计算机三级网络技术第一轮（第二章）

第二章中小型网络系统总体规划与设计

（选择题5-7 知识为理论型—话说根据我多年的应试来看前几章都是理论，多看两眼就能几下来滴！

常考知识点：网络总体设计基本方法网络关键设备选型网络服务器选型）

1、核心层网络结构设计

整个网络系统的主干部分是核心层网络，它是设计与建设的重点，目前应用于核心层网络技术的技术标准主要是GE/10GE，核心设备是高性能交换路由器，链接核心；路由器是具有冗余链路的光纤。

2、汇聚层网络与接入层网络结构设计

汇聚层网络可以将位于不同位置的子网连接到核心网络，实现路由汇聚功能。对网络系统进行分层设计便于规划和分配带宽，有利于均衡负荷，提高网络效率。实际情况验证：层次之间的上层下宽之比一般控制在1：20。

【易错提示】

要熟练掌握核心层网络结构设计的两种基本连接方案，包括优缺点比较等，要掌握汇聚层网络与接入层网络结构设计中，层次之间的宽带之比（1:20）

3、交换机的类别和主要技术指标

（1）交换机的分类

1、按所支持的技术类型，可以将交换机分为10Mbit/s Ethernet交换机、Fast Ethernet交换机速率达与1Gbit/s的GE交换机。

2、按内部结构，可以将交换机分为模块式交换机与固定端口交换机。

3、按应用规模，可以将交换机分为：企业级交换机，部门级交换机和工作组交换机。

（2）交换机的主要指标

交换机的主要技术指标包括：背板带宽，全双工端口总带宽、交换方式等。

2、全双工端口总带宽

全双工端口总带宽的计算方法如下：端口数*端口数率*2.

【易错提示】

要熟练掌握路由器的关键技术指标：吞吐量、背叛能力、延时和延时抖动、丢包率，突发处理能力、服务质量、路由表容量、可靠性和可用性等；

要熟练掌握交换机双工端得计算方法：端口数*端口数率*2。

4、网络关键设备选型的基本原则

厂商与产品系列的选择，

网络的可扩展性考虑，

网络技术先进性考虑，

5、路由器选型的依据

（1）路由器的分类

一般按路由器的性能进行分类，即可分为高端路由器（高端核心路由器）、终端路由器（或企业级路由器）与低端路由器。路由器的性能主要指路由器背板交换能力，路由器背板交换能力大于40Gbit/s的称作高端路由器；背板交换能力低于40Gbit/s的称为中低端路由器。

（2）路由器的关键技术指标

1、吞吐量

路由器的吞吐量是指它的包转发能力，涉及两个方面的内容：端口吞吐量和整机吞吐量。路由器的吞吐量与路由器的端口数量和速率、包类型、包长度关系密切。

2、背叛能力

背叛是路由器输入端与输出端之间的物理通道，它决定了路由器的吞吐量。高性能路由器一般采用交换式结构，而传统的路由器采用的是共享背叛的结构。

3、延时和延时抖动

从数据包的第一个字节进入路由器，到该帧的最后一个字节离开路由器期间所经历的时间就是所谓的延时。延时与包长度、链路传输速率有关。

延时的变化量就是延时抖动。由于数据包对延时抖动要求不高，所以一般不把延时抖动作为衡量高速路由器的主要指标，但是语言、视频业务对延时抖动要求较高。

4、丢包率

丢包率是指在持续的、稳定的负荷情况下，由于包转发能力的限制，而造成的丢包率的概率。丢包率常被用作路由器超负荷工作时的性能衡量指标。

5、突发处理能力

常以最小帧间隔发送最小包而不引起丢失的最大发送速率来衡量突发处理能力。

6、服务质量

路由器的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，队列管理机制是指路由器的队列调度算法和拥塞管理机制。

7、路由表容量

路由表是路由器用来决定包转发路径的主要依据。

（3）路由器选型的依据

典型的高端路由器应达到几点：

无故障连续工作时间（MTBF）大于10万小时，且故障恢复时间小于30min，

系统具有自动保护切换功能，主备用切换时间小于50ms，

SDH和ATM接口自动保护切换功能，切换时间小于50ms，

路由器系统内部不存在单故障点

9、网管能力

路由器的网络管理能力表现在网络管理员可以通过网络管理程序和通用的网络管理协议SNMPv2等，对网络资源进行集中管理与操作。

6、网络服务器的分类

基于精简指令集（RISC）结构处理器的服务器与相应的PC服务器相比，CPU处理能力提高了50%-70%。各种大型、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，所以通常将此类服务器称作UNIX服务器。

1、服务器采用的相关技术

热拔插技术：热拔插功能可以实现用户在不断电的情况下进行故障硬盘、板卡等部件的更换，所以使得系统应对突发事件能力大大提高。另外，高端应用的磁盘镜像系统提高了磁盘的热拔功能，大大缩减了系统故障修复时间。注意：如果系统是两个电源，则拔热插功能可以实现在用户不断电的情况下进行故障电源的更换。

集群（Cluster）技术：大大提高了系统的数据处理能力。它是向一组独立的计算机提供高速通信线路，并使其组成一个共享数据存储空间的服务器系统。如果其中某台主机出现故障，该主机运行的程序将立即转移到其他主机运行，可见集群计算技术可以使服务器的可用性、可靠性与容灾能力得到大大提高。

高性能存储与智能I/O技术：

存储能力是衡量服务性能与选型的重要指标之一。评价高性能存储技术的主要指标是磁盘容量和存取I/O速度。在提高磁盘容错处理来解决系统的可靠性。

2、网络服务器性能

服务器的性能主要表现在：磁盘存储能力、运算处理能力、高可用性、可扩展性与可管理性等。

系统高可用性可以用如下公式描述：系统高可用性=MTBF/(MTBF+MTBR)

其中，MTBF为平均无故障时间；MTBR为平均修复时间。

如果系统高可用性达到99.9%，那么每年停机时间<8,8小时；系统高可用性达到99.99%，每年的停机时间<53分钟；系统高可用性达到99.999%，每年的停机时间<5分钟。

【易错提示】

要熟练掌握网络服务器采用的相关技术：热拔插技术、集群技术、高性能存储与智能I/O技术等等；

要熟练掌握系统高可用性与每年停机时间的对应关系