1、顾浩顾浩 胡乃静胡乃静 董建寅等编著董建寅等编著第第2 2章章 银行计算机系统硬件技术银行计算机系统硬件技术2022-8-72序序 银行计算机系统银行计算机系统 计算机应用系统计算机应用系统如储蓄业务系统、会计业务系统、如储蓄业务系统、会计业务系统、信用卡业务系统、国际结算系统、信用卡业务系统、国际结算系统、ATM前置系统、前置系统、POS前置系统、电子邮件系统等。前置系统、电子邮件系统等。计算机硬件系统计算机硬件系统计算机应用系统计算机应用系统银行各种业务系统银行各种业务系统2022-8-73主要内容 2.1硬件特点硬件特点 2.2硬件设备硬件设备 2.3综合布线系统综合布线系统2022-8
2、-742.1硬件特点 及时性：快速、及时和准确。及时性：快速、及时和准确。高可用性和可靠性高可用性和可靠性：确保数据不丢失并能实现灾难恢：确保数据不丢失并能实现灾难恢复。复。高安全性高安全性：包括主机系统安全、网络安全、信息安全、：包括主机系统安全、网络安全、信息安全、应用安全等，尤其是网络安全。应用安全等，尤其是网络安全。开放性开放性：符合最新国际标准的软、硬件开发技术和开：符合最新国际标准的软、硬件开发技术和开放的结构。放的结构。接入点多样性接入点多样性：支持银行各种业务应用的接入。：支持银行各种业务应用的接入。扩展性和灵活性扩展性和灵活性：主机系统应易于扩展和升级。：主机系统应易于扩展和
3、升级。2022-8-75及时性 现代银行的发展趋势之一就是快，现代计算机技术、通现代银行的发展趋势之一就是快，现代计算机技术、通讯技术和网络技术提供的高精度、高速度、高容量的技讯技术和网络技术提供的高精度、高速度、高容量的技术支撑就能够做到这一点术支撑就能够做到这一点 可以采用速度快、功能强的硬件和先进的技术来提升主机的可以采用速度快、功能强的硬件和先进的技术来提升主机的数据处理能力和数据处理能力和I/O吞吐量，例如在服务器中就广泛采用了多吞吐量，例如在服务器中就广泛采用了多处理器技术、处理器技术、SMP技术、集群技术、技术、集群技术、NUMA技术、技术、SCSI接口接口技术、智能技术、智能I
4、/O技术等等；技术等等；通过建立银行自己的专用网络，并采用多种成熟的网络技术通过建立银行自己的专用网络，并采用多种成熟的网络技术和网络设备，包括和网络设备，包括FDDI(Fiber Distributed Data Interface)、DDN(Digital Data Network)、X.25、帧中继、帧中继FR(Frame of Relay)、ATM(Asynchronous Transfer Mode)、Ethernet、Token Ring等来提高链路速度、带宽和响应延时等来提高链路速度、带宽和响应延时2022-8-76高可用性和可靠性 确保用户数据、帐户数据以及银行自身的一些数确保
5、用户数据、帐户数据以及银行自身的一些数据不会丢失，并且能够实现灾难恢复据不会丢失，并且能够实现灾难恢复 磁带库备份磁带库备份 共享磁盘技术共享磁盘技术 网络化存储技术网络化存储技术 确保各种信息能准确无误的到达目的地确保各种信息能准确无误的到达目的地 中心节点间通过高速链路网状互连中心节点间通过高速链路网状互连 骨干节点设备需要支持关键部件的冗余备份、热插拔、骨干节点设备需要支持关键部件的冗余备份、热插拔、在线故障排除等可靠设计特性，在线故障排除等可靠设计特性，互连线路互连线路/链路的备份链路的备份 路由支持备份及自动切换路由支持备份及自动切换2022-8-77高安全性 安全是一个系统工程，包
6、括主机系统的安全、网络安全是一个系统工程，包括主机系统的安全、网络安全、信息安全、应用安全等，网络安全是整个系安全、信息安全、应用安全等，网络安全是整个系统安全的重要保证统安全的重要保证 网络设备应该能够提供全面的网络级安全特性，包网络设备应该能够提供全面的网络级安全特性，包括线路安全、用户验证、授权、信息隐藏、数据加括线路安全、用户验证、授权、信息隐藏、数据加密、数据压缩、智能访问控制、攻击探测和防范、密、数据压缩、智能访问控制、攻击探测和防范、安全策略中心等安全机制安全策略中心等安全机制 银行系统所采取的安全技术主要有防火墙技术、加银行系统所采取的安全技术主要有防火墙技术、加密型网络安全技
7、术、漏洞扫描技术和入侵检测技术。密型网络安全技术、漏洞扫描技术和入侵检测技术。2022-8-78开放性 应该采用符合当前最新国际标准的软硬件标准、开应该采用符合当前最新国际标准的软硬件标准、开发的技术、开放的结构、开放的系统组件及用户接发的技术、开放的结构、开放的系统组件及用户接口口 硬件平台要适应各种设备的顺利接入，包括第三方的网硬件平台要适应各种设备的顺利接入，包括第三方的网卡、硬件、数据备份设施、高速打印机等卡、硬件、数据备份设施、高速打印机等 网络设备要支持各种通信手段，如网络设备要支持各种通信手段，如PSTN、DDN、X.25、ISDN及自组网等。及自组网等。2022-8-79接入点
8、多样性 网点网络设备需要具有综合的接入能力，包括哑网点网络设备需要具有综合的接入能力，包括哑终端、终端、ATM取款机、营业点智能设备、取款机、营业点智能设备、VoIP(Voice over IP)、POS以及无线接入等以及无线接入等 每种银行业务接入都需要有相应的技术支持每种银行业务接入都需要有相应的技术支持 2022-8-710扩展性和灵活性 银行计算机主机系统要求易于扩展，具备灵活的升银行计算机主机系统要求易于扩展，具备灵活的升级空间级空间 系统支持后来更好的计算机技术，可以在单机上进行计算系统支持后来更好的计算机技术，可以在单机上进行计算性能的升级性能的升级 系统支持集群计算技术，可以方
9、便、灵活的进行系统性能系统支持集群计算技术，可以方便、灵活的进行系统性能的横向扩展，实现多台服务器的集群的横向扩展，实现多台服务器的集群 存储系统应该采用先进的技术和产品，符合目前主流的标存储系统应该采用先进的技术和产品，符合目前主流的标准、开放的体系，并且要有海量升级空间，能够满足当时准、开放的体系，并且要有海量升级空间，能够满足当时和以后一定时间内的业务需求。和以后一定时间内的业务需求。2022-8-7112.2硬件设备 服务器服务器 组网设备组网设备 互联设备互联设备 磁带库磁带库 自动柜员机（自动柜员机（ATMAutomated Teller Machine）销售点终端机（销售点终端机
10、（Point Of Sales）2022-8-712硬件设备硬件设备(工作在工作在DL层层)(工作在工作在N层层)2022-8-713服务器 服务器是计算机的一种，它是网络上一种为客户端服务器是计算机的一种，它是网络上一种为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，为网络用计算机提供各种服务的高性能的计算机，为网络用户提供集中计算、信息发表及数据管理等服务户提供集中计算、信息发表及数据管理等服务 在数据大集中的情况下，银行计算机系统对服务器在数据大集中的情况下，银行计算机系统对服务器的性能提出了更高的要求，主要体现在高速度的运的性能提出了更高的要求，主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行
11、、强大的外部数据吞吐算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面能力等方面2022-8-714服务器分类 按照体系架构来划分按照体系架构来划分 服务器主要分为服务器主要分为RISC（精简指令集）架构服务器（精简指令集）架构服务器 RISC架构服务器，使用架构服务器，使用RISC芯片并且主要采用芯片并且主要采用UNIX操操作系统的服务器作系统的服务器 IA架构服务器架构服务器 IA架构服务器，又称架构服务器，又称CISC（复杂指令集）架构服务器，（复杂指令集）架构服务器，通常将采用英特尔处理器，并且大多使用通常将采用英特尔处理器，并且大多使用Windows或或Linux操作系统操作系统
12、 服务器还可以按结构划分为塔式、机架式、刀片式服务器还可以按结构划分为塔式、机架式、刀片式和机柜式四种和机柜式四种 2022-8-715服务器服务器机架式机架式:机架式服务器的外形机架式服务器的外形(多为扁平抽屉式多为扁平抽屉式)外形不像计算机外形不像计算机,而像交换机而像交换机,有有1U(1U=1.75英寸英寸),2U,4U等规格等规格.机架式服务器安装在标准的机架式服务器安装在标准的19英寸英寸(宽度宽度)机柜里机柜里,高度为高度为1-7U,这种结构的多为功能型服务器。这种结构的多为功能型服务器。刀片服务器刀片服务器:是一种高可用高密度的低成本服务器平台是一种高可用高密度的低成本服务器平台
13、,是专门为是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的。其中每一块特殊应用行业和高密度计算机环境设计的。其中每一块“刀片刀片”实实际上就是一块系统主板。它们可以通过本地硬盘启动自己的操作际上就是一块系统主板。它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统系统,如如Windows NT/2000、Linux、Solaris等等等等,类似于一个个类似于一个个独立的服务器。在这种模式下独立的服务器。在这种模式下,每一个主板运行自己的系统每一个主板运行自己的系统,服务服务于指定的不同用户群于指定的不同用户群,相互之间没有关联。相互之间没有关联。不过可以用系统软件不过可以用系统软件将这些主板集合成一将这些主板集
14、合成一个服务器集群。个服务器集群。Dell PowerEdge 1855 2022-8-716服务器服务器塔式服务器塔式服务器也叫台式服务器也叫台式服务器,是最常见的一种服务器结构类型是最常见的一种服务器结构类型,因为它的外形因为它的外形以及结构都与立式以及结构都与立式PC差不多差不多,当然，因服务器主板扩展性较强当然，因服务器主板扩展性较强,插槽也多插槽也多,故故个头比普通主板大些个头比普通主板大些,且塔式服务器的主机机箱也比标准的且塔式服务器的主机机箱也比标准的ATX机箱要大机箱要大,一一般都会预留足够的内部空间以便日后进行硬盘和电源的扩展。般都会预留足够的内部空间以便日后进行硬盘和电源的
15、扩展。因塔式服务器的机箱较大因塔式服务器的机箱较大,配置也可很高配置也可很高,冗余扩展余地较大冗余扩展余地较大,故其应用范围很广故其应用范围很广,是目前使用率最高的一种服务器是目前使用率最高的一种服务器.平时常说平时常说的通用服务器一般都是塔式服务器的通用服务器一般都是塔式服务器,它可以集多种常见的服务它可以集多种常见的服务应用于一身应用于一身,不管是速度应用还是存储应用都可用塔式服务器不管是速度应用还是存储应用都可用塔式服务器来解决来解决.机柜式服务器机柜式服务器:就是将以前水平就是将以前水平 放置的各种系统部件放置的各种系统部件,如显示器如显示器,主机主机,键盘键盘,交换器等都放进一个交换
16、器等都放进一个 机柜机柜,以节省空间以节省空间,便于管理。便于管理。当然当然,实际上要复杂得多实际上要复杂得多。2022-8-717服务器技术 集群集群(Cluster)技术技术 SMP(Symmetric Multi-Processing)技术技术 NUMA(Non-Uniform Memory Access)分布式内存分布式内存存取存取 ISC(Intel Server Control)Intel服务器控制服务器控制 RAID(Redundant Array of Independent Disks)廉价廉价冗余磁盘阵列冗余磁盘阵列 I2C(Inter-Integrated Circuit
17、)总线总线 智能输入智能输入/输出输出(Intelligent I2O)技术技术 热插拔热插拔(Hot Swap)2022-8-718集群(Cluster)技术 它是将一组相互独立的计算机通过高速的通信网络而组成的它是将一组相互独立的计算机通过高速的通信网络而组成的一个单一的计算机系统，并以单一系统的模式加以管理。其一个单一的计算机系统，并以单一系统的模式加以管理。其出发点是提供高可靠性、可扩充性和抗灾难性。出发点是提供高可靠性、可扩充性和抗灾难性。一个服务器集群包含多台拥有共享数据存储空间的服务器一个服务器集群包含多台拥有共享数据存储空间的服务器 在集群系统中运行的服务器并不一定是高档产品，
18、但服务器在集群系统中运行的服务器并不一定是高档产品，但服务器的集群却可以提供相当高性能的不停机服务。的集群却可以提供相当高性能的不停机服务。集群系统通过功能整合和故障过渡技术实现系统的高可用性集群系统通过功能整合和故障过渡技术实现系统的高可用性和高可靠性，集群技术还能够提供相对低廉的总体拥有成本和高可靠性，集群技术还能够提供相对低廉的总体拥有成本和强大灵活的系统扩充能力。和强大灵活的系统扩充能力。2022-8-719SMP 技术 对称多处理，是指在一个计算机上汇集了一组处理对称多处理，是指在一个计算机上汇集了一组处理器器(多多CPU)。各。各CPU之间之间共享内存子系统以及总线共享内存子系统以
19、及总线结构结构 系统将任务队列对称地分布于多个系统将任务队列对称地分布于多个CPU之上，从而之上，从而极大地提高了整个系统的数据处理能力极大地提高了整个系统的数据处理能力 SMP系统中系统中最关键的技术最关键的技术是如何更好地解决多个处是如何更好地解决多个处理器的相互通讯和协调问题理器的相互通讯和协调问题2022-8-720NUMA 技术 Non-Uniform Memory Access分布式内存存取分布式内存存取 它的思路是将它的思路是将SMP和群集的优势结合起来。它是由若干通和群集的优势结合起来。它是由若干通过高速专用网络连接起来的独立节点所构成的系统，各个节过高速专用网络连接起来的独立
20、节点所构成的系统，各个节点可以是单个的点可以是单个的CPU或是一个或是一个SMP系统。每一系统。每一Intel处理器处理器都将拥有其自己的局部内存，并能够形成与其它芯片中的内都将拥有其自己的局部内存，并能够形成与其它芯片中的内存静态或动态的连接。存静态或动态的连接。NUMA服务器可容纳服务器可容纳64或或64个以上的处理器。个以上的处理器。NUMA体系结构的机器从内部看，整体上是分布内存式的，体系结构的机器从内部看，整体上是分布内存式的，但是由于它的传输通道速度非常高，所以用户用起来就像是但是由于它的传输通道速度非常高，所以用户用起来就像是共享内存式的机器一样。共享内存式的机器一样。最初的最初
21、的NUMA技术是建立在采用专用的技术是建立在采用专用的IRIX操作系统和操作系统和MIPS处理器之上的处理器之上的.2022-8-721IRIX与与MIPS 1.IRIX:是是UNIX的一个变种的一个变种,由著名的由著名的SGI公司研制公司研制,硬件平台是硬件平台是MIPS工作站和服务器工作站和服务器.2.MIPS处理器处理器 MIPS技术公司是一家设计制造高性能、高档次及嵌入式技术公司是一家设计制造高性能、高档次及嵌入式32位和位和64位处理器的厂商位处理器的厂商,在在RISC处理器方面占有重要地位。处理器方面占有重要地位。1984年年,MIPS计算机公司成立。计算机公司成立。1992年年,
22、SGI收购了收购了MIPS计算机公司。计算机公司。1998年年,MIPS脱离脱离SGI,成为成为MIPS技术公司。技术公司。MIPS公司设计公司设计RISC处理器始于二十世纪八十年代初处理器始于二十世纪八十年代初,1986年推年推出出R2000处理器处理器,1988年推年推R3000处理器处理器,1991年推出第一款年推出第一款64位位商用微处器商用微处器R4000。之后又陆续推出。之后又陆续推出R8000（1994年）年）,R10000（1996年）和年）和R12000（1997年）等型号。年）等型号。随后随后,MIPS公司的战略发生变化公司的战略发生变化,把重点放在嵌入式系统。把重点放在嵌
23、入式系统。1999年年,MIPS公司发布公司发布MIPS32和和MIPS64架构标准架构标准,为未来为未来MIPS处理器的开发奠定了基础。新的架构集成了所有原来处理器的开发奠定了基础。新的架构集成了所有原来MIPS指令指令集集,并且增加了许多更强大的功能。并且增加了许多更强大的功能。MIPS公司陆续开发了高性能、公司陆续开发了高性能、低功耗的低功耗的32位处理器内核（位处理器内核（core）MIPS324Kc与高性能与高性能64位处理位处理器内核器内核MIPS64 5Kc。2000年，年，MIPS公司发布了针对公司发布了针对MIPS32 4Kc的版本以及的版本以及64位位MIPS 64 20K
24、c处理器内核。处理器内核。2022-8-722ISC 技术 ISC(Intel Server Control)Intel服务器控制服务器控制 ISC是一种网络监控技术，只适用于使用是一种网络监控技术，只适用于使用Intel架构的带有集架构的带有集成管理功能主板的服务器。采用这种技术后，用户在一台成管理功能主板的服务器。采用这种技术后，用户在一台普通的客户机上，就可以监测网络上所有使用普通的客户机上，就可以监测网络上所有使用Intel主板的主板的服务器，监控和判断服务器是否服务器，监控和判断服务器是否“健康健康”。一旦服务器中。一旦服务器中机箱、电源、风扇、内存、处理器、系统信息、温度、电机箱、
25、电源、风扇、内存、处理器、系统信息、温度、电压或第三方硬件中的任何一项出现错误，就会报警提示管压或第三方硬件中的任何一项出现错误，就会报警提示管理人员。理人员。值得一提的是，监测端和服务器端之间的网络可以是局域值得一提的是，监测端和服务器端之间的网络可以是局域网也可以是广域网，可直接通过网络对服务器进行启动、网也可以是广域网，可直接通过网络对服务器进行启动、关闭或重新置位，极大地方便了管理和维护工作。关闭或重新置位，极大地方便了管理和维护工作。2022-8-723RAID 技术 RAID(Redundant Array of Independent Disks)廉价冗余磁盘廉价冗余磁盘阵列阵列
26、.后来后来,工业界人士把工业界人士把RAID中的中的Inexpensive改成改成Independent,RAID就成了就成了“独立冗余磁盘阵列独立冗余磁盘阵列”，但只是名，但只是名称上的变化，实质性的内容并没有改变。称上的变化，实质性的内容并没有改变。为解决计算机为解决计算机CPU的高速和磁盘的低速之间日益加剧的矛的高速和磁盘的低速之间日益加剧的矛盾盾,1 9 8 7 年 美 国 加 利 福 尼 亚 大 学 伯 克 利 分 校 的年 美 国 加 利 福 尼 亚 大 学 伯 克 利 分 校 的David.A.Pattorson教授等人提出了教授等人提出了RAID的概念。的概念。其其技术思想技术
27、思想是：利用现有的小型廉价磁盘，把多个磁盘按一是：利用现有的小型廉价磁盘，把多个磁盘按一定的方法组成一个磁盘阵列，通过一些硬件技术和一系列的定的方法组成一个磁盘阵列，通过一些硬件技术和一系列的调度算法，使得整个磁盘阵列对用户来说，就像是在使用一调度算法，使得整个磁盘阵列对用户来说，就像是在使用一个容量很大、而可靠性和速度非常高的大型磁盘。个容量很大、而可靠性和速度非常高的大型磁盘。RAID技术采用若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整技术采用若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体，整个磁盘阵列由阵列控制器管理。体，整个磁盘阵列由阵列控制器管理。目前常用的目前常用的RAID类型可分为：类型可分
28、为：RAID0、RAID1、RAID3、RAID5等。等。2022-8-724磁盘阵列的特点 提高了存储容量提高了存储容量 多台磁盘驱动器可并行工作，提高了数据传输率多台磁盘驱动器可并行工作，提高了数据传输率 由于有校验技术，提高了可靠性由于有校验技术，提高了可靠性 如果阵列中有一台硬磁盘损坏，利用其它盘可以重新恢如果阵列中有一台硬磁盘损坏，利用其它盘可以重新恢复出损坏盘上原来的数据，而不影响系统的正常工作，复出损坏盘上原来的数据，而不影响系统的正常工作，并可以在带电状态下更换已损坏的硬盘并可以在带电状态下更换已损坏的硬盘(即热插拔功能即热插拔功能)，阵列控制器会自动把重组数据写入新盘，或写入
29、热备份阵列控制器会自动把重组数据写入新盘，或写入热备份盘而将新盘用做新的热备份盘盘而将新盘用做新的热备份盘 另外磁盘阵列通常配有冗余设备，如电源和风扇，以保另外磁盘阵列通常配有冗余设备，如电源和风扇，以保证磁盘阵列的散热和系统的可靠性。证磁盘阵列的散热和系统的可靠性。2022-8-725I2C 总线 I2C(inter-integrated circuit)总线总线 I2C总线是一种由飞利浦公司开发的串行总线，产生于总线是一种由飞利浦公司开发的串行总线，产生于80年年代，最初为音频和视频设备开发，而如今主要在服务器管理代，最初为音频和视频设备开发，而如今主要在服务器管理中使用。中使用。I2C总
30、线包括一个两端接口，通过一个带有缓冲区的接口，总线包括一个两端接口，通过一个带有缓冲区的接口，数据可以被数据可以被I2C发送或接受。控制和状态信息则通过一套内发送或接受。控制和状态信息则通过一套内存映射寄存器来传送。利用存映射寄存器来传送。利用I2C硬件总线技术可以对服务器硬件总线技术可以对服务器的所有部件进行集中管理，可随时监控内存、硬盘、网络、的所有部件进行集中管理，可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数，增加了系统的安全性，方便了管理。系统温度等多个参数，增加了系统的安全性，方便了管理。I2C总线总线最主要的优点是其简单性和有效性。最主要的优点是其简单性和有效性。I2C总线的另一
31、个优点是，它支持多主控总线的另一个优点是，它支持多主控(multi-mastering)，其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主总线能够控制信号的传输和时钟频率。自然，在任何时个主总线能够控制信号的传输和时钟频率。自然，在任何时间点上只能有一个主总线。间点上只能有一个主总线。2022-8-726I2O I2O“Intelligent Input&output“Intelligent Input&outputI2OI2O，是英文，是英文“Intelligent Input&output”Intelligent Input&ou
32、tput”的缩写，中文意思是的缩写，中文意思是“智能输入输出智能输入输出”，它是用于智能它是用于智能I/OI/O系统的标准接口。系统的标准接口。由于由于PCPC服务器的服务器的I/OI/O体系源于单用户的体系源于单用户的PCPC台式机，而不是为处理大台式机，而不是为处理大吞吐量任务的专用服务器而设计的，一旦成为网络中心设备后，数据传吞吐量任务的专用服务器而设计的，一旦成为网络中心设备后，数据传输量大大增加，因而输量大大增加，因而I/OI/O数据传输经常会成为整个系统的瓶颈。数据传输经常会成为整个系统的瓶颈。I2OI2O智能智能输入输入/输出技术把任务分配给智能输出技术把任务分配给智能I/OI/
33、O系统，在这些子系统中，专用的系统，在这些子系统中，专用的I/OI/O处理器将负责中断处理、缓冲存取以及数据传输等烦琐任务，这样系处理器将负责中断处理、缓冲存取以及数据传输等烦琐任务，这样系统的吞吐能力就得到了提高，服务器的主处理器也能被解放出来去处理统的吞吐能力就得到了提高，服务器的主处理器也能被解放出来去处理更为重要的任务。因此，依据更为重要的任务。因此，依据I2OI2O技术规范实现的技术规范实现的PCPC服务器在硬件规模服务器在硬件规模不变的情况下能处理更多的任务，作为中小型网络核心的低端不变的情况下能处理更多的任务，作为中小型网络核心的低端PCPC服务器服务器可以从中获得更多的性能提高
34、。可以从中获得更多的性能提高。它能够在不同的操作系统和软件版本下工作它能够在不同的操作系统和软件版本下工作,旨在满足更高的旨在满足更高的I/OI/O吞吐量吞吐量需求。需求。I2OI2O允许服务请求从允许服务请求从PCIPCI上的一个设备进入上的一个设备进入,而无需通过主处理器。而无需通过主处理器。I2OI2O主机处理器将识别该服务请求并在本地进行处理。当主处理器正在执主机处理器将识别该服务请求并在本地进行处理。当主处理器正在执行其它任务时行其它任务时,它还允许服务请求在它还允许服务请求在I20I20处理器处进行排队。处理器处进行排队。降低主处理器的工作负载降低主处理器的工作负载,从而提高系统性
35、能从而提高系统性能 增强增强I/OI/O吞吐能力吞吐能力 提供一个标准的提供一个标准的I/OI/O设备接口设备接口 减少外围设备所需的驱动程序数量。减少外围设备所需的驱动程序数量。2022-8-727智能输入/输出技术 I2O智能输入智能输入/输出技术把任务分配给智能输出技术把任务分配给智能I/O系统，系统，在这些子系统中，专用的在这些子系统中，专用的I/O处理器将负责中断处处理器将负责中断处理、缓冲存取以及数据传输等烦琐任务，这样系统理、缓冲存取以及数据传输等烦琐任务，这样系统的吞吐能力就得到了提高，服务器的主处理器也能的吞吐能力就得到了提高，服务器的主处理器也能被解放出来去处理更为重要的任
36、务。因此，依据被解放出来去处理更为重要的任务。因此，依据I2O技术规范实现的技术规范实现的PC服务器在硬件规模不变的情服务器在硬件规模不变的情况下能处理更多的任务，作为中小型网络核心的低况下能处理更多的任务，作为中小型网络核心的低端端PC服务器可以从中获得更多的性能提高。服务器可以从中获得更多的性能提高。2022-8-728热插拔(Hot Swap)热插拔功能就是允许用户在不关闭系统，不切断电热插拔功能就是允许用户在不关闭系统，不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件，从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩部件，从而提高了系统对灾难的
37、及时恢复能力、扩展性和灵活性等，展性和灵活性等，热插拔对于银行计算机系统的核心服务器来说尤为热插拔对于银行计算机系统的核心服务器来说尤为重要，可以在不停机的情况下更换损坏的重要，可以在不停机的情况下更换损坏的RAID卡卡或以太网卡等，从而大大地减少了由于硬件故障而或以太网卡等，从而大大地减少了由于硬件故障而造成整个银行系统的停机时间。造成整个银行系统的停机时间。2022-8-729组网设备组网设备 组网设备主要包括网卡和传输介质。组网设备主要包括网卡和传输介质。网卡也叫网络接口卡网卡也叫网络接口卡,是将是将PC机和局域网连接起来的网络适机和局域网连接起来的网络适配器（配器（NIC）,它涉及到网
38、络物理层和数据链路层。它涉及到网络物理层和数据链路层。网卡其基本功能为：数据转换（并行到串行）、包的装配和网卡其基本功能为：数据转换（并行到串行）、包的装配和拆卸、网络存取控制、数据缓存和网络信号。拆卸、网络存取控制、数据缓存和网络信号。网卡作为一种网卡作为一种I/O接口卡插在主机板的扩展槽上接口卡插在主机板的扩展槽上,它基本上是它基本上是由接口控制电路、数据缓冲器、数据链路控制器、编码解码由接口控制电路、数据缓冲器、数据链路控制器、编码解码电路、内收发器、介质接口装置六大部分构成。电路、内收发器、介质接口装置六大部分构成。目前目前,以太网网卡按传输速度来分则以太网网卡按传输速度来分则 有有1
39、0M、100M、10/100M及千兆网卡及千兆网卡 等几种。银行网络中网卡要根据各网等几种。银行网络中网卡要根据各网 点的具体应用环境来选择。点的具体应用环境来选择。当该节点的网络流量很大时，可采用智能当该节点的网络流量很大时，可采用智能网卡在一些重要的节点还应采用具有自动网卡在一些重要的节点还应采用具有自动恢复、负载均衡、热插拔功能的网卡，以恢复、负载均衡、热插拔功能的网卡，以提高整个银行网络的可靠性。提高整个银行网络的可靠性。2022-8-730传输介质传输介质 网络传输介质是网络中传输数据、连接各网络站点网络传输介质是网络中传输数据、连接各网络站点的媒体的媒体 有线传输有线传输:双绞线、
40、同轴电缆、光纤双绞线、同轴电缆、光纤 无限传输无限传输:微波、红外线和激光微波、红外线和激光 银行网络中传输介质的使用除了考虑网络的拓扑结银行网络中传输介质的使用除了考虑网络的拓扑结构外，还要考虑构外，还要考虑 传输介质的可靠性传输介质的可靠性 传输速率传输速率 费用费用 环境环境2022-8-731双绞线双绞线双绞线双绞线(TP)是综合布线工程中最常用的一种传是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线以螺旋形绞合形成。线以螺旋形绞合形成。不同线对具有不同的扭绞长度不同线对具有不同的扭绞长度,一般地说一般地说,扭绞长扭绞长度
41、在度在38.1cm至至14cm内内,按逆时针方向扭绞按逆时针方向扭绞,相临相临线对的扭绞长度在线对的扭绞长度在12.7cm以上。以上。目前目前,双绞线可分为非屏蔽双绞线双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽和屏蔽双绞线双绞线(STP)。国际电气工业协会将非屏蔽双绞线分为五类国际电气工业协会将非屏蔽双绞线分为五类,即即2,3,4,5,超超5,其中其中5类最常用类最常用.现已用现已用6、7类。类。与其他传输介质相比与其他传输介质相比,双绞线在传输距离、信道双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制,但但价格较为低廉，使用方便，广泛用于局域网
42、布价格较为低廉，使用方便，广泛用于局域网布线。线。双绞线对双绞线对外壳图2.2 双绞线EIA/TIA布线标准布线标准标准标准568A标准标准568B橙橙(绿绿)白白1橙橙(绿绿)2绿绿(橙橙)白白3蓝蓝4蓝白蓝白5绿绿(橙橙)67棕白棕白8棕棕2022-8-732同轴电缆同轴电缆 同轴电缆有四个部分组成同轴电缆有四个部分组成 电缆芯线电缆芯线 绝缘材料绝缘材料 屏蔽层屏蔽层 保护作用的塑料外皮保护作用的塑料外皮 同轴电缆按直径分为粗缆同轴电缆按直径分为粗缆和细缆和细缆 同轴电缆按传输频带分为同轴电缆按传输频带分为基带和宽带传输基带和宽带传输电缆芯线绝缘材料屏蔽物（网状铜织物）外壳图2.3 同轴
43、电缆2022-8-733光纤光纤 光纤由纤芯、包层和套层组光纤由纤芯、包层和套层组成成 光线在边界面之间不断反射光线在边界面之间不断反射而沿着纤芯向前传播。最后而沿着纤芯向前传播。最后光线穿过纤芯，并被一个传光线穿过纤芯，并被一个传感器检测到感器检测到 光纤按传输点模数分为单模光纤按传输点模数分为单模光纤光纤(Single Mode Fiber)和多和多模光纤模光纤(Multi Mode Fiber)。纤芯包层（硅胶层）套层图2.4 光纤2022-8-734卫星线路卫星线路卫星通信传输是微波传输的一种，只不过它的中继站点是绕地球运行的卫星通信传输是微波传输的一种，只不过它的中继站点是绕地球运行
44、的卫星，卫星，卫星通信覆盖面广，数据传输距离远，可以克服地理条件的限制，提供卫星通信覆盖面广，数据传输距离远，可以克服地理条件的限制，提供方便、灵活、稳定的信道，满足国内各城市间数据通信的统一化、标准方便、灵活、稳定的信道，满足国内各城市间数据通信的统一化、标准化、快速化的需要。但目前实现和使用的代价比较昂贵。化、快速化的需要。但目前实现和使用的代价比较昂贵。从从1989年开始投资组建的中国人民银行卫星通信网就是以卫星为通信介年开始投资组建的中国人民银行卫星通信网就是以卫星为通信介质的。质的。图2.5 卫星通信地球信号接收器信号发送器2022-8-735互联设备互联设备 网络互联通常是指将不同
45、的网络或相同的网络用互网络互联通常是指将不同的网络或相同的网络用互联设备连接在一起而形成一个范围更大的网络，也联设备连接在一起而形成一个范围更大的网络，也可以是为增加网络性能和易于管理而将一个原来很可以是为增加网络性能和易于管理而将一个原来很大的网络划分为几个子网或网段。大的网络划分为几个子网或网段。网络互连产品网络互连产品 中继器中继器 网桥网桥 路由器路由器 网关网关 交换器交换器2022-8-736中继器中继器 中继器（中继器（repeater）工作在物理层，对于高层协议）工作在物理层，对于高层协议完全透明，用来扩展局域网段的长度。因中继器只完全透明，用来扩展局域网段的长度。因中继器只在
46、两个局域网段间实现电气转接，它仅用于连接相在两个局域网段间实现电气转接，它仅用于连接相同的局域网的网段。同的局域网的网段。中继器的主要优点是安装简单，使用方便，几乎不中继器的主要优点是安装简单，使用方便，几乎不需要维护。需要维护。主要缺点是它再生电子干扰及错误信号，另外，每主要缺点是它再生电子干扰及错误信号，另外，每个局域网中接人的中继器数量因受时延和衰耗的影个局域网中接人的中继器数量因受时延和衰耗的影响必须加以限制。响必须加以限制。2022-8-737网桥网桥 网桥（网桥（bridge）在数据链路层工作，它能连接运行）在数据链路层工作，它能连接运行任意组合的高层协议的网络，如：任意组合的高层
47、协议的网络，如：TCP/IP、IPX、NetBIOS、XNS、OR、DECnet等等 主要的功能是数据接收主要的功能是数据接收,地址过滤与数据转发能力地址过滤与数据转发能力 网桥的最简单形式是互连两种局域网介质的两端口网桥的最简单形式是互连两种局域网介质的两端口网桥网桥 安装简单，无需配置，对任何网络用户都是透明的。安装简单，无需配置，对任何网络用户都是透明的。2022-8-738路由器路由器 路由器（路由器（router）是更为复杂的网络互连设备。它在网络层）是更为复杂的网络互连设备。它在网络层工作，提供了各种各样、各种速率的链路或子网接口。工作，提供了各种各样、各种速率的链路或子网接口。路
48、由器是主动的、智能网络结点，提供包括过滤、转发、优路由器是主动的、智能网络结点，提供包括过滤、转发、优先、复用、加密和压缩等的数据处理功能，并参加管理网络，先、复用、加密和压缩等的数据处理功能，并参加管理网络，提供对资源的动态控制。提供对资源的动态控制。路由器的主要缺点是安装配置麻烦，与上层协议相关，在网路由器的主要缺点是安装配置麻烦，与上层协议相关，在网络层及其以上各层必须采用相兼容的协议。络层及其以上各层必须采用相兼容的协议。2022-8-739网关网关 任何比网络层高的层次上的中继系统称为网关任何比网络层高的层次上的中继系统称为网关 其基本功能是互连不同的协议框架，在它们之间提其基本功能
49、是互连不同的协议框架，在它们之间提供转换，支持应用层互通和互连网络间的网络管理供转换，支持应用层互通和互连网络间的网络管理功能功能 路由器和网关的区别是路由器和网关的区别是 路由器基本上实现了网络层的功能，可以进行路由选择，路由器基本上实现了网络层的功能，可以进行路由选择，一般用于广域网中一般用于广域网中 网关可用硬件实现，也可用软件实现，可用网关进行协网关可用硬件实现，也可用软件实现，可用网关进行协议转换议转换2022-8-740集线器集线器 集线器集线器(HUB)是一种以星形拓扑结构将通信线路集是一种以星形拓扑结构将通信线路集中连接在一起的设备中连接在一起的设备 HUB主要有三种形式：主要
50、有三种形式：无源中继器无源中继器(Passive hubs):对传送数据不作任何添加对传送数据不作任何添加.有源中继器有源中继器(Active hubs):能监测数据通信能监测数据通信,再生信号再生信号.智能中继器智能中继器(Intelligent hubs):提供网管提供网管,桥接桥接,路由和网关路由和网关.2022-8-741交换机交换机 交换器交换器(switch)是用于连接几个独立是用于连接几个独立LAN（局域网）（局域网）并在它们之间提供数据包过滤的设备并在它们之间提供数据包过滤的设备 事实上事实上,交换器的作用就像一个十分快速的多口网桥交换器的作用就像一个十分快速的多口网桥,提供许
