网络规划设计师水平考试备考资料(5.网络资源设备)

概述

本章内容主要为《网络规划设计师教程》中第三章的内容以及教程外涉及网络设备相关的内容。汇总2012年至2019年试题后得知,“3.2.2独立磁盘冗余阵列”是重点,几乎每年必考,必须掌握。主要内容为RAID的类型以及区别和实际中的应用。由于将光纤的相关内容单独做了分类,所以本章的重点掌握的内容并不多,其它内容根据个人时间和精力尽量掌握即可。大家也可搜索“网络规划设计师口袋应试”小程序,利用闲暇的琐碎时间进行备考复习。


3.1.1 RISC架构服务器
●扩展

RISC 是简化指令集计算机的简略缩写,其风格是强调计算机结构的简单性和高效性。RISC 设计是从足够的不可缺少的指令集开始的。它的速度比那些具有传统复杂指令组计算机结构的机器快得多,而且 RISC 机由于其较简洁的设计,较易使用,故具有更短的研制开发周期。RISC 结构一般具有如下的一些特点:
1、单周期的执行:它统一用单周期指令。从根本上克服了 CISC 指令周期数有长有短,造成运行中偶发性不确定,致使运行失常的问题。
2、采用高效的流水线操作:使指令在流水线中并行地操作,从而提高处理数据和指令的速度。
3、无微代码的硬连线控制:微代码的使用会增加复杂性和每条指令的执行周期。
4、指令格式的规格化和简单化:为与流水线结构相适应且提高流水线的效率,指令的格式必须趋于简单和固定的规式。比如指令采用 16 位或 32 位的固定的长度,并且指令中的操作码字段、操作数字段都尽可能具有统一的格式。此外,尽量减少寻址方式,从而使硬件逻辑部件简化且缩短译码时间,同时也提高了机器执行效率和可靠性。
5、采用面向寄存器堆的指令:RISC 结构采用大量的寄存器——寄存器操作指令,使指令系统更为精简。控制部件更为简化,指令执行速度大大提高。由于 VLSI技术的迅速发展,使得在一个芯片上做大量的寄存器成为可能。这也促成了 RISC结构的实现。
6、采用装入/存储指令结构:在 CISC 结构中。大量设置存储器——存储器操作指令,频繁地访问内存,将会使执行速度降低。RISC 结构的指令系统中,只有装入/存储指令可以访问内存,而其它指令均在寄存器之间对数据进行处理。用装入指令从内存中将数据取出,送到寄存器;在寄存器之间对数据进行快速处理并将它暂存在那里,以便再有需要时。不必再次访问内存。在适当的时候,使用一条存储指令再将这个数据送回内存。采用这种方法可以提高指令执行的速度。
7、注重编译的优化,力求有效地支撑高级语言程序。
●通常使用的单片机中,MCS 一 51 系列的单片机属于 CISC 的体系结构;AVR系列的单片机则属于 RISC 的体系结构。


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出题概率:★
170103、


3.1.2 IA架构服务器
2. VLIW架构

VLIW (Veiy Long Instruction Word,超长指令集架构)架构釆用了先进的EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing,清晰并行指令)设计,业界也把这种构架叫做 “IA-64架构”。每时钟周期例如IA-64可运行20条指令,而CISC通常只能运行1 3条 指令,RISC能运行4条指令,可见,VLIW要比CISC和RISC强大得多。VLIW的最 大优点是简化了处理器的结构。


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出题概率:★★
130148、130149、130150


3.1.4服务器相关技术
11. EMP

EMP (Emergency Management Port,应急管理端口)是服务器主板上所带的一个用 于远程管理服务器的接口。远程控制机可以通过Modem与服务器相连,控制软件安装 于控制机上。远程控制机通过EMP Console控制界面可以对服务器进行下列工作。
(1) 打开或关闭服务器的电源。
(2) 重新设置服务器,甚至包括主板BIOS和CMOS的参数。
(3) 监测服务器内部情况,如温度、电压和风扇情况等。

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出题概率:★
120150、


注:本篇整理时间为2020年初,由于个人精力有限,不会实时更新,大家可以关注我的公众号“跬步郎”获取更多的备考资料。


3.2.2独立磁盘冗余阵列
3. RAID的基本工作模式

RAID技术经过不断的发展,现在已拥有了从RAID 0到6这7种基本的RAID级 别。另外,还有一些基本RAID级别的组合形式,如RAID 10 (RAID 0与RAID 1的组 合〉、RAID 50 (RAID 0与RAID 5的组合)等。不同RAID级别代表着不同的存储性 能、数据安全性和存储成本。最为常用的是下面的几种RAID形式。
1〉RAID 0

RAID 0又称为Stripe (条带化)或Striping,它代表了所有RAID级别中最高的存 储性能。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,这样,系 统有数据请求就可以被多个磁盘并行地执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请 求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显著提髙磁盘整体存取性能。

RAID 0的缺点是不提供数据冗余,因此一旦数据损坏,损坏的数据将无法得到恢复。 RAID 0具有的特点,使其特别适用于对性能要求较髙,而对数据安全要求低的领域,如 图形工作站等。对于个人用户,RA1D0也是提髙硬盘存储性能的绝佳选择。
2) RAID 1

RAID 1又称为Mirror或Mirroring (镜像),它的宗旨是最大限度地保证用户数据的可用性和可修复性。RAID 1的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到 另外一个硬盘上。

由于对存储的数据进行完全的备份,在所有RAID级别中,RAID 1提供最高的数据 安全保障。同样,由于数据的完全备份,备份数据占了总存储空间的一半,因而Mirror 的磁盘空间利用率低,存储成本高。
3) RAID 3

RAID 3是把数据分成多个“块”,按照一定的容错算法存放在AT+1个硬盘上,实际 数据占用的有效空间为iV个硬盘的空间总和,而第W+1个硬盘上存储的数据是校验容错 信息,当这AT+1个硬盘中的一个硬盘出现故障时,从其他iV个硬盘中的数据也可以恢复 原始数据。这样,仅使用这W个硬盘也可以带伤继续工作(如采集和回放素材),当更 换一个新硬盘后,系统可以重新恢复完整的校验容错信息。
4) RAID 5

RAID 5是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。......RAID 5不对存储的数据进行备份,而是把 数据和相对应的奇偶校验信息存储到组成RAID 5的各个磁盘上,并且奇偶校验信息和 相对应的数据分别存储于不同的磁盘上。当RAID 5的一个磁盘数据发生损坏后,利用 剩下的数据和相应的奇偶校验信息去恢复被损坏的数据。
RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折衷方案。RAID 5可以为系统提供数据 安全保障,但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。


●扩展:RAID 5的有效磁盘利用率为(N-1)/N
5) RAID 0+1

正如其名字一样,RAID 01是RAID 0和RAID 1的组合形式,也称为RAID 10。RAID 0+1是存储性 能和数据安全兼顾的方案,它在提供与RAID 1 一样的数据安全保障的同时,也提供了 与RAID 0近似的存储性能。

由于RAID 0+1也通过数据的100%备份功能提供数据安全保障,因此RAID 0+1的 磁盘空间利用率与RAID 1相同,存储成本高。


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●扩展
RAID 6

RAID-6 是在RAID-5基础上把校验信息由一位增加到两位的raid 级别。

RAID-6和RAID-5一样对逻辑盘进行条带化然后存储数据和校验位,只是对每一位数据又增加了一位校验位。这样在使用RAID-6时会有两块硬盘用来存储校验位,增强了容错功能,同时必然会减少硬盘的实际使用容量。以前的raid级别一般只允许一块硬盘坏掉,而RAID-6可以允许坏掉两块硬盘,因此,RAID-6 要求至少4块硬盘。

这样一来,等于每个数据块有了两个校验保护屏障(一个分层校验,一个是总体校验),因此RAID 6的数据冗余性能相当好。但是,由于增加了一个校验,所以写入的效率较RAID 5还差,而且控制系统的设计也更为复杂,第二块的校验区也减少了有效存储空间。


出题概率:★★★★★
120148、140148、150149、150150、170148、170149、180157、190130


3.2.7 SAN 技术
SAN是通过专用高速网将一个或多个网络存储设备和服务器连接起来的专用存储 系统,未来的信息存储将以SAN存储方式为主。SAN主要釆取数据块的方式进行数据 和信息的存储,目前主要使用于以太网和光纤通道两类环境中。


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出题概率:★★
150165、160150、

 


 

 

 

 

 

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