目錄

• 一、獨(dú)立磁盤冗余陣列
• • （一）RAID 級(jí)別
  • （二）RAID 熱備盤
• 二、網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)
• • （一）網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)
  • （二）存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)
• 三、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)
• • （一）網(wǎng)絡(luò)生命周期
  • （二）80/20規(guī)則和20/80規(guī)則
  • （三）邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
  • • 1、接入層
    • 2、匯聚層
    • 3、核心層

一、獨(dú)立磁盤冗余陣列

（一）RAID 級(jí)別

獨(dú)立磁盤冗余陣列（RAID）是由一組磁盤和一個(gè)磁盤陣列控制器組成的一個(gè)大型磁盤組，利用個(gè)別磁盤提供數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的加成效果來提升整個(gè)磁盤系統(tǒng)的效能，組成的磁盤的可靠性高、高速且容量大。
RAID分為很多級(jí)別，如下表：

級(jí)別特點(diǎn)空間利用率（n為當(dāng)前級(jí)別的磁盤總數(shù)）備注

RAID0	無校驗(yàn)功能	空間利用率最高	n塊磁盤，讀取相同數(shù)據(jù)花費(fèi)的時(shí)間減少至1/n，實(shí)現(xiàn)RAID0至少需要兩塊磁盤。
RAID1	磁盤鏡像，可并行讀數(shù)據(jù)，其安全性最好	50％	在不同的兩塊磁盤寫入相同數(shù)據(jù)。
RAID2	使用海明碼校驗(yàn)和糾錯(cuò)	-	將數(shù)據(jù)條塊化分布于不同磁盤上，實(shí)現(xiàn)RAID2至少需要兩塊磁盤。
RAID3	使用單獨(dú)的一塊校驗(yàn)盤進(jìn)行奇偶校驗(yàn)	（n-1）/n	實(shí)現(xiàn)RAID3至少需要3塊磁盤。
RAID5	具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)磁盤和分布校驗(yàn)塊的磁盤陣列	（n-1）/n	實(shí)現(xiàn)RAID5至少需要3塊磁盤。
RAID6	具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)磁盤和兩個(gè)獨(dú)立的分布校驗(yàn)方案，存儲(chǔ)兩套奇偶校驗(yàn)碼	（n-2）/n	實(shí)現(xiàn)RAID6至少需要4塊磁盤。
RAID10	高可靠性和高性能的組合	50％	建立在RAID0和RAID1基礎(chǔ)上，先做鏡像然后再條帶化，實(shí)現(xiàn)RAID6至少需要4塊磁盤。

例如通過4個(gè)磁盤組成RAID3序列，則磁盤利用率為（n-1）/n=3/4=75％。

（二）RAID 熱備盤

熱備盤分為以下三種工作模式，其針對(duì)的RAID組不同：
1、特定熱備：針對(duì)某一RAID組，只有該組硬盤出現(xiàn)問題后才啟用恢復(fù)；
2、全局熱備：針對(duì)所有RAID組，只要某一個(gè)RAID組出現(xiàn)問題就進(jìn)行恢復(fù)；
3、機(jī)框熱備：針對(duì)盤柜，只會(huì)作用于該磁盤所在盤柜，當(dāng)該磁盤所在盤柜中RIAD組故障才進(jìn)行恢復(fù)。
例如一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)由9塊4TB磁盤組成一個(gè)RAID5級(jí)別的RAID組，并另外配置了1塊全局熱盤，則該存儲(chǔ)最多可壞掉1塊磁盤而不丟掉數(shù)據(jù)，因?yàn)榕渲昧巳譄醾?#xff0c;它針對(duì)該RAID組，只要某一個(gè)RAID組出現(xiàn)問題就進(jìn)行恢復(fù)（磁盤出現(xiàn)故障時(shí)，全局熱盤會(huì)自動(dòng)進(jìn)入RAID組），而當(dāng)更多的磁盤出錯(cuò)時(shí)數(shù)據(jù)無法恢復(fù)，由于我們假設(shè)壞掉1塊磁盤，且RAID5中有一塊硬盤作為校驗(yàn)盤，所以還可作為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的磁盤為8塊，即該磁盤陣列的實(shí)際可用容量為8×4=32TB。

二、網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)

網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)有網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)（NAS）和存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN)。

（一）網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)

網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)采用獨(dú)立的服務(wù)器，從而單獨(dú)為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)而開發(fā)的一種文件服務(wù)器來連接所有存儲(chǔ)設(shè)備。

（二）存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)

存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）是一種專用的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，用于將多個(gè)相同連接到存儲(chǔ)設(shè)備和子系統(tǒng)，它分為FC-SAN和IP-SAN，從部署成本和傳輸效率兩個(gè)方面比較FC-SAN的部署成本更高且傳輸速率也更高（FC-SAN采用光纖通道）。
SAN可看作負(fù)責(zé)存儲(chǔ)傳輸?shù)暮蠖司W(wǎng)絡(luò)，而前端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)正常的TCP/IP傳輸。

三、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)

（一）網(wǎng)絡(luò)生命周期

網(wǎng)絡(luò)生命周期分為五個(gè)階段，其依次順序是：
1、需求規(guī)范
2、通信規(guī)范
3、邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
4、物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
5、實(shí)施階段

在邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段中，需要產(chǎn)生相應(yīng)的文檔，例如網(wǎng)絡(luò)IP地址分配方案屬于邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)文檔，設(shè)備列表清單屬于網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。

（二）80/20規(guī)則和20/80規(guī)則

這兩個(gè)規(guī)則用于進(jìn)行通信流量分析，80/20規(guī)則指網(wǎng)段內(nèi)部的流量為80％，而20％是網(wǎng)段外部流量，這種網(wǎng)絡(luò)較為簡(jiǎn)單，不存在特殊應(yīng)用，其內(nèi)部交流較多，但外部訪問相對(duì)較少。
20/80規(guī)則反過來也就是指網(wǎng)段內(nèi)部的流量為20％，80％是網(wǎng)段外部流量，該規(guī)則適用于外部聯(lián)系較多，但內(nèi)部聯(lián)系較小的網(wǎng)絡(luò)，允許存在特殊外部應(yīng)用的網(wǎng)段，可以較大限度地滿足用戶的遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)需求。

（三）邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是根據(jù)需求分析，依據(jù)用戶分布、特點(diǎn)、數(shù)量和應(yīng)用需求等形成符合的邏輯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過可以得出大致的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)特性及設(shè)備分布，但不涉及具體設(shè)備和信息點(diǎn)的確認(rèn)，邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)通過分層化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型來設(shè)計(jì)，通常分為三層網(wǎng)絡(luò)模型：

1、接入層

直接面向用戶連接或訪問網(wǎng)絡(luò)的部分稱為接入層，例如MAC層過濾和IP地址綁定在接入層完成，接入層的作用是允許終端用戶連接到網(wǎng)絡(luò)，另外還有用戶接入與認(rèn)證、二三層交換、QoS等等，接入層交換機(jī)要具有低成本和高端口密度特性（需要較多的RJ45口，且需要在GBIC口上聯(lián)匯聚）。

2、匯聚層

匯聚層是多臺(tái)接入層交換機(jī)的匯聚點(diǎn)，它處理來自接入層設(shè)備的所有通信流量，并提供到核心層的上行鏈路，進(jìn)行數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包過濾、協(xié)議轉(zhuǎn)換，另外還有列表控制、VLAN間的路由選擇執(zhí)行、分組過濾、組播管理、QoS、負(fù)載均衡等等，匯聚層交換機(jī)相對(duì)于接入層交換機(jī)，其需要更高的性能、更少的接口以及更高的交換速率（需要多個(gè)光口連接較遠(yuǎn)距離的接入交換機(jī)與其連接）。

3、核心層

核心層主要實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)絡(luò)之間的優(yōu)化傳輸，通常是冗余能力、可靠性和高速的傳輸。它負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)分組從一個(gè)區(qū)域高速地轉(zhuǎn)發(fā)至另一個(gè)區(qū)域，由于核心層需要處理大量的數(shù)據(jù)交換、轉(zhuǎn)發(fā)的核心交換機(jī)，所以需要背板較大、業(yè)務(wù)插槽較多的交換機(jī)。
另外連接服務(wù)器的交換機(jī)需要較多千兆口的交換機(jī)。（由于服務(wù)器流量大、服務(wù)繁重，且服務(wù)器大部分采用支持RJ45的網(wǎng)卡）

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的（*长期更新）软考网络工程师学习笔记——Section 16 磁盘存储技术和网络规划设计的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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