船载交换式网络使用双冗余网卡对网络性能的影响

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1、船载交换式网络使用双冗余网卡对网络性能的影响

2、第1内容显示中摘要：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。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，

3、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

4、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，500)this.style.ouseg(this)">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。1SNMP简单网络管理协议简介1.1SNMP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

5、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

6、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）Se

7、t-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。500)this.style.ouseg(this)">1.2SNMP协议数据单元（PDU）的格式在SNMP中，信息按照SNMP消息的形式在管理者与代理之间交换，每个消息包括一个指明SNMP版本的版本号，一个用于安全性的团体字，以及下面五种PDU中的种。图2描述了SNMP的格式。1.3SNMP的管理信息库（MIB）管理信

8、息库是基于TCP/IP的网络管理系统的基础，每一个被管的资源由一个对象所代表，MIB就是由这样一些对象组成的结构化的集合。网络系统中的每个节点都包括一个MIB，它反映了该节点中被管资源的状态，网管实体可以通过读取MIB中的对象值来监视网络资源，也可通过更改这些值来控制资源。在RFC1155中定义的SMI（管理信息结构），给出了定义MIB结构的总体框架。在这个框架下，可以进行MIB的定义和构造。SMI定义了用于MIB中的数据类型以及MIB中资源的描述和命名。由于SMI的基本原则是鼓励MIB的简单性和可扩展性，因此，MIB只存储两种简单的数据类型：

9、标量和二维标量数组。SNMP协议只能检索标量对象实例和一个表中的单个对象实例。SMI不支持创建或检索复杂数据结构。MIB是以树状结构组织的，每个节点包