信息系统工程监理14信息网络系统监理基础.ppt

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1、黎黎连连业业信息系统工程监理14信息网络系统监理基础 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望黎黎连连业业第第1414讲：讲：信息网络系统监理基础信息网络系统监理基础在本在本讲讲中中您能了解如下您能了解如下知识点知识点：w信息网络系统建设监理的技术概述信息网络系统建设监理的技术概述w信息网络系统建设监理概述信息网络系统建设监理概述黎黎连连业业 w信息网络系统是信息系统的基础，无论是在政务信息化，还是企业信息化工程中，信息网络系统的功能为上层应用系统提供基础平

2、台。在信息系统工程建设当中，它可以作为完整信息工程的一个组成部分存在（另一部分为信息应用系统），也可以作为单独工程实施，例如网络平台建设及相关升级改造工程，包括广域网、城域网、局域网等工程。信息网络系统建设可以划分为工程准备、设计、实施和验收四个阶段。作为信息网络系统建设的监理工程师，应该了解信息网络系统的有关技术知识和监理的基本内容，掌握完成本类工程监理工作的重点。黎黎连连业业 黎黎连连业业14.1 信息网络系统建设监理的技术概述信息网络系统建设监理的技术概述1.信息网络系统的体系框架信息网络系统的体系框架2.网络基础平台网络基础平台3.网络服务平台网络服务平台4.网络安全平台网络安全平台5

3、.网络管理平台网络管理平台6.环境平台环境平台黎黎连连业业信息网络系统的体系框架 w由于计算机网络系统集成不但涉及各种最新的IT技术，而且与企事业单位的管理体制有密切的关系，是一项复杂的系统工程。单纯从技术角度考虑，一个大型的网络系统不仅涉及不同厂商的计算机设备、网络设备、通信设备和各种应用软件，也会涉及到异构和异质网络系统的互连问题。从管理角度考虑，由于每个单位的管理方式和管理思想千差万别，在实现企事业单位网络化管理的过程中，会受到许多人为因素的影响。因此，网络建设者除了要有充分的思想准备外，更重要的是要建立起计算机网络系统集成的体系框架。w在整个信息系统中，网络系统作为信息和应用的载体，为

4、各种复杂的计算机应用提供可靠、安全、高效、可控制、可扩展的底层支撑平台。图14-1给出了信息网络系统集成的一般体系框架，将计算机网络系统划分成若干平台 黎黎连连业业 黎黎连连业业网络基础平台网络基础平台网络基础平台的组成网络基础平台的组成网络传输技术网络传输技术网络交换技术网络交换技术网络接入技术网络接入技术布线系统布线系统网络互连技术网络互连技术网络操作系统网络操作系统网络测试网络测试网络服务器网络服务器数据存储和备份设备数据存储和备份设备黎黎连连业业网络基础平台的组成网络基础平台的组成w网络基础平台是计算机网络的枢纽，由传输网络基础平台是计算机网络的枢纽，由传输设备、交换设备、网络接入设备

5、、布线系统、设备、交换设备、网络接入设备、布线系统、网络服务器和操作系统、数据存储和系统等网络服务器和操作系统、数据存储和系统等组成，如图组成，如图142所示所示 黎黎连连业业 黎黎连连业业网络传输技术网络传输技术w数据传输是网络的核心技术之一。传输线路带宽的高低，不仅体现了网络的通信负载能力，也反应了网络建设的现代化水平。目前常用的传输系统主要有：DWDM（波分复用），综合布线系统（PDS），同步数字序列（SDH），准同步数字序列（PDH），数字微波传输系统，VSAT数字卫星通信系统，有线电视网（CATV）等。黎黎连连业业网络交换技术网络交换技术w通常网络按所覆盖的区域分为局域网、城域网和广

6、域网，由此网络交换也可通常网络按所覆盖的区域分为局域网、城域网和广域网，由此网络交换也可分为局域网交换技术、城域网交换技术和广域网交换技术。分为局域网交换技术、城域网交换技术和广域网交换技术。w局域网交换技术w局域网可分为共享式局域网和交换式局域网，共享式局域网通常是共享高速传输介质，例如以太网（包括快速以太网和千兆位以太网等）、令牌环网（Token Ring）和光纤分布式数据网（FDDI）等。交换式局域网是指以数据链路层的帧或更小的数据单元（称为信元）为数据交换单位，以硬件交换电路构成的交换设备。由于交换式网络具有良好的扩展性和很高的信息转发速度，因此能适应不断增长的网络应用的需要。w随着计

7、算机网络技术的高速发展，人们对信息量的需求越来越大，共享式局域网已无法满足信息传输与交换的需求。随着多媒体通信和视频通信的广泛应用，对网络带宽的要求越来越高，由此加速了交换式局域网的迅猛发展。典型的交换式局域网有：以太网交换机，快速以太网交换机，千兆位以太网交换机，ATM局域网交换机等。黎黎连连业业 w城域网交换技术城域网交换技术w随着社会城市化的发展，城市的功能越来越齐全，城市作为区域性的经济、政治和文化中心，在未来社会发展中将会扮演越来越重要的角色。w城市信息网络作为城市最重要的基础设施之一，在促进经济和社会发展中发挥着越来越重要的作用。随着信息化建设步伐的加快，国内许多大中城市正在规划和

8、实施城市信息港工程，即宽带城域网。w目前，比较有名的城域网交换技术是光纤分布式数据接口（FDDI），分布式队列双总线（DQDB）和多兆位数据交换服务（SMDS）。wFDDI是英文Fiber Distributed Data Interface的缩写，FDDI既适用局域网，也适用城域网，因为FDDI能以100Mbit/s的速率跨超100km的距离，能桥接局域网和广域网。wDQDB是英文Distributed Queue Double Bus的缩写。由于DQDB具有很多优点，所以IEEE802.6最端接纳其为城域网标准。DQDB能在很大的地理范围人提供综合服务，如话音、图像和数据等。DQDB具有以

9、下主要特点：w同时提供电路交换和分组交换功能；w能桥接局域网和广域网；w使用双总线体系结构，每条总线的运行互相独立；w使用802.2 LLC，能与IEEE802局域网兼容；w使用光纤传输介质；w与ATM兼容；黎黎连连业业 黎黎连连业业 w可支持2Mbit/s至300Mbit/s的传输速率；w网络运行与工作站的数量无关；w可支持直径超过50km的城域范围。w一个城域网既可以是城域公用网也可是城域专用主干网。作为城域公用网，DQDB子网能提供交换和网络互连功能。作为城域专用网，DQDB专用子网能作为互连主机、终端、局域网、专用小交换机PBAX的主干网，如图所示。黎黎连连业业 黎黎连连业业 w广域网

10、交换技术广域网交换技术w在计算机广域网中，主要使用以下四种数据交换技术：在计算机广域网中，主要使用以下四种数据交换技术：电路交换、报文交换、分组交换和混合交换。电路交换、报文交换、分组交换和混合交换。w电路交换是指通过由中间节点建立的专用通信线路来实电路交换是指通过由中间节点建立的专用通信线路来实现两台设备的数据交换的技术。例如：现两台设备的数据交换的技术。例如：PSTN、DDN。w报文交换是指通信双方以报文为单位交换数据，无专用报文交换是指通信双方以报文为单位交换数据，无专用线路，通过节点的多次线路，通过节点的多次“存储转发存储转发”，将报文传送到目，将报文传送到目的地。报文交换的优点是通信

11、线路的利用率较高；缺点的地。报文交换的优点是通信线路的利用率较高；缺点是报文传输时延较大。是报文传输时延较大。w分组交换是指数据划分成固定长度的分组（长度远小于分组交换是指数据划分成固定长度的分组（长度远小于报文），然后进行报文），然后进行“存储转发存储转发”，从而实现更高的通信，从而实现更高的通信线路利用率、更短的传输时延和更低的通信费用，例如：线路利用率、更短的传输时延和更低的通信费用，例如：X.25分组交换网络。分组交换网络。w混合交换综合了电路交换和分组交换的技术特点，典型混合交换综合了电路交换和分组交换的技术特点，典型的应用如：的应用如：ATM交换。交换。w目前几种常用的广域网交换技

12、术：目前几种常用的广域网交换技术：w帧中继帧中继w帧中继是对分组交换的改进，其目的是提高分组交换的帧中继是对分组交换的改进，其目的是提高分组交换的速度，帧中继的工作原理很简单：由于使用光纤传输技速度，帧中继的工作原理很简单：由于使用光纤传输技术，通信线路的误码率非常低，因此帧中继不进行差错术，通信线路的误码率非常低，因此帧中继不进行差错检测和纠正，只进行分组转发。检测和纠正，只进行分组转发。黎黎连连业业 wTCP/IPwTCP/IP技术的优点是采取了灵活的路由选择体系，采用技术的优点是采取了灵活的路由选择体系，采用非面向连接的服务方式，适合于非实时性的信息传输，非面向连接的服务方式，适合于非实

13、时性的信息传输，但但IP技术对于时延、带宽等技术对于时延、带宽等QoS指标，由于标准不统一指标，由于标准不统一等原因而缺乏非常完善的保证。等原因而缺乏非常完善的保证。w信元交换（信元交换（ATM）w信元是具有固定长度的信元是具有固定长度的53个字节的数据单元，信元交换个字节的数据单元，信元交换是指以信元为单位而实现的交换。信元交换与帧中继的是指以信元为单位而实现的交换。信元交换与帧中继的主要区别在于：帧中继的帧长度可变，而信元由固定长主要区别在于：帧中继的帧长度可变，而信元由固定长度的单元组成。信元交换的主流技术是度的单元组成。信元交换的主流技术是ATM。ATM是宽是宽带通信网的核心技术，是一

14、种面向连接的传输技术，它带通信网的核心技术，是一种面向连接的传输技术，它综合了分组交换和电路交换的优点，具有良好的服务质综合了分组交换和电路交换的优点，具有良好的服务质量的保证，支持语音、数据和图像通信。但其技术难度，量的保证，支持语音、数据和图像通信。但其技术难度，如建立连接的信令过程过于复杂，路由灵活性不高，在如建立连接的信令过程过于复杂，路由灵活性不高，在传输数据量较小的一般数据时，传输数据量较小的一般数据时，ATM的传输效率不高，的传输效率不高，开销较大。开销较大。黎黎连连业业 wMPLS（MultiProtocol Label Switching多协议标签多协议标签交换技术）交换技术

15、）wMPLS是目前网络界最流行的一种广域网络技术。它是目前网络界最流行的一种广域网络技术。它是继是继IP技术以来的新一代广域网传输技术。技术以来的新一代广域网传输技术。MPLS充充分利用数据标签引导数据包在开放的通信网络上进行分利用数据标签引导数据包在开放的通信网络上进行高速、高效传输，通过在一个无连接的网络中引入连高速、高效传输，通过在一个无连接的网络中引入连接模式，从而减少了网络复杂性，并能兼容现有各种接模式，从而减少了网络复杂性，并能兼容现有各种主流网络技术，大大降低了网络成本。在提高主流网络技术，大大降低了网络成本。在提高IP业务业务性能的同时，能确保网络通信的服务质量和数据传输性能的

16、同时，能确保网络通信的服务质量和数据传输的安全性。的安全性。wMPLS 有如下的技术特点：有如下的技术特点：w充分采用原有的充分采用原有的IP路由，在此基础上加以改进；保证路由，在此基础上加以改进；保证了了MPLS网络路由具有灵活性的特点；网络路由具有灵活性的特点；w采用采用ATM的高效传输交换方式，抛弃了复杂的的高效传输交换方式，抛弃了复杂的ATM信令，无缝地将信令，无缝地将IP技术的优点融合到技术的优点融合到ATM的高效硬件的高效硬件转发中；转发中；wMPLS网络的数据传输和路由计算分开，是一种面向网络的数据传输和路由计算分开，是一种面向连接的传输技术，能够提供有效的连接的传输技术，能够提

17、供有效的QoS保证；保证；黎黎连连业业 wMPLS不但支持多种网络层技术，而且是一种与链路层无关的技术，它同时支持X.25、帧中继、ATM、PPP、SDH、DWDM等，保证了多种网络的互连互通，使得各种不同的网络传输技术统一在同一个MPLS平台上；wMPLS支持大规模层次化的网络拓扑结构，具有良好的网络扩展性；wMPLS的标签合并机制支持不同数据流的合并传输；wMPLS支持流量工程、CoS、QoS和大规模的虚拟专用网。wMPLS 从应用上目前主要有两大类，一种是MPLS VPN，另一种是MPLS TE（Traffic Engineering）。MPLS VPN是目前一项最热门的广域网技术和应用

18、，它又可以分为第二层MPLS VPN和第三层MPLS VPN两类。第二层 MPLS VPN的目的是在IP网络上提供类似ATM和帧中继的专用连接。第三层MPLS VPN是一种基于MPLS技术的IP VPN，是在网络路由和交换设备上应用MPLS技术，利用结合传统路由技术的标记交换实现的IP虚拟专用网络。MPLS VPN适用于对于服务质量、服务等级划分以及网络资源的利用率、网络的可靠性有较高要求的VPN业务。黎黎连连业业网络接入技术网络接入技术w通信网按其功能可以划分分为长途网、中继网通信网按其功能可以划分分为长途网、中继网和接入网，如图和接入网，如图15组成，通常将中继网和长组成，通常将中继网和长

19、途网统称为核心网（途网统称为核心网（Core Network）。目前，）。目前，常用的接入技术主要有：电话线调制解调器常用的接入技术主要有：电话线调制解调器（Modem）、电缆调制解调器（）、电缆调制解调器（Cable Modem）、高速数字用户环路（）、高速数字用户环路（HDSL）、非）、非对称数字用户环路（对称数字用户环路（ADSL）、超高速数字用）、超高速数字用户环路（户环路（VDSL）和无线接入等。）和无线接入等。黎黎连连业业 黎黎连连业业布线系统布线系统w布线系统是网络的中枢神经，是网络信息传输的载体。这里讲的布线系统主要指建筑物的综合布线系统，主要包括以下内容：w综合布线系统的标准

20、w综合布线系统标准的必要性w综合布线是一个复杂的系统，它包括各种线缆、插接件、转接设备、适配器、检测设备及各种施工工具等多种设备以及多项技术实现手段，实施起来比较复杂。PDS设备厂家很多，各家产品有不同的特色，有不同的设计思想与理念。要想使各家产品互相兼容，使PDS更加开放、方便使用与管理、集成度更高，就必须制定出一系列相关的标准，以规范PDS设计、实施、测试、服务等诸多环节，规范各种线缆、插接件、转接设备、适配器、检测设备、施工工具等设备。w综合布线的主要标准介绍如下：wANSI/EIA/TIA-568，商用建筑电信布线标准，1991年7月正式发布wANSI/EIA/TIA-568A是EIA

21、/TIA-568的第二版，于1995年发布wEIA/TIA-568相关标准包括：ANSI/EIA/TIA-569，线路及空间；ANSI/EIA/TIA-570，居住及照明商用布线系统；ANSI/EIA/TIA-606，管理；ANSI/EIA/TIA-607，接地及主干系统wISO/IECll801，建筑物通用布线标准，1994年正式发布w建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范，1995年由全国通信工程标准化委员会和全国智能信息系统标准委员会等单位编制并正式颁布wUTP布线系统有关非屏蔽双绞线标准：TSB-36，主要定义UTP的CAT4与CAT5的较高等级双绞线；TSB-40，主要说明连接较高等级

22、UTP中跳接线（PATCH CORD）及UTP中接头的测试要求w网络通信标准：IEEE 802.3 10Base-T；IEEE 802.3u 100Base-TX；IEEE 802.5 TOKEN RING；ANSI FDDI/CDDI；CCITT ATM 155Mbps/622Mbps；CCITT ISDN黎黎连连业业 w安装与设计规范：中国建筑电气设计规范；工业企业通信设计规范；市内电话线路工程施工与验收技术规范。w这些综合布线系统标准支持下列计算机网络标准：wIEEE 802.3：以太网标准wIEEE 802.3u：快速以太网标准wIEEE 802.3z/IEEE 802.3ab：千兆以

23、太网标准wFDDI：光纤分布数据接口高速网络标准wCDDI：铜线分布数据接口高速网络标准wATM：异步传输模式等w传输介质w传输介质主要包括光纤、双绞线、同轴电缆和无线。光纤有单模和多模之分，单模光纤传输容量大，传输距离远，但价格也高，适用于长途宽带网，例如SDH；多模光纤传输容量和传输距离均小于单模光纤，但价格较低，广泛用于建筑物综合布线系统。w双绞线是应用最为广泛的传输介质，目前最常用的双绞线是超5类和6类UTP双绞线。w同轴电缆广泛用于有线电视网，无线广泛用于移动组网。w综合布线设备包括配线架、电缆、信息插座、适配器、线槽、跳接设备、电气保护设备和测试设备等。黎黎连连业业 w综合布线系统

24、的组成w建筑物的综合布线系统是将各种不同组成部分构成一个有机的整体。综合布线系统结构如图14-6所示。黎黎连连业业 黎黎连连业业 w综合布线系统一般由六个子系统组成：w工作区子系统w工作区是工作人员利用终端设备进行工作的地方。一个独立的需要配置终端的区域可划分为一个工作区，通常按8-10平方米设计一个数据点和一个语音点来计算信息点，也可以根据用户的需求设置。工作区子系统又称为服务区子系统，它由RJ-45跳线与信息插座所连接的设备（终端或工作站）组成。其中，信息插座有墙上型、地面型、桌上型等多种类型。w水平子系统w水平子系统也称为水平干线子系统。水平子系统是整个布线系统的一部分，它是从工作区的信

25、息插座开始到管理子系统的配线架，功能是将工作区信息插座与楼层配线间的水平分配线架BF连接起来。w管理间子系统w管理间子系统由交连、互联和I/O组成。管理间为连接其他子系统提供手段，它是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备，其主要设备是配线架、交换机和机柜、电源等。w垂直干线子系统w垂直干线子系统也称干线子系统，它是整个建筑物综合布线系统的一部分。它提供建筑物的干线电缆，负责连接管理子系统和设备间子系统，一般使用光缆或选用大对数的非屏蔽双绞线。黎黎连连业业 w设备间子系统w设备间子系统也称设备子系统。设备间子系统由电缆、连接器和相关支撑硬件组成。它把各种公共系统的多种不同设备互联起来，其中包

26、括电信部门的光缆、同轴电缆、程控交换机等。w建筑群子系统w建筑群子系统是将一个建筑物中的电缆延伸到另一个建筑物的通信设备和装置，通常由光缆和相应设备组成，建筑群子系统是综合布线系统的一部分，它支持建筑物间通信所需的硬件，其中包括导线电缆、光缆以及防止电缆上的脉冲电压进人建筑物的电气保护装置。黎黎连连业业网络互连技术网络互连技术w由于历史的原因，存在大量异质、异构网络，这些异质、异构网络有的体现在不同厂商的软件上，有的体现在不同厂商的硬件实现上，因此网络集成面临着如何有机地互连这些异质、异构网络的问题，例如：不同局域网之间的互连，局域网与广域网的互连，Web与数据库的互连等。w目前，常用的网络互

27、连设备有路由器、交换机、集线器和网关等。网络互连设备既可用软件实现，也可用硬件实现。其中，路由器是最常用的广域网互连设备，网络交换机和集线器是最常用的局域以太网互连设备 黎黎连连业业网络操作系统网络操作系统w网络操作系统的主要任务是调度和管理网络资源，网络资源主要包括网络服务器、工作站、打印机、网桥、路由器、交换机、网关、共享软件、应用软件、共享数据等。w网络操作系统的基本功能 w数据共享数据是网络最重要的资源，数据共享是网络操作系统最核心的功能。w设备共享网络用户共享比较昂贵的设备，例如激光打印机、大屏幕显示器、绘图仪、大容量磁盘等。w文件管理管理网络用户读写服务器文件，并对访问操作权限进行

28、协调和控制。w名字服务网络用户注册管理，通常是由域名服务器来完成。w网络安全防止非法用户对网络资源的操作、窃取、修改和破坏。w网络管理包括网络运行管理和网络性能监控等。w系统容错防止主机系统因故障而影响网络的正常运行，通常采用UPS电源监控保护、双机热备份、磁盘镜像和热插拔等措施。w网络互连将不同的网络互连在一起，实现彼此间的通信与资源共享。w应用软件支持支持电子邮件、数据库、文件服务等各种网络应用。w网络操作系统分类黎黎连连业业 w目前，常用的网络操作系统主要有以下几种：wUNIX网络操作系统wUNIX是一种多用户、多任务的网络操作系统，广泛应用于大型机、超级小型机、RISC工作站和高档微机

29、。UNIX最早起源于1969年AT&T贝尔实验室的一个研究项目。进入20世纪80年代，许多工作站生产厂商开始将UNIX作为其工作站的操作系统，主要包括以下几种：wSun Micro-system公司的Solaris；wIBM公司的AIX；wSGI公司的IRIX；wSCO公司的UNIX Ware；wHP公司的HP-UX等。wWindows网络操作系统wWindows NT/2000/2003是美国Microsoft公司开发的一系列32/64位多用户、多任务网络操作系统，目前广泛使用的是Windows 2000/2003 Server。Windows 2000/2003 Server是面向网络服务

30、器的操作系统，为网络应用提供了功能强大的服务器平台。wNovell NetWare网络操作系统wNetWare是Novell公司的高性能网络操作系统。1994年，Novell公司推出了超级网络操作系统NetWare 4.1。目前使用的NetWare6.5是Novell新一代的Internet/Intranet网络操作系统。黎黎连连业业网络测试网络测试w网络测试主要包括以下内容：w电缆测试w电缆是网络通信的基础，据统计：大约50的网络故障与电缆有关。电缆测试主要包括；电缆的验证测试和认证测试，验证测试主要是测试电缆的安装情况，例如电缆有无开路或短路，连接是否正确，接地是否良好，电缆走向如何等。认

31、证测试主要是测试已安装完毕的电缆的电气参数（如衰减，交调干扰等）是否满足有关的标准。w生产电缆测试仪的厂商很多，例如Fluke DPS 4000是专用的电缆测试仪器。黎黎连连业业 w传输信道测试w主要是测试传输信息的频谱带宽、传输速率、误码率等参数，测试仪器包括频谱分析仪、误码测试仪等。w网络测试w主要是监测网络的规程、性能、安装调试、维护、故障诊断等。例如千兆局域网分析仪Fluke EtherScope等。黎黎连连业业网络服务器网络服务器w服务器是网络中最关键的设备之一。通常服务器向客户机提供网络应用和数据资源共享服务，并负责协调和管理这些资源。由于网络服务器要同时为网络上所有的用户服务，因

32、此网络服务器的要求较高，例如快速的处理速度、较大的内存、较大的磁盘容量和高可靠性。根据网络的应用和规模，可选用高档微机、UNIX工作站、小型机和大型机等。选择网络服务器时要考虑以下因素：wCPU的速度和数量；w内存容量和性能；w总线结构和类型；w磁盘总量和性能；w容错性能；w网络接口性能；w服务器软件等。黎黎连连业业数据存储和备份设备数据存储和备份设备w目前市场上的存储产品主要有磁盘阵列、磁带机与磁带库、光盘库、SAN和NAS等，其中SAN和NAS是目前存储技术的主流。w磁盘阵列、磁盘阵列柜w磁盘阵列又叫RAID（Redundant Array of Inexpensive Disks-磁盘冗

33、余阵列），是指将多个类型、容量、接口，甚至品牌一致的专用硬盘或普通硬盘连成一个阵列，使其能以某种快速、准确和安全的方式来读写磁盘数据，从而达到提高数据读取速度和安全性的一种手段。因此，磁盘阵列读写方式的基本要求是，在尽可能提高磁盘数据读写速度的前提下，必须确保在一张或多张磁盘失效时，阵列能够有效地防止数据丢失。磁盘阵列的最大特点是数据存取速度特别快，其主要功能是可提高网络数据的可用性及存储容量，并将数据有选择性地分布在多个磁盘上，从而提高系统的数据吞吐率。另外，磁盘阵列还能够免除单块硬盘故障所带来的灾难后果，通过把多个较小容量的硬盘连在智能控制器上，可增加存储容量。磁盘阵列是一种高效、快速、易

34、用的网络存储设备。黎黎连连业业 w磁带机、自动磁带加载机、磁带库、光盘库w随着制造技术和生产工艺的不断改进，磁带机的性能还将得到很大的提高。包括：磁带将被做得越来越小；存储能力越来越大；磁带机的自动化程度也将越来越高。w广义的磁带库产品包括自动加载磁带机和磁带库。自动加载磁带机和磁带库实际上是将磁带和磁带机有机结合组成的。自动加载磁带机是一个位于单机中的磁带驱动器和自动磁带更换装置，它可以从装有多盘磁带的磁带匣中拾取磁带并放入驱动器中，或执行相反的过程。它可以备份几百GB或者更多的数据。自动加载磁带机能够支持例行备份过程，自动为每日的备份工作装载新的磁带。一个拥有工作组服务器的小公司或分理处可

35、以使用自动加载磁带机来自动完成备份工作。w磁带库是像自动加载磁带机一样的基于磁带的备份系统，它能够提供同样的基本自动备份和数据恢复功能，但同时具有更先进的技术特点。它的存储容量可达到数百TB（1TB=1000GB），可以实现连续备份、自动搜索磁带，也可以在驱动管理软件控制下实现智能恢复、实时监控和统计，整个数据存储备份过程完全摆脱了人工干涉。磁带库不仅数据存储量大得多，而且在备份效率和人工占用方面拥有无可比拟的优势。在网络系统中，磁带库通过SAN（Storage Area Network-存储局域网络）系统可形成网络存储系统，为企业存储提供有力保障，很容易完成远程数据访问、数据存储备份，或通过

36、磁带镜像技术实现多磁带库备份，无疑是数据仓库、ERP等大型网络应用的理想存储设备。黎黎连连业业 w目前最好的多媒体海量信息存储载体或重要文献资料备份媒体，非光盘莫属。因为光盘不仅存储容量巨大，而且成本低、制作简单、体积小，更重要的是其信息可以保存100年至300年。因此，光盘普遍用于重要文献资料、视听材料、教育软件、影视节目和游戏动画等媒体信息存储，供广大用户重复使用。然而，一张光盘的存储容量毕竟有限，对于海量信息存储的网络系统来讲是远远不够的。要想获得海量信息的网络存取，就必须将保存有大量不同信息的几十张甚至几百张光盘组合起来使用。w光盘塔由几台或十几台CD-ROM驱动器并联构成，可通过软件

37、来控制某台光驱的读写操作。光盘塔可以同时支持几十个到几百个用户访问信息。w光盘库实际上是一种可存放几十张或几百张光盘并带有机械臂和一个光盘驱动器的光盘柜。光盘库也叫自动换盘机，它利用机械手从机柜中选出一张光盘送到驱动器进行读写。它的库容量极大，机柜中可放几十片甚至上百片光盘片，这种有巨大联机容量的设备非常适用于图书馆一类的信息检索中心，尤其是交互式光盘系统、数字化图书馆系统、实时资料档案中心系统、卡拉OK自动点播系统等。光盘库的特点是：安装简单、使用方便，并支持几乎所有的常见网络操作系统及各种常用通讯协议。由于光盘库普遍使用的是标准EIDE光驱（或标准5片式换片机），所以维护更换与管理非常容易

38、，同时降低了成本和价格。光盘库普遍内置有高性能处理器、高速缓存器、快速闪存、动态存取内存、网络控制器等智能部件，使得其信息处理能力更强。黎黎连连业业 w光盘网络镜像服务器是继第一代的光盘库和第二代的光盘塔之后，最新开发出的一种可在网络上实现光盘信息共享的网络存储设备。光盘网络镜像服务器不仅具有大型光盘库的超大存储容量，而且还具有与硬盘相同的访问速度，其单位存储成本（分摊到每张光盘上的设备成本）大大低于光盘库和光盘塔，因此光盘网络镜像服务器已开始取代光盘库和光盘塔，逐渐成为光盘网络共享设备中的主流产品。w在网络海量存储备份系统中，磁盘阵列、磁带库、光盘库等存储设备因其信息存储特点的不同，应用环境

39、也有较大区别。磁盘阵列主要用于网络系统中的海量数据的即时存取；磁带库更多的是用于网络系统中的海量数据的定期备份；光盘库则主要用于网络系统中的海量数据的访问。黎黎连连业业 wSAN和NASw存储技术是在服务器附属存储SAS和直接附属存储DAS基础上发展起来，表现为两大技术SAN和NAS。w磁盘阵列技术RAID即独立磁盘冗余阵列，发展的技术也很快，出现了低、中、高端产品，和相关的软件产品，具体一点讲，中低档磁盘阵列是由柜式和卡式组成。卡式由SCSI Raid和IDE Raid组成。高档磁盘阵列是一种在线式的产品，它的系统容量大，数据传输速率高，光纤接口可靠性高，有较好的冗余性。作为非在线服务的产品

40、有磁带机与磁带库。w进入九十年代以后，人们逐渐意识到IT系统的数据集中和共享成为一个亟待解决的问题。于是，网络化存储的概念被提出并得到了迅速发展。从结构上看，今天的网络化存储系统主要包括今天的网络化存储系统主要包括SAN（Storage Area Network，存储区域网）和，存储区域网）和NAS（Network Attached Storage，网络附加存储）两大类，如图，网络附加存储）两大类，如图17、图、图18所示。所示。黎黎连连业业 黎黎连连业业 黎黎连连业业 wSAN特点特点wSAN是指在网络服务器群的后端，采用光纤通道是指在网络服务器群的后端，采用光纤通道等存储专用协议连接成高速

41、专用网络，使网络服等存储专用协议连接成高速专用网络，使网络服务器与多种存储设备直接连接。务器与多种存储设备直接连接。SAN的最大特点的最大特点就是可以实现网络服务器与存储设备之间的多对就是可以实现网络服务器与存储设备之间的多对多连接，而且，这种连接是本地的高速连接。多连接，而且，这种连接是本地的高速连接。wSAN作为网络基础设施，是为了提供灵活、高性作为网络基础设施，是为了提供灵活、高性能和高扩展性的存储环境而设计的。能和高扩展性的存储环境而设计的。SAN通过在通过在服务器和存储设备（例如磁盘存储系统和磁带库）服务器和存储设备（例如磁盘存储系统和磁带库）之间实现连接来达到这一目的。之间实现连接

42、来达到这一目的。w高性能的光纤通道交换机和光纤通道网络协议可高性能的光纤通道交换机和光纤通道网络协议可以确保设备连接既可靠且有效。这些连接以本地以确保设备连接既可靠且有效。这些连接以本地光纤或光纤或SCSI（通过（通过SCSItoFibre Channel转换器转换器或网关）为基础。一个或多个光纤通道交换机以或网关）为基础。一个或多个光纤通道交换机以网络拓扑形式为主机服务器和存储设备提供互联。网络拓扑形式为主机服务器和存储设备提供互联。黎黎连连业业 wNAS特点特点wNAS是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管是一种将分布、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

43、用服务器进行访理的数据中心，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。问的技术。wNAS解决方案通常配置为作为文件服务的设备，由工作解决方案通常配置为作为文件服务的设备，由工作站或服务器通过网络协议（如站或服务器通过网络协议（如TCP/IP）和应用程序（如）和应用程序（如网络文件系统网络文件系统NFS或者通用或者通用Internet文件系统文件系统CIFS）来）来进行文件访问。大多数进行文件访问。大多数NAS连接在工作站客户机和连接在工作站客户机和NAS文件共享设备之间进行。这些连接依赖于企业的网络基文件共享设备之间进行。这些连接依赖于企业的网络基础设施来正常运行。础设施来正常运行。w为了提

44、高系统性能和不间断的用户访问，为了提高系统性能和不间断的用户访问，NAS采用了专采用了专业化的操作系统用于网络文件的访问，这些操作系统既业化的操作系统用于网络文件的访问，这些操作系统既支持标准的文件访问，也支持相应的网络协议。支持标准的文件访问，也支持相应的网络协议。wNAS使文件访问操作更为快捷，并且易于向基础设施增使文件访问操作更为快捷，并且易于向基础设施增加文件存储容量。因为加文件存储容量。因为NAS关注的是文件服务而不是实关注的是文件服务而不是实际文件系统的执行情况，所以际文件系统的执行情况，所以NAS设备经常是自包含的，设备经常是自包含的，而且相当易于布署。而且相当易于布署。黎黎连连

45、业业 黎黎连连业业 wSVA共享虚拟磁盘阵列w虚拟存储结构提供了先进的、工业标准在线存储系统。包括独立的通道和磁盘之间的数据传输、高速处理器、磁盘快速写操作、可扩展的高速缓存、快速访问高速缓存中的数据、有效地管理高速缓存、数据保护、非易失性高速缓存、ESCON、SCSI和光纤通道接口。黎黎连连业业 w灾难恢复灾难恢复w数据复制模式数据复制模式w数据复制的快慢决定于数据复制模式，复制模式影响复数据复制的快慢决定于数据复制模式，复制模式影响复制技术的选择，通常采用以下几种复制模式：制技术的选择，通常采用以下几种复制模式：同步数据复制。这一复制模式通过网络镜像数据，数据卷保持同步数据复制。这一复制模

46、式通过网络镜像数据，数据卷保持一致，主系统上的写操作不会提交直至他们被成功地复制到第一致，主系统上的写操作不会提交直至他们被成功地复制到第二个系统。由于网络响应影响写性能的原因，同步复制在长距二个系统。由于网络响应影响写性能的原因，同步复制在长距离的、写操作密集型的系统中，距离为数百或数千公里时通常离的、写操作密集型的系统中，距离为数百或数千公里时通常不被采用。不被采用。异步数据复制。异步复制让主站点在复制到第二站点以前提交异步数据复制。异步复制让主站点在复制到第二站点以前提交数据。第二站点可能滞后于主站点，但它是比较典型的、秒级数据。第二站点可能滞后于主站点，但它是比较典型的、秒级或微秒优秀

47、方案，可提供实时复制。在这一模式中，特别重要或微秒优秀方案，可提供实时复制。在这一模式中，特别重要的是维护复制过程的写顺序以避免数据损毁。的是维护复制过程的写顺序以避免数据损毁。定期复制。这种模式从主节点到第二节点周期性地复制数据。定期复制。这种模式从主节点到第二节点周期性地复制数据。当灾难出现时，第二站点的数据可能是旧的，或者数据变成不当灾难出现时，第二站点的数据可能是旧的，或者数据变成不一致，或在重新同步中坏掉。为避免数据不一致，这些方案需一致，或在重新同步中坏掉。为避免数据不一致，这些方案需要附加的存储。要附加的存储。黎黎连连业业 w灾难恢复方式灾难恢复方式w灾难有时是不可避免的，关键是

48、在灾难发生时如何有效地恢复灾难有时是不可避免的，关键是在灾难发生时如何有效地恢复系统。灾难恢复系统可根据操作方式分为以下三种，其达到的系统。灾难恢复系统可根据操作方式分为以下三种，其达到的效果各有所不同。效果各有所不同。全自动恢复系统。它配合区域集群等高可靠性软件，可在灾害发生全自动恢复系统。它配合区域集群等高可靠性软件，可在灾害发生时自动实现：主应用端的应用切换到远程的副应用端，并把主应用时自动实现：主应用端的应用切换到远程的副应用端，并把主应用端的数据切换到远程的副应用端。并且它在主应用端修复后，把在端的数据切换到远程的副应用端。并且它在主应用端修复后，把在副应用端运行的应用，返回给主应用

49、端，操作非常简单。在灾害发副应用端运行的应用，返回给主应用端，操作非常简单。在灾害发生时全自动恢复系统可达到不中断响应的切换，很好地保证了重要生时全自动恢复系统可达到不中断响应的切换，很好地保证了重要应用的继续性。这种方法的优点是：大大地减少了系统管理员在灾应用的继续性。这种方法的优点是：大大地减少了系统管理员在灾害发生后的工作量。缺点是：一些次要因素，如服务器死机、通信害发生后的工作量。缺点是：一些次要因素，如服务器死机、通信联络中断等，也随时有可能引发主生产系统切换到副应用端的操作。联络中断等，也随时有可能引发主生产系统切换到副应用端的操作。手动恢复系统。在这种应用中，如果主应用端全部被破

50、坏，在副应手动恢复系统。在这种应用中，如果主应用端全部被破坏，在副应用端利用手动方法把应用加载到服务器上，并且手动完成将主应用用端利用手动方法把应用加载到服务器上，并且手动完成将主应用端的数据切换到远程的副应用端的操作，以继续开展业务处理。这端的数据切换到远程的副应用端的操作，以继续开展业务处理。这种方法的优点是：整个系统的安全性非常好，不会因为服务器或网种方法的优点是：整个系统的安全性非常好，不会因为服务器或网卡损坏而发生误切换。缺点是：会产生一段时间的应用中断。卡损坏而发生误切换。缺点是：会产生一段时间的应用中断。数据备份系统。在这种系统中，系统将主应用端的数据实时地备份数据备份系统。在这