智能化弱電培訓材料二次修改

智能化弱電培訓材料二次修改第1頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五信息系統(tǒng)集成典型技術及最新發(fā)展——概述隨著信息技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，系統(tǒng)集成逐步成為信息系統(tǒng)實施中一項重要的工作。什么是系統(tǒng)集成：以計算機相關技術儲備為基礎，以可靠的產(chǎn)品為工具，用以實現(xiàn)特定的計算機系統(tǒng)功能組合的工程行為。系統(tǒng)集成(內(nèi)容)包括：計算機硬件平臺、網(wǎng)絡系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件、工具軟件、應用軟件的集成，以及圍繞這些系統(tǒng)的相應咨詢、服務和技術支持。第2頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五

智能化建筑簡稱“3A建筑”，即：BAS（建筑設備自動化系統(tǒng)）、OAS（辦公自動化系統(tǒng)）和CAS（通信自動化系統(tǒng)）。目前某些房地產(chǎn)開發(fā)商為吸引客戶，號稱5A、8A建筑等等，是不合適的。智能化系統(tǒng)又叫弱電系統(tǒng)，可稱為弱電智能化化系統(tǒng)。何謂弱電，有關書籍上說電壓為60V以下的稱為弱電。信息系統(tǒng)集成典型技術及最新發(fā)展——概述第3頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五經(jīng)過幾十年的發(fā)展，智能化系統(tǒng)日臻成熟，一般的智能大廈主要包括如下系統(tǒng)：第4頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五綜合布線系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)程控交換機系統(tǒng)綜合安防系統(tǒng)（閉路電視監(jiān)控、防盜報警）智能一卡通系統(tǒng)（門禁、考勤、停車場管理、消費和巡更等）背景音樂及公共廣播系統(tǒng)衛(wèi)星及有線電視系統(tǒng)大屏顯示系統(tǒng)會議系統(tǒng)（發(fā)言討論、表決、同傳、矩陣切換、集中控制、會議顯示、擴聲、視頻會議和攝像編輯等）第5頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五樓宇自控系統(tǒng)智能調(diào)光系統(tǒng)機房及防雷接地系統(tǒng)集成針對不同類型建筑，還有具體不同系統(tǒng)。如：酒店賓館：信息發(fā)布系統(tǒng)、酒店管理系統(tǒng)和客房門鎖等。醫(yī)院：手術示教系統(tǒng)、排隊叫號系統(tǒng)和緊急呼叫系統(tǒng)等。監(jiān)獄（看守所）：會見對講系統(tǒng)、監(jiān)室對講系統(tǒng)和審訊系統(tǒng)等智能化小區(qū)。。。。。。第6頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五

目前專業(yè)從事智能化系統(tǒng)設計施工的公司均需要取得國家職能部門頒發(fā)的資質(zhì)，如：建設部：智能化系統(tǒng)設計甲級證書（一般的除消防）智能化系統(tǒng)施工一級證書信產(chǎn)部：系統(tǒng)集成一級證書廣電局：衛(wèi)星電視系統(tǒng)設計施工證書

二、從事智能化建筑系統(tǒng)公司現(xiàn)狀第7頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五保密局：國家涉密資質(zhì)證書另外，還有專業(yè)資質(zhì)：消防、音響、交通、道路橋梁和隧道等。

當前，智能化系統(tǒng)公司發(fā)展總體上是江蘇不如浙江。浙江的幾家大公司如：浙大中控、浙江中程、浙大網(wǎng)新快威和浙江亞衛(wèi)通等。它們的年工程額都在億元以上。另外還有北京太極、福建冠林、廣東信息和上海華宇等資質(zhì)很強的公司。這些公司早已進入江蘇市場，并搶占了很大的市場份額。第8頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五目前南京的智能化公司資質(zhì)更新較慢（03年江蘇省才批準第一批5家雙甲資質(zhì)的公司），規(guī)模不大，產(chǎn)值不高。一些大的公司如：江蘇金智、東大智能、南京熊貓、南京科安、萊思（28所）、上海中電、克萊特、南大四維等。現(xiàn)在很多原來純IT的公司紛紛涉足智能化行業(yè)。第9頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五三、各子系統(tǒng)及品牌簡介綜合布線子系統(tǒng)現(xiàn)在用的比較多的是6類布線系統(tǒng)。帶寬為250M。目前7類線的標準還沒有最終完善。帶寬可達400M以上。目前6類4對雙絞線有低煙無鹵、帶十字骨架、屏蔽非屏蔽等。一線品牌：美國西蒙、美國康普、美國泛達、美國百通等?，F(xiàn)在布線產(chǎn)品絕大多數(shù)都在國內(nèi)生產(chǎn)。還有國內(nèi)、歐洲和韓國等許多品牌。第10頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五目前一些廠家推出帶有電子配線架的綜合布線系統(tǒng)，做得比較好的有泛達和康普等。電子配線架，是可將布線系統(tǒng)與管理系統(tǒng)聯(lián)在一起的系統(tǒng)。通過智能化布線系統(tǒng)，將網(wǎng)絡連接及其變化，自動傳給系統(tǒng)管理軟件，管理系統(tǒng)將收到的實時信息進行處理，用戶通過查詢管理系統(tǒng)，便可隨時了解布線系統(tǒng)的最新結構。（具體可見泛達PANVIEW

布線系統(tǒng)）南京地鐵大廈用的是泛達PANVIEW

布線系統(tǒng)。第11頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五數(shù)據(jù)模塊數(shù)據(jù)配線架理線架綜合布線系統(tǒng)圖（數(shù)據(jù)語音）第12頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五應用場合布線產(chǎn)品選型內(nèi)容工作區(qū)子系統(tǒng)信息插座、UTP跳線（數(shù)據(jù)設備端接線）水平子系統(tǒng)雙絞線管理子系統(tǒng)配線架、理線架、UTP跳線干線子系統(tǒng)雙絞線、光纜及連接器設備間子系統(tǒng)配線機柜、配線架、理線架、UTP跳線、光跳線建筑群子系統(tǒng)室外光纜及連接器布線產(chǎn)品與整個布線系統(tǒng)的對應關系綜合布線系統(tǒng)的組成第13頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五常見有線電視系統(tǒng)圖有線電視信號放大器有線電視3分配有線電視3分支第14頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)圖第15頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五瘦AP瘦AP瘦AP瘦AP瘦AP瘦AP無線交換機IDS數(shù)據(jù)中心災備中心萬兆鏈路千兆鏈路

計算機網(wǎng)絡子系統(tǒng)第16頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五關于防火墻，IDS，IPS---入侵檢測系統(tǒng)(IDS)是一種動態(tài)安全技術，但它不會主動在攻擊發(fā)生前阻斷它們。而入侵防護系統(tǒng)(IPS)則傾向于提供主動性的防護，其設計旨在預先對入侵活動和攻擊性網(wǎng)絡流量進行攔截，避免其造成任何損失，而不是簡單地在惡意流量傳送時或傳送后才發(fā)出警報。在一段時間內(nèi)，IDS和IPS將共同存在。---IDS可分為主機型IDS(Host-basedIDS，HIDS)和網(wǎng)絡型IDS(Network-basedIDS，NIDS)，目前主流IDS產(chǎn)品都采用HIDS和NIDS有機結合的混合型IDS架構。IDS采用模式匹配、異常檢測、完整性分析等技術對數(shù)據(jù)進行過濾，目前有著誤報漏報，拒絕服務攻擊等問題。---IDS是網(wǎng)絡安全的第二道閘門，是防火墻的必要補充，構成完整的網(wǎng)絡安全解決方案。和防火墻比較起來，IPS的功能比較單一，它只能串聯(lián)在網(wǎng)絡上，對防火墻所不能過濾的攻擊進行過濾。目前IPS存在的最大問題是單點故障和誤報漏報率。第17頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五關于DMZ---DMZ是英文“demilitarizedzone”的縮寫，中文名稱為“隔離區(qū)”，也稱“非軍事化區(qū)”。它是為了解決安裝防火墻后外部網(wǎng)絡不能訪問內(nèi)部網(wǎng)絡服務器的問題，而設立的一個非安全系統(tǒng)與安全系統(tǒng)之間的緩沖區(qū)，這個緩沖區(qū)位于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡和外部網(wǎng)絡之間的小網(wǎng)絡區(qū)域內(nèi)，在這個小網(wǎng)絡區(qū)域內(nèi)可以放置一些必須公開的服務器設施，如企業(yè)Web服務器、FTP服務器和論壇等。另一方面，通過這樣一個DMZ區(qū)域，更加有效地保護了內(nèi)部網(wǎng)絡，因為這種網(wǎng)絡部署，比起一般的防火墻方案，對攻擊者來說又多了一道關卡---網(wǎng)絡安全中首先定義的區(qū)域是trust區(qū)域和untrust區(qū)域，簡單說就是一個是內(nèi)網(wǎng)（trust），是安全可信任的區(qū)域，一個是internet，是不安全不可信的區(qū)域。防火墻默認情況下是阻止從untrust到trust的訪問，當有服務器在trust區(qū)域的時候，一旦出現(xiàn)需要對外提供服務的時候就比較麻煩。所以定義出一個DMZ的非軍事區(qū)域，讓trust和untrust都可以訪問的一個區(qū)域，即不是絕對的安全，也不是絕對的不安全，這就是設計DMZ區(qū)域的核心思想。第18頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五思科GLC-SX/LX/ZX模塊（工作模式不自適應）思科接入交換機（光電復用,線速轉(zhuǎn)發(fā)）思科65核心交換第19頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五硬件體系結構交換機 交換機是用來實現(xiàn)交換式網(wǎng)絡的設備，當主機接入網(wǎng)絡時一般采用二層交換機（OSI七層模型第二層）；在交換網(wǎng)絡中還有的交換機具有路由功能，叫做三層交換機或者多層交換機，一般出現(xiàn)在網(wǎng)絡的匯聚層或核心層。網(wǎng)絡設備硬件技術第20頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五網(wǎng)絡設備硬件技術硬件體系結構路由器 所謂“路由”，是指把數(shù)據(jù)從一個地方傳送到另一個地方的行為和動作。而路由器，正是執(zhí)行這種行為動作的設備，它的英文名稱為Router，是一種連接多個網(wǎng)絡或網(wǎng)段的網(wǎng)絡設備，它能將不同網(wǎng)絡或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀懂”對方的數(shù)據(jù)，從而構成一個更大的網(wǎng)絡。第21頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五網(wǎng)絡設備硬件技術接口相關特性GBIC（GigaBitrateInterfaceConverter）

GBIC是千兆位電信號轉(zhuǎn)換接口器件，提供光模塊與GT模塊。GBIC模塊可以熱插拔使用。

SFP（SmallFormPluggable） 也稱為MINI-GBIC，可以簡單的理解為GBIC的升級版本。SFP模塊體積比GBIC模塊減少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口數(shù)量。SFP模塊的其他功能基本和GBIC一致。第22頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五網(wǎng)絡設備硬件技術常用跳線介紹雙絞線雙絞線內(nèi)部總共有八芯四對，分568A和568B兩種線序標準：568A標準：綠白--1，綠--2，橙白--3，藍--4，藍白--5，橙--6，棕白--7，棕--8；568B標準：橙白--1，橙--2，綠白--3，藍--4，藍白--5，綠--6，棕白--7，棕--8。直連線：兩頭都是568A標準或者兩頭都是568B標準交叉線：一頭是568A和另一頭是568B標準雙絞線最大傳輸距離為100m第23頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五網(wǎng)絡設備硬件技術常用跳線介紹光纖可分為單模和多模：單模：單模光纖纖芯的幾何尺寸與光信號波長相差不大，一般為5~10um(微米)，光纖只允許一種模式在其中傳播，單模光纖具有極寬的帶寬，特別適用于大容量、長距離的光纖通信。多模：多模光纖纖芯的幾何尺寸遠大于光波波長，一般為50um、62.5um；光信號是以多個模式方式進行傳播的；多模光纖僅用于較小容量、短距離的光纖傳輸通信。在這里強調(diào)一點：單模光可在多模光纖中傳輸，但多模光不能在單模光纖中傳輸。第24頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五網(wǎng)絡設備硬件技術常用跳線介紹光纖尾纖類型SCLCSTFC注：原來還有一個MT接口類型，現(xiàn)在已基本淘汰不使用第25頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五網(wǎng)絡設備硬件技術常用跳線介紹千兆光纖傳輸距離第26頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五網(wǎng)絡設備硬件技術網(wǎng)絡接入方式ADSL接入速率：一般ISP提供ADSL接入速率為上行速率 640Kbps—1Mbps，下行速率1Mbps—8Mbps接入方式：普通電話線，接入設備為ASDLmodemIP地址模式：通過PPPOE撥號獲取靜態(tài)IP地址或動態(tài) IP地址光纖專線接入速率：ISP提供接入速率一般為10Mbps—100Mbps接入方式：光纖專線，接入設備為光電收發(fā)器IP地址模式：固定分配靜態(tài)IP地址第27頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五網(wǎng)絡通用技術ACLACL的全稱為訪問控制列表(AccessControlList)，ACL是網(wǎng)絡安全的一項重要的技術，通過制定一些規(guī)則來限制某些網(wǎng)絡地址對某些網(wǎng)絡服務的訪問。常用的類型有：標準IPACL：根據(jù)源IP地址進行控制。擴展IPACL：根據(jù)源IP地址、目標IP地址、源端口、目 的端口、協(xié)議進行控制。時間ACL：對網(wǎng)絡訪問控制提供時間上的限制。一般時間 ACL必須結合擴展IPACL使用。第28頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五網(wǎng)絡通用技術常見攻擊原理ARP欺騙

ARP協(xié)議雖然是一個高效的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，但作為一個局域網(wǎng)協(xié)議，它是建立在各主機之間相互信任的基礎上的，所以ARP協(xié)議存在以下缺陷：ARP高速緩存根據(jù)所接收到的ARP協(xié)議包隨時進行動態(tài)更新；ARP協(xié)議沒有連接的概念，任意主機即使在沒有ARP請求的時候也可以做出應答；ARP協(xié)議沒有認證機制，只要接收到的協(xié)議包是有效的，主機就無條件的根據(jù)協(xié)議包的內(nèi)容刷新本機ARP緩存，并不檢查該協(xié)議包的合法性。

因此攻擊者可以隨時發(fā)送虛假ARP包更新被攻擊主機上的ARP緩存，進行地址欺騙。常見ARP欺騙的類型有：對PC主機的欺騙和對三層網(wǎng)關的欺騙第29頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五網(wǎng)絡通用技術交換路由的VRRP技術（防火墻類似的HA技術等）VRRP是一種容錯協(xié)議，它保證當主機的下一跳路由器失效時，可以及時的由另一臺路由器來替代，從而保持通訊的連續(xù)性和可靠性。VRRP協(xié)議通過交互報文的方法將多臺物理路由器模擬成一臺虛擬路由器，網(wǎng)絡上的主機與虛擬路由器進行通信。一旦VRRP組中的某臺物理路由器失效，其他路由器自動將接替其工作。第30頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五網(wǎng)絡通用技術VRRP基本原理實現(xiàn)圖解兩臺物理Router使用VRRP發(fā)現(xiàn)對方通過VRRP生成虛擬路由器比較優(yōu)先級和IP一臺成為主路由器,另一臺成為備用用戶網(wǎng)關指向虛擬路由器主路由器出現(xiàn)故障后自動發(fā)生切換hellohello主用備用第31頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五交換技術堆疊堆疊技術是一種集中管理的端口擴展技術。用戶可以用堆疊端口和堆疊連接線將多臺交換機連接在一起構成堆疊堆疊相當于一臺增加了端口數(shù)、擴展了端口密度的交換機，其配置方法和單機基本相同。第32頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五交換技術VLANVLAN是在一個物理網(wǎng)絡上劃分出來的邏輯網(wǎng)絡。這個網(wǎng)絡對應于OSI模型的第二層網(wǎng)絡。VLAN的劃分不受網(wǎng)絡端口的實際物理位置的限制。VLAN有著和普通物理網(wǎng)絡同樣的屬性。第二層的單播、廣播和多播幀在一個VLAN內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)、擴散，而不會直接進入其他的VLAN之中。常用的類型有：PortVLAN和TagVLAN第33頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五交換技術端口聚合（IEEE802.3ad）端口聚合顧名思義就是把多條鏈路組合起來，在交換網(wǎng)絡中這項技術既可以解決環(huán)路問題還能夠增加交換機之間的鏈路傳輸?shù)膸拞栴}。如果交換機之間用兩條鏈路連接，這個時候我們可以通過鏈路聚合技術把兩條鏈路邏輯上合并成一條鏈路，這樣交換機認為兩臺交換機之間就只有一條鏈路連接了，合并以后的鏈路還可以增加帶寬并進行負載均衡，比如兩條100M的鏈路聚合起來就是200M。任何一條鏈路出現(xiàn)故障，不影響通訊。第34頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五路由技術NATNAT（NetworkAddressTranslation）網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換。目前互聯(lián)網(wǎng)的一個重要問題是IP地址空間的衰竭，NAT用來緩解該問題。NAT技術使得一個私有網(wǎng)絡可以通過internet注冊IP連接到外部世界，位于inside網(wǎng)絡和outside網(wǎng)絡中的NAT路由器在發(fā)送數(shù)據(jù)包之前，負責把內(nèi)部IP翻譯成外部合法地址。NAT分類：靜態(tài)NAT（SNAT）：內(nèi)部網(wǎng)絡中的每個主機都被永久的映射成外部網(wǎng)絡中的某個合法地址。動態(tài)NAT（NAPT）：也稱復用（overload）NAT是比較常用的一種轉(zhuǎn)換方式。這種轉(zhuǎn)換經(jīng)常是用一個合法地址來轉(zhuǎn)換所有的內(nèi)部地址，為了區(qū)分不同內(nèi)部主機發(fā)起的連接會話(natsession)，NAPT通過IP結合端口號來區(qū)分。第35頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五什么是服務器？從理論定義來看，服務器是網(wǎng)絡環(huán)境中的高性能計算機，它偵聽網(wǎng)絡上其它計算機(客戶機)提交的服務請求，并提供相應的服務。為此，服務器必須具有承擔服務并且保障服務質(zhì)量的能力。更淺顯地來講，其實服務器與個人電腦的功能相類似，均是幫助人類處理信息的工具，只是二者的定位不同，個人電腦(簡稱為PersonalComputer，PC)是為滿足個人的多功能需要而設計的，而服務器是為滿足眾多用戶同時在其上處理數(shù)據(jù)而設計的。而多人如何同時使用同一臺服務器呢？這只能通過網(wǎng)絡互聯(lián)，來幫助達到這一共同使用的目的。因此服務器首先是承擔眾多的應用服務，其次是面向眾多人，再者只有置于網(wǎng)絡環(huán)境中才有存在的價值。第36頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五常用名詞解釋（1/2）PC服務器

通常是指基于Intel或者AMD處理器的通用服務器 由于PC服務器是從微型計算機發(fā)展而來，和PC都采用相同的體系結構，因此就稱為PCServer。x86服務器

X86指令集是Intel為其第一塊16位CPU(i8086)專門開發(fā)的，IBM1981年推出的世界第一臺PC機中的CPU—i8088(i8086簡化版)使用的也是X86指令，同時電腦中為提高浮點數(shù)據(jù)處理能力而增加了X87芯片，以后就將X86指令集和X87指令集統(tǒng)稱為X86指令集。由于IntelX86系列及其兼容CPU（如AMD等）都使用X86指令集，所以就形成了今天龐大的X86系列及兼容CPU陣容。 因此目前的PC服務器陣營都可以稱為x86服務器。IA-32

IA-32（IntelArchitecture），英特爾體系架構，英特爾從486開始采用，也就叫X86-32架構，在同一時間內(nèi)可以處理32位二進制數(shù)據(jù)。后來其它廠商兼容此架構的也叫IA-32架構。第37頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五常用名詞解釋（2/2）IA-64

IA-32服務器在發(fā)展到8路Xeon服務器以后，體系結構已經(jīng)開始成為制約服務器性能提高的瓶頸。因此，HP和Intel自1994年開始合作開發(fā)IA-64架構的處理器，希望通過把HP在RISC領域的十年工作經(jīng)驗和超長指令字結合起來，在微處理器級上改進性能，以增加指令級上的并行性。就是代號為安騰(Itanium)，IA-64就是指安騰處理器，現(xiàn)在是Itanium2。x86-64

有時會簡稱為“x64”，是64位微處理器架構及其相應指令集的一種，也是Intelx86架構的延伸產(chǎn)品?！皒64”最先由AMD設計，推出時稱為“AMD64”，后來Intel也推出了類似的64位架構，稱為“EM64T”，業(yè)內(nèi)就將當前的AMD64和IntelEM64T的產(chǎn)品統(tǒng)稱為x86-64，很多軟件都有針對x86-64平臺的專用版本。第38頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五服務器在網(wǎng)絡中的位置服務器可以說是網(wǎng)絡上的核心節(jié)點，是提供各種應用系統(tǒng)的載體。服務器的部署越來越集中，一般集中部署在網(wǎng)絡中心或者數(shù)據(jù)中心，大部分用戶都設有專門的機房。服務器越來越集約化，機架式服務器以及刀片服務器逐漸成為主流產(chǎn)品。服務器與存儲結合越來越緊密，共同構成IT系統(tǒng)的核心。第39頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五服務器的分類按CPU數(shù)單路2路4路8路16路32路64路按指令集RISCX86EPIC按應用類型郵件數(shù)據(jù)庫FTPWeb按功能計算型I/O型其它服務器的分類沒有一個統(tǒng)一的標準。從多個緯度來看服務器的分類可以加深我們對各種服務器的認識。第40頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五按CPU類型分類（1/3）RISC架構

RISC：“ReducedInstructionSetComputing”，精簡指令集計算。 它的指令系統(tǒng)相對簡單，只要求硬件執(zhí)行很有限且最常用的那部分執(zhí)令，大部分復雜的操作則使用成熟的編譯技術，由簡單指令合成。 目前一些高端的計算機采用RISC架構，比如IBM的Power系列，HP的Alpha系列和PA-RISC系列，SUN的UltraSPARC系列，MIPS公司的MIPS處理器。 通常RISC服務器搭配專有的Unix操作系統(tǒng)，各個廠商軟硬件的專屬性很強。 以下列舉最新的硬件和軟件信息。

IBMPower5/Power5+：IBMAIX5L(5.2) SUNUltraSPARCIV/IV+：Solaris10 HPAlphaServer：HPTrue64Unix、OpenVMS HPPA-RISC8800：HP-Unix11i第41頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五按CPU類型分類（2/3）CISC架構

CISC：“ComplexInstructionSetComputing”，復雜指令集計算。 從計算機誕生以來，人們一直沿用CISC指令集方式。在CISC微處理器中，程序的各條指令是按順序串行執(zhí)行的，每條指令中的各個操作也是按順序串行執(zhí)行的。順序執(zhí)行的優(yōu)點是控制簡單，但計算機各部分的利用率不是最好。由于這種執(zhí)行系統(tǒng)的指令不等長，指令的條數(shù)比較多，編程和設計處理器時都比較麻煩，但基于CISC的指令架構系統(tǒng)設計的軟件應用已非常普遍，所以微處理器一直都在走CISC的發(fā)展之路。

CISC架構的服務器主要以IA架構（IntelArchitecture，英特爾架構）的服務器為主，市場上最大的兩家處理器廠商就是Intel和AMD。 通常所說的x86平臺也就是CISC架構。第42頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五按CPU類型分類（3/3）EPIC架構（VLIW）

EPIC：“ExplicitlyParallelInstructionComputing”，顯示并行指令集計算。 采用這一指令系統(tǒng)的處理器就是Intel基于IA-64架構的Itanium系列。

EPIC和VLIW有很大的關系。VLIW的英文名稱為“VeryLongInstructionWork”，中文名為“超長指令集字”，它是美國的Multiflow和Cydrome公司于20世紀80年代設計的體系結構，目前主要應用于Trimedia（全美達）公司的Crusoe和Efficeon系統(tǒng)的處理器中，AMD64處理器系列也借鑒了這一指令系統(tǒng)。而Intel最新的IA-64架構的EPIC（顯示并行指令計算）也是從VLIW指令系統(tǒng)中分離出來的。第43頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五處理器技術---PC服務器CPU的發(fā)展歷程1995年Intel推出了第一款PC服務器或者工作站用的處理器。2003年之前一直都是Intel一家獨大，以至于PC服務器統(tǒng)稱為IA架構(英特爾架構)。2003年AMD推出了劃時代意義的AMD64架構，稱為x86-64體系，打破了Intel的壟斷地位。第44頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五CPU的幾個關鍵參數(shù)（1/2）主頻

主頻也叫時鐘頻率，單位是MHz/GHz，用來表示CPU的運算速度。CPU的主頻＝外頻×倍頻系數(shù)。很多人以為認為CPU的主頻指的是CPU運行的速度，實際上這個認識是很片面的。CPU的主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的速度，與CPU實際的運算能力是沒有直接關系的。當然，主頻和實際的運算速度是有關的，主頻僅僅是CPU性能表現(xiàn)的一個方面，而不代表CPU的整體性能。外頻

外頻是CPU的基準頻率，單位也是MHz/GHz。外頻是CPU與主板之間同步運行的速度，而且目前的絕大部分電腦系統(tǒng)中外頻也是內(nèi)存與主板之間的同步運行的速度，在這種方式下，可以理解為CPU的外頻直接與內(nèi)存相連通，實現(xiàn)兩者間的同步運行狀態(tài)。外頻與前端總線(FSB)頻率很容易被混為一談，下面的前端總線介紹我們談談兩者的區(qū)別。前端總線頻率

前端總線(FSB)頻率(即總線頻率)是直接影響CPU與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換速度。由于數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率，即數(shù)據(jù)帶寬＝(總線頻率×數(shù)據(jù)帶寬)/8。第45頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五CPU的幾個關鍵參數(shù)（2/2）

外頻與前端總線(FSB)頻率的區(qū)別：前端總線的速度指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，外頻是CPU與主板之間同步運行的速度。也就是說，100MHz外頻特指數(shù)字脈沖信號在每秒鐘震蕩一千萬次；而100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數(shù)據(jù)傳輸量是100MHz×64bit÷8Byte/bit=800MB/s。緩存

緩存是指可以進行高速數(shù)據(jù)交換的存儲器，它先于內(nèi)存與CPU交換數(shù)據(jù)，因此速度很快。L1

Cache(一級緩存)是CPU第一層高速緩存。內(nèi)置的L1高速緩存的容量和結構對CPU的性能影響較大，不過高速緩沖存儲器均由靜態(tài)RAM組成，結構較復雜，在CPU管芯面積不能太大的情況下，L1級高速緩存的容量不可能做得太大。

L2

Cache(二級緩存)是CPU的第二層高速緩存，分內(nèi)部和外部兩種芯片。內(nèi)部的芯片二級緩存運行速度與主頻相同，而外部的二級緩存則只有主頻的一半。L2高速緩存容量也會影響CPU的性能，原則是越大越好。 在一些高端處理器中還有L3緩存，也是為了提高處理器讀取數(shù)據(jù)的效率。制造工藝

指在硅材料上生產(chǎn)CPU時內(nèi)部各元器材的連接線寬度，一般用微米/納米表示。微米值越小制作工藝越先進，CPU可以達到的頻率越高，集成的晶體管就可以更多。目前Intel和AMD的都已經(jīng)達到了95納米、65納米的制造工藝，明年將達到45納米的制作工藝。第46頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五CPU最新熱點技術概覽64位技術

之前的RISC平臺全是純64位架構，包括后來的Itanium 03年AMD推出兼容32位的x86-64，大家才開始講64位，05年以后就全部是64位了 目前AMD憑借基于AMD64的Opteron在服務器市場達到了20%~25%以上的份額雙核技術、多核技術

01年IBM的雙核Power4、04年HP雙核PA-8800、SUN雙核UltraSPARCIVAMD已經(jīng)在推第二代SocketF的雙核，Intel的代表則是第三代的WoodCrest Intel在2006年底推出了四核心芯片，AMD在2007年第二季度推出其它技術

90nm制程轉(zhuǎn)向65nm、45nm制程 高緩存（雙核Xeon每核2MBL2或者4MB共享緩存） 防病毒（AMD的NXbit、Intel的ExecuteDisableBit） 省電（Intel的DBS按需轉(zhuǎn)換技術、AMD的PowerNow!）第47頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五IDE

規(guī)格：ATA-100、ATA-133甚至是ATA-150

容量：40G/80G/120G/160G/200G/250G/300G/400G

轉(zhuǎn)速：7200rpm，緩存：2MB或者8MBSATA

串行IDE，采用串行技術進行數(shù)據(jù)傳輸

SATA-1（150MB/s）---SATA-2（300MB/s）---SATA-3（600MB/s） 容量：80G/120G/160G/200G/250G/300G/400G/500GSCSI

規(guī)格：Ultra320，外部數(shù)據(jù)傳輸率320MB/s

轉(zhuǎn)速：10000rpm和15000rpm

容量：36G/73G/146G/300G SCSI硬盤及設備的接口：標準68針、高密68針、68針VHDCI、80針主流硬盤一覽（1/2）硬盤及RAID技術第48頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五SAS

串行SCSI，起始速率3Gbps，以后還會有6Gbps和12Gbps的產(chǎn)品

SAS可以兼容SATA

有2.5英寸和3.5英寸

2007年已經(jīng)在一些高端用戶開始普及 基于SAS的盤陣也已經(jīng)大量上市FC FC硬盤的內(nèi)部機械結構和SCSI幾乎一樣

FibreChannel技術提高了性能和可擴展性 目前FC硬盤多用在磁盤陣列 容量多為146G/300G主流硬盤一覽（2/2）第49頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五存儲協(xié)議SCSI協(xié)議

SCSI(SmallComputersysteminterface)小型計算機系統(tǒng)接口,是一種為小型機研制的接口技術,用于主機與外部設備之間的連接。第50頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五接口速率SAS硬盤接口速率300MBSATA硬盤接口速率300MBSCSI硬盤接口速率320MB1000Mb以太網(wǎng)100MBFC光纖網(wǎng)絡200MB,400MB接口速度越快，并不代表存儲性能越好第51頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五SATAUltra320SASFCAL性能1.5Gb/s3.0Gb/s3.0Gb/s3.0Gb/s計劃12Gb/s4.0Gb/s計劃16Gb/s連接性1米12米8米15米1個設備15設備128設備用擴展器最多16256個設備127個設備環(huán)或環(huán)交換只可接SATA設備只可接SCSI設備可接SATA和SAS設備只可接FC設備可用性單端口硬盤單端口硬盤雙端口硬盤雙端口硬盤單機點對點多機共享多機點對點多機共享或點對點SATA/SCSI/SAS/FC硬盤比較第52頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五主軸轉(zhuǎn)速

IDE、SATA：7200rpm SCSI、FC：10000rpm、15000rpm內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率

目前主流硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率都在30MB/s~60MB/s之間單碟容量

增加容量，提高性能緩存

緩存越大，性能越好，一般有2MB、8MB甚至是16MB平均尋道時間

硬盤機械性能的重要指標，例如大于8ms的SCSI硬盤就不要考慮硬盤關注的技術參數(shù)第53頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五RAID0模式又稱為striping，在這種模式下，可以把數(shù)據(jù)分散到各個磁盤進行存儲，在進行數(shù)據(jù)存取時，可以同時對幾個磁盤進行讀寫，通過并行的訪問來提高數(shù)據(jù)傳輸速度，這些磁盤在邏輯上一個磁盤，使用RAID可以達到單個的磁盤驅(qū)動器幾倍、幾十倍的速率。在所有的級別中，RAID0的速度是最快的，但不具有冗余。RAID技術

---RAID0概述第54頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五RAID1模式又稱為mirror，RAID

1模式主要是通過將一塊硬盤中的數(shù)據(jù)完整復制到另一塊硬盤來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份。

RAID1可靠性最高，但是其磁盤的利用率卻只有50%，是所有RAID級別中磁盤利用率最低的一個級別。

RAID1概述第55頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五RAID3采用Stripping技術將數(shù)據(jù)分塊,對這些塊進行異或校驗,校驗數(shù)據(jù)寫到最后一個硬盤上。RAID3沒有鏡像的安全性高，但是硬盤利用率得到了很大的提高，為n-1*n

。

RAID3概述第56頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五RAID5與RAID3相似，都有進行奇偶校驗，以確保數(shù)據(jù)的可靠性，但是RAID5不是把所有的校驗塊集中保存在一個專門的校驗盤中，而是分散到所有的數(shù)據(jù)盤中。任何一個硬盤損壞，都可以根據(jù)其它硬盤上的校驗位來重建損壞的數(shù)據(jù)。RAID5級別的硬盤利用率為n-1*n。性價比最高。RAID5概述第57頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五RAID6是在RAID5基礎上實現(xiàn)的，為進一步加強保護數(shù)據(jù)而設計的一種方式，與RAID5不同的是它進一個P+Q的雙重校驗，除了在每個硬盤上有同級數(shù)據(jù)XOR校驗區(qū)外，還有一個對每個數(shù)據(jù)塊的XOR校驗，可以保證同一RAID組中兩塊磁盤同時故障而不丟失數(shù)據(jù)。RAID6級別的硬盤利用率為n-2*n，安全性很高，比RAID5還要高十倍以上。RAID6概述第58頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五把RAID0和RAID1技術結合起來，數(shù)據(jù)除分布在多個盤上外，每個盤都有其物理鏡像盤，提供全冗余能力，允許一個以下磁盤故障，而不影響數(shù)據(jù)可用性，并具有快速讀/寫能力。RAID0+1要在磁盤鏡像中建立帶區(qū)集至少4個硬盤。RAID0+1第59頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五RAID級別容錯性讀寫性能最少磁盤數(shù)可用磁盤容量RAID0沒有高2總?cè)萘縍AID1一般低2總?cè)萘康?0%RAID3高高3(n-1)/n的磁盤容量,n為總磁盤數(shù)RAID5很高高3(n-1)/n的磁盤容量,n為總磁盤數(shù)RAID6最高高4(n-2)/n的磁盤容量,n為總磁盤數(shù)RAID比較第60頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五低端服務器概念<8個處理器低端服務器<128個處理器大型主機32-128個處理器中型主機PC服務器是高性價比、高通用性服務器系統(tǒng)的象征！低端服務器：介于小型機和高端PC機之間，處理器個數(shù)在8個以內(nèi)的一種計算機。低端服務器往往就是指2－4CPU的PC服務器（X86服務器）8-32個處理器小型主機1個處理器PC第61頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五低端服務器特點1高通用性2高性價比3高擴充性4高可用性5高穩(wěn)定性第62頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五低端服務器與高端PC機的區(qū)別Question:

在小型局域網(wǎng)中，經(jīng)常會使用高端PC替代服務器作為網(wǎng)絡節(jié)點，高端PC是否可以替代服務器？Answer:

不行，低端服務器和高端PC機還有不少的區(qū)別第63頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五服務器的優(yōu)勢1/3性能高服務器比PC更可靠的持續(xù)運行能力、更強大的存儲能力和網(wǎng)絡通信能力雖然低端服務器的表面技術規(guī)格表面上和高端PC機相同，但是低端服務器的SCSI配置、多網(wǎng)卡設計和內(nèi)存的高擴展性提供了更高的性能穩(wěn)定性好PC機通常只是像人們一樣保持每天8小時的工作，而且即使偶爾死機，我們也不會太在意而對于服務器，要求低端服務器保證7×24的工作，而且很少出現(xiàn)因為溫度、電壓、數(shù)據(jù)傳送等因素引起的宕機故障。所以低端服務器全部采用了專業(yè)的服務器主板、專業(yè)的服務器電源、ECC內(nèi)存、特殊的散熱系統(tǒng)和專業(yè)的服務器機箱等保證整個服務器系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第64頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五擴展性好低端服務器無論在電路設計還是機箱結構設計上都為擴展留下了大量的空間。它們的PCI插槽數(shù)目、存儲器托架數(shù)量會明顯高于“斤斤計較”的PC機?？晒芾硇詮姺掌髦钥梢猿蔀槠髽I(yè)信息處理的核心，其可管理性也是相當重要的。這是一個由軟硬技術共同保證的指標，同樣成為區(qū)隔服務器與PC的鴻溝。服務器管理功能可以監(jiān)控系統(tǒng)的電壓、風扇和溫度狀態(tài)，保證系統(tǒng)出現(xiàn)故障及時通知網(wǎng)管人員或者及時排除，保證服務器系統(tǒng)的可管理性。專業(yè)的技術服務服務器的服務PC機的服務和服務服務器的優(yōu)勢2/3第65頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五降低用戶的總體擁有成本（TCO）服務器的價格雖然比PC高，但是由于由于服務器的特點會降低用戶的安裝成本、運行成本、管理成本、維修成本，也就是所謂的TCO

硬件采購成本一般只占總擁有成本的20%-30%

總擁有成本（TCO）應該越來越受到高端核心領域決策主管的重視！服務器的優(yōu)勢3/3第66頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五目前一些PC服務器廠家第67頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五按服務器級別分類入門級

單路服務器 使用的處理器和相關部件接近PC

區(qū)別于PC的地方在于機器設計和部件選型方面更加考慮高性能和穩(wěn)定性工作組級

低端兩路服務器 在主板(芯片組)選型等方面一般使用稍低端芯片組 例如很多機型配置了SATA硬盤部門級

主流兩路服務器市場上出貨量最大的一類機器，很多廠商機器的配置規(guī)格都很相近企業(yè)級

四路及其以上服務器市場上大部分的RISC服務器（小型機）也都屬于企業(yè)級服務器第68頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五按機箱結構分類塔式

也叫立式或者臺式 隨著用戶機器數(shù)量的增加以及集中部署，塔式機型在市場上的銷量在減少。機架式

1U/2U/3U/4U/5U/……/12U 1U=1.75英寸=4.445CM

符合“19英寸機架”的標準規(guī)格，19英寸=48.26CM可塔式可機架式

可以非常靈活地塔式擺放或者變換成機架式 一般需要配置塔式機架式轉(zhuǎn)換套件第69頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五什么是小型機<8個處理器低端服務器8-32個處理器小型機<128個處理器大型主機32-128個處理器中型主機小型機≠RISC服務器！小型機是高性能、高可靠服務器系統(tǒng)的象征！小型機英文名叫做Server，小型機其名是國內(nèi)的習慣稱呼。它是介于大型主機和PCServer之間，其價格遠低于大型主機，性能高于PCServer，處理器個數(shù)在8-32之間一種高性能64位計算機。第70頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五什么是二代小型機二代小型機不是采用RISC處理器，而是X86架構的處理器CPU數(shù)在8－32之間，SMP架構能同時支持Linux和Unix操作系統(tǒng)和RISC小型機一樣，具有高穩(wěn)定性、高可靠性、高性能為了有別與傳統(tǒng)的“RISC小型機”，在其前面增加“二代”兩個字第71頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五RISC小型機的特點高運算處理能力HighPerformance高可靠性Reliability高服務性Serviceability高可用性Availability1、采用8-64顆處理器，實現(xiàn)多CPU協(xié)同處理功能；2、配置超過32GB的海量內(nèi)存容量；3、系統(tǒng)設計有專用高速I/O通道。1、延續(xù)了大型機、中型機的高標準的系統(tǒng)與部件設計技術；2、采用高穩(wěn)定性的UNIX類操作系統(tǒng)。能夠?qū)崟r在線診斷，精確定位出根本問題所在，做到準確無誤的快速修復。多冗余體系結構設計是小型機的主要特征，如冗余電源系統(tǒng)、冗余I/O系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)等。第72頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五RISC小型機的缺點管理難度大可擴展性差程序可移植性差價格昂貴每一種小型機自成體系，需要特殊的操作系統(tǒng)與應用程序，即使是通用應用，也因操作系統(tǒng)的專一性，導致通用應用在不同UNIX操作統(tǒng)管理大相徑庭。由于系統(tǒng)體系結構限制，其擴展性難以與PCServer相比，幾大廠家的發(fā)展態(tài)勢不明朗小型機獨有的體現(xiàn)結構，基本上不能實現(xiàn)異構系統(tǒng)的程序移植，即使是不同時期的同一公司產(chǎn)品也很難實現(xiàn)程序移植因其系統(tǒng)不開放性，使其市場價格居高不下，維護費用高第73頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五第二代小型機出現(xiàn)的背景Linux操作系統(tǒng)的廣泛應用

LINUX操作系統(tǒng)已日趨成熟，其性能已經(jīng)和UNIX操作系統(tǒng)相當。如：在UNIX下應用的Oracle、Sybase等企業(yè)級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)已經(jīng)在LINUX下成功應用，并且得到了時間與應用的檢驗?；赬86架構的64位處理器性能大幅度提高

滿足摩爾定律的X86架構，雙核多核系統(tǒng)的成功推出及多路處理器計算機系統(tǒng)的成功研發(fā)，使得基于RISC架構下的傳統(tǒng)小型機性能優(yōu)勢不復存在。第74頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五二代小型機的優(yōu)勢繼承了第一代小型機的優(yōu)點

高運算處理能力：8核心以上，高速系統(tǒng)總線，專用高速內(nèi)存通道、高速I/O存儲通道 高可靠性(Reliability)：整合企業(yè)級的SUNSolaris系統(tǒng)、高標準的部件設計 高可用性(Availability)：存儲、電源、散熱等多冗余體系結構設計彌補了傳統(tǒng)小型機的不足

支持Linux類的操作系統(tǒng)：Redhat、Suse、Turbo

硬件層、OS層和應用層的管理維護難度大大降低：就和管理普通的PCServer一樣 程序移植性增強：輕松實現(xiàn)目前90%的應用移植 擴展性增強：不受限于單一硬件廠商發(fā)展的制約 性價比高：價格僅相當于傳統(tǒng)小型機同類產(chǎn)品的30%-50%

構建小型機集群：不再需要龐大的投資第75頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五什么是高性能計算機高性能計算機，顧名思義它是具有功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機也稱為：高端計算機、超級計算機目前任何高性能計算和超級計算都離不開使用并行技術，所以高性能計算機肯定是并行計算機。第76頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五機群系統(tǒng)(Cluster)Cluster每個節(jié)點都是一個完整的計算機各個節(jié)點通過高性能網(wǎng)絡相互連接網(wǎng)絡接口和I/O總線松耦合連接每個節(jié)點有完整的操作系統(tǒng)曙光2000、3000、4000,ASCIBlueMountain

集群技術之前存在的技術包括:

對稱多處理機系統(tǒng)(SMP)

分布共享存儲(DSM)

大規(guī)模并行計算機系統(tǒng)(MPP)第77頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五機群是目前高性能計算機的主流CountShare%Cluster36172.2%MPP10821.6%Constellations316.2%Total500100%最新一期TOP500排名(2008年2月)第78頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五現(xiàn)在計算機的食物鏈第79頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五什么是DAS

DirectAttachedStorage直接連接存儲存儲直接連接到一臺服務器上SCSI,SAS,FC,iSCSI等內(nèi)部磁盤具備或不具備RAID保護外部磁盤存儲系統(tǒng)基于控制器的RAID引擎存儲---存儲系統(tǒng)三種實現(xiàn)方式第80頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五DAS舉例DAS如果把存儲產(chǎn)品直接和服務器連，就構成了DAS拓撲結構。應用服務器Windows千兆以太網(wǎng)客戶機客戶機客戶機客戶機網(wǎng)線第81頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五DAS的優(yōu)缺點優(yōu)點成本低驅(qū)動器通常在服務器內(nèi)部具備一些數(shù)據(jù)保護缺點成本低不能共享升級困難連接距離有限缺乏較好的高可用性維護復雜第82頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五什么是NASNAS－NetworkAttachedStorage網(wǎng)絡附加存儲一種專用共享的存儲解決方案，存儲設備與一個網(wǎng)絡相連，可以迅速地讓所有客戶端都可以通過網(wǎng)絡使用的存儲資源第83頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五NAS舉例用CIFS協(xié)議將磁盤空間共享給所有客戶端第84頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五NAS優(yōu)缺點特點：用戶通過網(wǎng)絡訪問存儲共享的資源。服務器的存儲設備，相當于一個專用的文件服務器。專門優(yōu)化了系統(tǒng)硬、軟件體系結構?？缙脚_使用；方便的安裝、維護、使用。優(yōu)點：容易安裝，維護簡單共享數(shù)據(jù)、跨平臺文件共享遠程訪問減輕服務器負擔、充分利用網(wǎng)絡帶寬缺點：不適合數(shù)據(jù)庫存儲孤立的存儲設備傳輸速率低成為瓶頸第85頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五什么是SANSAN－StorageAreaNetwork存儲區(qū)域網(wǎng)絡是一種與局域網(wǎng)分離的專用網(wǎng)絡，它將幾種不同的數(shù)據(jù)存儲設備和相關聯(lián)的數(shù)據(jù)服務器都連接起來，是一個連接了一個或者幾個服務器的存儲子系統(tǒng)網(wǎng)絡第86頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五SAN的拓撲結構點對點仲裁環(huán)交換式FC網(wǎng)絡FibreChannel有三種拓撲結構:點對點(Point-to-Point)–兩個設備之間互連仲裁環(huán)(ArbitratedLoop)–最多支持126個設備互連，形成一個仲裁環(huán)交換式Fabric(SwitchFabric)–最多1千6百萬個設備互連第87頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五SAN的優(yōu)缺點優(yōu)點

高帶寬，高性能高可用高擴展性，集中管理，易于整合低整體成本長傳輸距離缺點形成存儲區(qū)域孤島高單位成本專屬網(wǎng)絡結構，管理復雜最多10Km的連接距離

基于文件和數(shù)據(jù)塊的高端存儲解決方案第88頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五SAN存儲系統(tǒng)設計經(jīng)典拓撲圖E01E02E03E04E05E06E07E08E09E10E11E12E13E14E15E16SAN交換機SAN交換機接磁帶庫接磁帶庫16個

IO節(jié)點20TBSCSI盤陣SAN計算節(jié)點訪問節(jié)點千兆骨干以太網(wǎng)75TB（25TB3臺）第89頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五什么是iSCSIiSCSI協(xié)議由IBM、思科、HP發(fā)起，2004年成為正式的標準。iSCSI把SCSI命令和塊數(shù)據(jù)封裝在TCP中，并在IP網(wǎng)絡中進行傳輸。iSCSI作為SCSI的傳輸層協(xié)議，基本出發(fā)點是利用成熟的IP網(wǎng)絡技術來實現(xiàn)和延伸SAN。IPSAN的出現(xiàn)之前奏第90頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五實現(xiàn)ISCSI的三種方式---TOE卡主機采用TOE(TCP/IPOffloadingEngine)網(wǎng)卡來連接網(wǎng)絡，TCP/IP協(xié)議棧功能由TOE卡完成，而iSCSI層的功能仍舊由主機來完成。由于TOE卡也采用TCP/IP協(xié)議，相當于一塊高性能的以太網(wǎng)卡。IPSAN的出現(xiàn)之前奏第91頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五實現(xiàn)ISCSI的三種方式---軟件采用通用以太網(wǎng)卡實現(xiàn)網(wǎng)絡連接,主機CPU通過運行軟件完成iSCSI和TCP/IP協(xié)議棧功能層。由于采用標準網(wǎng)卡,因此這種方式的硬件成本最低。IPSAN的出現(xiàn)之前奏第92頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五實現(xiàn)ISCSI的三種方式---HBA用iSCSI存儲適配器來完成服務器中的iSCSI層和TCP/IP協(xié)議棧功能。對服務器而言，iSCSI存儲器適配器是一個HBA設備，該方式性能最好，但是價格也最為昂貴。IPSAN的出現(xiàn)之前奏第93頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五什么是HBA用于連接計算機內(nèi)部總線和存儲網(wǎng)絡的設備。這種位于服務器上與存儲網(wǎng)絡連接的設備一般稱為主機總線適配卡(HostBusAdaptor)HBA。HBA是服務器內(nèi)部的I/O通道與存儲系統(tǒng)的I/O通道之間的物理連接。最常用的服務器內(nèi)部I/O通道是PCI和Sbus(Sun)，們是連接服務器CPU和外圍設備的通訊協(xié)議。實際上就是光纖通道。IPSAN的出現(xiàn)之前奏第94頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五存儲架構的轉(zhuǎn)變存儲被服務器死死獨占不能共享連接距離短升級維護困難FCSANIPSAN1986年SCSI協(xié)議發(fā)布

DAS1997年FC協(xié)議

FCSAN2003年iSCSI協(xié)議

IPSAN存儲和服務器分離形成存儲區(qū)域孤島管理復雜成本較高IPSAN的出現(xiàn)!第95頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五IPSAN的優(yōu)勢IPSANIPSAN的優(yōu)勢在哪里?IP網(wǎng)絡IP交換機IP存儲以太網(wǎng)/TOE/HBAIP網(wǎng)絡交換機iSCSI協(xié)議存儲設備標準開放技術成熟成本較低無距離限制使用維護簡單第96頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五舉例---企業(yè)存儲系統(tǒng)的困惑WAN光纖存儲光纖交換機FCHBASCSI存儲DASSCSI存儲DAS內(nèi)置磁盤服務器存儲SCSI

困惑:架構復雜管理復雜成本高昂數(shù)據(jù)分散第97頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五存儲系統(tǒng)建設的總體思路規(guī)模小大一對一的異地容災

一對多的集中備份遠程災備數(shù)據(jù)保護集中存儲提供資源利用率減少管理維護成本為數(shù)據(jù)保護和容災做前期準備保護最重要的數(shù)據(jù)—財務及客戶最大限度減少數(shù)據(jù)丟失數(shù)據(jù)和業(yè)務能第一時間恢復第98頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五采用IPSAN帶來的好處!WAN銳捷IP存儲IP交換機簡化IT架構節(jié)省IT投資滿足持續(xù)發(fā)展第99頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五采購IPSAN成本分析企業(yè)需求按10臺服務器,10T存儲容量計算，如下圖對比：隨著企業(yè)的發(fā)展，不同規(guī)模的企業(yè)，采購成本將有很大差別類別傳統(tǒng)存儲建設方式IPSAN建議方式硬件DAS2T5萬無文件存儲2T5萬無FCHBA卡20塊15萬無交換機2臺(16口)15萬2臺(16口)1萬光纖存儲6T20萬IP存儲10T20萬軟件基本軟件3萬基本軟件2萬服務基本保修3萬基本保修1萬成本總計61萬24萬第100頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五總結---DAS、NAS、SAN區(qū)別DAS應用文件系統(tǒng)FileI/ONAS應用數(shù)據(jù)應用數(shù)據(jù)應用數(shù)據(jù)IPFileI/O磁盤磁盤文件系統(tǒng)SAN應用數(shù)據(jù)應用數(shù)據(jù)應用數(shù)據(jù)FC、IPBlockI/O磁盤文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)第101頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五常見的存儲連接設備連接設備是負責各存儲設備之間的連接和數(shù)據(jù)傳輸工作FCSAN：光纖通道交換機，HBA卡，光纖線，SFP模塊（2GB，4GB）IPSAN：全千兆以太網(wǎng)交換機，千兆以太網(wǎng)卡，雙絞線，iSCSIHBA卡SCLCSFP第102頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五廣域網(wǎng)---E1/CE1

物理電纜阻抗75歐姆非平衡同軸電纜

阻抗120歐姆平衡雙絞線第103頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五無線WLAN概述——WLAN的組成結構站（Station，STA）

---如按照無線網(wǎng)卡的筆記本等等無線介質(zhì)（WirelessMedium，WM）

---空氣無線接入點（AccessPoint，AP）分布式系統(tǒng)（DistributionSystem，DS）

---用來連接AP及其他網(wǎng)絡設備的通信系統(tǒng)第104頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五WLAN概述——WLAN物理層協(xié)議802.11b

工作于2.4GHz 1999年,IEEE推出了802.11b標準，該標準工作在2.4GHz頻段，最大數(shù)據(jù)傳輸速率可達11Mbps。IEEE802.11b第105頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五WLAN概述——WLAN物理層協(xié)議802.11a

工作于5GHz802.11b工作于公共頻段，容易與同一工作頻段的藍牙、微波爐等設備形成干擾，且速度較低，為了解決這個問題，在802.11b通過的同年，802.11a標準應運而生。該標準工作于5GHz頻段，最大數(shù)據(jù)傳輸速率提高到54Mbps。IEEE802.11a第106頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五802.11b2.4GHz11MbpsWLAN概述——WLAN物理層協(xié)議無法平滑升級

雖然802.11a標準比起802.11b先進不少，但由于802.11b的廣泛使用，無線局域網(wǎng)的部署和升級必須考慮到客戶的既有投資，業(yè)界迫切需要一種與802.11b工作于同一頻段且更為先進的技術來保證這種妥協(xié)。2001年，工作于2.4GHz頻段數(shù)據(jù)速率最高達54Mbps的802.11g標準獲得通過。802.11a5GHz54MbpsIEEE802.11g第107頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五WLAN概述——WLAN物理層協(xié)議PHY標準工作頻段信道數(shù)IEEE802.11b2.4~2.4835GHz3個不重疊信道IEEE802.11a5.15~5.25GHz5.25~5.35GHz5.725~5.825GHz444IEEE802.11g2.4~2.4835GHz3個不重疊信道第108頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五802.11

b/g信道部署示意圖WLAN概述——WLAN技術AP11Channel11AP5Channel1AP5Channel6AP1Channel1AP3Channel11AP2Channel6AP1Channel1第109頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五程控交換機程控交換機比較多的用在酒店賓館、企業(yè)單位和一些服務型單位?，F(xiàn)在更多單位是租用電信等運營商的虛擬網(wǎng)，直接由運營商托管。交換機的分類

1．按技術結構分模擬交換機，數(shù)?；旌蠙C、數(shù)字交換機

2．按用途分通用型交換機，專用型交換機

3．按大小分局用交換機，用戶交換機

第110頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五程控交換機的常見功能

程控用戶交換機的最大特點就是外線資源共用，內(nèi)部通話不用收費；此外，它一般具有以下系統(tǒng)功能及用戶功能：

1．來話可多次轉(zhuǎn)接及保持3．可作呼叫轉(zhuǎn)移5．分機服務等級限制7．分機免打擾9．特權分機可代撥外線11．可定時及晝夜轉(zhuǎn)換13．可鎖定特殊號碼2．一般可以對分機進行計費4．電腦話務員或人工接答6．分機彈性編號8．分機分組代答10．多方通話12．特權分機可強插強拆

第111頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五

程控交換機業(yè)務中經(jīng)常見名詞

一、外線也稱為中繼，是程控交換機和上級交換機的連接線，通常也就是電話局接到用戶交換機上的電話線。

二、內(nèi)線也稱分機線，是交換機各分機的用戶線。

三、模擬線就是傳輸模擬信號的線路。

四、數(shù)字線就是傳輸數(shù)字信號的線路。

第112頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五五、電腦話務員指外線打入時交換機發(fā)出的語音提示，如"您好XX公司，請撥分機號碼，查號請撥0"?？煞譃閮?nèi)置和外置兩種。

六、繩路指模擬交換機與數(shù)模混合機的通話通道，一般模擬交換機的通話繩路是經(jīng)過嚴密的概率計算而設計出來的，交換機的通話繩路通常大于外線端口數(shù)而小于分機端口數(shù)。

第113頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五一線品牌：法國阿爾卡特、德國西門子、加拿大北電、瑞典愛立信。

其他如：松下、NEC和SAMSUNG等.第114頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五綜合安保系統(tǒng)包括閉路電視監(jiān)控子系統(tǒng)和防盜報警子系統(tǒng)。根據(jù)公安部風險等級或投資劃分工程規(guī)模，分為三級：一級工程：一級風險或投資額100萬元以上的工程。二級工程：二級風險或投資額30萬元~100萬元的工程。三級工程：三級風險或投資額30萬元以下的工程。對于金融、博物館和監(jiān)獄等單位，防范等級非常高。

第115頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五

監(jiān)控子系統(tǒng)主要采用模擬和數(shù)字相結合的方式。包括前端攝象機設置、傳輸線路、矩陣切換及控制、圖象顯示、圖象存儲及回放等。一線品牌：如PELCO、泰科、SONY、HONEYWELL和BOSCH等。主流品牌如松下、英飛拓、三星、三星光電子等。國產(chǎn)品牌日新月異，貼牌太多。數(shù)字硬盤錄象機如大華、海康等。第116頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五

防盜報警系統(tǒng)是指在一個或多個區(qū)域構成的范圍內(nèi)，采用無線或?qū)Ｓ镁€的方式將各種防盜報警探測器、報警控制器等設備連接，構成集中報警信息探測、傳輸、控制和聲、光響應的完整系統(tǒng)。它能及時發(fā)現(xiàn)警情，并將報警信息傳送至有關部門。目前大多采用總線制。通常一個報警點作為一個防區(qū)進行設計。一線品牌主要為HONEYWELL（原安定保）和BOSCH（原迪信）

第117頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五監(jiān)控、報警聯(lián)動：通過視頻報警聯(lián)動軟件主機將報警主機和視頻監(jiān)控主機進行串口集成，在報警發(fā)生后，系統(tǒng)通過各種聯(lián)機及軟、硬件設置完成各項聯(lián)動功能：自動啟動警號、警燈，發(fā)出報警信息（在多媒體系統(tǒng)中還可顯示報警信號所在的樓層平面圖，記錄保存并打印報警信息）；對設定的報警聯(lián)動區(qū)域自動打開燈光及相應的攝像機；啟動畫面處理系統(tǒng)、錄像系統(tǒng)進行自動錄像；第118頁，共137頁，2023年，2月20日，星期五

啟動報警監(jiān)視器，自動切換顯示報警區(qū)域內(nèi)畫面；報警打印機自動打印報警時間、報警通道等信息；按設定方式通過