第二章 :網(wǎng)絡(luò )系統總體規劃與設計方法
網(wǎng)絡(luò )運行環(huán)境主要包括機房和電源
機房是放置核心路由器,交換機,服務(wù)器等核心設備 UPS 系統供電:穩壓,備用電源,供電電壓智能管理
網(wǎng)絡(luò )操作系統:NT,2000,NETWARE,UNIX,LINUX
網(wǎng)絡(luò )應用軟件開(kāi)發(fā)與運行環(huán)境:網(wǎng)絡(luò )數據庫管理系統與網(wǎng)絡(luò )軟件開(kāi)發(fā)工具
網(wǎng)絡(luò )數據庫管理系統:Oracle,Sybase,SOL,DB2
網(wǎng)絡(luò )應用系統:電子商務(wù)系統,電子政務(wù)系統,遠程教育系統,企業(yè)管理系統, 校園信息服務(wù)系統,部門(mén)財務(wù)管理系統
網(wǎng)絡(luò )需求調研和系統設計基本原則:共 5 點(diǎn)
制定項目建設任務(wù)書(shū)后,確定網(wǎng)絡(luò )信息系統建設任務(wù)后,項目承擔單位首要任務(wù)是網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)調查和網(wǎng)絡(luò )工程需求分析 需求分析是設計建設與運行網(wǎng)絡(luò )系統的關(guān)鍵
網(wǎng)絡(luò )結點(diǎn)地理位置分布情況:(用戶(hù)數量及分布的位置;建筑物內部結構情況調查;建筑物群情況調查)
網(wǎng)絡(luò )需求詳細分析:(網(wǎng)絡(luò )總體需求設計;結構化布線(xiàn)需求設計;網(wǎng)絡(luò )可用性與 可靠性分析;網(wǎng)絡(luò )安全性需求分析;網(wǎng)絡(luò )工程造價(jià)分析)
結點(diǎn) 2-250 可不設計接入層和匯聚層
結點(diǎn) 100-500 可不設計接入層
結點(diǎn) 250-5000 一般需要 3 層結構設計
核心層網(wǎng)絡(luò )一般承擔整個(gè)網(wǎng)絡(luò )流量的 40%-60%
標準 GE 10GE 層次之間上聯(lián)帶寬:下聯(lián)帶寬一般控制在 1:20
10 個(gè)交換機,每個(gè)有 24 個(gè)接口,接口標準是 10/100mbps:那么上聯(lián)帶寬是24*100*10/20 大概是 2gbps
高端路由器(背板大于 40gbps) 高端核心路由器:支持 mpls 中端路由器(背板小于 40gbps)
企業(yè)級路由器 支持 IPX,VINES,
QoS VPN 低端路由器(背板小于 40gbps)支持 ADSL PPP
路由器關(guān)鍵技術(shù)指標:
1:吞吐量(包轉發(fā)能力)
2:背板能力(決定吞吐量)背板:router 輸入端和輸出端的物理通道 傳統路由采用共享背板結構,高性能路由采用交換式結構
3:丟包率(衡量 router 超負荷工作性能)
4:延時(shí)與延時(shí)抖動(dòng)(第一個(gè)比特進(jìn)入路由到該幀最后一個(gè)離開(kāi)路由的時(shí)間) 高速路由要求 1518B 的 IP 包,延時(shí)小于 1ms
5:突發(fā)處理能力
6:路由表容量(INTERNET 要求執行 BGP 協(xié)議的路由要存儲十萬(wàn)路由表項,高 速路由應至少支持 25 萬(wàn))
7:服務(wù)質(zhì)量 8:網(wǎng)管能力
9:可靠性與可用性
路由器冗余:接口冗余,電源冗余,系統板冗余,時(shí)鐘板冗余,整機設備冗余
熱撥插是為了保證路由器的可用性
高端路由可靠性:
(1) 無(wú)故障連續工作時(shí)間大于 10 萬(wàn)小時(shí)
(2) 系統故障恢復時(shí)間小于 30 分鐘
(3) 主備切換時(shí)間小于 50 毫秒
(4) SDH 和 ATM 接口自動(dòng)保護切換時(shí)間小于 50 毫秒
(5) 部件有熱拔插備份,線(xiàn)路備份,遠程測試診斷
(6) 路由系統內不存在單故障點(diǎn)
交換機分類(lèi):從技術(shù)類(lèi)型(10mbps Ethernet 交換機;fast Ethernet 交換機;1gbps 的 GE 交換機)從內部結構(固定端口交換機;模塊化交換機—又叫機架式交換 機)
500 個(gè)結點(diǎn)以上 選取企業(yè)級交換機
300 個(gè)結點(diǎn)以下 選取部門(mén)級交換機
100 個(gè)結點(diǎn)以下 選取工作組級交換機
交換機技術(shù)指標:
(1) 背板帶寬(輸入端和輸出端得物理通道)(2) 全雙工端口帶寬(計算:端口數*端口速率*2)
(3) 幀轉發(fā)速率(4) 機箱式交換機的擴張能力
(5) 支持 VLAN 能力(基于 MAC 地址,端口,IP 劃分) 緩沖區協(xié)調不同端口之間的速率匹配
網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器類(lèi)型(文件服務(wù)器;數據庫服務(wù)器;Internet 通用服務(wù)器;應用服務(wù) 器)
虛擬盤(pán)體分為(專(zhuān)用盤(pán)體,公用盤(pán)體與共享盤(pán)體)
共享硬盤(pán)服務(wù)系統缺點(diǎn):dos 命令建立目錄;自己維護;不方便系統效率低,安 全性差
客戶(hù)/服務(wù)器 工作模式采用兩層結構:第一層在客戶(hù)結點(diǎn)計算機 第二層在數據 庫服務(wù)器上
Internet 通用服務(wù)器包括(DNS 服務(wù)器,E-mail 服務(wù)器,FTP 服務(wù)器,WWW 服 務(wù)器,遠程通信服務(wù)器,代理服務(wù)器)
基于復雜指令集 CISC 處理器的 Intel 結構的服務(wù)器: 優(yōu)點(diǎn):通用性好,配置簡(jiǎn)單,性能價(jià)格比高,第三方軟件支持豐富,系統維護方 便 缺點(diǎn):CPU 處理能力與系統 I/O 能力較差(不適合作為高并發(fā)應用和大型服 務(wù)器)
基于精簡(jiǎn)指令集 RISC 結構處理器的服務(wù)器與相應 PC 機比:CPU 處理能力提高
50%-75%(大型,中型計算機和超級服務(wù)器都采用 RISC 結構處理器,操作系統 采用 UNIX)
因此采用 RISC 結構處理器的服務(wù)器稱(chēng) UNIX 服務(wù)器
按網(wǎng)絡(luò )應用規模劃分網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器
(1) 基礎級服務(wù)器 1 個(gè) CPU(2) 工作組服務(wù)器 1-2 個(gè) CPU(3) 部門(mén)級服務(wù)器 2-4 個(gè) CPU
(4) 企業(yè)級服務(wù)器 4-8 個(gè) CPU
服務(wù)器采用相關(guān)技術(shù)
(1) 對稱(chēng)多處理技術(shù) SMP (多 CPU 服務(wù)器的負荷均衡)
(2) 集群 Cluster(把一組計算機組成共享數據存儲空間)
(3) 非一致內存訪(fǎng)問(wèn)(NUMA)(結合 SMP Cluster 用于多達 64 個(gè)或更多 CPU的服務(wù)器)
(4) 高性能存儲與智能 I/O 技術(shù)(取決存取 I/O 速度和磁盤(pán)容量)
(5) 服務(wù)處理器與 INTEL 服務(wù)器控制技術(shù)
(6) 應急管理端口
(7) 熱撥插技術(shù) 網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器性能
(1) 運算處理能力
CPU 內核:執行指令和處理數據
一級緩存:為 CPU 直接提供計算機所需要的指令與數據 二級緩存:用于存儲控制器,存儲器,緩存檢索表數據 后端總線(xiàn):連接 CPU 內核和二級緩存
前端總線(xiàn):互聯(lián) CPU 與主機芯片組
CPU50%定律:cpu1 比 cpu2 服務(wù)器性能提高(M2-M1)/M1*50% M 為主頻
(2) 磁盤(pán)存儲能力(磁盤(pán)性能參數:主軸轉速;內部傳輸率,單碟容量,平均 巡道時(shí)間;緩存)
(3) 系統高可用性99.9%---------------每年停機時(shí)間小于等于 8.8 小時(shí)
99.99%-------------每年停機時(shí)間小于等于 53 分鐘
99.999%---------- 每年停機時(shí)間小于等于5 分鐘
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