网络工程原理与实践教程 第3版 胡胜红 陈中举 周明 第4章 高性能网络设计

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1-(1-0.99)*(1-0.99)=0.9999如果给一个基数10000小时,也就是网络安全运行1年多一点,当可用性为0.99时,网络的平均故障时间就是100小时,也就是说1年内网络会有4天时间出现故障,但当可用性为0.9999时,网络的平均故障时间就只有1个小时。 本章重点4.1 建立健壮的网络4.2 网络QoS设计4.3 数据备份与灾难恢复4.4 备份策略概述4.5 服务器集群与负载均衡技术4.6 SAN与NAS 建立健壮 4.1建立健壮的网络 的网络 建立健壮的网络主要是从网络的可用性考虑,通过对线路和设备的冗余设计实现网络的可靠运行,降低故障出现的几率。 P93 建立健壮 4.1.1冗余设计 的网络? 需要冗余的原因是网络中存在单故障点。? 冗余技术提供备用连接以绕过那些故障点,冗 余技术还提供安全的方法以防止服务丢失。? 但是如果缺乏恰当的规划和实施,冗余的链接 和连接点会削弱网络的层次性和降低网络的稳 定性。 P93 建立健壮 单故障点 的网络? 单故障点是指其故障能导致隔离用户和服务的 任意设备、设备上的接口或链接。 树型拓扑中存 在的单故障点 P94 建立健壮 4.1.1.2 冗余设计的目标 的网络(1)链路冗余。 (2)模块冗余。(3)设备冗余。 (4)路由冗 P94 建立健壮 4.1.2分层设计下的冗余技术 的网络1.核心层冗余核心层冗余规划要综合考虑下面三个目标:(1) 减少跳数;(2) 减少可用的路径数量;(3) 增加核心层可承受的故障数量。 P95 建立健壮 4.1.2分层设计下的冗余技术 的网络常见的核心层冗余技术有以下两种:(1)完全网状(2)部分网状结构 A B C D E F 核心层 汇聚层 接入层 P95 建立健壮 2.汇聚层冗余 的网络? 在汇聚层提供冗余的两种最普通的方法是“双 归”和“到其它汇聚层路由器的备份链接”。? 双归接入核心层:如图4-4,汇聚层路由器A通 过连接到2个核心层路由器接入核心层。 P95 建立健壮 图4-4 的网络 E A B A B 核心层 核心层 C D C D 汇聚层 汇聚层172.16.1.0 172.16.4.0 172.16.1.0 172.16.4.0 172.16.2.0 172.16.3.0 172.16.2.0 172.16.3.0 接入层 接入层 (a) 双归接入分布层 (b) 防止双归接入自动“升级” P96 建立健壮 3. 接入层冗余 的网络 接入层冗余设计也多采用双归接入方法,接入层的冗余设计并不是必需的,只有企业用户才需要。一种常用的做法是使用拨号路由备份,建立两条效率不等的广域网通信线路。接入层冗余设计并不是捆绑广域网链路,捆绑广域网链路的主要目的是为了提供更高的带宽。 P97 建立健壮 4.1.3 拨号路由备份 的网络使用路由器AUX备份端口建立一条拨号线路,防止专线故障时业务中断。 P97 热备份路 4.1.4 热备份路由协议(HSRP) 由协议? HSRP使主路由器与备份路由器之间能够协同工作。? 主路由器在发生故障时,HSRP自动选择备份路由器 提供路由服务,切换时间极短,不会引起IP路由的重 新计算。? HSRP协议利用一个优先级方案来决定哪个配置了 HSRP协议的路由器成为默认的主动路由器。 P98 热备份路热备份路由协议(HSRP) 由协议 P98 热备份路 热备份路由协议(HSRP) 由协议 如图所示,PC将数据包发送到设置的虚拟路由器端口(配置HSRP路由器所共享的虚拟IP地址)192.168.0.254,虚拟路由器这个时候实际上是主路由器,如果主路由器正常,数据被发送到192.168.0.1接口始终由主路由器处理。 P99 热备份路热备份路由协议(HSRP) 由协议 P98 热备份路 热备份路由协议(HSRP) 由协议 如果主路由器发生故障,它就不会广播Hello报文,HSRP一直在监听这个报文,一旦它在Hold Time内未收到Hello报文,就认为主路由器发生故障,将虚拟路由器接收到的数据包交给备份路由器,发生主备份路由器切换。但如果主路由器恢复正:,它就会重新广播Hello报文,由于它发送的Hello报文具有最高优先级,所以HSRP仍然选择它来完成路由工作,再次发生主备份路由器之间的切换。 P99 网络QoS 4.2 网络QoS设计 设计? 如果说路由设计负责业务的可达性,QoS设计则主 要负责业务的流量调节。? 当网络引入音频、视频等多媒体业务后,不同类型 业务的带宽可控分配变得尤其重要,网络QoS设计 能优化带宽利用率,降低时延和丢包率。? 本节讨论如何设计网络QoS,包括QoS模型、QoS 工具、QoS设计步骤、园区网和广域网QoS设计方 法。 P99 网络QoS 4.2.1 QoS设计概述 设计? 衡量网络QoS高低通常有以下几个技术指标:(1)可用带宽(2)时延 (4)时延抖动(3)丢包率 (5)误包率 P99
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