第六章- 络可靠性设计

第六章  络可靠性设计

1. 络可靠性概念和相关参数

概念： 络可靠性是指 络自身在规定条件下正常工作的能力。人为攻击或自然破坏造成的 络不稳定性属于 络安全问题。

相关参数：无故障运行时间、环境条件、规定的功能。

2. 络可用性的概念和相关参数

概念：可用性用来衡量计算机 络系统提供持续服务的能力。它表示在给定时间内，系统或系统某能力在特定环境中能满意工作的概率。

相关参数：链路长度(km)、双向全程故障(次初年)、无故障工作时间MTBF(h)、失效率F(%）、可用性A(%)

3. 络冗余设计的目的

冗余设计是 络可靠性设计最常用的方法， 络冗余设计的目的有两个，一是提供 络链路备份，二是提供 络负载均衡。

络链路备份和负载均衡在冗余设计的物理结构上完全一致，但是完成的功能完全不同，工作模式也完全不同。冗余链路用于 络备份时，2条冗余链路只有一条工作，另一条处于热备监控状态；冗余链路用于负载均衡时，多条冗余链路同时工作，不存在备份链路。

4. 冗余设计的内容

链路冗余：双 卡方式或在单片机多口 卡上使用链路聚合技术，利用交换机或路由器端口进行双链路连接

设备冗余（交换机、路由器、服务器、电源系统）：服务器冗余采用双机热备，核心交换机、路由器和服务器彩玉冗余电源

软件冗余：采用双服务器软件镜像

5. 络结构冗余设计

1.核心层全 状冗余设计、2.核心层部分 状冗余设计、3.汇聚层与核心层之间的双归冗余设计。4.汇聚层之间的冗余设计

6. 络设备冗余设计

1. 络设备和部件冗余技术、2.不间断转发技术、3.设备热插拔技术

7.什么是磁盘阵列技术RAID    P135

RAID 0条带技术：RAID 0采用无数据冗余的存储空间条带化技术，具有成本低、读写性能极高等特点，适用于音频、视频存储、临时文件的转储，以及对读写速度要求极高的特殊应用。

如图6-14所示，这里用了4个硬盘组成一个RAID 0磁盘阵列，在存储数据时，由RAID控制
器(硬1tl戏软件)将文件分割成大小相同的数据块，同时写入阵列中的磁盘。连续存储的数据块就
慷二条带子横跨所有的磁盘阵列，每个磁盘上的数据块大小都是相同的。数据块的大小取决于RAID
的类型，在软件RAID 0技术中，每个数据块大小为64KB.在硬件RAID 0技术中，数据块大小有
1KB、4KB、8KB等，基至有1MB、4MB等大小。
如图6-14所示，RAID 0系统在进行数据写入和读取时，4个磁盘可以同时进行，读写性能虽
然不能提高300%，但比单个硬盘提高200%的性能是可能的。

RAID 1镜像技术

RAID 1采用了两块硬盘数据完全能僚的技术，这等于内容彼此备份(见图6-in，阵列中有两

个硬盘，在写入数据时，RAIDL控制器将数据同时写入两个硬盘。这样，其中任何一个硬盘的数据

出现问题，可以马上从另一个硬盘中进行恢复。这两个硬盘不是主从关系，而是相互镜僚的关系。

RA「D 1提供了很强的数据容错能力，但这是以牺牲硬盘容量为代价获得的效果，例如，4个

500GB的硬盘组成的RAID】阵列时，总容量为2TB,但有效存储容量只有ITGB,另外ITB用于

数据镜馕备份。

8. 光纤通道（FC）存储 络案例   P138

由光纤交换机组成的存储 络结构如图6-17所示，它由光纤交换机(FC-sw)、主机

光纤通道卡(HBA)、磁盘冗余阵列(RAID)、光纤链路(FC)等组成。

9.什么叫集群几类（三类作用，用于集群的典型软硬件）

概念：训算机集群系统是将多台计算机通过软件和 络，将不同的设备连接在一起，组成一个超级计算机群，协同完成大型计算任务。

类型：集群系统有高可用集群、负载均衡集群和高性能计算集群三种类型。HA(高可用性)集群主要用于不可间断的服务环境。LBC(负载均衡集群)主要用于高负载业务，它由多个计算节点提供可伸缩的、高负载的服务器群组，以保证服务的均衡响应。HPC(高性能计算)集群致力于开发超级计算机、研究并行算法和开发相关软件。

用于集群的典型软硬件：商业集群软件有Rose HA、IBMHACMP等，开源集群软件

有Heartbeat、RHCS等；集群系统必需的硬件设备有服务器主机、 络和 卡。为了增强集群的功能和可靠性，一般会增加一些其他设备，如串口卡、Fence设备、共享磁盘阵列、HBA卡、光纤交换机，以太 交换机等。