网络技术——第2章 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

考点2：网络系统分层设计（上下层之比，核心层设计）

考点3：交换机技术指标（总宽带计算方法）

考点4：网络服务器性能（系统高可用性）

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

规划网页结构 三层

如果接点数为250 ~ 5000个，一般需要按三层结构来设计

如果接点数为100 ~ 500个 ，可以不设计接入层网络

如果接点数为5 ~ 250个 ，可以不设计接入层网络，和汇聚层网络

核心层网络结构设计

核心层网络是整个网络系统的主干部分，应该是设计与建设的重点。统计表明，核心层网络一般要承担整个网络流量的40% ~ 60%。目前应用核心层网络技术标准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钎。

上联带宽与下联带宽 比例为 1 : 20

一台交换机具有16个100/1000Mbps全双工下联端口，它的上联宽带至少应为

A、0.8Gbps

B、1.6Gbps

C、2.4Gbps

D、3.2Gbps

路由器分类 ——据路由器背板交换能力划分

高端路由器 —— 交换能力 > 40Gbps

中断路由器

低端路由器

路由器关键技术指标

1 吞吐量

吞吐量是指路由器的包转发能力

路由器的吞吐量与端口的吞吐量和整机吞吐量有关

路由器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。传统的路由器采用的是共享背板的结构，高性能的路由器一般采用的是交换式结构，背板能力决定了路由器的吞吐量

3 丢包率

丢包率是指在稳定的持续负荷下，由于包转发能力有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 延时与延时抖动

延时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，该时间间隔标志路由器转发包的处理时间，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。由于数据包对延时抖动要求不高，因此通常不把延时抖动作为衡量告诉路由器的主要指标，但是语音，视屏业务对延时抖动要求较高。

5.路由器的突发处理能力

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速率来衡量

6 路由表容量

7 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

8 网管能力

高端路由器指标

无故障工作时间 大于10万个小时；

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50毫秒

SDH与ATM接口自动保护功能 切换时间 小于50ms

路由器系统类不存在单点故障

交换机技术指标

半双工带宽 意思是在接受数据的时候 不能发送数据 在发送数据的时候不能接受数据

全双工带宽 意思是可以同时接受数据 与发送数据

全双工端口带宽计算

计算方法 端口数 * 端口速率 * 2

例题

一种交换机具有48个 10/1000 BASE-TX　端口与两个扩展的1000BASE-X端口，那么交换机在满配置的情况下，其全双共端口的总带宽为

（48 * 100 + 1000 * 2） * 2 = 13.6Gbps

网路服务器的选择

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

企业及服务器一般采用 4 ~ 8个CPU

对称对处理技术(SMP) 可以在多CPU结构的服务器中均衡负载

服务器集群

集群(Cluster) 技术是向一组独立的计算机提供高速通信线路,组成一个共享数据存储空间的服务器系统,提高系统的数据处理能力的同事,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,因此集群计算机技术可以大大提高服务器的可靠性,可用性和容灾能力

独立的磁盘冗余阵列(RAID)技术

提高磁盘的吞吐量和存储能力,通过磁盘容错处理

热拔插功能

在不切断电源的情况下,更换故障的硬盘,板卡等

服务器系统的高可用性

MTBF 平均无故障时间

MRBR 故障修复时间

系统高可用性可以描述为 = MTBF/(MTBF + MRBR)

如果系统的高可用性达到99.9%那么每年的停机时间<=8.8小时

如果系统的高可用性达到99.99%那么每年的停机时间<=53分钟

如果系统的高可用性达到99.999%那么每年的停机时间<=5分钟