軟考網(wǎng)絡(luò)工程師基礎(chǔ)知識整理一
一、ipv4與ipv6的區(qū)別
表2-1 IPv4和IPv6差異性對比

1.地址類型。IPv4具有三種不同類型的地址:多播,廣播和單播。IPv6還具有三種不同類型的地址:任意廣播,單播和多播。
2.數(shù)據(jù)包大小。對于IPv4,最小數(shù)據(jù)包大小為576字節(jié)。對于IPv6,最小數(shù)據(jù)包大小為1208字節(jié)。
3.header區(qū)域字段數(shù)。IPv4具有12個標(biāo)頭字段,而IPv6支持8個標(biāo)頭字段。
4.可選字段。IPv4具有可選字段,而IPv6沒有。但是,IPv6具有擴(kuò)展header,可以在將來擴(kuò)展協(xié)議而不會影響主包結(jié)構(gòu)。
5.配置。在IPv4中,新裝的系統(tǒng)必須配置好才能與其他系統(tǒng)通信。在IPv6中,配置是可選的,它允許根據(jù)所需功能進(jìn)行選擇。
6.安全性。在IPv4中,安全性主要取決于網(wǎng)站和應(yīng)用程序。它不是針對安全性而開發(fā)的IP協(xié)議。而IPv6集成了Internet協(xié)議安全標(biāo)準(zhǔn)(IPSec)。IPv6的網(wǎng)絡(luò)安全不像IPv4是可選項(xiàng),IPv6里的網(wǎng)絡(luò)安全項(xiàng)是強(qiáng)制性的。
7.與移動設(shè)備的兼容性。IPv4不適合移動網(wǎng)絡(luò),因?yàn)檎缥覀兦懊嫣岬降?,它使用點(diǎn)分十進(jìn)制表示法,而IPv6使用冒號,是移動設(shè)備的更好選擇。
8.主要功能。IPv6允許直接尋址,因?yàn)榇嬖诖罅靠赡艿牡刂?。但是,IPv4已經(jīng)廣泛傳播并得到許多設(shè)備的支持,這使其更易于使用。
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二、VRRP、堆疊、m-lag的區(qū)別
VRRP:虛擬路由器冗余協(xié)議
虛擬路由冗余協(xié)議(VRRP)通過幾臺設(shè)備聯(lián)合組成一臺虛擬路由設(shè)備,將虛擬路由設(shè)備IP地址作為用戶默認(rèn)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)通信。
VRRP技術(shù)主要有以下好處:
網(wǎng)關(guān)冗余:正常情況下,主設(shè)備負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流,當(dāng)主設(shè)備出現(xiàn)故障時,會選擇備組里優(yōu)先級較高的設(shè)備作為主設(shè)備繼續(xù)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)冗余備份,同時達(dá)到鏈路冗余功能。
負(fù)載分擔(dān):通過配置MSTP可以實(shí)現(xiàn)VRRP的負(fù)載分擔(dān)。
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2、Stack:堆疊技術(shù)
堆疊技術(shù),將多臺交換機(jī)通過堆疊線纜連接在一起,使多臺設(shè)備在邏輯上變成一臺交換設(shè)備,作為一個整體參與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。華為稱為CSS(Cluster Switch System:集群交換系統(tǒng)),思科稱為VSS(Virtual Switching Supervisor:虛擬交換管理器),H3C稱為IRF/IRF2(Intelligent Resilient Framework:智能彈性架構(gòu)技術(shù))。
堆疊技術(shù)主要有以下好處:
擴(kuò)展端口數(shù)量:當(dāng)接入的用戶數(shù)增加到原交換機(jī)端口密度不能滿足接入需求時,可以通過增加新的交換機(jī)并組成堆疊而得到滿足。
擴(kuò)展帶寬:當(dāng)交換機(jī)上行帶寬增加時,可以增加新交換機(jī)與原交換機(jī)組成堆疊系統(tǒng),將成員交換機(jī)的多條物理鏈路配置成一個聚合組,提高交換機(jī)的上行帶寬。
提高可靠性:堆疊與Eth-Trunk一同使用,當(dāng)堆疊系統(tǒng)中一臺設(shè)備的上行鏈路故障,通過該設(shè)備的流量可經(jīng)過堆疊鏈路進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
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堆疊技術(shù)的缺陷:
堆疊技術(shù)是非標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù),所以不同廠商的設(shè)備之間無法形成堆疊。
可靠性一般:控制面集中,故障可能在成員設(shè)備上擴(kuò)散。主設(shè)備的故障可能影響成員設(shè)備,可靠性一般。
堆疊虛擬化控制面多虛一:網(wǎng)絡(luò)設(shè)備堆疊后,所有主控平面合一,但是這種合一只能采用主備備份的模式,即只有主設(shè)備的主控板正常工作,而其他主控板都處于備份狀態(tài)。因此,整個系統(tǒng)的物理節(jié)點(diǎn)規(guī)模就受限于主控節(jié)點(diǎn)的處理能力,不是想做多大就做多大的。例如框式設(shè)備虛擬化一般為2臺,盒式設(shè)備一般為16臺。目前最大規(guī)模的虛擬化系統(tǒng)大概可以支持接入1~2萬臺主機(jī),可以從容應(yīng)付一般的中、小型數(shù)據(jù)中心,但對于一些超大型的云數(shù)據(jù)中心來說,就顯得力不從心了。
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3、M-LAG:跨設(shè)備鏈路聚合
M-LAG(Multichassis Link Aggregation Group)即跨設(shè)備鏈路聚合組,是一種實(shí)現(xiàn)跨設(shè)備鏈路聚合的機(jī)制,將一臺設(shè)備與另外兩臺設(shè)備進(jìn)行跨設(shè)備鏈路聚合,從而把鏈路可靠性從單板級提高到了設(shè)備級,組成雙活系統(tǒng)。
M-LAG的好處:
負(fù)載分擔(dān):M-LAG雙活系統(tǒng)在接入設(shè)備雙歸接入場景下,接入設(shè)備通過Eth-Trunk的方式接入到M-LAG設(shè)備組,M-LAG的成員設(shè)備接收到接入設(shè)備通過鏈路捆綁負(fù)載分擔(dān)發(fā)送的流量后,共同進(jìn)行流量轉(zhuǎn)發(fā)。
提高可靠性:M-LAG接入普通以太網(wǎng)場景,由于M-LAG主設(shè)備的上行鏈路故障,通過M-LAG主設(shè)備的流量均經(jīng)過peer-link鏈路進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
M-LAG技術(shù)本質(zhì)上還是控制平面虛擬化技術(shù),但是和堆疊技術(shù)不同的是,由于M-LAG的目的僅僅是在鏈路聚合協(xié)商時,對外表現(xiàn)出同樣的狀態(tài),所以不需要像堆疊那樣同步設(shè)備上所有的信息,只需要同步接口和表項(xiàng)相關(guān)的一些內(nèi)容。這樣,控制面耦合程度相比堆疊來說,會小很多,而且堆疊技術(shù)的一些缺陷在M-LAG 上也會緩解很多,比如上面我們說過的堆疊的三個主要的問題:
可靠性問題:M-LAG需要同步的僅僅是協(xié)議面的一些內(nèi)容,并不需要同步所有的設(shè)備狀態(tài),理論可靠性相對堆疊更加好。
維護(hù)問題:M-LAG兩臺設(shè)備可以進(jìn)行獨(dú)立升級。僅協(xié)議面耦合,中斷時間較短。
擴(kuò)展性:無法解決網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性問題,需要通過路由或者其他大二層技術(shù)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)多路徑轉(zhuǎn)發(fā)。
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三、Rip、Ripv2的區(qū)別
1.RIPv1是有類路由協(xié)議,RIPv2是無類路由協(xié)議
2.RIPv1不支持VLSM,RIPv2可以支持VLSM
3.RIPv1沒有認(rèn)證的功能,RIPv2可以支持認(rèn)證,并且有明文和MD5兩種認(rèn)證
4.RIPv1沒有手工匯總的功能,RIPv2可以在關(guān)閉自動匯總的前提下,進(jìn)行手工匯總
5.RIPv1是廣播更新,RIPv2是組播更新,
6.RIPv1對路由沒有標(biāo)記的功能,RIPv2可以對路由打標(biāo)記(tag),用于過濾和做策略
7.RIPv1發(fā)送的updata最多可以攜帶25條路由條目,RIPv2在有認(rèn)證的情況下最多只能攜帶24條路由
8.RIPv1發(fā)送的updata包里面沒有next-hop屬性,RIPv2有next-hop屬性,可以用與路由更新的重定
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知識整理
動態(tài)路由的特性及優(yōu)缺點(diǎn)
1、RIP
RIP是一種分布式的基于距離向量的路由選擇協(xié)議,主要特點(diǎn)如下:
(1)?僅和相鄰路由器交換信息
(2)?路由器交換的信息是當(dāng)前本路由器所知道的全部信息
(3)?按固定的時間間隔交換路由信息,例如,間隔30s
RIPV1
端口udp 520,廣播
RIPV2
端口udp 520,組播 ?224.0.0.9
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OSPF
2、OSPF是一種鏈路狀態(tài)路由算法的路由選擇協(xié)議,主要特點(diǎn)如下:
(1)?向本自治系統(tǒng)中所有路由器發(fā)送信息
(2)?發(fā)送的信息是與本路由器相連的所有路由器的鏈路狀態(tài)
(3)?只有當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)送變化時,才會發(fā)送信息
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網(wǎng)絡(luò)類型
廣播類型(Broadcast)
當(dāng)鏈路層協(xié)議是Ethernet、FDDI時,缺省情況下,OSPF認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)類型是Broadcast。
在該類型的網(wǎng)絡(luò)中:
以單播形式發(fā)送DD報文和LSR報文。
通常以組播形式發(fā)送Hello報文(10s)、LSU報文和LSAck報文。其中,224.0.0.5的組播地址為OSPF設(shè)備的預(yù)留IP組播地址;224.0.0.6的組播地址為OSPF DR/BDR( Backup Designated Router)的預(yù)留IP組播地址。
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NBMA類型(Non-Broadcast Multi-Access)
當(dāng)鏈路層協(xié)議是幀中繼、X.25時,缺省情況下,OSPF認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)類型是NBMA。
在該類型的網(wǎng)絡(luò)中,以單播形式發(fā)送協(xié)議報文(Hello報文(30s)、DD報文、LSR報文、LSU報文、LSAck報文)。
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點(diǎn)到多點(diǎn)P2MP類型(Point-to-Multipoint)
沒有一種鏈路層協(xié)議會被缺省的認(rèn)為是Point-to-Multipoint類型。點(diǎn)到多點(diǎn)必須是由其他的網(wǎng)絡(luò)類型強(qiáng)制更改的。常用做法是將非全連通的NBMA改為點(diǎn)到多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。
在該類型的網(wǎng)絡(luò)中:
以組播形式(224.0.0.5)發(fā)送Hello(30s)報文。
以單播形式發(fā)送其他協(xié)議報文(DD報文、LSR報文、LSU報文、LSAck報文)。
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點(diǎn)到點(diǎn)P2P類型(point-to-point)
當(dāng)鏈路層協(xié)議是PPP、HDLC和LAPB時,缺省情況下,OSPF認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)類型是P2P。
在該類型的網(wǎng)絡(luò)中,以組播形式(224.0.0.5)發(fā)送協(xié)議報文(Hello報文(10s)、DD報文、LSR報文、LSU報文、LSAck報文)。
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3、BGP
BGP它既不是基于純粹的鏈路狀態(tài)算法,也不是基于純粹的距離向量算法。主要特點(diǎn)如下:
(1)?BGP協(xié)議再系統(tǒng)間交換“可達(dá)性協(xié)議”
(2)?自治系統(tǒng)AS間的路由選擇必須考慮有關(guān)策略
(3)?選擇能達(dá)到路徑的較好路由,而非最佳路由
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一、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備、無線設(shè)備
1、二層交換機(jī)
工作在二層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,多作為終端接入設(shè)備
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工作流程:
(1)?當(dāng)交換機(jī)從某個端口收到一個數(shù)據(jù)包,它先讀取包頭中的源MAC地址,這樣它就知道源MAC地址的機(jī)器是連在哪個端口上的;
(2)?再去讀取包頭中的目的MAC地址,并在地址表中查找相應(yīng)的端口;
(3)?如表中有與這目的MAC地址對應(yīng)的端口,把數(shù)據(jù)包直接復(fù)制到這端口上;
(4)?如表中找不到相應(yīng)的端口則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口上,當(dāng)目的機(jī)器對源機(jī)器回應(yīng)時,交換機(jī)又可以學(xué)習(xí)一目的MAC地址與哪個端口對應(yīng),在下次傳送數(shù)據(jù)時就不再需要對所有端口進(jìn)行廣播了。
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不斷的循環(huán)這個過程,對于全網(wǎng)的MAC地址信息都可以學(xué)習(xí)到,二層交換機(jī)就是這樣建立和維護(hù)它自己的地址表。
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2、三層交換機(jī)
工作在三層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,包含二層交換機(jī)的功能并且?guī)в胁糠秩龑庸δ艿慕粨Q機(jī),根據(jù)型號性能的不同可作為接入、匯聚、核心層設(shè)備
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(1)由硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速轉(zhuǎn)發(fā)。
(2)這就不是簡單的二層交換機(jī)和路由器的疊加,三層路由模塊直接疊加在二層交換的高速背板總線上,突破了傳統(tǒng)路由器的接口速率限制,速率可達(dá)幾十Gbit/s。算上背板帶寬,這些是三層交換機(jī)性能的兩個重要參數(shù)。
(3)簡潔的路由軟件使路由過程簡化。
(4)大部分的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),除了必要的路由選擇交由路由軟件處理,都是又二層模塊高速轉(zhuǎn)發(fā),路由軟件大多都是經(jīng)過處理的高效優(yōu)化軟件,并不是簡單照搬路由器中的軟件。
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三層交換機(jī)路由轉(zhuǎn)發(fā)過程:
通過硬件實(shí)現(xiàn)的,一般使用ASIC芯片來處理路由轉(zhuǎn)發(fā)
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3、路由器
工作在三層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,一般作為網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備,如內(nèi)網(wǎng)出口
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路由器的路由功能更多的體現(xiàn)在不同類型網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)上,如局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間的連接、不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間的連接等,優(yōu)勢在于選擇最佳路由、負(fù)荷分擔(dān)、鏈路備份及和其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由信息的交換等。另外,為了與各種類型的網(wǎng)絡(luò)連接,路由器的接口類型非常豐富,而三層交換機(jī)則一般僅同類型的局域網(wǎng)接口,非常簡單。
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路由轉(zhuǎn)發(fā)過程:
路由器的路由轉(zhuǎn)發(fā)是通過軟件實(shí)現(xiàn)的,需在CPU中運(yùn)行一段程序來處理路由轉(zhuǎn)發(fā)
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4、防火墻
主要運(yùn)用于數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層
傳統(tǒng) FW 是粒度比較粗的訪問控制產(chǎn)品,它在基于 TCP/IP 協(xié)議的過濾方面表現(xiàn)出色,而且在大多數(shù)情況下,可以提供網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換、服務(wù)代理、流量統(tǒng)計等功能,甚至包括 VPN功能。
通常情況下,F(xiàn)W 是默認(rèn)情況下是關(guān)閉所有的訪問的,例如封 TCP/UDP 端口、封P,然后再通過定制策略去開放允許訪問的端口,例如:例如 80、443。傳統(tǒng)FW 主要是從OS四層以下來做攻擊的防范,但不能檢測到數(shù)據(jù)包的內(nèi)容級別,所起到的作用主要是封掉一些依靠固定端口攻擊的病毒或者木馬。
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5、IPS入侵防御系統(tǒng)
IPS 是一種主動的、積極的入侵防范、阻止系統(tǒng),它部署在網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)出口處,通常位于FW 和交換機(jī)之間,當(dāng)它檢測到攻擊企圖后,會自動地將攻擊包丟掉或采取措施將攻擊源陽斷。IPS 可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的安全策略,對流經(jīng)的每個報文進(jìn)行深度檢測(協(xié)議分析跟蹤、特征匹配、流量統(tǒng)計分析、事件關(guān)聯(lián)分析等),如果一旦發(fā)現(xiàn)隱藏于其中網(wǎng)絡(luò)攻擊,可以根據(jù)
該攻擊的威脅級別立即采取抵御措施,這些措施包括:向管理中心告警、丟棄該報文、切斷此次應(yīng)用會話、切斷此次 TCP 連接。
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6、IDS入侵檢測系統(tǒng)
IDS 是依照一定的安全策略,對網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視,盡可能發(fā)現(xiàn)各種攻擊企圖、攻擊行為或者攻擊結(jié)果,以保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源的機(jī)密性、完整性和可用性。
與 FW 不同的是,IDS 是一個旁路監(jiān)聽設(shè)備,不需要串接在出口干路上,無須網(wǎng)絡(luò)流量流經(jīng)它便可以工作。因此,對 DS 的部署的唯一要求是:IDS 應(yīng)當(dāng)掛接在所有所關(guān)注的流量都必須流經(jīng)的鏈路上。IDS 在 LAN 中的位置選擇原則為:盡可能靠近攻擊源、盡可能靠近受保護(hù)資源,通常包括: 服務(wù)器群的交換機(jī)上,需要重點(diǎn)保護(hù)網(wǎng)段的局域網(wǎng)交換機(jī)上
IDS 只能檢測出攻擊,而不能阻斷攻擊,僅僅起到報警的作用,而不能起到防御的作用。
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WLAN系統(tǒng)一般由AC(接入控制器)和AP(無線接入點(diǎn))組成。
7、AP
無線AP,為Access Point簡稱,一般翻譯為“無線訪問節(jié)點(diǎn)”,它是用于無線網(wǎng)絡(luò)的無線交換機(jī),也是無線網(wǎng)絡(luò)的核心。
無線AP是移動計算機(jī)用戶進(jìn)入有線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn),主要用于寬帶家庭、大樓內(nèi)部以及園區(qū)內(nèi)部,典型距離覆蓋幾十米至上百米,目前主要技術(shù)為802.11系列。
大多數(shù)無線AP還帶有接入點(diǎn)客戶端模式(AP client),可以和其它AP進(jìn)行無線連接,延展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。
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8、AC
指無線接入控制服務(wù)器(AC), 接入控制器(AC) 無線局域網(wǎng)接入控制設(shè)備,負(fù)責(zé)把來自不同AP的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚并接入Internet,同時完成AP設(shè)備的配置管理、無線用戶的認(rèn)證、管理及寬帶訪問、安全等控制功能。
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二、Raid
1、Raid 0
RAID0 是一種簡單的、無數(shù)據(jù)校驗(yàn)的數(shù)據(jù)條帶化技術(shù)。它并不提供任何形式的冗余策略。
優(yōu)點(diǎn):? io并發(fā)執(zhí)行,從而讀寫性能高;100%的高存儲空間和利用率;
缺點(diǎn):? 數(shù)據(jù)不具有冗余保護(hù),任何一塊盤損壞都導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可用。
磁盤數(shù)量:N(N>=2)
可用容量:單塊磁盤容量*N,N為磁盤數(shù)。
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2、Raid 1
?RAID1 稱為鏡像
優(yōu)點(diǎn):? 數(shù)據(jù)具有冗余性,一對鏡像磁盤中損壞一塊盤對數(shù)據(jù)沒影響。
缺點(diǎn):? ?控件利用率低:50%
磁盤數(shù)量:N(N>=2)
可用容量:單塊磁盤容量*N*0.5,N為磁盤數(shù)。
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3、Raid 5
RAID5是有數(shù)據(jù)校驗(yàn)的數(shù)據(jù)條帶化技術(shù)
磁盤空間利用率:? N-1 ,即只浪費(fèi)一塊磁盤,用于奇偶校驗(yàn);
讀性能:? (N-1)* 單塊磁盤的讀性能,接近Raid0的讀性能;?
寫性能:? (N-1)* 單塊磁盤的寫性能,接近Raid0 的寫性能;
磁盤數(shù)量:N(N>=3)
可用容量:單塊磁盤容量*(N-1),N為磁盤數(shù)。
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4、Raid 10
??Raid10就是Raid1和Raid0 的結(jié)合,先做Raid1,在做Raid0;
??Raid01就是Raid0和Raid1?的結(jié)合,先做Raid0,在做Raid1?;
數(shù)據(jù)冗余: 一對鏡像盤中,只能有一塊盤損壞;
磁盤數(shù)量:N(N>=4)?
可用容量:單塊磁盤容量*N*0.5,N為磁盤數(shù)。
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5、熱備盤
熱備盤是一種隨時準(zhǔn)備頂替故障的主盤的備用硬盤,能夠在主硬盤壞掉之后立即頂替這塊硬盤工作,不容人為的去更換。是一個應(yīng)急的數(shù)據(jù)保護(hù)措施,能夠與很大程度的減緩數(shù)據(jù)損失的概率。
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