在选择数据网络主干设备时的技术分析 随着 Internet 的飞速发展,数据网络技术及其设备也随之不断推陈出新。进入新的千年，我 国数据网络建设步入了一个崭新的发展阶段。在网络建设项目中，作为网络建设的决策者， 尤其是技术方面的负责人，如何因地制宜，既考虑现实需求，又兼顾过去网络的投资和未 来网络的发展；如何冷静地面对激烈竞争的网络市场，作出正确的选择呢? 数据网络无论大小，或是城域网、园区网，或是一栋大楼内的局域网，通常不可避免的要 考虑在网络中采用什么样的主干设备。就这点而言，我们认为从网络主干设备的系统结构 入手，将使你的选型思路变得清晰和准确(本文不对设备中使用何种协议展开讨论)。这些 观点是结合许多网络项目的实践,并吸收国外第三方的一些评述而成的。我们的指导思想 是，尽可能从客观、中立的角度品评一些技术问题，以供广大的网络技术工作者在实践中 参考，并希望能有所陴益。 网络主干设备的系统结构 网络主干设备的系统结构直接决定了设备的性能和功能水平。 这犹如先天很好的一个婴儿和一个先天不足的婴儿，即便后天成长条件完全相同，他们的 能力依然有相当大的差别。因此，深入了解设备的系统结构设计，客观认知设备的性能和 功能，这对正确选择设备极有帮助，下面将从七个方面进行讨论。 1.交换结构 （Switching Fabric） 随着网络交换技术不断的发展，交换结构在网络设备的体系结构中占据着极为重要的地 位。为了便于理解，这里仅简述三种典型的交换结构的特点: 共享总线 由于近年来网络设备的总线技术发展缓慢，所以导致了共享总线带宽低，访问 效率不高；而且，它不能用来同时进行多点访问。另外，受 CPU 频率和总线位数的限制， 其性能扩展困难。它适用于大部分流量在模块本地进行交换的网络模式。 共享内存 其 访问效率高，适合同时进行多点访问。共享内存通常为 DRAM 和 SRAM 两种，DRAM 速度慢，造价低，SRAM 速度快，造价高。共享内存方式对内存芯片的性能要求很高， 至少为整机所有端口带宽之和的两倍（比如设备支持 32 个千兆以太网端口，则要求共享 内存的性能要达到 64Gbps）。由此可见，既便不考虑价格因素，内存芯片技术本身在某种 程度上也限制了共享内存方式所能达到的性能水平。 交换矩阵（Cross bar） 由于 ASIC 技术发展迅速，目前 ASIC 芯片间的转发性能通常可达到 1Gbps，甚至更高的性能，于是 给交换矩阵提供了极好的物质基础。所有接口模块（包括控制模块）都连接到一个矩阵式 背板上，通过 ASIC 芯片到 ASIC 芯片的直接转发，可同时进行多个模块之间的通信；每 个模块的缓存只处理本模块上的输入/输出队列，因此对内存芯片性能的要求大大低于共 享内存方式。总之，交换矩阵的特点是访问效率高，适合同时进行多点访问，容易提供非 常高的带宽，并且性能扩展方便，不易受 CPU、总线以及内存技术的限制。目前大部分 的专业网络厂商在其第三层核心交换设备中都越来越多地采用了这种技术。 2.阻塞与非 阻塞配置 阻塞与非阻塞配置是两种截然不同的设计思想，它们各有优劣。在选型时，一定要根据实 际需求来选择相应的网络设备。 阻塞配置 该种设计是指：机箱中所有交换端口的总带宽，超过前述交换结构的转发能力。 因此，阻塞配置设计容易导致数据流从接口模块进入交换结构时，发生阻塞；一旦发生阻 塞，便会降低系统的交换性能。例如，一个交换接口模块上有 8 个千兆交换端口，其累加 和为 8Gbps，而该模块在交换矩阵的带宽只有 2Gbps。当该模块满负荷工作时，势必发生 阻塞。采用阻塞设计容易在千兆/百兆接口模块上提高端口密度，十分适合连接服务器集 群（因为服务器本身受到操作系统、输入/输出总线、磁盘吞吐能力，以及应用软件等诸 多因素的影响，通过其网卡进行交换的数据不可能达到网卡吞吐的标称值）。 非阻塞配 置 该设计的目标为：机箱中全部交换端口的总带宽，低于或等于交换结构的转发能力， 这就使得在任何情况下，数据流进入交换结构时不会发生阻塞。因此，非阻塞设计的网络 设备适用于主干连接。在主干设备选型时，只需注意接口模块的端口密度和交换结构的转 发能力相匹配即可（建议：当要构造高性能的网络主干时，必须选用非阻塞配置的主干设 备）。 3.采用何种方式实现第 3 层和第 4 层的处理 众所周知，每一次网络通信都是在通信的机器之间产生一串数据包。这些数据包构成的数 据流可分别在第 3、4 层进行识别。 在第 3 层（Network Layer，即网络层，以下简称 L3），数据流是通过源站点和目的站点的 网络地址被识别。因此，控制数据流的能力仅限于通信的源站点和目的站点的地址对，实 现这种功能的设备称之为路由器。一个不争的事实：无论过去、现在、还是将来，路由器 在网络中都占据着核心的地位。传统路由器是采用软件实现路由功能，其速度慢，且价格 昂贵，往往成为网络的瓶颈。随着网络技术的发展，路由器技术发生了革命，路由功能由 专用的ASIC集成电路来完成。现在这种设备被称之为第三层交换机或叫做交换式路由器。 在第 4 层（Transport Layer 即传输层，以下简称 L4），通过数据包的第 4 层信息，设备能 够懂得所传输的数据包是何种应用。因此，第 4 层交换提供应用级的控制，即支持安全过 滤和提供对应用流施加特定的 QoS 策略。诚然，传统路由器具有阅读第 4 层报头信息的 能力（通过软件实现），与第三层交换机（或交换式路由器）采用专用的 ASIC 集成电路 相比，设备的性能几乎相差了两个数量级，因此，传统路由器无法实现第 4 层交换。 值得指出的是：网络主干设备的系统结构在设计上分成两大类：集中式和分布式。即便两 者都采用了新的技术，但就其性能而言，仍存在着较大的差异。 集中式 所谓集中式，顾名思义，L3/L4 数据流的转发由一个中央模块控制处理。因此， L3/L4 层转发能力通常为 3M－4Mpps，最多达到 15Mpps。 分布式 将 L3/L4 层数据流的 转发策略设置到接口模块上，并且通过专用的 ASIC 芯片转发 L3/L4 层数据流，从而实现 相关控制和服务功能。L3/L4 层转发能力可达 30Mpps 至 40Mpps。 4.系统容量 由于网络规模越来越大，网络主干设备的系统容量也成为选型中的重要考核指标。建议重 点考核以下两个方面： 物理容量 各类网络协议的端口密度，如千兆以太网、快速以太网，尤其是非阻塞配置下 的端口密度。 逻辑容量 路由表、MAC 地址表、应用数据流表、访问控制列表（ACL） 大小，反映出设备支持网络规模大小的能力（先进的主干设备必须支持足够大的逻辑容量， 以及非阻塞配置设计下的高端口密度。） 5.关键部件冗余设计
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LON 现场控制网络到以太网互连适配器的设计 摘要：以５１单片机为核心连接ＬＯＮ现场控制网络与以太网互连适配器的设计方案， 描述了神经元芯片使用并行Ｉ／Ｏ模式与５１单片机通信的方法，介绍了５１单片机控 制以太网控制芯片８０１９ａｓ的方法。并采用Ｃ５１语言实现ＵＤＰ传输，完成了系 统的调试与验证。 关键词：Ｌｏｎｗｏｒｋｓ 以太网 ＲＴＬ８０１９ａｓ ８０Ｃ５１单片机 随着互联网的发展，在使用计算机进行互联的同时，各种智能家电、工业控制、智 能仪器仪表、数据采集都在逐步趋向网络化。但由于以太网在实时性和可靠性的先天不 足，各种现场总线技术应运而生；更因为其彻底的开放性、分散性和完全可互操作性等 特点，正成为未来新型工业控制系统的发展方向。以太网以其应用的广泛性和技术的先 进性，逐渐垄断了商用计算机的通信领域和过程控制领域的上层信息管理与通信。为实 现上层管理网络与下层控制网络的集成，在实际中必须实现现场总线与以太网互联。 Ｌｏｎｗｏｒｋｓ现场总线是美国Ｅｃｈｅｌｏｎ公司１９９１年推出的局部操 作网络。Ｌｏｎｗｏｒｋｓ现场总线在网络通信方面具有突出优点，如网络物理层支持 多种通信介质，支持多种网络拓扑结构等。目前使用Ｌｏｎｗｏｒｋｓ技术的产品广泛 应用于工业、楼宇、家庭、能源等自动化领域。本文提出的适配器连接方案，能将ＬＯ Ｎ控制网与以太网无缝连接，实现透明传输。 图 1 互连适配器的电路框图 １ 互连适配器硬件电路设计 适配器使用的主要芯片为神经元芯片ＴＭＰＮ３１５０、５１单片机８９Ｃ５１Ｒ Ｄ和以太网控制器ＲＴＬ８０１９ａｓ。主要分为Ｌｏｎｗｏｒｋｓ控制模块、协议转 换模块和以太网通信模块。其中，协议转换由单片机内部软件完成。 １．１ Ｌｏｎｗｏｒｋｓ控制模块 Ｌｏｎｗｏｒｋｓ控制模块主要完成对ＬＯＮ网数据的管理并向单片机传输数据， 其核心是神经元芯片。神经元芯片与其他设备的互连是通过其１１个Ｉ／Ｏ口，编程人 员可以定义多个引脚为输入／输出对象。用户程序可通过ｉｏ＿ｉｎ（）和ｉｏ＿ｏｕ ｔ（）访问这些Ｉ／Ｏ对象，并在程序执行期间完成输入／输出操作。本文设计的适配 器采用Ｎｅｕｒｏｎ芯片预定义的并行Ｉ／Ｏ对象，实现了高数据速率和全双工工作方 式。 并行Ｉ／Ｏ对象利用Ｎｅｕｒｏｎ的１１个Ｉ／Ｏ口进行通信。其中ＩＯ０～ＩＯ ７为双向数据线，ＩＯ８～ＩＯ１０为控制信号线。借助令牌传递握手协议，并行Ｉ／ Ｏ口可外接处理器，实现Ｎｅｕｒｏｎ芯片与外接各类微处理器之间的双向数据通信。 并行口的速率可达３．３Ｍｂｐｓ，工作方式有三种，即主模式、从Ａ模式和从Ｂ模式。 不同的模式下，ＩＯ８～ＩＯ１０这三根控制信号线的意义不同。本文应用从Ａ模式 与单片机连接如表１所示。 表 1 Neuron 芯片与单片机的连接 IO8 片选信号线（CS）接 P2.5 IO9 读写信号线（R/W）接 P3.6 IO10 握手信号线（HS）接 P1.0 IO0～IO7 数据总线接 P0.0～P0.7 从Ａ模式中，Ｎｅｕｒｏｎ芯片为从机，５１单片机为主机。主机与从机间的数据 传输通过虚拟的写令牌传递协议（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｗｒｉｔｅ Ｔｏｋｅｎ－Ｐａｓｓ ｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）实现。主机和从机交替地获得写令牌，只有拥有写令牌的一 方可以写数据（不超过２５５字节），或者不写任何数据传送一个空令牌。传送的数据 要遵从一定的格式，即在要传送的数据前面加上命令码和传送的数据长度。命令码有Ｃ ＭＤ＿ＸＦＥＲ（写数据）、ＣＭＤ＿ＮＵＬＬ（传递空令牌）、ＣＭＤ＿ＲＥＳＹＮＣ （要求从机同步）、ＣＭＤ＿ＡＣＫＳＹＮＣ（确认同步）四种，最后以ＥＯＭ字节结束。 写数据和传递空令牌的格式分别如表２、表３所示。 表 2 写数据的格式 CMD_XFER Length Data EOM 表 3 传递空令牌的格式 CMD_NULL EOM
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学校信息技术中心机房管理制度 各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢 信息技术中心机房存放有学校重要的计算机信息网络设备、各类应用系统及信息资源， 并为校属各单位提供教育、科研应用服务器托管服务。为安全有效管理机房，保障学校的 信息网络系统安全运行，特制定本制度。 一、机房管理人员日常行为准则及保安制度 1、机房管理实行安全岗位责任制，中心主任为安全第一责任人，技术科科长具体负责 机房工作。 2、除机房管理人员外，其它任何人未经许可严禁进入机房，外来人员必须按要求提供 有效证件并进行登记后方可进入机房开展工作。机房管理人员指：持有机房门禁卡或钥匙 并赋予相应管理权限的人员。外来人员主要指：校属各单位托管服务器系统管理员;各软硬 件厂商、集成商相关技术人员;机房施工人员;外来参观人员等。 3、出入机房注意锁门，应主动拒绝陌生人进出机房。最后离开机房或最后下班的管理 人员必须仔细检查和关闭所有机房门窗、锁定防盗装置。 4、未经中心领导批准，禁止将机房相关的门禁卡、钥匙、保安密码等物品和信息外接 或透露给其他人员，同时有责任对保安信息保密。对于遗失钥匙、泄露保安信息的情况要 即时上报，并积极主动采取措施保证机房安全。 5、外来人员进入机房开展工作期间，机房管理人员应按照各自的分工密切跟随，从旁 协助，相互配合完成工作，并全面负责其行为安全。因故无法在现场随工的，机房负责人 应安排其他管理人员代替随工。 6、任何机房管理人员都有义务保持机房环境整洁，严禁在机房范围内吸烟、饮食、随 地吐痰等，对于意外或工作过程中弄污地板和其他物品的，必须及时采取措施清理干净， 工作过程中留下的工作垃圾必须及时清理。 7、机房管理人员离开工作区域前，应保证工作区域内保存的重要文件、资料、设备、 数据处于安全保护状态，如检查并锁定工作电脑、将桌面重要资料和数据妥善保存等等。 8、接到机房管理系统报警后，机房负责人以及管理人员须立即查实报警原因，如果不 能远程处理的，应尽快到现场处理。 9、因违反制度或工作不负责造成相应事故的，按中心有关规定处理。 二、机房外来人员行为准则 1、外来人员在机房操作期间，要服从机房管理人员的安排，如果发现电源、网线等故 障，应及时通知管理人员，不得自行处理，否则发生事故应承担相应责任。 2、外来人员应遵守机房规章制度，严禁挪用他人设备，不得随意开启其他机柜门与触 摸他人主机线缆等，不得损坏机房内的物件，否则后果自负。 3、外来人员向信息技术中心借用的工具、仪器等应按时归还，如有损坏，照价赔偿。 4、外来人员在机房操作过程中应注意人身安全，如需高空作业必须使用梯子等工具， 严禁攀爬机架，且不得碰撞机房设备和各种线缆，否则后果自负。 5、外来人员在机房中请自行保管好随身携带的财物，任何个人财物的损失，信息技术 中心概不负责。 6、外来人员在机房操作期间，不得随意允许不相干或不认识的人进入机房，否则发生 安全事故应承担相应责任。 7、外来人员有义务保持机房环境整洁，严禁在机房范围内吸烟、饮食、随地吐痰等， 对于意外或工作过程中弄污地板和其他物品的，必须及时采取措施清理干净，工作过程中 留下的工作垃圾必须及时清理。 三、机房用电安全制度 1、机房管理人员应学习常规的用电安全操作和知识，了解机房内部的供电、用电设施 的操作规程。 2、机房管理人员应掌握机房用电应急处理步骤、措施和要领。 3、机房应有专业人员定期检查供电、用电设施设备。 4、不得在机房乱拉乱接电线，应选用安全、有保证的供电用电器材。 5、在真正接通设备电源之前必须先检查线路、接头是否安全连接，设备是否已经就绪， 人员是否已经具备安全保护。 6、严禁随意对设备断电、更改设备供电线路，严禁随意串接、并接、搭接各种供电线 路。 7、如发现用电安全隐患，应即时采取措施解决，不能解决的必须及时向中心领导汇报。 8、机房管理人员对个人用电安全负责，外来人员需要用电的，必须得到机房管理人员 允许，并使用安全和对机房设备影响最少的供电方式。 9、机房工作人员需要离开当前用电工作环境，应检查并保证工作环境的用电安全。 10、最后离开机房或最后下班的管理人员，应检查所有用电设备，关闭照明用电，关 闭长时间带电运作可能会产生严重后果的用电设备。 11、禁止在无人看管下在机房中使用高温、炙热、产生火花的用电设备。 12、在使用功率超过特定瓦数的用电设备前，必须得到中心领导批准，并在保证线路 保险的基础上使用。 13、在外部供电系统停电时，机房管理人员应全力配合完成停电应急工作。 四、机房消防安全制度 1、机房管理人员应熟悉机房内部消防安全操作和规程，了解消防设备操作原理、掌握 消防应急处理步骤、措施和要领。 2、任何人都有义务保护消防设备不被破坏，不得随意更改消防系统工作状态、设备位 置。需要变更消防系统工作状态和设备位置的，必须取得中心领导批准。 3、如发现消防安全隐患，应即时采取措施解决，不能解决的应及时向中心领导汇报。 4、最后离开机房或最后下班的管理人员，应检查消防设备的工作状态，关闭将会带来 消防隐患的设备，采取措施保证无人状态下的消防安全。 五、机房硬件设备安全使用制度 1、未经允许禁止随意搬动设备、随意在设备上进行安装、拆卸硬件或随意更改设备连 线，禁止随意进行硬件复位。 2、禁止在服务器上进行试验性质的配置操作，需要对服务器进行配置的，必须在其他 可进行试验的机器上调试通过并确认可行后，才能对服务器进行准确的配置。 3、对会影响到全局的硬件设备的更改、调试等操作应预先发布通知，并且应有充分的 时间、方案、人员准备，才能进行硬件设备的更改。 4、对重大设备配置的更改，必须首先形成方案文件，经过讨论确认可行后，方可进行 更改和调整，并应做好详细的更改和操作记录。对设备的更改、升级、配置等操作之前， 应对更改、升级、配置所带来的负面后果做好充分的准备，必要时需要先准备后备配件和 应急措施。 5、不允许任何人在机房设备上进行与工作范围无关的任何操作。未经中心领导允许， 也不允许带领、指示外来人员操作机房内部的设备。 6、机房内的任何设施设备在质保期内出现故障的，机房管理人员不得私自维修，须联 系设备生产商。不属于信息技术中心所有的设施设备，机房管理人员不得参与维修工作， 必要时可提供维修意见。 六、软件安全使用制度
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计算机机房管理制度 计算机机房管理制度汇总 在快速变化和不断变革的今天，很多情况下我们都会接触到制度， 好的制度可使各项工作按计划按要求达到预计目标。想必许多人都在 为如何制定制度而烦恼吧，下面是小编为大家收集的计算机机房管理 制度，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。 计算机机房的管理制度 1 1、计算机室是学校进行计算机教学、辅助教学和教学管理的精密、 先进的教学设施。 2、凡使用设备的人员，必须经过微机操作规则的培训并经教导处 考查合格，方有资格上机使用。 3、学生上机需在学校统一安排的时间，排队进入微机室，对号入 座，不许随意乱动设备，严格遵守课堂纪律。 4、上机者必须爱护室内设备和财产，不得违规操作或故意破坏。 5、上机者必须注意用电安全，不可乱动插头，插座，不得随便搬 动键盘、显示器等设备。 6、上机者要随时察看机器是否正常，如有问题及时报告指导教师 加以解决。7、禁止非专业维护人员乱动线路，以保证整个系统的安全。 8、严禁将室外软盘、光盘、优盘带入机房使用。 9、严禁吸烟、吐痰和乱扔杂物，保持室内清洁卫生。 10、学生上网，是为了获取网上资源。学生浏览因特网要在教师 的指导和监督下进行。不准浏览因特网上的不健康网页、游戏和聊天。 11、上机者在上机结束后，必须认真填写运行情况报告单，经管 理人员检查后方可离开。 12、凡违规操作造成设备损坏的，必须按原价赔偿；故意损坏室 内财产、设备的，除按有关规定处理外，按原价的 2-5 倍进行赔偿。 13、计算机室内各种设备一律登记造册，学校备案。如有损坏要 及时查明原因，报告学校。属于过失行为造成损失的，要按学校有关 制度追究责任。 14、校外人员非经校领导特别批准，不得进入计算机教室和使用 设备。 计算机机房的管理制度 2 第一章总则 第一条为保证信息系统的安全，根据《中华人民共和国计算机信 息安全保护条例》和《xx 省信息条例》，结合工作实际，制定本制度。 第二条信息中心要加强对计算机机房管理工作的领导，督促检查 本制度的贯彻落实，研究解决工作中存在的问题，确保计算机机房安 全。 第二章机房人员出入 第三条进入机房必须换穿工作鞋，严禁直接着鞋进入。 第四条非机房管理人员进入机房，必须经中心领导同意后，由指 定人员陪同下方可入内，进入机房后，必须严格听从机房管理人员的 安排，不得随意操作机房内一切设备。 第五条严禁闲杂人员进入机房。 第六条严禁在机房会客。 第七条严禁在机房留宿。 第三章机房环境 第八条机房必须保持良好的通风环境和适宜的温度、湿度。计算 机、网络设备、配电设备、工作桌椅、地板及其他相关设备必须保持 清洁。 第九条机房内物品必须摆放整齐。严禁在机房内堆放杂物。严禁 将茶杯、报纸、杂志等与工作无关的物品带入机房。 第十条机房内严禁存放复印纸、打印纸等易燃物品。 第十一条严禁在机房内吸烟、喝水、吃零食，不得做与工作无关 的事。 第十二条机房内必须保持安静，严禁大声喧哗，聚众聊天。 第四章机房物品 第十三条机房内一切物品，未经机房管理人员的同意，不得随意 挪动、拆卸和带出机房。 第十四条未经机房管理人员同意，外来物品严禁带入机房。 第十五条严格执行废弃数据和介质销毁制度。 第十六条存放业务应用系统，业务数据及相关信息的任何介质， 严禁外借，确因工作需要，须经中心领导批准。 第十七条计算机网络及其附属设备，其他机房专用设备，必须由 指定的管理人员或委托专业技术人员负责安装、拆卸和操作，其他人 不得随意安装、拆卸和操作。 第十八条建立机房计算机网络及其附属设备、其他机房专用设备 档案，内容包括厂牌、型号、设备编号、设备来源，安装记录和变动 情况、启用日期、设备管理员、设备故障情况及检修记录、报废记录 等。 第十九条定期对机房所有设备进行检查核实，确保所有设备运行 正常和不遗失。对机房内有故障的设备，需修理的，必须经中心领导 同意后进行。现场维修时，须有管理人员在场监督。 第五章机房系统运行 第二十条机房设备的开关操作严格按照设备说明书规定的使用说 明进行。在关闭系统前，应查看是否有用户在使用，所有用户退出后 才可关闭。 第二十一条经批准，使用软盘、硬盘和光盘等移动存储介质安装、 设置、变更应用系统、数据和信息时，必须经检测无毒后进行。严禁 使用来历不明的软盘、硬盘和光盘等移动储存介质。如需使用外来软 盘、硬盘和光盘等移动储存介质，必须经管理人员同意并确认，没有 病毒后方可使用、并做好记录。 第二十二条机房内设备及系统运行实行专人负责管理为主、值班 人员监控为辅的制度。 第二十三条开发系统和业务系统分离制。程序员只能在开发系统 上工作。业务用机不得用于项目开发，不得含有源程序、开发工具、 编译工具、链接工具等工具软件，不得使用与业务无关的任何存贮介 质。
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