二 中小型网络系统总体规划与设计方法

考点: 1.路由器技术指标 2.网络系统分层设计(上下级之比、核心层设计)1:20 3.交换机技术指标(总带宽计算方法)全双工*2 4.网络服务器性能(系统高可用性)

2.2.1 实训任务一:网络用户调查与网络工程需求分析 四、网络需求分析(08 上) 网络需求分析主要包括:网络总体需求分析、综合布线需求分析、网络可用性与可靠性 分析、网络安全性分析,以及网络工程造价估算。 2.2.2 实训任务二:网络总体设计基本方法 二、网络结构与拓扑构型设计方法 是否需要分成 3 层(核心层、汇聚层、接入层)组建的经验数据是:250~5000 个,3 层;100~500 个,可以不必设计接入层网络,结点直接通过汇聚层的路由器或交换机接入; 5~250 个,也可以不设计接入层网络与汇聚层网络。 核心层网络一般要承担整个网络流量的 40%~60%。目前主要技术标准是 GE/10GE,核 心设备是高性能交换路由器,连接核心路由器的是具有冗余链路(备份)的光纤。 三、核心层网络结构设计(12 上、12 下)

均采取冗余链路的光纤连接 (1) 链路冗余法,直接连接两台核心路由器,核心路由器流量压力更大 (2) 专用服务器交换机,同时链路冗余,间接光纤连接,交换机流量压力大 1.成本 (1)高 (2)低

2.可靠性

(1)高 (2)低,单点故障(某一点或某一设备的故障影响整个网络的性能)

3.带宽瓶颈 (1)无 (2)有 四、汇聚层与接入层网络结构设计 汇聚层经常采用多个并行的 GE/10GE 交换机堆叠的方式来扩展端口密度,由一台交换 机使用光端口通过光纤向上级联,将汇聚层与接入层合并成一层。 接入层:层次之间的上联带宽(上行)与下一级带宽之比一般控制在(或大于)1:20。

2.2.3 实训任务三:网络关键设备选型 1.路由器的分类——路由器背板交换能力划分 大于 40Gbps 称作高端路由器,低于 中低端 2.路由器关键技术指标(08 上、09 上、09 下、10 上、11 下) 1)吞吐量 是指路由器的包转发能力,涉及端口吞吐量和整机吞吐量两个方面。 路由器的包转发能力与路由器的端口数量、端口速率、包长度、包类型有关。 2)背板能力 背板是路由器的输入端与输出端之间的物理通道。传统路由器采用的是共享式背板的结构, 高性能的路由器一般采用的是交换式的结构。背板能力决定了路由器的整机吞吐量。 3)丢包率 是指在稳定的持续负荷下, 由于包转发能力的限制而造成包丢失的概率。 丢包率通常是衡量 路由器超负荷工作时的性能指标之一。 4)延时和延时抖动 延时(时间单位)是指数据包的第一个比特进了路由器,到该帧的最后一个比特离开路由器 所经历的时间,该时间间隔标志着路由器转发包的处理时间(越小路由器性能越高) 。延时 与包长度、链路传输速率有关。延时对物理性能影响很大,高速路由器一般要求为 1518 B 的 IP 包,延时要小于 1ms。 延时抖动是指延时的变化量。语音、视频业务对延时抖动要求价高。 5)突发处理能力 是指以最小帧间隔发送数据包而不引起丢失的最大发送速率来衡量的。 6)路由表容量 BGP 协议的路由器一般要存储数万条路由表项。 7)服务质量

主要表现在队列管理机制、端口硬件队列管理和支持 QOS 协议上。 8)网管能力 9)可靠性与可用性 典型的高端路由器的可靠性与可用性指标应该达到: 1) 无故障连续工作时间(MTBF)大于 10 万个小时; 2) 系统故障恢复时间小于 30 分钟; 3) 系统具有自动保护切换功能,主备用切换时间小于 50 毫秒; 4) SDH 与 ATM 接口自动保护切换功能,切换时间小于 50 毫秒; 5) 有热插拔冗余备份,线卡有备份并提供远程测试诊断能力; 6) 路由器系统内不存在单故障点。 三、交换机分类与主要技术指标 (2)全双工端口带宽计算方法:端口数*端口速率*2

2.2.4 实训任务四:网络服务器选型 1.知识点 1:应用服务器的主要技术特点:B/S(浏览器服务器)3 层;传统 C/S(客户端服 务器)2 层。 2.硬件:大型中型计算机和超级服务器都采用 RISSC 结构处理器, (PC 服务器、个人服务器 采用基于 CISC 处理器的 Intel 结构(IA) , )操作系统采用 UNIX。 3.规模:基础级 1 个 CPU;工作组 1~2;部门级 2~4,SMP 技术;企业级 4~8,SMP 技术。 4.知识点 1:对称多处理(SMP)技术可以在多 CPU 结构的服务器中均衡负荷。 知识点 2:集群技术(Cluster)如果一台主机出现故障,它所运行的程序将转移到其他主 机,提高服务器的可靠性、可用性和容灾能力。 知识点 3:独立磁盘冗余阵列(RAID)技术:通过改善并行读写能力,提高硬盘的存储能 力和吞吐量。通过磁盘容错处理,提高可靠性。 知识点 4:热插拔功能:允许用户在不切断电源的情况下,更换硬盘、板卡。 二、网络服务器性能 1.运算处理能力:CPU 的 50%定律。 2.磁盘存储能力:服务器磁盘性能表现在磁盘存储容量与 I/O 速度。 3.系统的高可用性=MTBF 平均无故障时间/(MTBF+MRBR 平均故障恢复时间) 可靠性达到 99.9%,每年停机时间≤8.8 小时;99.99%,≤53 分钟;99.999%,≤5 分钟。


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