系统集成基础知识培训.ppt

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1、系统集成基础知识培训系统集成基础知识培训HUAWEI2目录目录1、网络知识网络知识2、主机知识、主机知识3、存储知识、存储知识31、网络知识网络知识2、主机知识、主机知识3、存储知识、存储知识计算机网络的基本概念w网络定义的基本内容w（1）计算机网络是用通信线路把分散布置的多台独立计算机及专用外部设备互连，并配以相应的网络软件所构成的系统。w（2）建立计算机网络的主要目的是实现计算机资源的共享，使广大用户能够共享网络中的所有硬件、软件和数据等资源。w（3）联网的计算机必须遵循全网统一的协议，可以为本地用户或远程用户提供服务。计算机网络的分类按照网络覆盖的地理范围的大小，可以将网络分为局域网、城

2、域网和广域网三种类型。这也是网络最常用的分类方法。(1)(1)局域网局域网(LAN):(LAN):是由一系列用户终端和具有信息处理与交换功能的节点及节是由一系列用户终端和具有信息处理与交换功能的节点及节点见的传输线路组成，限制在有限的距离之内，实现各计算机间的数据通信，点见的传输线路组成，限制在有限的距离之内，实现各计算机间的数据通信，具有较高的网络传输速率，局域网范围一般不超过具有较高的网络传输速率，局域网范围一般不超过10KM10KM，往往局限于企事，往往局限于企事业单位内，组建局域网具有组建灵活，成本低廉，运行可靠，速度快等优点。业单位内，组建局域网具有组建灵活，成本低廉，运行可靠，速度

3、快等优点。(2)(2)城域网城域网(MAN):(MAN):也称都市网，它的覆盖范围一般是一个城市，它是在局域也称都市网，它的覆盖范围一般是一个城市，它是在局域网不断普及，网络产品增加，应用领域拓展等情况下兴起的。它是将一个网不断普及，网络产品增加，应用领域拓展等情况下兴起的。它是将一个城市范围的局域网互连起来，以得到更高的数据传输速率城市范围的局域网互连起来，以得到更高的数据传输速率(3)(3)广域网广域网(WAN):(WAN):覆盖范围广阔，又称远程网。广域网覆盖的地理范围可以覆盖范围广阔，又称远程网。广域网覆盖的地理范围可以是一个城市，一个地区，一个省，一个国家。最大的是是一个城市，一个地

4、区，一个省，一个国家。最大的是InternetInternet。广域网的。广域网的传输速率低传输速率低专用网/公共网的比较专用网由一个单位自建，仅供本单位内部使用的，具有两个(含两个)交换点以上内部相联的在一个或若干个相邻地市行政区内组成的网络。如用于军事的军用网络公共网应用于大众服务，由某些单位提供该网的正常运行和维护，大众共同使用的网络。如基于电信系统的公用网络局域网（LocalAreaNetwork，LAN）l在有限的地理范围内运行；在有限的地理范围内运行；l允许多个用户同时接入高带宽介质；允许多个用户同时接入高带宽介质；l提供全时的本地连接服务；提供全时的本地连接服务；l互联物理上相邻

5、的设备。互联物理上相邻的设备。广域网（WideAreaNetwork，WAN）l在很大的、地理上分隔的区域之间运作；在很大的、地理上分隔的区域之间运作；l允许用户之间进行实时通信；允许用户之间进行实时通信；l提供全时或部分时间的连接服务；提供全时或部分时间的连接服务；l网络控制服从公共服务规则。网络控制服从公共服务规则。l也称为国际互联网，它是多个计算机网络互也称为国际互联网，它是多个计算机网络互相连接而成的信息传输网络相连接而成的信息传输网络l互联网把人类带到了一个全新的信息时代互联网把人类带到了一个全新的信息时代什么是Internet？Internet的发展Internet打破了时间和距离

6、的限制，它的出现已经为许多的人，政府，企业和公司带来了新的巨大商机带宽（Bandwidth)和时延（Delay）l带宽定义为在某个时间内通过某个网络的信息量（流量）。带宽定义为在某个时间内通过某个网络的信息量（流量）。l带宽就像高速公路的车道数带宽就像高速公路的车道数l时延定义为时延定义为:数据包从发送端到接收端的过程中所花费的时间延迟数据包从发送端到接收端的过程中所花费的时间延迟。l时延就像道路上的红绿灯时延就像道路上的红绿灯总线型、星型、树型总线型、星型、树型环型、网型环型、网型常见网络拓扑结构网络的拓扑结构优点：结构简单，价格低廉、安装使用方便。缺点：故障诊断和隔离比较困难。1 1、总线

7、型拓扑结构、总线型拓扑结构 总线型拓扑结构是指所有结点共享一根传输总线,所有的站点都通过硬件接口连接在这根传输线上。图 1-6 总线型拓扑结构示意图打印机磁盘工作站工作站工作站工作站终接器终接器服务器网络的拓扑结构 2 2、星型拓扑结构、星型拓扑结构 星型拓扑结构是符合令牌协议的高速局域网络。它是以中央结点为中心，把若干外围结点连接起来的幅射式互连结构。优点：单点故障不影响全网，结构简单。增删节点及维护管理容 易；故障隔离和检测容易，延迟时间较短。缺点：成本较高，资源利用率低；网络性能过于依赖中心节点。星型拓扑结构示意图工作站工作站工作站工作站服务器集线器网络的拓扑结构 3 3、树型拓扑结构、

8、树型拓扑结构树型结构是星型结构的扩展，它由根结点和分支结点所构成，如图1-8所示。优点：结构比较简单，成本低。扩充节点方便灵活。缺点：对根的依赖性大。树型拓扑结构示意图工作站工作站打印机服务器集线器集线器集线器集线器网络的拓扑结构环型结构的显著特点是每个节点用户都与两个相邻节点用户相连。优点：简化路径选择控制，传输延 迟固定,实时性强,可靠性高。缺点：节点过多时,影响传输效率。环某处断开会导致整个系统 的失效，节点的加入和撤出 过程复杂。环型拓扑结构示意图工作站工作站工作站服务器工作站工作站 4 4、环型拓扑结构环型拓扑结构环型拓扑结构将所有网络结点通过点到点通信线路连接成闭合环路,数据将沿一

9、个方向逐站传送，每个结点的地位和作用相同，且每个结点都能获得执行控制权。网络的拓扑结构5 5、网状拓扑结构、网状拓扑结构网状拓扑结构中的所有结点之间的连接是任意的,没有规律。实际存在与使用的广域网基本上都采用网状拓扑结构。网状拓扑结构示意图工作站工作站工作站路由器工作站路由器路由器路由器优点：具有较高的可靠性。某一线路或节点有故障时，不会影响整个网络的工作。缺点：结构复杂，需要路由选择和流控制功能，网络控制软件复杂，硬件成本较高，不易管理和维护。层次型的网络模型层次型的网络模型（续）接入层是用户直接连接的网络设备，提供多个端口，连接多个用户。汇聚层是连接接入层和核心层的中间部分，主要起路由功能

10、和访问控制功能。多个接入层设备汇总接入汇聚层设备。核心层主要为用户提供高速的数据交换与数据存取，主要是指主干核心交换机、服务器等。多个汇聚层设备汇总接入核心层设备。局域网的组成局域网主要由硬件系统、网络软件系统和数据通信系统组成。1.主机(Host)（1）服务器(Server)服务器是向所有客户机提供服务的机器，装备有网络的共享资源。对网络服务器的基本要求：高速度、大容量、安全性。（2）客户机(Client)客户机也称为工作站(WorkingStation)，是网络用户直接处理信息和事务的计算机。2.网络适配器（1）网络适配器也叫做网络接口卡NIC(NetworkInterfaceCard)，

11、通常被做成插件的形式插入到计算机的一个扩展槽中，故也被称作网卡。（2）计算机通过网络适配器与网络相连。3传输介质传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。（1）双绞线双绞线是由按规则螺旋结构排列的两根绝缘线组成。双绞线分为屏蔽双绞线STP和无屏蔽双绞线UTP两种。双绞线成本低，易于铺设，既可以传输模拟数据也可以传输数字数据，但是抗干扰能力较差。（2）同轴电缆同轴电缆由外层圆柱导体、绝缘层、中心导线组成。同轴电缆可分成基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种。基带同轴电缆的特征阻抗为50，只用于传输数字信号。宽带同轴电缆，常见的是75电缆用于不使用频分复用FDM的高速数字信号发送和模拟信号发送，此

12、时称为单通道宽带。由于宽带网有多个信道，可支持数据、语音、图形和图像等信号同时在网上传输。（3）光缆用光纤做成的光缆，是由缆芯、包层、吸收外壳和保护层四部分组成。光纤可分为单模光纤(SingleModeFiber)和多模光纤(MultipleModeFiber)两类。光纤的直径小(10100m，)，重量轻，频带宽，误码率很低，此外，还有不受电磁干扰、保密性好等一系列优点。在要求输出速率很高(如超过100Mbps)、抗干扰性极好的局域网的主干网络中，越来越多地采用光缆。（4）无线信道目前常用的无线信道有微波、卫星信道、红外线和激光信道等。4网络互连设备（1）中继器(Repeater)中继器工作在

13、物理层。中继器的主要作用是：避免干线上传输信号衰减而失真，对传输信号实现整形和放大，并按原来的传输方向重新发送数据，可以延长干线距离，扩展局域网覆盖范围。（2）集线器(Hub)集线器又称集中器，是多口中继器。把它作为一个中心节点，可用它连接多条传输媒体。其优点是当某条传输媒体发生故障时，不会影响到其它的节点。集线器分为无源集线器(PassiveHub)、有源集线器(ActiveHub)和智能集线器。（3）网桥网桥工作于数据链路层。它要求两个互连网络在数据链路层以上采用相同或兼容的网络协议。网桥可分为本地网桥和远程网桥，本地网桥又分为内部网桥和外部网桥。网桥的功能：隔离网络、过滤和转发。（4）路

14、由器路由器工作在网络层。它要求网络层以上的高层协议相同或兼容，用来实现不同类型的局域网互连，或者用它来实现局域网域与广域网互连。路由器分类如下：按路由器安装的位置划分，可分为内部路由器和外部路由器。按路由器支持的协议划分，可分为单协议路由器和多协议路由器。按路由表的状况划分，可分为静态路由器和动态路由器。路由器的功能：路由器可以实现网络层以下各层协议的转换。它除了具备网桥的全部功能外，还有路由选择功能。（5）交换机交换机是一种新型的网络互连设备，它将传统的网络“共享”传输介质技术改变为交换式的“独占”传输介质技术，提高了网络的带宽。交换机与交换式集线器Hub有很大的区别，前者可工作在数据链路层

15、，也有的高档交换机工作于网络层，后者工作于物理层。交换机端口的工作速度高于Hub端口工作的速度。（6）调制解调器调制解调器Modem，将待发送的数字信号转换成代表数据的一系列模拟信号，并利用模拟信道对信号进行载波传输，这个过程通常称为调制。在数据接收方，调制解调器将接收到的模拟信号，还原成数字信号，供计算机处理，这个过程被称作解调。按工作方式划分有异步modem和同步modem两类。按使用场合划分有卫星modem，微波modem，光纤modem以及音频modem等。音频modem是大多数用户利用公用电话网驳接Internet的常用接入设备。5.软件系统（1）通信协议局域网通信协议用以支持计算机

16、与相应的局域网相连，支持网络节点间正确有序地进行通信。（2）网络操作系统网络操作系统在服务器上运行，是使网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供所需的各种服务软件和有关规程的集合。网络操作系统不仅要具有普通操作系统的功能，还要具备六个特征：网络通信共享资源管理提供网络服务网络管理互操作提供网络接口（3）应用软件局域网应用软件是建构在局域网操作系统之上的应用程序，它扩展了网络操作系统的功能。271、网络知识网络知识2、主机知识、主机知识3、存储知识、存储知识什么是服务器？服务器英文名称为“Server”，指的是在网络环境中为客户机（Client）提供各种服务的、特殊的专用计算机。

17、在网络中，服务器承担着数据的存储、转发、发布等关键任务，是各类基于客户机服务器（CS）和B/S模式网络中不可或缺的重要组成部分。29服务器l硬件体系结构CPU主频、MEM容量、存储、供电、散热I/O、管理方式l存储方式IDE接口、串口、SCSI接口、磁盘阵列NAS、SANRAIDl应用环境工作时间：724265温湿度、可靠服务服务器分类 按应用层次划分按应用层次划分按应用层次划分按应用层次划分1.1.入门级服务器入门级服务器入门级服务器入门级服务器2.2.工作组级服务器工作组级服务器工作组级服务器工作组级服务器3.3.部门级服务器部门级服务器部门级服务器部门级服务器4.4.企业级服务器企业级服

18、务器企业级服务器企业级服务器 按服务器的处理器架构按服务器的处理器架构按服务器的处理器架构按服务器的处理器架构1.1.CISCCISC（IA/X86IA/X86）复杂指令架构）复杂指令架构）复杂指令架构）复杂指令架构服务器服务器服务器服务器 2.2.RISCRISC精简指令架构精简指令架构精简指令架构精简指令架构服务器服务器服务器服务器 3.3.VLIWVLIW超长指令架构超长指令架构超长指令架构超长指令架构服务器服务器服务器服务器 按服务器按用途划分按服务器按用途划分按服务器按用途划分按服务器按用途划分 1.1.通用型服务器通用型服务器通用型服务器通用型服务器 2.2.功能服务器功能服务器功

19、能服务器功能服务器 按机箱结构划分按机箱结构划分按机箱结构划分按机箱结构划分 1.1.塔式服务器塔式服务器塔式服务器塔式服务器 2.2.机架式服务器机架式服务器机架式服务器机架式服务器 3.3.刀片式服务器刀片式服务器刀片式服务器刀片式服务器 4.4.机柜式服务器机柜式服务器机柜式服务器机柜式服务器31什么是集群-ClusterNetworkHeartbeatLinksMulti-Ported Shared DiskCluster硬件的组成硬件的组成l相同操作系统的两台或以上服务器l共享磁盘l心跳HeartbeatLinks32什么是集群-ClusterNetworkHeartbeatLink

20、sMulti-Ported Shared Diskl资源监控和管理磁盘应用网络l心跳协议l日志Cluster软件的组成软件的组成系统级系统级Cluster应用级应用级Cluster工作站概念从工作站这一名词出现的源流来看，工作站分为两种：一种是在网络中的终端和客户机，我们将其称为“工作站”WORKSTATION，而在网络中负责文件管理、打印机管理、数据库应用的计算机主机（HOST）我们将其称之为“服务器”（SERVER）。另一种对工作站的理解来自于专业用于图形处理的高级计算机或超级计算机，我们也习惯性称其为WORKSTATION。这两者的含义是有差别的，网络中的“WORKSTATION”可以理

21、解为“工作节点”，而作为图形处理专用的“WORKSTATION”则可以理解为“完成工作任务的实验室”，在一些资料中往往还要加上一个“GRAPHIC”作为定语，即“GRAPHICWORKSTATION”。工作站与高性能PC的区别这两者之间的区别解释相当多，有的从架构设计，有的从硬件配备，有的从驱动优化等方面作阐述，观点相当多。可以简单的区分为：工作站是为了完成高性能计算和设计工作，而高性能PC是为了更好的表现通过工作站所设计的内容。比如：工作站可以更好的制作游戏、而高性能PC可以更好玩游戏。工作站与高性能PC最大的差别是对稳定性和图形系统的要求不一样：高性能PC对于图形的要求简单的讲就是为了追求

22、更高的像素填充率、更快的刷新率、最新的图形表现形式、支持最新的函数和程序API；而工作站对图形的要求是稳定、准确、更强的多边形处理能力、OPENGL性能、硬件与实时SHADER。对于磁盘性能，工作站比普通PC要求更严格，稳定也是首先要考虑的因素。一台好的工作站硬件的搭配要多方考虑，要求整体均衡，光是某一部件功能强劲没有什么意义。工作站样图361、网络知识网络知识2、主机知识、主机知识3、存储知识、存储知识存储基础知识何谓存储何谓存储存储分类存储分类SANSAN：将各种存储设备集中起来形成一个存储网：将各种存储设备集中起来形成一个存储网络，以便于数据的集中管理络，以便于数据的集中管理NASNAS

23、：存储设备直接联入现有的的：存储设备直接联入现有的的网络中网络中DASDAS：存储设备与服务器直接相连接：存储设备与服务器直接相连接存储概念存储就是根据不同的应用环境通过采取合理、安全、有效的方式将数据保存到某些介质上并能保证有效的访问。包含两个方面的含义：一方面它是数据临时或长期驻留的物理媒介；另一方面，它是保证数据完整安全存放的方式或行为。SAN知识SANSAN（StorageAreaStorageStorageAreaStorage，存储区域网），一个单独，存储区域网），一个单独的数据网络，提供企业级的数据存储服务。的数据网络，提供企业级的数据存储服务。特性：特性：存储区域网络，即通过特

24、定的互连方式连接的若干台存存储区域网络，即通过特定的互连方式连接的若干台存储服务器组成储服务器组成 SANSAN由由RAIDRAID阵列连接光纤通道组成存储区域网阵列连接光纤通道组成存储区域网 具有无限的扩展能力，由于具有无限的扩展能力，由于SANSAN采用了网络结构，服务采用了网络结构，服务器可以访问存储网络上的任何一个存储设备器可以访问存储网络上的任何一个存储设备 具有更高的连接速度和处理能力，具有更高的连接速度和处理能力，SANSAN采用了为大规模采用了为大规模数据传输而专门设计的光纤通道技术数据传输而专门设计的光纤通道技术 3 3部分构成：存储和备份设备，光纤通道网络连接部件，部分构成

25、：存储和备份设备，光纤通道网络连接部件，SCSISCSI间的桥接器间的桥接器SAN架构图NAS知识 NASNAS（NetworkAttachedStorageNetworkAttachedStorage，网络附加存储），即将存储设备，网络附加存储），即将存储设备连接到现有的网络上，提供数据和文件服务连接到现有的网络上，提供数据和文件服务 特性：特性：一般由存储硬件、操作系统以及其上的文件系统等几个部分组成一般由存储硬件、操作系统以及其上的文件系统等几个部分组成 NASNAS是通过与网络直接连接的磁盘阵列是通过与网络直接连接的磁盘阵列 具备磁盘阵列所有主要特征：高容量、高效能、高可靠具备磁盘阵列

26、所有主要特征：高容量、高效能、高可靠 将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接 真正即插即用的产品，并且物理位置灵活，可放置在工作组内，也可真正即插即用的产品，并且物理位置灵活，可放置在工作组内，也可放在其他地点与网络连接放在其他地点与网络连接 价格合理、便于管理、灵活且能实现文件共享价格合理、便于管理、灵活且能实现文件共享NAS架构图DAS知识DASDAS（DirectAttachedStorageDirectAttachedStorage），传统的存储模式，直，传统的存储模式，直接将存储设备连接到服务器上。接将存储设备连接到服务器上。DASDAS特性：特性：

27、当存储容量增加时，这种方式很难扩展当存储容量增加时，这种方式很难扩展 当服务器出现异常时，会使数据不可获得当服务器出现异常时，会使数据不可获得DAS架构图光纤通道卡（光纤通道卡（FC HBA）n提供服务器或工作站连接到存储网络的接口提供服务器或工作站连接到存储网络的接口n铜介质铜介质/光介质支持光介质支持（可以是双口）（可以是双口）n目前提供的带宽指标目前提供的带宽指标:1G&2Gn仲裁环仲裁环/Fabric 支持支持n支持的总线支持的总线:PCI,HSC,SBUSn厂商厂商:JNI,Emulex,QlogicnAdaptec,LSI,Mylex46什么是RAID存储技术的核心：存储技术的核心

28、：RAID通常依照阵列的结构形式分成通常依照阵列的结构形式分成RAID0，RAID1，RAID2，RAID3，RAID4，RAID5，RAID0+1等类型。等类型。常见的有以下几种类型：常见的有以下几种类型：1RAID0数据分别存储在阵列中的各个驱动器上，并行传送。这种结构容数据分别存储在阵列中的各个驱动器上，并行传送。这种结构容量利用率最好，达到量利用率最好，达到100%。但没有校验，可靠性最差。但没有校验，可靠性最差。2RAID1数据以完全相同的形式同时存储在数据以完全相同的形式同时存储在2台硬盘驱动器上，数据传输率台硬盘驱动器上，数据传输率和单台情况下相近。容量利用率只有和单台情况下相近

29、。容量利用率只有50%，但冗余量大，可靠性高。这种结，但冗余量大，可靠性高。这种结构通常称为镜象磁盘。构通常称为镜象磁盘。3RAID3阵列中有一台驱动器用作奇偶校验盘。并行传送。这种结构适合阵列中有一台驱动器用作奇偶校验盘。并行传送。这种结构适合用于每次存储数据量大的情况，例如科学计算等。用于每次存储数据量大的情况，例如科学计算等。4RAID5阵列采取奇偶校验，但没有专用的驱动器，而是将校验位按要求阵列采取奇偶校验，但没有专用的驱动器，而是将校验位按要求写到阵列中的某一台驱动器上。采取并行传送。这种结构适合每次存取数据写到阵列中的某一台驱动器上。采取并行传送。这种结构适合每次存取数据量小的情况，例如事务处理。量小的情况，例如事务处理。5RAID0+1（也称（也称RAID10）阵列中一半的驱动器采取）阵列中一半的驱动器采取RAID0的结构，可以的结构，可以并行传送来提高数据传输率。另一半则是前面提到的镜象磁盘，即是并行传送来提高数据传输率。另一半则是前面提到的镜象磁盘，即是RAID1。这样可以有很高的可靠性。这样可以有很高的可靠性。6其他阵列类型：基于软件的其他阵列类型：基于软件的RAID技术及部分厂家提出的类型。技术及部分厂家提出的类型。非常感谢！48