网络系统集成主要设备选型(1)ppt课件

.,网络系统集成设备,.,1.1网卡的工作原理网卡工作在两个层:即物理层和数据链路层。物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口。数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。,1网卡,.,1.2网卡分类1按工作方式可分为5类:（1）主CPU用IN和OUT指令对网卡的I/O端口寻址并交换数据（2）网卡采用共享内存方式，即CPU使用MOV指令直接对内存和网卡缓冲区寻址（3）网卡采用DMA方式，ISR通过CPU对DMA控制器编程，DMA控制器一般在系统主板上，有的网卡也内置DMA控制器（4）主总线网卡能够裁决系统总线控制权，并对网卡和系统内存寻址，LAN控制权裁决总线控制权后，以成组方式将数据传向系统内存，IRQ调用LAN驱动程序ISR，由ISR完成数据帧处理，并同高层协议一起协调接收和发送操作，这种网卡由于有较高的数据传输能力，常常省去了自身的缓冲区（5）智能网卡中有CPU、RAM、ROM以及较大的缓冲区,1网卡,.,2按总线可分为5类:（1）ISA总线网卡（2）PCI总线网卡（3）PCI-E总线网卡（4）USB接口网卡（5）PCMCIA接口网卡,.,3其他分类:（1）从端口类型上来看，网卡还可以分为RJ-45端口（双绞线）网卡、AUI端口（粗铜轴缆）网卡、BNC端口（细铜轴缆）网卡和光纤端口网卡（）按与端口的数量分，有单端口网卡、双端口网卡甚至三端口的网卡（如RJ45+BNC、BNC+AUI、RJ45+BNC+AUI）（）按带宽分，网卡还可以分为10000Mbit/s网卡、1000Mbit/s网卡、100/10Mbit/s自适应网卡和10Mbit/s网卡。,.,2.1交换技术1端口交换（1）模块交换：将整个模块进行网段迁移（2）端口组交换：通常模块上的端口被划分为若干组，每组端口允许进行网段迁移（3）端口级交换：支持每个端口在不同网段之间进行迁移,2交换机与无线AP,.,2帧交换（1）直通交换：提供线速处理能力，交换机只读出网络帧的前14个字节，便将网络帧传送到相应的端口上（2）存储转发：通过对网络帧的读取进行验错和控制3信元交换ATM采用固定长度53字节的信元交换。ATM的带宽可以达到25Mbit/s、155Mbit/s、622Mbit/s甚至数吉比特的传输能力。,.,2.2二层交换机二层交换机具体的工作流程如下。（1）当交换机从某个端口收到一个数据帧，先读取帧头中的源MAC地址，就知道源MAC地址的主机是连在哪个端口上的（2）再去读取帧头中的目的MAC地址，并在地址表中查相应的端口（3）如表中有与目的MAC地址对应的端口，把数据帧直接复制到这个端口上（4）如表中找不到相应的端口则把数据帧广播到所有端口上，当目的主机对源主机回应时，交换机又可以学到这一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播,.,由二层交换机的工作原理可以推知以下三点。（1）由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总线带宽，如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M，交换机总线带宽超过NM，那么这交换机就可以实现线速交换。（2）学习连接端口的主机的MAC地址，写入地址表，地址表的大小直接影响交换机的接入容量。（3）二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC（ApplicationspecificIntegratedCircuit）芯片，因此转发速度可以做到非常快。由于各个厂家采用ASIC不同，直接影响了产品性能。,.,2.3三层交换机三层交换技术具有如下特点:1支持线速路由2支持IP路由3具有强大的路由功能4支持多种路由协议5自动发现功能,2交换机与无线AP,.,2.3三层交换机在第三层，自动发现有如下过程:（1）通过侦察ARP，RARP或者DHCP响应包的原IP地址，在几秒钟之内发现IP子网的拓扑结构。（2）学习地址，根据IP子网、网络协议或组播地址来配置VLAN，使用IGMP（InternetGroupManagementProtocol）来动态更新VLAN成员。（3）存储学习到的路由到硬件中，用线速转发这些地址的数据包。（4）把目的地址不在路由表中的包送到网络上的其他路由器。（5）通过侦听ARP请求来学习每一台工作站的地址。（6）在子网之内实现IP包的交换。,2交换机与无线AP,.,在第二层，自动发现有如下过程:（1）通过硬件地址（MAC）的学习，发现基于硬件地址（MAC）的网络结构（2）根据ARP请求，建立路由表（3）交换各种非IP包（4）查看收到的数据包的目的地址，如果目的地址是已知的，将包转发到已知端口，否则将包广播到它所在的VLAN的所有成员,2交换机与无线AP,.,6过滤服务功能7二层（链路层）VLAN8三层（网络层）VLAN三层VLAN可以按照如下方式划分：IP子网地址；网络协议；组播地址,2交换机与无线AP,.,2.4四层交换机第四层交换的一个简单定义是，它是一种功能，它决定的传输不仅仅依据MAC地址（第二层交换）或源/目标IP地址（第三层路由），而且依据TCP/UDP（第四层）应用端口号。第四层交换技术相对原来的第二层、第三层交换技术具有明显的优点，从操作方面来看，第四层交换是稳固的，因为它将包控制在从源端到终端的区间中。第四层交换机是在可用的服务器和性能基础上确定区间。,.,2.5交换机其他分类方式1从网络覆盖范围划分:（1）广域网交换机（2）局域网交换机2根据使用的网络传输介质及传输速度:（1）以太网交换机（包括三种网络接口：RJ45、BNC和AUI）（2）快速以太网交换机（3）吉比特以太网交换机（4）10吉比特以太网交换机（5）ATM交换机（6）FDDI交换机（7）令牌环交换机,.,3根据交换机所应用的网络层次划分:（1）核心层交换机（2）接入层交换机（3）汇聚层交换机,.,4按交换机的端口结构划分:（1）固定端口交换机（2）模块化交换机5按交换机是否支持网络管理功能划分:（1）网管型交换机（2）非网管型交换机,.,2.6无线APAP为AccessPoint的缩写，1997年，颁布了无线局域网标准IEEE802.11标准主要有:IEEE802.11b,IEEE802.11a、IEEE802.11g和IEEE802.11n几种。,.,3.1路由器的工作原理（1）当数据包到达路由器，根据网络物理接口的类型，路由器调用相应的链路层功能模块，以解释处理此数据包的链路层协议报头。（2）在链路层完成对数据帧的完整性验证后，路由器开始处理此数据帧的IP层。这一过程是路由器的核心功能。（3）根据路由表中所查到的下一跳IP地址，将IP数据包送往相应的输出链路层，被封装上相应的链路层包头，最后经输出网络物理接口发送出去。,3路由器,.,3.2路由器分类1从性能高低上划分，可将路由器分为高、中、低端路由器2从结构上划分，可将路由器分为“模块化路由器”和“非模块化路由器”3从功能上划分，可将路由器分为“骨干级路由器”、“企业级路由器”和“接入级路由器”4从所处网络位置划分，可将路由器分为“边界路由器”和“中间节点路由器”,.,3.3路由器与三层交换机的区别1主要功能不同2适用环境不同3工作原理不同,.,4.1防火墙概述1内部网络和外部网络之间的所有网络数据流都必须经过防火墙2只有符合安全策略的数据流才能通过防火墙3防火墙自身应具有非常强的抗攻击免疫力,4防火墙,.,4.2防火墙分类1从防火墙的软、硬件形式来分：（1）软件防火墙（2）硬件防火墙（3）芯片级防火墙,.,4.2防火墙分类2从防火墙的技术实现来分：（1）包过滤（PacketFiltering）型防火墙（2）应用代理（ApplicationProxy）型防火墙,.,3从防火墙结构上分：（1）单一主机防火墙（2）路由器集成式防火墙（3）分布式防火墙,.,4按防火墙的应用部署位置可以分为：（1）边界防火墙边界防火墙是最传统的防火墙，它们位于内、外部网络的边界，所起的作用是对内、外部网络实施隔离，保护边界内部网络。（2）个人防火墙个人防火墙安装于单台主机中，防护的也只是单台主机。（3）混合式防火墙混合式防火墙可以说就是“分布式防火墙”或者“嵌入式防火墙”。,.,5.1UPS分类1UPS电源按其工作原理可分为：后备式、在线式以及在线互动式3种2UPS从结构上可分为：直流UPS（DC-UPS）和交流UPS（AC-UPS）两大类3从备用时间分，UPS分为：标准型和长效型两种,5UPS,.,5.2UPS电源的正确使用与维护（1）UPS不间断电源在功率选配上要有适当的余量，充分考虑功率因素，所有用电设备的功率之和不得超过UPS电源功率的80%。如为800W的负载选配UPS电源，其功率应选购1000W以上的。（2）UPS不间断电源应避免频繁地开机和关机，最好长时间地处于开机状态。负载开机时应逐一进行，最好不要同时开机。（3）新购的UPS不间断电源在使用前要对电池进行充电，因为UPS在销售过程中电池在不断地自放电，其容量有很大一部分被消耗了，如果不及时进行补充电，不仅会影响正常的使用，还会缩短电池的使用寿命。,.,（4）如果市电一直处于正常的供电之中，UPS不间断电源就没有工作的机会，其电池就有可能长时间浮充而损坏（5）UPS不间断电源在使用后要立即进行恢复充电，使电池恢复到正常状态（6）如果UPS电源的电池为非免维护式电池，还要经常检查溶液的比重及电液量，及时补加电解液或蒸馏水,.,（7）UPS电源在使用中，每月要检查一次浮充电压，单只电池的浮充电压低于2.20V时，则应对整组电池进行均衡充电（8）如果用户自行配置长延时电池组时，外配的充电器应同时具有恒压和恒流功能，不应选用只有恒压功能的充电器，以免影响电池的使用寿命,.,（9）外接电池组至UPS的距离应尽量短，导线的面积应尽量大，以增大导电量，减小线路上的电能损耗，特别是在大电流工作时，电路上的损耗是不可忽视的。（10）要经常用柔软的抹布擦拭电池，以保持电池表面清洁卫生，防止灰尘通过电池的缝隙进入电池的电解液中污染电液，使电池的性能恶化。,.,5.3UPS电源的正确选择1UPS的容量（1）实际负载情况P=Pi/f（2）预留扩容2电池供电时间3UPS的输入电压范围4UPS电源保护解决方案5UPS的外观、体积、重量及噪音等因素,.,6.1DAS（1）服务器在地理分布上很分散，如商店或银行的分支。（2）存储系统必须被直接连接到应用服务器（如MicrosoftClusterServer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,6存储技术与设备,.,6.2SAS,.,6.3NAS,.,6.4SAN,.,存储区域网（SAN）具有如下功能特点。1可实现大容量存储设备数据共享2可实现高