通信网络三种主要形式:局域网、广域网、移动通信网。通信系统架构是软件架构的基础设施和环境——软件的性能、可用性、可靠性很大程度上受基础设施和环境的影响。
局域网特点:覆盖地理范围小、数据传输速率高、低误码率、可靠性高、支持多种传输介质、支持实时应用。按拓扑分:总线型、环型、星型、树型、层次型;按传输介质分:有线/无线局域网。
| 架构 | 组成 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| ① 单核心架构 | 单台核心二层或三层交换设备作为网络核心 | 结构简单、设备投资节约、接入方便 | 地理范围受限、核心单点故障、扩展能力有限、接入设备多时核心端口密度要求高 |
| ② 双核心架构 | 两台核心三层及以上交换机作为网络核心 | 拓扑结构可靠性高、接入方便 | 投资较单核心高、核心端口密度要求较高 |
| ③ 环型架构 | 多台核心三层及以上交换机组成双动态弹性分组环 RPR 作为网络核心 | RPR 具备自愈保护、节省光纤资源、提供多等级可靠 QoS 服务、有效利用带宽 | 投资较高、路由冗余设计实施难度高且易形成环路、多环间只能通过业务接口互通无法直通 |
| ④ 层次型架构 | 核心层 + 汇聚层 + 接入层三层交换设备和用户设备 | 易扩展、分级排查网络故障便于维护 | — |
广域网由骨干网、分布网、接入网组成,利用公用分组交换网、无线分组交换网、卫星通信网构建通信子网连接分布的局域网。
| 架构 | 要点 |
|---|---|
| ① 单核心 | 单台核心三层交换设备;结构简单投资省、局域网互访效率高;核心单点故障、扩展欠佳 |
| ② 双核心 | 两台核心三层及以上交换机;拓扑可靠、路由可热切换;投资高、冗余设计难度高 |
| ③ 环型 | 多台核心交换机组成路由环路;接入方便;投资高、易形成环路 |
| ④ 半/全冗余 | 多台核心路由设备互连;任意核心存在两条以上链路为半冗余,任何两核心间均有链路为全冗余;结构灵活、路由灵活、可靠性高;结构零散、不便管理排障 |
| ⑤ 对等子域 | 半冗余核心划为两个独立子域,子域间一条或多条链路互连;路由控制灵活;子域间冗余设计难、易环路或非法路由风险、互连设备性能要求高 |
| ⑥ 层次子域 | 半冗余核心划为多个独立子域且存在层次关系(高层次连多个低层次);扩展性较好、路由控制灵活;子域路由冗余设计难、设备性能要求高 |
5G 系统为移动终端用户提供数据网络互连(互联网、IP 媒体子系统、专用网络)。用户设备接入数据网络的方式:透明模式(通过用户面功能接口接入运营商网络,再经防火墙或代理连至 Internet)与非透明模式(直接或通过其他网络连接)。
5G 网络边缘计算:为垂直行业提供以时间敏感、高带宽为特征的业务就近分流服务——既给用户极佳体验,又降低移动网络后端处理压力。
1. SDN 软件定义网络(必考):新型网络创新架构,核心思想是控制与转发分离,将网络中交换设备的控制逻辑集中到一个计算设备上,控制面集中管控,提升网络管理配置能力。
2. IPv4 与 IPv6 融合组网三种过渡技术:
| 技术 | 要点 |
|---|---|
| 双协议栈 | 两种协议在同一平台上双栈共存、同时运行 |
| 隧道技术 | ISATAP 隧道、6to4 隧道、over6 隧道、6over4 隧道 |
| 网络地址翻译 NAT | 将 IPv4 与 IPv6 地址分别看作内部/外部地址实现转换 |
3. 存储网络架构三种(对比必背):
| 对比项 | DAS 直连式存储 | NAS 网络附加存储 | SAN 存储区域网络 |
|---|---|---|---|
| 架构类别 | 单机存储架构 | 网络存储架构 | 网络存储架构 |
| 访问方式 | I/O 总线 | 网络 | 网络 |
| 资源利用 | 单机存储 | 共享存储 | 共享存储 |
| 访问媒介 | 总线 | 以太网 | 以太网 / 光纤通道 |
| 优势特点 | 设备成本低、易用易管理 | 可扩展性高、易用易管理 | 高性能、低延迟、灵活性高 |
DAS:通过 IDE/ATA/SCSI 接口或光纤通道直接连接到单台计算机;NAS:通过标准网络拓扑连接到计算机群组,经 IP 局域网/广域网 TCP 或 UDP 协议、RPC 接口访问;SAN:采用网状通道技术、独立于 TCP/IP 网络之外的专用网络,通过网状通道交换机连接存储阵列和服务器。
1. 网络需求分析五方面:业务需求、用户需求、应用需求、计算机平台需求、网络需求。
2. 网络技术遴选:生成树协议、VLAN、WLAN、线路冗余设计、服务器冗余设计。广域网技术:远程接入、广域网互连(DDN 数字数据网、SDH 同步数字体系、MSTP 多业务传送平台、VPN 虚拟专用网络)。广域网性能优化策略:预留带宽、利用拨号线路、传输数据压缩、链路聚合、数据基于优先级排序、基于协议预留带宽。
3. 层次化网络设计原则 5 条(真题高频):① 控制网络层次(一般划分核心/汇聚/接入三层);② 从接入层开始,向上分析规划;③ 尽量采用模块化设计;④ 严格控制网络结构(模块间边界清晰);⑤ 严格控制层次化结构(不随意加入额外连接)。
4. 网络安全控制技术 5 类:
5. 网络安全审计:测试、评估和分析网络脆弱性,实现自动响应、数据生成、分析、浏览、事件存储、事件选择。
6. 绿色网络设计:思路——精简设计、重用设计、回收设计;四原则——标准化(减少转换设备、兼容异构方案)、集成化(减少设备总量)、虚拟化(灵活调配、按需使用)、智能化(降低人力成本、降低资源占用)。