【循序渐进考网规】系列笔记 【循序渐进考网规】系列笔记 根号三平方 收集整理，更多考试资料，请访问51CTO软考资料 第3章网络资源设备 3.1网络服务器（P494-504） 1、RISC架构服务器 RISC，即精简指令集。目前中高档服务器特别是高档服务器中普遍采用RISC指令系统的CPU。 RISC架构服务器采用的是封装的发展策略。 2、IA架构服务器 IA架构的服务器（通常将采用英特尔处理器的服务器称为IA（Intel Architec-ture）架构服务器）采用了开放体系结构，有大量的硬件和软件的支持者。 A、CISC架构 CISC，即复杂指令系统计算。 CISC架构的服务器主要以IA-32架构为主，而且多数被 中低档服务器所采用。 B、VLIW架构 VLIW，即超长指令集架构。采用了先进的EPIC（清晰并行指令）设计，也叫“IA-64架构”。 目前基于这种指令架构的微处理器主要有Intel的IA-64和AMD的x86-64两种。 3、性能要求及配置要点 A、性能要求 性能要稳定、以够用为准则、应考虑扩展性、要全球操作管理、满足特殊要求、配件搭配合理、理性看待价格、售后服务要好。 B、配置要点 （1）数据库服务器 对于硬件需求的优先级为：内存、磁盘、处理器。 （2）文件服务器 对于硬件需求的优先级为：网络系统、磁盘系统、内存。 （3）WEB服务器 静态站点对硬件需求的优先级为：网络系统、内存、磁盘系统、CPU。 动态站点对硬件需求的优先级为：内存、CPU、磁盘子系统和网络系统。 （4）邮件服务器 对于硬件需求的优先级为：内存、磁盘、网络系统、处理器。 （5）终端服务器 对于硬件需求的优先级为：处理器、内存、磁盘和网络系统。 4、服务器相关技术 （1）64位计算 目前主流CPU使用的64位技术主要有AMD公司的AMD64位技术、Intel公司的EM64T技术、和Intel公司的IA-64技术。其中IA-64是Intel独立开发，不兼容现在的传统的32位计算机，仅用于Itanium（安腾）以及后续产品Itanium 2，一般用户不会涉及到。 （2）双核和多核处理器 双核就是2个核心，核心（Die）又称为内核，是CPU
最重要的组成部分。CPU中心那块隆起的芯片就是核心，是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的，CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种CPU核心都具有固定的逻辑结构，一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有科学的布局。 多核心cpu主要分原生多核和封装多核。 原生多核指的是真正意义上的多核，最早由AMD提出，每个核心之间都是完全独立的，都拥有自己的前端总线，不会造成冲突，即使在高负载状况下，每个核心都能保证自己的性能不受太大的影响，通俗的说，原生多核的抗压能力强，但是需要先进的工艺，每扩展一个核心都需要很多的研发时间。 封装多核是只把多个核心直接封装在一起，比如Intel早期的PD双核系列，就是把两个单核直接封装在一起，但两核心只能共同拥有一条前端总线，在两个核心满载时，两个核心会争抢前端总线，导致性能大幅度下降，所以早期的PD被扣上了“高频低能”的帽子，要提高封装多核的性能，在多任务的高压下尽量减少性能损失，只能不断的扩大前端总线的总体大小，来弥补多核心争抢资源带来的性能损失，但这样做只能在一定程度上弥补性能的不足，和原生的比起来还是差了很多，而且后者成本比较高，优点在于多核心的发展要比原生快的多。 （3）PCI-E技术 继PCI （个人计算机扩展总线接口
规范
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）之后的规范。PCI 属于并行传输方式，即使用多条信号线同时并行传输多位数据，但 PCI Express 采用的是每次 1 位的串行传输方式，其最高数据传输速度为 8Gbit / s ，最大电缆长度 3m 。开发阶段的代号是 3GIO 。 （4）ECC内存技术 ECC是“Error Checking and Correcting”的简写，中文名称是“错误检查和纠正”。ECC是一种能够实现“错误检查和纠正”的技术，ECC内存就是应用了这种技术的内存，一般多应用在服务器及图形工作站上，这将使整个电脑系统在工作时更趋于安全稳定。 （5）刀片服务器 是一种HAHD（高可用高密度）的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的。 每一块“刀片”实际上就是一块系统主板。它们可以通过“板载”硬盘启动自己的操作系统，如WindowsNT/2000、Linux等，类似于一个个独立的服务器，在这种模式下，每一块母板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。不过，管理员可以使用系统软件将这些母板集合成一个服务器集群。在集群模式下，所有的母板可以连接起来提供高速的网络环境，并同时共享资源，为相同的用户群服务。在集群中插入新的 “刀片”，就可以提高整体性能。而由于每块“刀片”都是热插拔的，所以，系统可以轻松地进行替换，并且将维护时间减少到最小。 （6）SMP技术 对称多处理“（Symmetrical Multi-Processing）又叫SMP，是指在一个计算机上汇集了一组处理器（多CPU），各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。它是相对非对称多处理技术而言的、应用十分广泛的并行技术。在这种架构中，一台电脑不再由单个CPU组成，而同时由多个处理器运行操作系统的单一复本，并共享内存和一台计算机的其他资源。虽然同时使用多个CPU，但是从管理的角度来看，它们的
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现就像一台单机一样。系统将任务队列对称地分布于多个CPU之上，从而极大地提高了整个系统的数据处理能力。所有的处理器都可以平等地访问内存、I/O和外部中断。在对称多处理系统中，系统资源被系统中所有CPU共享，工作负载能够均匀地分配到所有可用处理器之上。 （7）集群技术 详见 Cluster 集群 。 （8）模块化结构 主要包括计算模块、I/O模块和少量存储器模块。 （9）硬件分区 是将一台服务器的硬件分割成多个分区的体系结构。 （10）ISC ISC：（Intel Server Controller）服务器 控制。是Intel 的服务器管理软件。只适用于使用Intel架构的带有集成管理功能主板的服务器。采用这种技术后，用户在一台普通的客户机上，就可以监测网络上所有使用Intel主板的服务器，监控和判断服务器的工作状态是否正常。一旦服务器内部硬件传感器进行实时监控或第三方硬件中的任何一项出现错误，就会报警提示管理人员。并且，监测端和服务器端之间的网络 可以是局域网也可以是广域网，可直接通过网络对服务器进行启动、关闭或重新置位，极大地方便了管理和维护工作。 （11）EMP EMP（Emergency Management Port）：应急管理端口技术，也是一种远程管理技术，利用EMP技术可以在客户端通过电话线或电缆直接连接到服务器，来对服务器实施异地操作，如关闭操作系统、启动电源、关闭电源、捕捉服务器屏幕、配置服务器BIOS等操作，是一种很好的实现快速服务和节省维护费用的技术手段。 应用ISC和EMP两种技术可以实现对服务器进行远程监控管理。 （12）I2O I2O:（Intelligent I/O）用于智能I/O系统的标准接口是智能型输入/输出总线模式，它的传输速率更高。可达到160MB/S。能够在不同的操作系统和软件版本下工作，旨在满足更高的I/O吞吐量需求。因目前CPU主频速度提升很快，I/O速度遂成为系统的瓶颈。为了解决该瓶颈，厂商将I/O子系统中加入CPU，负责中断处理、缓冲和数据传输等任务，提高了系统的吞吐能力，解放了服务器的主处理器，使其能腾出空间和时间来处理更为重要的任务，这就是智能输入输出技术。这样，使用了I2O技术的PC服务器，即使硬件规模不变的情况下，也能处理更多的任务。 （13）热插拔 即带电插拔，热插拔功能就是允许用户在不关闭系统，不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件，从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性等，例如一些面向高端应用的磁盘镜像 系统都可以提供磁盘的热插拔功能。 具体用学术的说法 就是：热替换（Hot replacement）、热添加（hot expansion）和热升级（hot upgrade），而热插拔最早出现在服务器领域，是为了提高服务器用性而提出的，在我们平时用的电脑中一般都有USB 接口，这种接口 就能够实现热插拔。如果没有热插拔功能，即使磁盘 损坏不会造成数据的丢失，用户仍然需要暂时关闭系统，以便能够对硬盘进行更换，而使用热插拔技术只要简单的打开连接开关或者转动手柄就可以直接取出硬盘 ，而系统仍然可以不间断地正常运行。 3.2网络存储系统（P504-529） 1、SCSI接口卡与控制卡 （1）接口分类 存储系统中目前普遍应用的硬盘接口主要包括SATA、SCSI、SAS、FC等 （2）SCSI 即小型计算机系统接口，是一种专门为小型计算机系统设计的存储单元接口模式，通常用于服务器承担关键业务的较大的存储负载，价格也较贵。 （3）SCSI控制卡 是一种提供一个或一个以上的SCSI接口内置板卡，它可插在服务器主板上的普通PCI插槽上，实现多个SCSI接口的提供。 2、独立磁盘冗余阵列（RAID） （1）磁盘阵列的特点 一是速度；二是安全。 （2）RAID技术分类 全软阵列：就是指RAID的所有功能都是由OS和CPU来完成。 半软半硬阵列：该阵列主要缺乏自己的I/O处理芯片，所以这方面的工作仍要由CPU和驱动程序来完成。 全硬阵列：全面具备了自己的RAID控制/处理芯片和I/O处理芯片，甚至还有阵列缓存。全硬阵列有两种方式：一是RAID适配卡；二是主板集成RAID控制/处理芯片。 （3）RAID的基本工作模式 现在有RAID0到6这7种基本的RAID级别。以及一些基本RAID级别的组合形式。如RAID10（RAID0与RAID1的组合），RAID50（0和5的组合） 几种常用的RAID形式： A：RAID0 又称为Stripe（条带化）或Striping，它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。 缺点：不提供数据冗余。 特别适用于对性能要求较高，而对数据安全要求低的领域。如图形工作站。对于个人用户，RAID0也是提高硬盘存储性能的绝佳选择。 B：RAID1 又称为Mirror或Mirroring（镜像），它的宗旨是最大限度地保证用户数据的可用性和可修复性。在所有RAID级别中，RAID1提供最高的数据安全保障。 适用于存放重要数据，如服务器和数据库存储等领域。 C：RAID3 是把数据分成多个“块”，按照一定的容错算法存放在N+1个硬盘上。适合大文件类型且安全性要求较高的应用，如视频编辑、硬盘播出机和大型数据库等。 D：RAID5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决
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。 可以理解为是RAID0和RAID1的折衷方案。 E：RAID0+1 是RAID0和RAID1的组合形式，也称为RAID10。 特点是它提供与RAID1一样的数据安全保障的同时，也提供了与RAID0近似的存储性能。 特别适用于既有大量数据需要存取，同时又对数据安全性要求严格的领域，如银行、金融、商业超市、仓储库房和各种档案管理等。 （4）RAID级别的选择 有三个主要因素：可用性（数据冗余）、性能和成本。 如果不要求可用性，选择RAID0以获得最佳性能。 如果可用性和性能是重要的面成本不是一个主要因素，则根据硬盘数据选择RAID1。 如果可用性、成本和性能都同样重要，则根据一般的数据传输和硬盘的数量选择RAID3或RAID5。 3、磁带库 （1）备份设备类型 备份设备主要分为磁带机、自动加载机和磁带库，而磁带库又分为入门级、企业级和超大容量等几个级别。 （2）磁带驱动技术 目前主流的磁带驱动技术包括Quantum公司的DLT和SuperDLT，IBM、HP和Seagate共同制定的LTO，STK的9840，IBM的3590,Exabyte的Mammoth-2，Sony的AIT-2、AIT-3、DTF、DTF-2等。 磁带驱动技术最主要的指标是数据传输率和单盘容量，另外可行性也是一个指标。 （3）带机、带库厂商及产品 带机厂商包括Quantum、Exabyte和Sony等。 Quantum带机在中档产品中占据了市场大部分份额，产品有SuperLoader等。 Exabyte的驱动技术包括8mm Mammoth和VXA技术。 Sony的基于AIT技术的带机产品：AIT-1、AIT-2和AIT-3。 磁带库厂商相对品牌较多，目前主流的有STK、Quantum、Exabyte和IBM等。 市场份额最大的是STK，其最主要的产品线是L系列，包括L20、L40、L80、L180、L700、L5500等。 （4）产品选购指南 A：要选择符合应用特点的驱动技术。 B：根据需要备份的数据量、信息系统对备份窗口的要求以及采用何种备份策略等因素，确定所需带库的容量和备份速度。 C：性价比。 D：一定请厂家或代理商核查兼容性列表。 E：注意扩展需求。 （5）虚拟磁带库 VTL，是使用磁盘阵列效仿标准磁带库的一种新概念产品。它通过光纤连接到备份服务器，为数据存储备份提供了调整、高效及安全的解决方案，极大地缩短了数据备份所需时间。更重要的是，VTL通过冗余和热插拔设计保证了系统的不停顿及备份工作连续运行。 4、光盘塔 简单说就是把很多光驱连接在一起的一种设备，可以同时在多个光盘上读写数据。就像硬盘的磁盘阵列一样。 目前在网络上可实现CD-ROM光盘共享的设备有三种：硬盘阵列、光盘塔和光盘库。这三种设备分别是在光盘和硬盘产品的发展过程中，在不同历史阶段出现的典型产品。 硬盘阵列是一种可供大容量数据实现实时共享的设备。它的访问速度非常快，可使用的数据资源非常大。用户直接访问硬盘，实现网络资源的共享。 CD-ROM光盘塔（CD-ROM Tower）是由多个SCSI接口的CD-ROM驱动器串联而成的，光盘预先放置在CD-ROM驱动器中。受SCSI总线ID号的限制，光盘塔中的CD-ROM驱动器一般以7的倍数出现。用户访问光盘塔时，可以直接访问CD-ROM驱动器中的光盘，因此光盘塔的访问速度较快。 CD-ROM光盘库（CD-ROM Jukebox）是一种带有自动换盘机构（机械手）的光盘网络共享设备。光盘库一般配置有1~6台CD-ROM驱动器，可容纳100~600片CD-ROM光盘。用户访问光盘库时，自动换盘机构首先将CD-ROM驱动器中光盘取出并放置到盘架上的指定位置，然后再从盘架中取出所需的CD-ROM光盘并送入CD-ROM驱动器中。由于自动换盘机构的换盘时间通常在秒量级，因此光盘库的访问速度较低。 上述三种类型的产品由于各自的特点决定了它们各自不同的用途。硬盘阵列由于它的访问速度非常快，所以它主要用于数据的实时共享，还可以用于小型的VOD点播系统。CD-ROM光盘塔的光驱访问速度相比于硬盘来说，速度慢了一些，而且光驱数量有限，数据源很少，所以供同时使用的用户数量也很少，但是由于光驱的价格很低，作为低端产品，它还是能够适用于一些用户的要求。CD-ROM光盘库的数据访问速度与CD-ROM光盘塔速度差不多，但是它所能提供的数据量非常大。 虽然硬盘阵列的访问速度非常快，但是由于硬盘的可以改写，导致硬盘阵列在一些安全性要求比较高的环境下，不能使用。而且，硬盘的保存时间也很短。CD-ROM光盘塔在安全性方面，比硬盘阵列要强一些，但是它的数据量有限，所以在要求数据源很大时，光盘塔不能满足用户的要求。而CD-ROM光盘库能够同时满足高安全性、高可靠性、大数据源的要求，所以在要求比较高的环境里，CD-ROM光盘库有着不可替代的作用。CD-ROM光盘库主要应用于数据的备份。在访问量不是非常大，但是数据要长期保存的情况下，光盘库的作用很突出。随着科学技术的发展，光盘库产品已经系列化。 5、DAS 技术 DAS即直连方式存储，英文全称是Direct Attached Storage。 中文翻译成“直接附加存储”。顾名思义，在这种方式中， 存储设备是通过电缆（通常是SCSI接口电缆）直接到服务器的。I /O（输入/输出）请求直接发送到存储设备。 DAS，也可称为SAS（Server-Attached Storage，服务器附加存储）。它依赖于服务器，其本身是硬件的堆叠，不带有任何存储操作系统。 DAS的适用环境 1） 服务器在地理分布上很分散，通过SAN（存储区域网络）或NAS（网络直接存储）在它们之间进行互连非常困难时（商店或银行的分支便是一个典型的例子）； 2） 存储系统必须被直接连接到应用服务器（如Microsoft Cluster Server或某些数据库使用的“原始分区”）上时； 3） 包括许多数据库应用和应用服务器在内的应用，它们需要直接连接到存储器上，群件应用和一些邮件服务也包括在内。 对于多个服务器或多台PC的环境，使用DAS方式设备的初始费用可能比较低，可是这种连接方式下，每台PC或服务器单独拥有自己的存储磁盘，容量的再分配困难；对于整个环境下的存储系统管理，工作烦琐而重复，没有集中管理解决方案。所以整体的拥有成本（TCO）较高。目前DAS基本被NAS所代替。下面是DAS与NAS的比较。 6、NAS 技术 NAS（Network Attached Storage：网络附属存储）是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。按字面简单说就是连接在网络上， 具备资料存储功能的装置，因此也称为“网络存储器”。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。 （1）NAS提供了一个高效、低成本的资源应用系统。由于NAS本身就是一套独立的网络服务器，可以灵活地布置在校园网络的任意网段上，提高了资源信息服务的效率和安全性，同时具有良好的可扩展性，且成本低廉。 （2）提供灵活的个人磁盘空间服务。NAS可以为每个学生用户创建个人的磁盘使用空间，方便师生查找和修改自己创建的数据资料。 （3）提供数据在线备份的环境。NAS支持外接的磁带机，它能有效地将数据从服务器中传送到外挂的磁带机上，保证数据安全、快捷备份。 （4）有效保护资源数据。NAS具有自动日志功能，可自动
记录
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所有用户的访问信息。嵌入式的操作管理系统能够保证系统永不崩溃，以保证连续的资源服务，并有效保护资源数据的安全。 7、SAN 技术 存储域网络（Storage Area Network）的支撑技术是Fibre Channel（FC）技术，这是ANSI为网络和通道I／O接口建立的一个标准集成。支持HIPPI，IPI，SCSI，IP，ATM等多种高级
协议
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，它的最大特性是将网络和设备的通讯协议与传输物理介质隔离开。这样多种协议可在同一个物理连接上同时传送，高性能存储体和宽带网络使用单I/O接口使得系统的成本和复杂程度大大降低。如通过Switch扩充至交换仲裁复用结构则可将用户扩至很多。FC使用全双工串行通讯原理传输数据，传输速率高达1062.5Mbps，Fibre Channel的数据传输速度为100MB／S，双环可达200MB／S，使用同轴线传输距离为30米，使用单模光纤传输距离可达10公里以上。光纤通道支持多种拓扑结构，主要有：点到点（Links）、仲裁环（FC-AL）、交换式网络结构（FC-XS）。点对点方式的例子是一台主机与一台磁盘阵列透过光纤通道连接；其次为光纤通道仲裁环（FC-AL），在FC-AL的装置可为主机或存储装置。第三种FC-XS交换式架构在主机和存储装置之间透过智能型的光纤通道交换器连接，使用交换架构需使用存储网络的管理软件。 FC技术具有以下优越性： （1）既具有单通道的特点，又具有网络的特点，它是把设备连接到网络结构上的一种高速通道。而这种网络结构描述了连接两套设备的单条电缆以及连接许多设备的交换机产生网状结构。 （2）光纤通道最大优点是速度快，它可以给计算机设备提供接近于设备处理速度的吞吐量。 （3）协议无关性，它有很好的通用性，是一种通用传输机制。适用范围广，可提供多性价比的系统，从小系统到超大型系统，支持存在的多种指令集，如IP、SCSI、IPI。 光纤通道规范定义的速率最高可到4Gbps，目前T11工程组对10Gbps传输速度的FC规范也在紧锣密鼓的制定之中。 FC是一种分层结构，每个层次定义为一个功能级，但是所分的层不能直接映射到OSI模型的层上。FC通道的五层定义为：物理媒介和传输速率、编码方式、帧协议和流控制、公共服务以及上级协议（ULP）接口。 8、备份系统及备份软件 （1）数据备份结构 常见的数据备份系统主要有Host-Base、LAN-Base和基于SAN结构的LAN-Free、Server-Free等多种结构。 （2）备份软件 （3）备份介质 磁带、磁盘、数据迁移技术。 （4）厂商及产品介绍 A：备份软件厂商中头把交椅当属Vreitas公司。 B：Legate公司是备份领域内仅次于Veritas公司的主要厂商。 C：IBM Tivoli也是重要角色之一。 D：CA公司是软件领域的世无霸企业，虽然主要精力没有放在存储技术方面，但有ARCServe依然在低端市场具有相当广泛的影响力。新一代备份产品BrightStor，定位直指中高端市场。 3.3其它资源设备（P529-539） 1、网络传真机 （1）网络传真机类别 软件网络传真机、硬件网络传真机 （2）传真机选择标准 稳定性、适用性、兼容性、可扩展性、易用性、可集成性 （3）典型实例 系统实现 P530下的5项功能。 2、网络打印机 （1）接入与控制 两种接入的方式：一种是打印机自带打印服务器（也称内置打印服务器）；另一种是打印机使用外置的打印服务器。 （2）性能指标 打印质量、打印速度、介质处理能力、网络打印方式、设备接口、兼容性、管理软件、辅助功能 3、视频会议系统 （1）系统工作原理 按技术不现可分为两类：一是基于单播网络和H.323协议族的视频会议；二是基于组播网络和开放软件的视频会议。 （2）解决方案 现阶段视频会议系统解决方案主要有硬件和软件两类。 （3）网络视频会议系统选型 A、制定具体需求 B、设备选型原则 （4）系统部署实例 参见P536实例。 4、网络电话系统 是一种利用VoIP技术，透过因特网实时传输音频信息及实现双边对话的网络应用系统。一般包括语音网关、网守、网络电话机等设备。 （1）方案及设备选型 A、VoIP网关+网守+PBX+IP电话/模拟电话 B、IP PBX+PBX+IP电话/模拟电话 C、PC PBX+PBX+IP 电话/模拟电话 （2）系统部署实例 参见P539实例
浙公网安备 33021202002483