存儲定址轉發

A. 交換機的工作原理是什麼

交換機工作原理

1、交換機的作用

連接多個乙太網物理段，隔離沖突域

乙太網幀進行高速而透明的交換轉發

自行學習和維護MAC地址信息

交換機工作在二層，可以用來隔離沖突域，在OSI參考模型中，二層的作用是定址，這邊定址指的是MAC地址，而交換機就是對MAC地址進行轉發，在每個交換機中，都有一張MAC地址表，這個表是交換機自動學習的，所以，總得來說交換機的作用是定址和轉發，這邊需要注意的是定址和轉發都是MAC地址，需要跟上周分享的路由器區分開來，路由器定址尋的是IP地址，而交換機是MAC地址。

2、交換機的特點

主要工作在OSI模型的物理層、數據鏈路層

提供乙太網間的透明橋接和交換

依據鏈路層的MAC地址，將乙太網數據幀在埠間進行轉發

3、交換機MAC地址表轉發過程：

MAC地址表初始化：

B. 什麼是存儲轉發交換方式

存儲轉發（Store and Forward）是計算機網路領域使用得最為廣泛的技術之一，乙太網交換機的控制器先將輸入埠到來的數據包緩存起來，先檢查數據包是否正確，並過濾掉沖突包錯誤。確定包正確後，取出目的地址，通過查找表找到想要發送的輸出埠地址，然後將該包發送出去。正因如此，存儲轉發方式在數據處理時延時大，這是它的不足，但是它可以對進入交換機的數據包進行錯誤檢測，並且能支持不同速度的輸入／輸出埠間的交換，可有效地改善網路性能。它的另一優點就是這種交換方式支持不同速度埠間的轉換，保持高速埠和低速埠間協同工作。實現的辦法是將10Mbps低速包存儲起來，再通過100Mbps速率轉發到埠上。

C. 8088cpu定址存儲器 為什麼要進行地址的轉換

主要目的是便於存儲器的管理，使得可以用16位寄存器來定址20位的內存空間。
段的開始地址總是是16的倍數。即：若一個段的起始地址為0000h，那麼另一個段（重疊第一個段）的起始地址將為：0010h（即16），下一個段的起始地址將為0020h（32）。
一個段的段號由其物理地址的前4個16進制數組成。（如：FFFF）
通常，程序只寫出偏移量（從段的第一個位元組到要定位地址的距離），段號可以通過上下文判斷。偏移量大小從0000到FFFF。
存儲器一般用來保存程序的中間結果，為隨後的指令快速提供操作數，從而避免把中間結果存入內存，再讀取內存的操作。
由於存儲器的個數和容量都有限，不可能把所有中間結果都存儲在存儲器中，所以，要對存儲器進行適當的調度。根據指令的要求，管理安排適當的寄存器，避免操作數過多的傳送操作。

D. 工作在網路上,負責存儲轉發的是什麼交換機還是路由器

存儲轉發靠交換機交換機
路由器主要是網路定址和數據報文轉發

E. Ceph RGW：數據的存儲及定址

RGW是一個對象處理網關。數據實際存儲在ceph集群中。利用librados的介面，與ceph集群通信。RGW主要存儲三類數據：元數據(metadata)、索引數據(bucket index)、數據(data)。這三類數據一般存儲在不同的pool中，元數據也分多種元數據，存在不同的ceph pool中。

1、 Metadata
元數據信息包括：user，bucket，以及bucket.instance。其中：
user: 主要是對象存儲的用戶信息
bucket：主要維護bucket name與bucket instance id之間的映射信息
bucket.instance：維護了bucket instance信息

查看user的元數據如下：
radosgw-admin metadata list user:

radosgw-admin metadata get user:testid:

radosgw-admin metadata list bucket:

radosgw-admin metadata get bucket:first:

radosgw-admin metadata list bucket.instance:

radosgw-admin metadata get bucket.instance:first:{bucket_id}

2、Bucket Index
bucket index主要維護的是一個bucket中object的索引信息。一個bucket對應一個或多個rados object(開啟bucket shards下)。維護的是一個key-val的map結構，map存放在object的omap(rocksdb)中，key對應的rgw object，val是關於rgw object的一些元數據信息，檢索bucket的存放的object時，需要這些信息。omap也包含一個Header，其存放的是bucket account info，如此bucket中Object的個數，總的size等。
3、Data
rgw object內容，存放在一個或多個rados object中。rados object分為header和tail部分，header最多可以容納512KB的數據，如果一個rgw object的大小小於512KB，那麼只有header。否則剩餘的數據會按照集群rados object的大小條帶化分割成多個rados object。

在Pool： {zone}.rgw.meta利用namespace隔離多個存儲空間：

對於Pool: {zone}.rgw.log也包含多個namespace:

當檢索對象存儲中的一個object時，會包含三個要素：user，bucket,object。user主要是RGW用於獲取user id驗證ACL；bucket及obejct用於確定object在pool中的位置。

User

user數據存儲在 {zone}.rgw.meta:users.uid 中，如下：

包含兩部分： ups3: user本身信息; ups3.buckets: 用戶所屬的bucket。

ups3： 用戶的基本信息，及ACL/Bucekt Quota/User Quota等；對應struct RGWUserInfo， 定義於rgw_common.h。
ups3.buckets：用戶所屬的Buckets，key-value結構，存放於omap結構中；對應struct cls_user_bucket_entry，定義於rgw_common.h，數據操作如下：

通過{uid}.buckets查到用戶具有哪些buckets，並且這些bucket以下基本數據。

Bucket

Bucket信息存在在 {zone}.rgw.meta:root 中，如下：

first： 記錄了bucket與bucket_instance_id的對應關系，其對應於數據結構：struct RGWBucketEntryPoint
.bucket.meta.first:1c60b268-0a5d-4718-ad02-e4b5bce824bf.44166.4： bucket instance；定址方式：.bucket.meta.{tenant}:{bucket.name}:{bucket_id}；對應結構體：struct RGWBucketInfo。
其中Bucket ACL及IAM Policy存放在bucket instance object的attr中。如下：

獲取Bucket ACL及IAM Policy數據如下：

Object

Bucket Index： Bucket中包含的Object信息，都存放在一個或多個Object的 omap 中。此omap為一個key-value結構，key為object的名稱，value對應 struct rgw_bucket_dir_entry : cls_rgw_types.h 。
Bucket Index Object：

如下：

在此bucket下，有一個object: ntp.conf:

檢索value:

omap header記錄了以下統計信息：

對象存儲object的數據存放在pool: {zone}.rgw.buckets.data 中。object的構成及定址分為以下兩類：

一個RGW Object可以由一個或多個rados object構成。其中第一個 object 是此RGW 的 head 對象，主要包含一些元數據信息，如 manifest, ACLs, content type, ETag, and user-defined metadata 。這些metadata存放在此head 對象的xattr中。其中 manifest 描述了此rgw object在分布情況。同時，此head對象，最多可額外容納 4MB 數據，如果RGW Object大小下於 4MB ，那麼此 RGW Object就不會分片，只有此 head 對象。
如下檢索：

目前bucket下有一個 ntp.conf ， <4MB 。檢索其 manifest :

如上：
max_head_size： 表示head對象最大size；
head_size： 表示當前head 對象size；
prefix： 用於在rados中分片object的定址。

RGW OBject ACL:

上傳一個 >4MB 的 RGW Object，檢索其 manifest 信息：

Manifest信息：

根據 manifest 檢索對象：

對於一個大的RGW Object，會被切割成多個獨立的RGW Object上傳，稱為multipart。multipar的優勢是斷點續傳。s3介面默認切割大小為15MB。

在此，上傳一個60MB大小的Object。

分成了四個部分上傳，查看rados對象：

包含了三類對象， head，multipart，shadow 。

multipart 下的 manifest :

所有的object的檢索是根據上述manifest信息構建object index:

在上以上的信息中，此RGW Object大小為48128000位元組，分為4段，三段15MB，最後一段為920KB。同時每段存儲在rados集群中的條帶化大小為4MB。因此15MB大小的分段，也分為4個rados object，一個multipart首部，及3個shadow分片。920KB大小的分段只有一個multipart首部。

.rgw.root :

包含的都是zone,zonegroup,realm等信息

F. 路由器的工作原理簡單明了易懂.(適合初學者)

分類: 煩惱 >> 前途就業
解析:

路由器工作原理

傳統地，路由器工作於OSI七層協議中的第三層，其主要任務是接收來自一個網路介面的數據包，根據其中所含的目的地址，決定轉發到下一個目的地址。因此，路由器首先得在轉發路由表中查找它的目的地址，若找到了目的地址，就在數據包的幀格前添加下一個MAC地址，同時IP數據包頭的TTL（Time To Live）域也開始減數，並重新計算校驗和。當數據包被送到輸出埠時，它需要按順序等待，以便被傳送到輸出鏈路上。

路由器在工作時能夠按照某種路由通信協議查找設備中的路由表。如果到某一特定節點有一條以上的路徑，則基本預先確定的路由准則是選擇最優（或最經濟）的傳輸路徑。由於各種網路段和其相互連接情況可能會因環境變化而變化，因此路由情況的信息一般也按所使用的路由信息協議的規定而定時更新。

網路中，每個路由器的基本功能都是按照一定的規則來動態地更新它所保持的路由表，以便保持路由信息的有效性。為了便於在網路間傳送報文，路由器總是先按照預定的規則把較大的數據分解成適當大小的數據包，再將這些數據包分別通過相同或不同路徑發送出去。當這些數據包按先後秩序到達目的地後，再把分解的數據包按照一定順序包裝成原有的報文形式。路由器的分層定址功能是路由器的重要功能之一，該功能可以幫助具有很多節點站的網路來存儲定址信息，同時還能在網路間截獲發送到遠地網段的報文，起轉發作用；選擇最合理的路由，引導通信也是路由器基本功能；多協議路由器還可以連接使用不同通信協議的網路段，成為不同通信協議網路段之間的通信平台。

一般來說，路由器的主要工作是對數據包進行存儲轉發，具體過程如下：

第一步：當數據包到達路由器，根據網路物理介面的類型，路由器調用相應的鏈路層功能模塊，以解釋處理此數據包的鏈路層協議報頭。這一步處理比較簡單，主要是對數據的完整性進行驗證，如CRC校驗、幀長度檢查等。

第二步：在鏈路層完成對數據幀的完整性驗證後，路由器開始處理此數據幀的IP層。這一過程是路由器功能的核心。根據數據幀中IP包頭的目的IP地址，路由器在路由表中查找下一跳的IP地址；同時，IP數據包頭的TTL（Time To Live）域開始減數，並重新計算校驗和（Checksum）。

第三步：根據路由表中所查到的下一跳IP地址，將IP數據包送往相應的輸出鏈路層，被封裝上相應的鏈路層包頭，最後經輸出網路物理介面發送出去。

簡單地說，路由器的主要工作就是為經過路由器的每個數據包尋找一條最佳傳輸路徑，並將該數據包有效地傳送到目的站點。由此可見，選擇最佳路徑策略或叫選擇最佳路由演算法是路由器的關鍵所在。為了完成這項工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據——路由表（Routing Table），供路由選擇時使用。上述過程描述了路由器的主要而且關鍵的工作過程，但沒有說明其它附加性能，例如訪問控制、網路地址轉換、排隊優先順序等。

G. 為什麼說存儲轉發技術是智能通訊的基礎

這個是一個理論問題。上世紀八十年代以前的網路基本上是撥號獨占信道。也就是說，一對通信要獨佔一個物理信道，其線路效率很低。但在存儲轉發結構中，每一個節點把數據打包發送至下一個節點，這樣大家可以共享這條線路。這樣就提高了線路利用率。
存儲轉發的關鍵是定址，能夠正確把數據發送的下一站，直至目標節點。

H. 工作在網路上,負責存儲轉發的是什麼交換機還是路由器

不是 交換機 也不是 路由器，他是一個 存儲伺服器（集 管理伺服器、轉發伺服器、存儲伺服器於一體）視頻監控用到的叫NVR