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  • TCP/IP 采用层次结构模型的优点
    千次阅读
    2021-12-11 20:47:54

    TCP/IP采用分层的优点

    • 易维护与实现,这种结构结构使得实现,调试和维护一个庞大而复杂的系统变得容易。
    • 灵活性好,任何一层发生变化时,只要层间接口关系保持不变,则在这层以上或以下各层均不影响。
    • 各层之间是独立的。某一层并不需要知道它的下一层是如何实现的,而仅需要知道该层通过层间接口所提供的服务。每一层实现相对独立的功能,将一个难以处理的复杂问题分解为若干个较容易处理的更小的问题。
    • 结构上可分割,各层都可以采用最合适的技术实现
    • 能促进标准化工作,每一层的功能及其所提供的服务都已有了精确的说明。
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  • 层次化网络设计(三层网络结构)

    万次阅读 2019-05-14 21:51:45
    三层网络架构采用层次化模型设计,即将复杂的网络设计分成几个层次,每个层次着重于某些特定的功能,这样就能够使一个复杂的大问题变成许多简单的小问题。三层网络架构设计的网络有三个层次:核心层(网络的高速交换...

    三层网络架构是采用层次化架构的三层网络。
    三层网络架构采用层次化模型设计,即将复杂的网络设计分成几个层次,每个层次着重于某些特定的功能,这样就能够使一个复杂的大问题变成许多简单的小问题。三层网络架构设计的网络有三个层次:核心层(网络的高速交换主干)、汇聚层(提供基于策略的连接)、接入层 (将工作站接入网络)。

    • 核心层:核心层是网络的高速交换主干,对整个网络的连通起到至关重要的作用。核心层应该具有如下几个特性:可靠性、高效性、冗余性、容错性、可管理性、适应性、低延时性等。在核心层中,应该采用高带宽的千兆以上交换机。因为核心层是网络的枢纽中心,重要性突出。核心层设备采用双机冗余热备份是非常必要的,也可以使用负载均衡功能,来改善网络性能。
    • 汇聚层:汇聚层是网络接入层和核心层的“中介”,就是在工作站接入核心层前先做汇聚,以减轻核心层设备的负荷。汇聚层具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网(VLAN)之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。在汇聚层中,应该选用支持三层交换技术和VLAN的交换机,以达到网络隔离和分段的目的。
    • 接入层:接入层向本地网段提供工作站接入。在接入层中,减少同一网段的工作站数量,能够向工作组提供高速带宽。接入层可以选择不支持VLAN和三层交换技术的普通交换机。

    三层网络结构短板

    三层网络结构基于性能瓶颈和网络利用率等等的原因,资深的网络设计师都在探索新的数据中心的拓扑结构。

    三层网络结构数据中心网络传输模式是不断地改变的。大多数网络都是纵向(north-south)的传输模式—主机与网络中的其它非相同网段的主机通信都是设备-交换机-路由到达目的地。同时,三层网络结构在同一个网段的主机通常连接到同一个交换机,可以直接相互通讯。

    然而,三层网络结构现代数据中心的计算和存储基础设施,主要网络流量模式从已经不止是单纯的不同网段之间通讯。三层网络结构内外网的通讯、网络段分布在多个接入交换机,要求主机通过网络互连等这些环境。这些三层网络结构网络环境的变化催生了两种技术趋势:网络收敛虚拟化

    • 网络收敛:三层网络结构中,储存网络和通信网络在同一个物理网络中。主机和阵列之间的数据传输通过储存网络来传输,在逻辑拓扑上就像是直接连接的一样。如ISCSI等。
    • 虚拟化:将物理客户端向虚拟客户端转化。虚拟化服务器是未来发展的主流和趋势,它将使三层网络结构的网络节点的移动变得非常简单。

    横向网络(east-west)在纵向设计的三层网络结构中传输数据会带有传输的瓶颈,因为数据经过了许多不必要的节点(如路由和交换机等设备)。如果三层网络结构上主机需要通过高速带宽相互访问,但通过层层的uplink口,会导致潜在的、而且非常明显的性能衰减。三层网络结构的原始设计更会加剧这种性能衰减,由于生成树协议会防止冗余链路存在环路,双上行链路接入交换机只能使用一个指定的网络接口链接。

    虽然增大内部交换层的带宽有助于改善三层网络结构的传输阻塞,但这样受益的只是一个节点。E-W模式中主机之间的的数据传输并非同一时间只是存在两个节点之间。相反,三层网络结构数据中心中的主机之间在任何时间都有数据传输的。因此,三层网络结构增加带宽这种高成本低效率的投资只是治标不治本。

    参考自:https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%89%E5%B1%82%E7%BD%91%E7%BB%9C%E7%BB%93%E6%9E%84/5506471?fr=aladdin

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  • Verilog的层次化设计

    千次阅读 2009-03-05 21:55:00
    在设计VORC时,发现对其进行层次化设计是一种好的方法。 VORC的层次化设计就是将各个子功能模块(乘法、加法等)设计成子模块,而在顶层只进行例化。这样层次清晰,逻辑关系明确,容易进行仿真和验证。在对VORC进行...

          在设计VORC时,发现对其进行层次化设计是一种好的方法。

          VORC的层次化设计就是将各个子功能模块(乘法、加法等)设计成子模块,而在顶层只进行例化。这样层次清晰,逻辑关系明确,容易进行仿真和验证。在对VORC进行功能仿真以及更正错误时效果非常明显。

          在Verilog中,顶层模块调用底层模块的语法很简单:

                   底层子模块名  实例名 对应的端口参数

          子模块在顶层模块中例化以后,就相当于一个实际的电路,是物理上存在的实体,并不是软件中函数调用的概念。因此,在使用Verilog HDL等硬件描述语言进行电路设计时,应该摒弃软件编程的一些思想,重要的是要注重电路实体的功能,而Verilog中的函数或者模块调用实际上是复制一块实体电路。

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  • 计算机层次化存储体系

    千次阅读 2019-04-11 14:40:01
    1、计算机存储器是分层次的,离CPU越近的存储器,速度越快...PS:存储系统层次存储系统的设计原则主要考虑 容量、速度和成本三个问题。容量是存储的基础,都希望容量配置尽可能大的存储系统,同时要求存储系统的读写...

    1、计算机存储器是分层次的,离CPU越近的存储器,速度越快,每字节的成本越高,同时容量也越小。离CPU有近到远的有

             寄存器---->高速缓存(分级)--->内存--->本地磁盘   (近------->远)

    PS:存储系统层次存储系统的设计原则主要考虑 容量、速度和成本三个问题。容量是存储的基础,都希望容量配置尽可能大的存储系统,同时要求存储系统的读写速度能与处理器的速度相匹配;此外成本也应该在一个合理的范围之内,但是这三个目标不可能同时达到最优。一般情况下,存储设备的读写速度越快,平均单位容量的价格越高,存储容量就越小;反之,存储设备读写速度越慢,平均单位容量的价格越低,存储容量越大。为了取得这三者之间取得平衡,就采用了寄存器、高速缓存、主内存、硬盘存储器等层次存储系统


    2、寄存器没有,则从缓存中取,缓存中没有,则从内存中取到缓存,如果内存中没有,则先从磁盘读入内存,再读入缓存,再读入寄存器。


    3、高速缓存与主存的三种映射方式

       ①:全相联映射方式

    全相联映射是指主存中任意一个块都可以映射到cache中任意一个块的方式,也就是说,当主存中的某一块需调入cache时,可根据当时cache的块占用或分配情况,选择一个块给主存块存储,所选的cache块可以是cache中的任意一个块。

    优点:命中率比较高,cache存储空间利用率高;

    缺点:存储映射信息的相联存储器庞大,比较电路复杂,查询相联存储器时,每次都要与全部内容比较,速度低,成本高,因而只适合于小容量的cache之用,应用少

      ②:直接相联映射方式

    直接相联映射方式是指主存的某块j只能映射到满足特定关系的cachei中:

    优点:比较电路最简单,地址映射方式简单,数据访问时,只需检查区号是否相等即可,因而可以得到比较快的访问速度,硬件设备简单。

    缺点:cache块冲突率较高,余数相同的主存块无法同时进入cache,从而降低了cache的利用率。由于主存的每一块只能映射到cache的一个特定块上,当主存的某块需调入cache时,如果对应的cache特定块已被占用,而cache中的其它块即使空闲,主存的块也只能通过替换的方式调入特定块的位置,不能放置到其它块的位置上,替换操作频繁,命中率比较低。

      ③:组相联映射方式

    将cache分成m组,每组包含n块,主存的块与cache的组之间采用直接相联映射,而组内各块则采用全相联映射。也就是主存的块只能映射到满足特定的关系的cache组内,在组内则采用全相联映射方式

    优点:块的冲突概率比较低,块的利用率大幅度提高,块失效率明显降低。

    缺点:实现难度和造价要比直接映射方式高。

    PS: 全相联映射冲突最小,组相联映射此次,直接相联映射冲突最大

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空空如也

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