银行计算机系统硬件技术

第2章

银彳亍计算机系统硬件技术

顾浩胡乃静董建寅等编著

・(・匕一—kp

iff-r/riN：Fj'•"A'NI'/.j-*njr**TftvGrr//c7一

序

、•的.方共计算机硬件系统

・W银仃”计J算机系统,I计算机应用系统—银行各种业务系统

•硬件系统——通用计算机硬件、网络设备及银行专用计

算机设备。

•计算机应用系统——如储蓄业务系统、会计业务系统、

信用卡业务系统、国际结算系统、ATM前置系统、

POS前置系统、电子邮件系统等。

2009-11-72

主要内衮

•2.1硬件特点

・2.2硬件设备

•2.3综合布线系统

2009-11-73

2.1硬件特点

•在电子银行时代，银行计算机系统是银行赖以生存的基础，银行

已成为当今全球计算机技术、信息技术、网络技术应用最广泛、

最深入的行业之一。但因银行业务的特殊需求,银行计算机系

统的硬件系统及技术有着其自身的特点和要求。

•及时性:快速、及时和准确。为此采用先进的硬件和技术。

•高可用性和可靠性:确保数据不丢失并能实现灾难恢复。

•高安全性:包括主机系统安全、网络安全、信息安全、应用安全

等，尤其是网络安全。银行系统采取的安全技术主要有防火墙

技术、加密型网络安全技术、漏洞扫描技术和入侵检测技术。

•开放性:符合最新国际标准的软、硬件开发技术和开放的结构、

开放的系统组件及用户接口。

•接入点多样性:支持银行各种业务应用的接入。

•护覆林和灵活性:主机系统应易于扩展和升级。4

及时性

•现代银行的发展趋势之一就是快，现代计算机技术、通讯技术和

网络技术提供的高精度、高速度、高容量的技术支撑就能够做到

这一点：

-可以采用速度快、功能强的硬件和先进的技术来提升主机的

数据处理能力和I/O吞吐量，例如在服务器中就广泛采用了多

处理器技术、SMP技术、集群技术、NUMA技术、SCSI接口

技术、智能I/O技术等等；

-通过建立银行自己的专用网络，并采用多种成熟的网络技术

和网络设备，包括FDDI(FiberDistributedDataInterface)

DDN(DigitalDataNetwork)X.25、帧中继FR(Frameof

Relay)、ATM(AsynchronousTransferMode)、Ethernets

TokenRing等亲提高链路速度、带宽和响应延时。

2009-11-75

•光纤分布数据接口(FDDL

FiberDistributedData

Interface)标准是在20世纪80

年代中期开发的。

•X.25协议是CCITT提出的一个

有关分组交换网的数据终端设

备(DTE)与数据电路端接设

备(DCE)之间的接口协议桌面计算机桌面计算机

•帧中继FR(FrameofRelay)

2009-11-7

□旦

源节点ATM

工作站1N+1

3H

PCPC

nJATM112N

视频交换机

H舟^出网

音频

PCPC

IB4/

工作站

ATM口

E交换机ATM

交换机

工作站目标节点PCPC

环型网

异步传送方式ATM

lbH0

服务器打印IB,兼容机服务卷IBM兼容机

於8以太网

II!以太网)

V

、中缆器--

\(Repeat)

中^^(RepIIIIIIIHIHIHIHI号IIIILZI

□t-11I

lllllllllllllllllllllli

笔记本

/打印机苹果计算机

2009-11-7

」以太网

高可用性和可靠性

•确保用户数据、帐户数据以及银行自身的一些数

据不会丢失，并且能够实现灾难恢复

-磁带库备份

-共享磁盘技术

-网络化存储技术

•确保各种信息能准确无误的到达目的地

-中心节点间通过高速链路网状互连

-骨干节点设备需要支持关键部件的冗余备份、热插拔、

在线故障排除等可靠设计特性，

-互连线路/链路的备份

-路由支持备份及自动切换

2009-11-78

清华尤学出版社

高安全性

•安全是一个系统工程，包括主机系统的安全、网络

安全、信息安全、应用安全等，网络安全是整个系

统安全的重要保证。

•网络设备应该能够提供全面的网络级安全特性，包

括线路安全、用户验证、授权、信息隐藏、数据加

密、数据压缩、智能访问控制、攻击探测和防范、

安全策略中心等安全机制。

•银行系统所采取的安全技术主要有防火墙技术、加

密型网络安全技术、漏洞扫描技术和入侵检测技术。

2009-11-79

，f•匕一二r___-

开放性

•应吸取以往的教训，采用符合当前最新国际标准的软

硬件标准、开发的技术、开放的结构、开放的系统组

件及用户接口。

-硬件平台要适应各种设备的顺利接入，包括第三方

的网卡、硬件、数据备份设施、高速打印机等。

-网络设备要支持各种通信手段，如PSTN、DDN、

X.25、ISDN及自组网泵

2009-11-710

~/^>7//,R"、产j广:.I£95//三?尸Yc7三彳二

接入点多样性

•网点网络设备需要具有综合的接入能力，包括终

端、ATM取款机、营业点智能设备、VoIP(Voice

overIP,基于网际协议的语音传输卜POS以及无

线接入等。

•每种银行业务接入都需要有相应的技术支持，如

流动银行，即所谓的“汽车银行”，就是利用无线

通讯技术和车载PC技术将银行主机与车载PC连接

起来,在流动的汽车上通过无线网络与银行综合业

务网络系统相连,办理银行固定网点可办理的所有

业务,为客户提供可流动式的各类银行金融服务。

2009-11-711

周上=乙子5川工

扩展性和灵活性

・银行计算机主机系统要求易于扩展，具备灵活的升级空间

-系统支持后来更好的计算机技术，可以在单机上进行计算

性能的升级；

-系统支持集群计算技术，可以方便、灵活的进行系统性能

的横向扩展，实现多台服务器的集群；

-存储系统应该采用先进的技术和产品，符合目前主流的标

准、开放的体系，并且要有海量升级空间，能够满足当时

和以后一定时间内的业务需乘。

2009-11-712

2.2硬件设备

■服务器

•组网设备

•互联设备

•磁带库

•自动柜员机(ATM—AutomatedTellerMachine)

•销售点终端机(PointOfSales)

2009-11-713

清华方学出版社

硬件设备

SUN

TCP/IP

主机(SUN/HP/IBM/UNIX)

终端终端终端14

周上=乙子5川工

服务器

•服务器(server)是计算机的一种,它是网络上一种为

客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，为

网络用户提供集中计算、信息发布及数据管理等服

务；

•在数据大集中的情况下，银行计算机系统对服务器

的性能提出了更高的要求，主要体现在高速度的运

算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐

能力等方面。

2009-11-715

三三/•匕一二三^上口L

1.服务器分类

•按照体系架构来划分

-服务器主要分为RISC（精简指令集）架构服务器

RISC架构服务器，使用RISC芯片并且主要采用UNIX操

作系统的服务器

-IA架构服务器

IA架构服务器，又称CISC（复杂指令集）架构服务器，通常

采用英特尔处理器，并且夫多使用Windows或Linux操作

系统。

•按结构划分：

•塔式、机架式、刀片式和机柜式四种。

2009-11-716

服务器

机架式:机架式服务器的外形（多为扁平抽屉式）

外形不像计算机,而像交换机，有iu（iu=i.75英寸）‘

2U,4U等规格.机架式服务器安装在标准的19英寸E1一

（宽度）机柜里,高度为L7U,这种结构的多为功能型服务器。

刀片服务器:是一种高可用高密度的低成本服务器平台，是专门为

特卷应用行业和高密度计算机环境设计的。其中每一块“刀片”

际上就是一块系统主板。它们可以通过本地硬盘启动自己的操作

系统，如WindowsNT/2000、Linux、Solaris等等,类似于一个个

独立的.一服务,..器。在这1」p夜一A?一泽N丁n必）巡as4c

于指定的不同用户群,

相互之间没有关联。汽一一

不过可以用索统软件

将这些主板集合成一**,.—••

个服务器集群。「

D砒EowerEdge185f

高华尢学出版社

服务器

•塔式服务器也叫台式服务器，是最常见的一种服务器结构类型，因为它的外形

以及结构都与立式PC差不多，当然，因服务器主板扩展性较强，插槽也多，故

个头比普通主板大些，且塔式服务器的主机机箱也比标准的ATX机箱要大,一

般都会预留足够的内部空间以便日后进行硬盘和电源的扩展。

因塔式服务器的机箱较大，配置也可很高,冗余扩展余地较大,

故其应用范围很广，是目前使用率最高的一种服务器.平时常说

的通用服务器一般都是塔式服务器,它可以集多种常见的服务

应用于一身,不管是速度应用还是存储应用都可用塔式服务器

来解决.

机柜式服务器:就是将以前水平

放置的各种系统部件，如显示器,

主机，键盘，交换器等都放进一个

机柜，以节省空间，便于管理。

当然,实际上要复杂得多。

(E18

2.主要的服务器技术

•集群(Cluster)技术

•SMP(SymmetricMulti-Processing)技术

•NUMA(Non-UniformMemoryAccess)分布式内存

存取

•ISC(IntelServerControl)Intel月艮务器控制

•RAID(RedundantArrayofIndependentDisks)廉

价冗余磁盘阵列

•I2C(Inter-IntegratedCircuit)总线

•智能输入/输出(Intelligent120)技术

•热插拔(HotSwap)

2009-11-719

清华十字出方

集群(Cluster)技术

•它是将一组相互独立的计算机通过高速的通信网络而组成的

一个单一的计算机系统，并以单一系统的模式加以管理。其

出发点是提供高可靠性、可扩充性和抗灾难性。

•一个服务器集群包含多台拥有共享数据存储空间的服务器

•在集群系统中运行的服务器并不一定是高档产品，但服务器

的集群却可以提供相当高性能的不停机服务。

■集群系统通过功能整合和故障过渡技术实现系统的高可用性

和高可靠性，集群技术还能够提供相对低廉的总体拥有成本

和强大灵活的系统扩充能力。

廿iiuiintnutu

2009-11-720

超级计算机曙光4000A的雄姿

滑物;二学出版社

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SMP(SymmetricMulti-Processing)技术

•对称多处理，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;

•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；

•PC服务器中最常见的对称多处理系统通常采用2路、

4路、6路或8路处理器。目前UNIXM务器可支持最多

64个CPU的系统如Sim公司的产品Enterprise10000。

•SMP系统中最关键的技术是如何更好地解决多个处理

器的相互通讯和协调问题。

2009-11-721

NUMA技术

•Non-UniformMemoryAccess分布式内存存取

•它的思路是将SMP和群集的优势结合起来。它是由若干通

过过高速专用网络连接起来的独立节点所构成的系统，各个

节点可以是单个的CPU或是一个SMP系统。每一Intel处理

器都将拥有其自己的局部内存，并能够形成与其它芯片中的

内存静态或动态的连接。

•NUMAM务器可容纳64或64个以上的处理器。

•NUMA体系结构的机器从内部看，整体上是分布内存式的，

但是由于它的传输通道速度非常高，所以用户用起来就像是

共享内存式的机器一样。

•最初的NUMA技术是建立在采用专用的IRIX操作系统和

MIPS处理器之上的。

2009-11-722

>=1

IRIX与MIPS

1.IRIX:是UNIX的一个变种,由著名的SGI公司研制,硬件平台是

MIPS工作站和服务器.

2.MIPS处理器

•MIPS技术公司是一家设计制造高性能、高档次及嵌入式32位和

64位处理器的厂商，在RISC处理器方面占有重要地位。1984年，

MIPS计算机公司成立。1992年,SGI收购了MIPS计算机公司。

1998年,MIPS脱离SGI,成为MIPS技术公司。

MIPS公司设开RISC处理器始于二十世纪八十年代初J986年推

出R2000处理器,1988年推R3000处理器,1991年推出第一款64位

商用微处器R4000。之后又陆续推出R8000（1994年），R10000

（1996年）和R12000（1997年）等型号。

随后,MIPS公司的战略发生变化，把重点放在嵌入式系统。

1999年,MIPS公司发布MIPS32和MIPS64架构标准,为未来MIPS

处理器的开发羹定了裳础。新的架构窠成了所宥原耒MIPS指令

集，并且增加了许多更强大的功能。MIPS公司陆续开发了高性能、

低功耗的32位处理器内核（core）MIPS324Kc与高性能64位处理

器电技MIPS645KC。2000年，MIPS公司发布了针对MIP02

414的股天以及64位MIPS6420Kc处理器内核。

ISC技术

•ISC(IntelServerControl)Intel服务器控制

•ISC是一种网络监控技术，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,就可监测网络上所有使用Intel主板的服务器,

监控和判断服务器是否“健康”。一旦服务器中机箱、电

源、风扇、内存、处理器、系统信息、温度、电压或第三

方硬件中的任何一项出现错误,就会报警提示管理人员。

•值得一提的是，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。

2009-11-724

高华夭学出版社「„腐制制瞬蝴场醵

j.三),，，！-」|「『、？尸•，，/j\.♦[，♦a二尸」__uSJmiM

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RAID技术

•RAID(RedundantArrayofIndependentDisks)廉价冗余磁盘阵

歹1J.后束,工业界人士把RAID中而Inexpensive凝成Independent,

RAID就成了“独立冗余磁盘阵列”，但只是名称上的变化，

实质性的内容并没有改变。

•为解决计算机CPU的高速和磁盘的低速之间日益加剧的矛

后,1987军美国加利福尼亚大学伯克利分校的David.A.Pattorson

教授等人提出了RAID的概念。

•其技术思想是:利用现有的小型廉价磁盘，把多个磁盘按一定的

方法组成一个磁盘阵列，通过一些硬件技术和一系列的调度算

法，使整个磁盘阵列对用户来说，就像是在使用一个容量很大、

而可靠性和速度非常高的大型磁盘。

•RAID技术采用若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体,

整个磁盘阵列由阵列控制器管理。

•常用的RAID类型有:RAID。、RAID1.RAID3、RAID5等。

2009-11-725

清华71学出振社巧=>

jjr]/」、产]尸：,x/jy{j，u“*yaP।*****

磁盘阵列的特点

•提高了存储容量；

•多台磁盘驱动器可并行工作，提高了数据传输率；

•由于有校验技术，提高了可靠性。

-如果阵列中有一台硬磁盘损坏，利用其它盘可重新恢复

出损坏盘上原来的数据，而不影响系统的正常工作，并可

在带电状态下更换已损坏的硬盘（即热插拔功能），阵列控

制器会自动把重组数据写入新盘，或写入热备份盘而将新

盘用做新的热备份盘。

-另外磁盘阵列通常配有冗余设备，如电源和风扇，以保证

磁盘阵列的散热和系统的可靠性。

2009-11-726

RAID5

•RAID5的工作原理与RAID4类似，但不设专门的校验盘。图中，

每个盘轮流作校验盘。对RAID的改进还表现在，在一些情况下,

可对多个磁盘执行并行写操作，因为它不再受单独一个奇偶硬

盘的约束。

•RAID5是目前用得最广泛的方案。RAID5E相当于在RAID5的

基础上增加了热备份盘,可允许两块硬盘损坏,数据可靠性更高。

2009-11-7RAID5数据存放分布图27

J*—・♦('r♦J../•J/・1".■'J­・f，‘—一

I2C总线

•I2C(inter-integratedcircuit)总线

・12c总线是一种由飞利浦公司开发的串行总线，产生于20世纪80

年代，最初为音频和视频设备开发，而如今主要在服务器管理中

使用。

・12c总线包括一个两端接口，通过一个带有缓冲区的接口，数据

可被12c发送或接受。控制和状态信息则通过一套内存映射身

存器来传送。利用12c硬件总线技术可以对服务器的所有部件

进行集中管理，可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多

个参数，增加了系统的安全性，方便了管理。

・12c总线最主要的优点是其简单性和有效性。

・12c总线的另一个优点是，它支持多主控(multi-mastering),其

中任何熊被进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主

总线能骸提制盾号的栏输和得钟频率。自然，在任何时间点上

只能有一个主总线。

2009-11-728

清华大孽出版社二父掘

120一IntelligentInput&output

•120,是英文"IntelligentInput&output”的缩写，中文

意思是“智能输入输出”，它是用于智能I/O系统的标准接口。

•由于PC服务器的I/0体系源于单用户的PC台式机,而不是为处

理大吞吐量任务的专用服务器而设计的，一旦成为网络中心

设备后，数据传输量大大增加，因而I/O数据传输经常会成

为整个系统的瓶颈。

•120智能输入/输出技术把任务分配给智能I/O系统，在这些

子系统中，专用的I/O处理器将负责中断处理、缓冲存取以及

数据传输等烦琐任务,这样系统的吞吐能力就得到了提高，

服务器的主处理器也能被解放出来去处理更为重要的任务。

因此，依据120技术规范实现的PC服务器在硬件规模不变的

情况下能处理更多的任务,作为中小型网络核心的低端PC服

务器可以从中获得更多的性能提高。

2009-11-729

信华尢学出版苞

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120—IntelligentInput&output

•它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。120允许服务请求从PCI

上的一个设备进入,而无需通过主处理器。120主机

处理器将识别该服务请求并在本地进行处理。当主

处理器正在执行其它任务时,它还允许服务请求在

120处理器处进行排队。

优点：①降低主处理器的工作负载,从而提高系统

性能

②增强I/O吞吐能力

③提供一个标准的I/O设备接口

④减少外围设备所需的驱动程序数量。

2009-11-730

清华尤学出版社

智能输入/输出技术

•120智能输入/输出技术把任务分配给智能I/O系统，

在这些子系统中,专用的I/O处理器将负责中断处理、

缓冲存取以及数据传输等烦琐任务，这样系统的吞

吐能力就得到了提高，服务器的主处理器也能被解

放出来去处理更为重要的任务。因此，依据120技

术规范实现的PC服务器在硬件规模不变的情况下

能处理更多的任务，作为中小型网络核心的低端

PC服务器可以从中获得更多的性能提高。

2009-11-731

清华方学出版社

热插拔(HotSwap)

•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；

•热插拔对于银行计算机系统的核心服务器来说尤为

重要,可以在不停机的情况下更换损坏的RAID卡或

以太网卡等,从而大大地减少了由于硬件故障而造

成整个银行系统的停机时间。

2009-11-732

清华广字2出出的版社

2.2.2组网设备

•组网设备主要包括网卡和传输介质。

1.也叫网络接口卡,是将PC机和局域网连接起来的网络适

(NIC)，它涉及到网络物理层和数据链路层。

・网卡基本功能为：数据转换(并行到串行)、包的装配和拆

卸、网络存取控制、数据缓存和网络信夸。

•网卡作为一种I/O接口卡插在主机板的扩展槽上，它基本上是

由接口控制电路、数据缓冲器、数据《器、编码解码

电路、内收发器、介质接口聚置六大

■目前，以太网网卡按传输速度来分则

有10M、100M、10/100M及千兆网卡

察几种。银行网络中网卡要根据各网

点的具体应用环境来选择。

当该节点的网络流量很大时，可采用智能

网卡在一些重要的节点还应采用具有自动

恢复、负载均衡、热插拔功能的网卡，以

2提高整个银行网络的可靠性。

上力二字tri泌包

JJJ./>-」‘，=『、」尸_•//，♦a二"，'，"勺F»-»*-j*

2.传输介质

•网络传输介质是网络中传输数据、连接各网络站点

的媒体

•有线传输:双绞线、同轴电缆、光纤

•无线传输:微波、红外线和激光

•银行网络中传输介质的使用除了考虑网络的拓扑结

构外，还要考虑

-传输介质的可靠性:指接线的可靠性、传输介质的误码率

和抗干扰能力等；

-传输速率：

-费用:指购置、安装和维护媒体所需的费用；

-环境:包括距离、电磁场影响等因素。

2009-11-734

高华十学出版社

(1)双鼓线

双绞线(TP)是综合布线工程中最常用的一种传

双绞线对

输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导日A/TIA

线以螺旋形绞合形成。布线标准

标准

不同线对具有不同的扭绞长度，一般地说,扭绞长双绞线对568A

标淮568B

度在38.1cm至14cm内，按逆时针方向扭绞，相临

橙(绿)白一1

线对的扭绞长度在12.7cm以上。橙(绿)一2

目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽绿(橙)白一3

双绞线(STP)。外壳蓝一4

国际电气工业协会将非屏蔽双绞线分为五类，即蓝白一5

绿(橙)一6

2,3,4,5,超5,其中5类最常用.现已用6、7类。

7一棕白

与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道8—棕

宽度和数据传输速度等方面受到一定限制，但价

格较为低廉，使用方便，广泛用于局域网布线。图2.2双绞线

2009-11-735

清华方学出版社

(2)同轴电境

•同轴电缆有四个部分组成m电缆芯线

-电缆芯线

L绝缘材料

-绝缘材料B

—屏蔽层屏蔽物

(网状铜织物)

-保护作用的塑料外皮

•同轴电缆按直径分为粗缆

和细缆外壳

•同轴电缆按传输频带分为

基带和宽带传输

图2.3同轴电缆

2009-11-736

•光纤由纤芯、包层和套层组成；

纤芯

•光线在边界面之间不断反射而沿着纤芯

向前传播。最后光线穿过纤芯，并被一包层(硅胶层)

个传感器检测到；

・光纤按传输点模数分为

•单模光纤(SingleModeFiber):

•单模光纤的纤芯直径很小，采用激光二套层

极管产生激光作为光源,在给定的工作

波长上,只能以单一模式传输,传输距离

可达100km;

•多模光纤(MultiModeFiber):图2.4光纤

多模光纤是采用发光二极管产生荧光作为光源,在给定的工作

波捻山，一靛以多个模式同时传输的光纤,传输距离一般在2km以内o

高华映将卷肠社

(4)卫星线路

•卫星通信传输是微波传输的一种，只不过它的中继站点是绕地球

运行的卫星，

•卫星通信覆盖面广，数据传输距离远，可以克服地理条件的限制,

提供方便、灵活、稳定的信道，满足国内各城市间数据通信的统

一化、标准化、快速化的需要。但目前实现和使用的代价比较昂

贵。

•从1989年开始投资组建的中国人民银行卫星通信网就是以卫星为

通信介质的.

图2.5卫星通信

周上=乙子5川工

2.2.3互联设备

网络互联通常是指将不同的网络（异构）或相同

（同构）的网络用互联设备连接在一起而形成一个

范围更大的网络，也可以是为增加网络性能和易于

管理而将一个原来很大的网络划分为几个子网或网

段。

•网络互连产品

-中继器

-网桥

-路由器

-网关

-交换器

2009-11-739

周上=乙子5川工

L中继器

•中继器（repeater）工作在物理层,对于高层协议完

全透明，用来扩展局域网段的长度。因中继器只在两

个局域网段间实现电气转接,它仅用于连接相同的局

域网的网段。对帧的内容不作任何处理。

•中继器的主要优点是安装简单，使用方便，几乎不需

要维护。

•主要缺点是它再生电子干扰及错误信号,另夕卜,每个

局域网中接入的中继器数量因受时延和衰耗的影响

必须加以限制。口以太缆段以太缆段

O□O

o^-

2009-11-740

,Ti~JvV

信华,二学££应X超］

2.网称

•网桥(bridge)在数据链路层工作,它能连接运行任意

组合的高层协议的网络，如:TCP/IP、IPX、NetBIOS.

XNS、DECnet等。

•主要的功能是数据接收,地址过滤与数据转发能力，

网桥对同一子网中传输的数据不转发;故可达到隔离

互连的子网通信量的目的.

•网桥的最简单形式是互连两种局域网介质的两端口网

桥；

•安装简单，无需配置，对任何网络用户都是透明的。

2009-11-741

清华方学出版社

2.网称

•LAN1中地址为201的结点要与同—LAN1中地址202的结点通

信，网桥可接收到发送帧，但网桥在进行地址过滤后认为不需

转发,因而会将该帧丢弃;若结点201要与LAN2中的104通信，

结点201发送的帧被网桥接收到，网桥进行地址过滤后识别出

该帧应发送到LAN2,网桥将通过与LAN2的网络接口转发该

帧，此时LAN中的104结点蒋能接收到该帧。

•从用户角度，他并不知道网桥存在,LAN1与LAN2好像是同一个网络.在一

个大型LAN中,网桥常用来将LAN分成既独立又能相互通信的多个子网，

从而可改善各个子网的性能与安全性.

201202

104DATA

LAN1

J网桥

LAN2

104IDATA

103

2009-11-710442

3.路由器

•路由器（router）是更为复杂的网络互连设备。也是一台专

用计算机系统，它在网络层工作，提供了各种各样、各种速

率的链路或子网接口。

•路由器是主动的、智能网络结点，提供包括过滤、转发、优

先、复用、加密和压缩等的数据处理功能，并参加管理网络,

提供对资源的动态控制。

•路由器的主要缺点是安装配置麻烦，与上层协议相关，在网

络层及其以上各层必须采用相兼容的协议。

2009-11-7

周上=乙子5川工

路由器与网标的区别

•两者都是实现多个网络互联的设备，区别在：

•网桥工作在DL层，路由器工作在网络层；

•网桥用物理地址（MAC地址）确定是否转发数据帧，路由器用

IP地址确定是否转发该分组；

•用网桥连接两个局域网，网桥要求其物理层与DL层协议可不

同，若用路由器连接两个局域网,路由器要求两个局域网的物

理层,DL层和网络层协议可以不同；

•网桥易产生广播风暴问题。

2009-11-744

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4.网关(Gateway)

・任何比网络层高的层次上的中继系统称为网关，也叫网间连接

器，实际上是一个协议转换器，是中继器中最复杂的一种。主要

用于互联异构网络。

■其基本功能是互连不同的协议框架，在它们之间提供转换，支

持应用层互通和互连网络间的网络管理功能；

•路由器和网关的区别是：

-路由器基本上实现了网络层的功能，可以进行路由选择，

一般用于广域网中；

-网关可用硬件实现，也可用软件实现，可用网关进行协议

转换

2009-11-745

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5.集线赛

•集线器(HUB)是一种以星形拓扑结构将通信线路集中连接在

一起的设备,工作在物理层,连接到一个集线器上的所有结点

共享一个冲突域。实质上是一个多端口的以太网中继器。

•HUB主要有三种形式：

-无源中继器(Passivehubs):对传送数据不作任何添加.

-有源中继器(Activehubs):能监测数据通信，再生信号.

-智能中继器(Intelligenthubs):提供网管，桥接，路由和网关.

-简单集线器无网管功能

2009-11-7

6.交换机

•交换器（switch）是用于连接几个独立LAN（局域网）并在它

们之间提供数据包过滤的设备；

■事实上，交换器的作用就像一个十分快速的多口网桥（用硬件

交换方式），提供许多网络互连功能。

•交换器很经济地将网络分成小的冲突网络，为每个工作站提

供更高的带宽。

•通过交换机的硬件实现帧的快速过滤与转发的方法叫第二层

交换；

•通过硬件实现路由交换功能

•的是第三层交换，第三层交

•换机实际是一台快速路由器。

2009-11-7

高华尢学出版社

介质共享，多个结点共享一个改变传统的总线争用模式，支持结

冲突域支间的多个并发连接和并发传输

集线器与交换机的区别

2009-11-748

7.调制解调器

•调制解调器(modem)是一种通信设备，其作用是

在模拟通信信道上传输数字信号

一调制(modulation):A—>D

一解调(demodulation):D一A

2009-11-7

清华之字出版社

功能比较

特征中继器交换机路由器

OSI层次物理层数据链路层网络层

转发功能对位（bit）转发对帧（frame）转发对帧（frame）转发

寻址功能无MAC地址IP地址

扩展网络是是是

报文过滤否是是

交通管理否是是

网络管理否是是

吞吐率高高中等

价格低中等至高中等至高

对上层透明是是否

报文分段N/A否是

负载均衡否否（现已可）是

自动备份否是是

2009-11-750

224磁布设备

•磁带设备主要指磁带机和磁带库产品

-磁带机本身是一种经济、可靠、容量大、速度快的备份设备

-磁带库是集中式网络数据备份的主要设备，是一种可将多台磁带机整

合到一个封闭机构中的箱式磁带备份设备，存储容量可达到数百PB

(1PB=1OO万GB)

-自动磁带加载机是一种小型磁带自动存储备份设备，也算是一种磁带

霹，它通常由一个驱动器和多盒磁带组成，可以备份100G~200G或更

多的数据。

2009-11-751

.匕一二/i方人｛JL

磁带设备

•存储成本低、扩展能力强、保护投资；

•磁带机和磁带库目前在银行计算机系统中主要是用于

数据备份和恢复，有时也将磁带作为数据迁移的介质;

•可应用于SAN（StorageAreaNetwork,存储区域网）和

NAS（NetworkAttachedStorage,网络连接存储）。

2009-11-752

•5?ryffl-T”FV］；♦,『，"甲r'f,rr*?p口ft）/

磁带设备的选择

•容量——数据的增长速度

•数据备份周期

•数据备份方式

•是否可升级

•与服务器的连接方式

•磁带库设备的指标

-机械手速度

-安全性

-稳定性

-是否支持混装带机

-MTBF值（平均无故障时间）

2丽9豆支持最多存储次数

肩上2人学小虺拿

网络设备配置方案图100MSwitch

、INTERNET

GigibitSwitch

NETSCREEN204F

ntelserver

CiscoCatalys

山特UPS4006Switch网络中心Cisco2621Router

至模拟银行

老教繇楼STAR1816SCiscoCatalystCiscoCatalyst

3524XLSwitch3524XLSwitch

1国

W而nin：

CatalystPC机房,3号楼、

3524XL工作站图书馆

工作站新教学楼

Switch图书馆

工作站

2009-11-7LAN_____54

2.2.5ATM(ATM一AutomatedTellerMachineJ

•ATM结构

•ATM功能

•ATM工作方式

•ATM工作流程

•ATM系统特性

•ATM安全、保密措施

穿墙式秋鱼机柜式

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学出版社

LATM的结构

操作面板:人机界面

磁卡读写:对客户的磁卡进行读写

计算机主机:控制和处理ATM机中有关信息

日志/票据打印:可打印交易日志和储户数据

存款箱:存放客户存入的现金

现钞箱:有2〜4个，供取现时用

废钞箱:存放不合格的现钞

维修操作检查面板:供维修和操作用

电源:对ATM供电

通信部件:联机方式与主机或通信网相连时,完成各

他口工作.，—--"

清华尤学出版社

2.ATM主要功能

■存款:用于吸收小额现金和备付转赈款项；

早期的自动存款方式采用“信封存款”的方式，把钱放入信

封里面，在信封上写上金额，然后塞到机器里面，待银行隔

天清点确认后，才把最终的数目打到赈户里面。此法存在两

大弊端：一是款项无法及时到账；二是用户和银行双方可能

对信封内金额的数目产生异议，此法现已不用。

目前采用的存款方法非常简便，只需插入银行卡，输入密码,

选择“存款”业务，此时屏幕下方的凹槽自动打开；然后将

需存入的钱放入，槽门自动关闭；随后，机器里传来“刷啊

喇”的声响，几秒过后，屏幕上打出了存入金额的数目，而

且列出面值明细；这时，按“确定”就将钱款存入壬中，当

然按“取消”机器就会把钱退出。整个存款操祚只看几分钟.

•取款:提供自动取款功能；

■查询:提供各种信息查询；

・修改密码:修改银行卡的原始密码；

•转账:提供多种费用和账户的转账；

•型领贷款的偿还:提供抵押贷款和小额贷款的偿还57

信华大学,悔社，g勒牖;MMBR1嫌ftilll・l

3.ATM的工作方式

•1、脱机(OFF-LINE):

•⑴特点:①不与计算机相连，所有的处理均由ATM内的微机完成，独立运行。

•②具有读、译银行卡功能，以便验卡。

•③具有改写银行卡功能。

•④必须包含一个内部存储器，用于存储违约账户和被盗卡等信息的止付卡表。

•⑤对银行有一定风险，作案人可能伪造磁卡在脱机ATM机上骗取现金。

•⑵结论：在发达国家，若用磁卡作支付工具，ATM不用脱机方式。

•2、联机方式(on-line)：

•⑴特点:①通过专线或电话线连至银行主机。

•②操作时，计算机文件立即更新。止付卡存在银行当前数据库中。

•③操作自动化，省去大量手工检验和过帐操作。

•④成本高，但安全，通信线路要完备。

•⑤有查询帐户余额功能。

・⑵联机方式:集中式,分布式，集中分布式。

•⑶结论:目前ATM机基本都用集中分布式工作方式(终端分布在各地,处理集中

在申)期桐。58