目錄

• 一、獨立磁盤冗余陣列
• • （一）RAID 級別
  • （二）RAID 熱備盤
• 二、網絡化存儲
• • （一）網絡接入存儲
  • （二）存儲區域網絡
• 三、網絡規劃設計
• • （一）網絡生命周期
  • （二）80/20規則和20/80規則
  • （三）邏輯網絡設計
  • • 1、接入層
    • 2、匯聚層
    • 3、核心層

一、獨立磁盤冗余陣列

（一）RAID 級別

獨立磁盤冗余陣列（RAID）是由一組磁盤和一個磁盤陣列控制器組成的一個大型磁盤組，利用個別磁盤提供數據所產生的加成效果來提升整個磁盤系統的效能，組成的磁盤的可靠性高、高速且容量大。
RAID分為很多級別，如下表：

級別特點空間利用率（n為當前級別的磁盤總數）備注

RAID0	無校驗功能	空間利用率最高	n塊磁盤，讀取相同數據花費的時間減少至1/n，實現RAID0至少需要兩塊磁盤。
RAID1	磁盤鏡像，可并行讀數據，其安全性最好	50％	在不同的兩塊磁盤寫入相同數據。
RAID2	使用海明碼校驗和糾錯	-	將數據條塊化分布于不同磁盤上，實現RAID2至少需要兩塊磁盤。
RAID3	使用單獨的一塊校驗盤進行奇偶校驗	（n-1）/n	實現RAID3至少需要3塊磁盤。
RAID5	具有獨立的數據磁盤和分布校驗塊的磁盤陣列	（n-1）/n	實現RAID5至少需要3塊磁盤。
RAID6	具有獨立的數據磁盤和兩個獨立的分布校驗方案，存儲兩套奇偶校驗碼	（n-2）/n	實現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基礎上，先做鏡像然后再條帶化，實現RAID6至少需要4塊磁盤。

例如通過4個磁盤組成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，其針對的RAID組不同：
1、特定熱備：針對某一RAID組，只有該組硬盤出現問題后才啟用恢復；
2、全局熱備：針對所有RAID組，只要某一個RAID組出現問題就進行恢復；
3、機框熱備：針對盤柜，只會作用于該磁盤所在盤柜，當該磁盤所在盤柜中RIAD組故障才進行恢復。
例如一個存儲系統由9塊4TB磁盤組成一個RAID5級別的RAID組，并另外配置了1塊全局熱盤，則該存儲最多可壞掉1塊磁盤而不丟掉數據，因為配置了全局熱備，它針對該RAID組，只要某一個RAID組出現問題就進行恢復（磁盤出現故障時，全局熱盤會自動進入RAID組），而當更多的磁盤出錯時數據無法恢復，由于我們假設壞掉1塊磁盤，且RAID5中有一塊硬盤作為校驗盤，所以還可作為存儲數據的磁盤為8塊，即該磁盤陣列的實際可用容量為8×4=32TB。

二、網絡化存儲

網絡化存儲有網絡接入存儲（NAS）和存儲區域網絡（SAN)。

（一）網絡接入存儲

網絡接入存儲采用獨立的服務器，從而單獨為網絡數據存儲而開發的一種文件服務器來連接所有存儲設備。

（二）存儲區域網絡

存儲區域網絡（SAN）是一種專用的存儲網絡，用于將多個相同連接到存儲設備和子系統，它分為FC-SAN和IP-SAN，從部署成本和傳輸效率兩個方面比較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可看作負責存儲傳輸的后端網絡，而前端的數據網絡負責正常的TCP/IP傳輸。

三、網絡規劃設計

（一）網絡生命周期

網絡生命周期分為五個階段，其依次順序是：
1、需求規范
2、通信規范
3、邏輯網絡設計
4、物理網絡設計
5、實施階段

在邏輯網絡設計和物理網絡設計兩個階段中，需要產生相應的文檔，例如網絡IP地址分配方案屬于邏輯網絡設計文檔，設備列表清單屬于網絡網絡設計。

（二）80/20規則和20/80規則

這兩個規則用于進行通信流量分析，80/20規則指網段內部的流量為80％，而20％是網段外部流量，這種網絡較為簡單，不存在特殊應用，其內部交流較多，但外部訪問相對較少。
20/80規則反過來也就是指網段內部的流量為20％，80％是網段外部流量，該規則適用于外部聯系較多，但內部聯系較小的網絡，允許存在特殊外部應用的網段，可以較大限度地滿足用戶的遠程聯網需求。

（三）邏輯網絡設計

邏輯網絡設計是根據需求分析，依據用戶分布、特點、數量和應用需求等形成符合的邏輯網絡結構，通過可以得出大致的網絡互聯特性及設備分布，但不涉及具體設備和信息點的確認，邏輯網絡設計通過分層化網絡設計模型來設計，通常分為三層網絡模型：

1、接入層

直接面向用戶連接或訪問網絡的部分稱為接入層，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絡，另外還有用戶接入與認證、二三層交換、QoS等等，接入層交換機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口上聯匯聚）。

2、匯聚層

匯聚層是多臺接入層交換機的匯聚點，它處理來自接入層設備的所有通信流量，并提供到核心層的上行鏈路，進行數據包數據包過濾、協議轉換，另外還有列表控制、VLAN間的路由選擇執行、分組過濾、組播管理、QoS、負載均衡等等，匯聚層交換機相對于接入層交換機，其需要更高的性能、更少的接口以及更高的交換速率（需要多個光口連接較遠距離的接入交換機與其連接）。

3、核心層

核心層主要實現骨干網絡之間的優化傳輸，通常是冗余能力、可靠性和高速的傳輸。它負責將數據分組從一個區域高速地轉發至另一個區域，由于核心層需要處理大量的數據交換、轉發的核心交換機，所以需要背板較大、業務插槽較多的交換機。
另外連接服務器的交換機需要較多千兆口的交換機。（由于服務器流量大、服務繁重，且服務器大部分采用支持RJ45的網卡）

總結

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內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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