船载交换式网络使用双冗余网卡对网络性能的影响
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:999
     李 峭 熊华钢
     北京航空航天大学般舶系统工程部(100083)顾 桔
     刘幼文 来源:《电子技术应用》
     摘要:通过局域网技术互连各个系统,可大幅提高整个系统的信息综合与共享的程度。为保证整个系统的可靠性,通常采用冗余连接。探计了在交换式环境下使用双冗余网卡提高系统可靠性的机理,以及由此对网络性能产生的影响,给出了一种估算网络开销的方法。
    
    
     关键词:交换式网络
     双冗余链路 系统综合 性能评价
     信息战作为一种新的战争模式,已成为影响舰艇作战能力提高的推动因素。在目前水面舰艇现代化过程中,人们往往偏重于电子武器设备硬件水平的提高,而忽略了对信息利用程度、资源共享角度的考虑。随着舰舶等机动平台上电子设备越来越多,并且越来越复杂,将电子设备有效地综合,使之达到资源和功能共享已成为必然的要求。目前基于计算机局域网的信息共享技术完全成熟,将各舰载系统互连,能够满足上述要求。
     机动平台上的联网技术不同于一般的局域网技术,它特别强调网络的可靠性与实时性。为了保证系统的可靠性,通常都采用冗余连接,即每个节点采用双网卡进行故障冗余切换,各个节点分别连接到两台交换机(其中一台交换机作为另一台的热备份),交换机之间通过级联线相接。在双冗余网卡中,主nic(网卡)监视网络链接是否正常,而由运行在nic上的专用驱动软件监视nic的状态。如果如果交换机、线缆或nic出现故障而导致链路失效,软件自动把mac地址和所有的连接从主nic转到备用nic,并把这个备用nic输出信流广播出去,通过另一台交换机重建连路,使得会话继续进行下去。在试验中发现,主nic会定期发送送心跳信号,用以确定主链路是否正常,这势必造成网络带宽的消耗,影响原网络的性能。因此,对网络性能特殊要求的用户而言,必须确定这部分系统开销所占的比例。本文首先介绍snmp简单网络管理协议,并在此基础给出一种确定双冗余网卡系统开销比的方法。
     1 snmp简单网络管理协议简介
     1.1 snmp的工作原理
     snmp(简单网络管理协议)是目前在计算机网络中使用最广泛的网络管理协议,该协议基于tcp/ip的网管标准,包括协议自身、数据库的定义和相关概念。snmp采用的是客户/服务器模型,它分别对应管理者和代理。要使这种管理者/代理模式能够正常工作,管理者和代理必须使用相同的语言(协议)。图1显示了snmp代理、mib和管理都之间的关系。管理者是在管理系统中的一个软件模块,它需为用户提供一个友好界面,用以方便、直观地完成网络管理的各种应用。代理是一个在被管理的网络设备上运行的软件,在设备出厂时就已经烧制在设备上,它负责维护本地的管理信息以及通过snmp向管理者发送相关信息。mib(管理信息库)存放了该设备被管理网络资源的所有信息。
     snmp使用udp(用户数据报协议)作为第四层传输协议,管理者与代理之间以snmp报文的形式交换信息,管理信息的交换可以由管理者以查询的方式进行或由代理发送trap报文方式进行。snmp有五种消息类型:
     (1)get-request:snmp管理者使用该消息从具有snmp代表的网络设备中获取信息;
     (2)get-response:snmp代理以该消息作为对get-request消息的响应;
     (3)get-next-request:该消息用于请求表中下一个对象的值,与get-request结合使用可以获得表中的对象;
     (4)set-request:管理者使用该消息对管理的网络设备的参数进行远程配置;
     (5)trap:snmp代理使用该消息通知管理者某些重要的事件。
     在snmpv2中,还增加了get-bulk-request消息,主要用于检索大批的管理信息。
    
    
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     李 峭 熊华钢
     北京航空航天大学般舶系统工程部(100083)顾 桔
     刘幼文 来源:《电子技术应用》
     摘要:通过局域网技术互连各个系统,可大幅提高整个系统的信息综合与共享的程度。为保证整个系统的可靠性,通常采用冗余连接。探计了在交换式环境下使用双冗余网卡提高系统可靠性的机理,以及由此对网络性能产生的影响,给出了一种估算网络开销的方法。
    
    
     关键词:交换式网络
     双冗余链路 系统综合 性能评价
     信息战作为一种新的战争模式,已成为影响舰艇作战能力提高的推动因素。在目前水面舰艇现代化过程中,人们往往偏重于电子武器设备硬件水平的提高,而忽略了对信息利用程度、资源共享角度的考虑。随着舰舶等机动平台上电子设备越来越多,并且越来越复杂,将电子设备有效地综合,使之达到资源和功能共享已成为必然的要求。目前基于计算机局域网的信息共享技术完全成熟,将各舰载系统互连,能够满足上述要求。
     机动平台上的联网技术不同于一般的局域网技术,它特别强调网络的可靠性与实时性。为了保证系统的可靠性,通常都采用冗余连接,即每个节点采用双网卡进行故障冗余切换,各个节点分别连接到两台交换机(其中一台交换机作为另一台的热备份),交换机之间通过级联线相接。在双冗余网卡中,主nic(网卡)监视网络链接是否正常,而由运行在nic上的专用驱动软件监视nic的状态。如果如果交换机、线缆或nic出现故障而导致链路失效,软件自动把mac地址和所有的连接从主nic转到备用nic,并把这个备用nic输出信流广播出去,通过另一台交换机重建连路,使得会话继续进行下去。在试验中发现,主nic会定期发送送心跳信号,用以确定主链路是否正常,这势必造成网络带宽的消耗,影响原网络的性能。因此,对网络性能特殊要求的用户而言,必须确定这部分系统开销所占的比例。本文首先介绍snmp简单网络管理协议,并在此基础给出一种确定双冗余网卡系统开销比的方法。
     1 snmp简单网络管理协议简介
     1.1 snmp的工作原理
     snmp(简单网络管理协议)是目前在计算机网络中使用最广泛的网络管理协议,该协议基于tcp/ip的网管标准,包括协议自身、数据库的定义和相关概念。snmp采用的是客户/服务器模型,它分别对应管理者和代理。要使这种管理者/代理模式能够正常工作,管理者和代理必须使用相同的语言(协议)。图1显示了snmp代理、mib和管理都之间的关系。管理者是在管理系统中的一个软件模块,它需为用户提供一个友好界面,用以方便、直观地完成网络管理的各种应用。代理是一个在被管理的网络设备上运行的软件,在设备出厂时就已经烧制在设备上,它负责维护本地的管理信息以及通过snmp向管理者发送相关信息。mib(管理信息库)存放了该设备被管理网络资源的所有信息。
     snmp使用udp(用户数据报协议)作为第四层传输协议,管理者与代理之间以snmp报文的形式交换信息,管理信息的交换可以由管理者以查询的方式进行或由代理发送trap报文方式进行。snmp有五种消息类型:
     (1)get-request:snmp管理者使用该消息从具有snmp代表的网络设备中获取信息;
     (2)get-response:snmp代理以该消息作为对get-request消息的响应;
     (3)get-next-request:该消息用于请求表中下一个对象的值,与get-request结合使用可以获得表中的对象;
     (4)set-request:管理者使用该消息对管理的网络设备的参数进行远程配置;
     (5)trap:snmp代理使用该消息通知管理者某些重要的事件。
     在snmpv2中,还增加了get-bulk-request消息,主要用于检索大批的管理信息。
    
    
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