第7章 软硬件系统集成 / 7.2
7.2 基础设施集成
一句话讲明白
基础设施集成就是给信息系统"盖楼":铺线(弱电)、修路(网络)、建机房放设备(数据中心)。
生活类比
开一家商场。弱电工程是消防、监控、广播、收银这些"低电压的各种管线";网络集成是把各楼层用电梯和通道连起来(传输+交换),再配上保安(安全)和物业(网管);数据中心集成就是商场地下的配电房和仓库——机柜是货架,服务器是营业员,存储是仓库,网络设备是通道指示牌,安全设备是监控室。
正经定义
信息系统基础设施通常包括以局域网、互联网、5G、物联网、工业互联网和卫星互联网为代表的通信网络基础设施,以人工智能、云计算、区块链为代表的新技术基础设施,以及以数据中心和超算中心为代表的计算基础设施。从不同维度可划分为弱电系统、网络系统、数据中心等。
拆解与流程
一、弱电工程(交流 220V、50Hz 以下的用电)
| 系统 | 拓扑结构 | 传输介质 |
|---|---|---|
| 电话通信 | 星形 | 三类(或以上)非屏蔽双绞线 |
| 计算机局域网 | 星形 | 五类或以上非屏蔽双绞线,速率 100 Mb/s 以上 |
| 音乐/广播 | 多路总线 | 铜芯绝缘导线(定压音频信号) |
| 有线电视分配 | 树形 | 75Ω 射频同轴电缆 |
| 视频监控 | 视频星形 + 控制总线 | 视频同轴电缆或光纤 |
| 消防报警 | 多路总线(重要设备用星形) | 铜芯绝缘缆线 |
| 出入口控制/一卡通 | 因产品而异 | 因产品而异 |
| 停车收费 | 因场景而异 | 因场景而异 |
| 楼宇自控 | 现场总线/控制总线各异 | 因厂家协议而异 |
| 智能化系统 | 智能建筑的集合 | — |
弱电集成通常从线路集成(共享)、网络集成、功能集成、软件界面集成四方面考虑。
二、网络集成的 5 个子系统
- 传输子系统:网络信息的"公路和血管"。无线(无线电波、微波、红外线)、有线(双绞线、同轴电缆、光纤)。
- 交换子系统:局域网(共享式/交换式)、城域网(光缆为主,宽带城域网以 IP 和 ATM 为基础)、广域网。 - 广域网四大交换技术:电路交换(电话网,时延小、线路利用率低)、报文交换(存储转发、利用率高、时延大)、分组交换(定长分组,兼顾利用率与时延)、混合交换(典型为 ATM)。
- 安全子系统:防火墙(分组过滤、代理服务器、应用网关)、数据加密(对称 DES/非对称 RSA)、访问控制(口令密码与权限)。
- 网管子系统:保证网络良好运行,找出并解决"瓶颈"。
- 服务子系统:互联网服务、多媒体检索、信息点播/广播、远程计算等。
三、数据中心集成的 5 项工作
| 集成内容 | 关键考虑因素 |
|---|---|
| 机柜集成 | 规划可用空间、散热与维护;安装前准备 → 按流程施工 → 安装后调试 |
| 服务器集成 | 选型 7 要素:CPU 速度与数量、内存容量与性能、总线结构和类型、磁盘容量与性能、容错性能、网络接口性能、服务器软件 |
| 存储集成 | 6 要素:磁盘阵列空间与类型、SCSI 硬盘数量、RAID 控制器结构、支持 RAID 0/1/5 或更多、IOPS 读写性能与数据传输能力、高可用性(冗余热插拔电源/风扇);云存储为分层或隐藏在云端 |
| 网络设备集成 | 规划含 WAN/LAN/地址/路由/无线/网管/服务/安全规划;设备含核心、汇聚、接入交换机、路由器、网关、网桥等 |
| 安全设备集成 | 防火墙、入侵防御、入侵检测、病毒过滤网关、漏洞扫描、主机监控与审计、各類审计、Web 应用防护、网页防篡改、安全管理平台、堡垒机、VPN 等 |
考试怎么考
- 必背数字:弱电 220V / 50Hz;局域网五类及以上、100 Mb/s 以上;有线电视 75Ω、树形;电话三类、星形。
- 最爱考的"不属于":存储集成的考虑因素里,"存储产品供应商的品牌"不属于(教材习题原题)。
- 广域网交换技术:给出"线路利用率低"→电路交换;"时延大"→报文交换;"定长分组"→分组交换;ATM→混合交换。
- 广域网 ≠ 互联网:互联网是一种公共型广域网,别画等号。
易混辨析
| 对比 | 局域网 | 城域网 | 广域网 |
|---|---|---|---|
| 覆盖 | 一栋楼/园区 | 一个城市 | 跨地区/国家 |
| 主要介质 | 双绞线、光纤 | 光缆 | 运营商长途链路 |
| 典型交换 | 共享式 / 交换式 | 宽带城域网(IP+ATM) | 电路/报文/分组/混合 |
一秒记忆
"弱电 220 不算电,局域网五类跑百兆,电视树形七十五欧,存储别看品牌看 IOPS。"