计算机三级网络技术：第二章中小型网络系统总体规划与设计

三级网络技术备考重点之中小型网络系统总体规划与设计

1.基于网络的信息系统基本结构

网络运行环境，网络系统，网络操作系统，网络数据库管理系统，网络软件开发工具，网络应用系统，网络管理系统，网络安全系统
网络运行环境：保障网络系统安全，可靠与正常运行的基本设备与设备条件，主要包括机房与电源两部分

2.网络需求调研与系统设计原则

需求分析
可行性论证
规划设计报告
项目管理
工程交档

3.网络用户调查

网络用户调查与网络应用需求调查

4.网络节点地理位置分布情况

建筑物内部结构情况调查，建筑物群情况调查

5.网络需求详细分析

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，网络工程造价估算

6.应用概要分析

Internet/Intranet服务，数据库服务，网络基础服务系统

7.网络工程设计总体目标与设计原则

先进性，可用性，可扩展性，可靠性，安全性

8.网络结构与拓扑构型设计方法

节点数250-5000选用三层结构（核心层+汇聚层+接入层）
节点数100-500无需接入层（核心层+汇聚层）
节点数5-250只需要核心层

9.核心层网络结构设计

核心层网络一般要承担整个网络流量的40%—60%
主要技术标准为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的光纤

10.直接接入核心路由器与通过专用交换机接入核心路由器

直接接入核心路由器成本较高（端口较多）
通过专用交换机接入核心路由器容易形成带宽瓶颈，并且存在单点故障的潜在危险

11.汇聚层与接入层网络结构设计

多个并行GE/10GE交换机堆叠

12.分层设计有利于均衡负荷，以提高网络效率

13.不同层次之间上联与下联带宽之比为1：20 同层次之间为1：1

14.网络关键设备选型的基本原则

产品系列与厂商的选择
网络的可扩展性考虑
网络技术先进性考虑

15.路由器分类（根据路由器背板交换能力）

交换能力>40Gbps 高端路由器（高端核心路由器）
交换能力<40Gbps 中端路由器（企业级路由器），低端路由器

16.路由器关键技术指标

吞吐量：即包转发能力，涉及整体吞吐量，端口吞吐量，与端口数量，端口速率，包长度，包类型有关
背板能力：传统路由器—共享背板，高性能路由器—交换式结构
背板能力决定路由器吞吐量
丢包率：在稳定持续负荷下，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室的性能指标之一
延时与延时抖动：延时是指第一个比特进入路由器到该帧的最后一个比特离开路由器所经历的时间，即处理时间。
延时与包长度，链路传输速率有关
高度路由器要求为1518B的IP包，延时小于1ms
延时抖动是指延时的变化量。语音，视频等对延时抖动要求较高
突发处理能力：用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
路由表容量：路由器内最多可以存储的最多的路由表项的数量
服务质量：主要表现在队列管理机制，端口硬件队列管理，支持Qos协议上。路由器应能支持：区分服务，资源预留，多协议标记交换协议
网管能力：网络管理包括配置管理，记账管理，性能管理，故障管理，安全管理
可靠性与可用性：主要指标表现在：设备荣誉，无故障工作时间，内部时钟精度，热拔插组件等

17.典型高端路由器的可靠性与可用性指标

无故障连续工作时间MTBF>10w小时
系统故障恢复时间小于30分钟
系统具有自动保护切换功能，主备用切换时间小于50ms
SDH与ATM接口自动保护切换功能，切换时间小于50ms
路由器内部不存在单故障点
主处理器，主存储器，交换矩阵，电源，总线管理器与网络管理接口等主要部件需要有热拔插冗余备份，线卡要求有备份，并提供远程测试诊断能力

18.交换机主要的性能指标

背板带宽，全双工端口的总带宽，帧转发速率，延时，模块式或固定端口配置，支持VLAN能力等
背板带宽越宽，交换机数据处理能力就越快，数据转发延时越小，性能越优越
！！！全双工端口带宽=端口数x端口速率x2

19.交换机配置选择

机架插槽数，扩展槽数，最大可堆叠数，端口密度与端口类型，最小/最大GE端口数，支持的网络协议类型，缓冲区大小，MAC地址表大小，可管理性，设备冗余

20.网络服务器分类（应用角度）

文件服务器，数据库服务器，Internet通用服务器与应用服务器
应用服务器采用B/S模式
传统的C/S结构的数据库服务器采用了客户与服务器的2层结构而应用服务器形成了3层体系结构

21.网络服务器分类（主机硬件角度）

基于CISC处理器的Inter结构（IA）的PC服务器
具有RISC结构处理器的服务器
小型服务器
大型，中型计算机和超级服务器都采用RISC结构处理器，操作系统采用UNIX

22.网络服务器分类（网络应用规模角度）

基础级服务器：1个CPU
工作组级服务器：1-2个CPU
部门级服务器：2-4个CPU，采用SMP技术
企业级服务器：4-8个CPU，采用SMP技术

23.对称多处理技术（SMP）

可以在多CPU结构的服务器中均衡负荷，提高工作效率

24.集群技术

组成一个共享数据存储空间的服务系统
如果一个主机发生故障，它所运行的程序将转移到其他主机
大大提高服务器可靠性，可用性，容灾能力

25.独立磁盘冗余阵列技术（RAID）

提高磁盘的存储能力与吞吐量
通过磁盘容错处理，提高系统可靠性

26.热拔插功能

允许用户在不切断电源的情况下，更换存在故障的硬盘，板卡等部件

27.网络服务器性能

主要表现：运算处理能力，磁盘存储能力，高可用性，数据吞吐能力，可管理性，可扩展性
运算处理能力：50%定律
系统的高可用性：
高可用性=MTBF/（MTBF+MTBR)
MTBF：平均无故障时间 MTBR：平均修复时间
！！！高可用性达到99.9%停机时间≤8.8h
！！！高可用性达到99.99%停机时间≤53min
！！！高可用性达到99.999%停机时间≤5min

28.服务器选型的基本原则

根据不同应用特点选，根据不同行业特点选，根据产品成熟程度选

29.网络安全技术涉及的基本内容

网络防攻击技术
网络安全漏洞与对策
网络中的信息安全
防抵赖问题
网络内安全方法
网络防病毒
垃圾邮件、灰色软件与流氓软件
网络数据备份恢复与灾难恢复

30.网络系统安全设计原则

全局考虑原则
整体设计原则
有效性与实用性原则
等级性原则
自主性与可控性原则
安全有价原则

参考书籍：未来教育三级网络技术考试教程2019年版
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