IRF技术范文

IRF技术范文（精选7篇）

IRF技术 第1篇

目前, 我院日门诊量达到2 500人次, 有病床700张, 急剧增长的业务量使得原有网络不堪重负。医院原有网络采用的是北电的Nortel Passport 860、D-Link、H3C等厂商的设备, 投入使用的时间已有10 a左右, 其配置和性能已经不能满足新院的需求。在这样的应用需求面前, 我们必须建立一个高速、稳定、可靠的网络, 来符合医院应用特点, 为医院业务系统提供强有力的保证。

1 IRF技术简介

IRF是H3C研发的软件虚拟化技术, 即将多台设备通过IRF物理端口连接在一起, 进行必要的配置后, 虚拟为一台“虚拟设备”[1], 通过该虚拟设备来实现多台设备的协同工作、统一管理和不间断维护[1]。

2 网络设计

2.1 方案设计

我们根据医院业务的需要, 并考虑到网络安全, 把整个网络分成内外2个完全物理隔离的网络, 它们相互独立, 以此保证网络安全。内网是机密性十分高的涉密网, 包括PACS、HIS、医疗设备接入等业务网络, 支撑整个医院业务系统运行。外网接入Internet, 主要保障医院科研和管理的需求。

我院从网络架构上均可将内、外网分为2层:终端接入层和网络核心层。网络核心层为整个网络的基础和关键部位, 由信息科统一规划、构建及管理, 利用宽带IP技术保证网络的互联互通性, 提供具有一定Qo S的带宽保证, 并提供各部门、系统网络间的一定隔离, 保证互访的安全控制。终端接入层为院方用户终端、医疗设备提供接入服务。接入层设备通常部署在各楼层弱电间, 通过高速上行链路提供终端设备对核心设备的访问需求。我院在整体拓扑结构设计中, 充分考虑了扩展冗余, 逻辑上采用星型结构, 最大限度地保证网络的健壮和自愈特性。从性能及扩展性的方面考虑, 全网采用千兆骨干、百兆到桌面的组网方案。依据我院的实际应用需求, 网络设计采用分层、模块化设计原则, 把网络分成核心交换服务器区、PACS区、核心业务区、非核心业务区。内网网络拓扑图如图1所示。

核心层为整个网络的骨干, 我院内网中共部署2台一级核心设备和2台二级核心设备:2台一级核心设备采用H3C的S9512E核心交换机, 通过捆绑4个IRF的千兆链路连接提供核心千兆的高带宽, 并为2台核心设备提供IRF技术以实现双机热备。堆叠后性能线性提升、管理简便, 在正常情况下, 2台S9512E均衡分担服务器数据流量, 当一台S9512E设备或某条线路出现故障时, 另一台S9512E自动接管全部流量, 保证网络中业务的不间断运行, 并为接入层设备提供跨设备链路聚合。S9512E组是整个网络的交换中心, 同时也是整网的路由中心, 全网的3、4层数据交换都通过核心的S9512E集中进行, 其高效性通过S9512E全线速的多层处理能力以及骨干网的高带宽来保证。

医院内部各楼层接入交换机通过2条千兆光纤 (做冗余) 上行连接到2台核心S9512E交换机, 能做到当一条链路发生故障时的毫秒级切换。2台二级核心S7506E交换机通过4条千兆光纤 (做冗余) 上行至2台一级核心S9512E, 做到链路冗余和负载均衡。一级与二级核心交换机针对各自的应用环境, 为下面的接入用户提供网关, 一级核心与二级核心之间使用OSPF动态路由协议, 学习对方路由信息, 达到不同核心之间的跨网段访问。

考虑到PACS大数据量图像文件传输的应用情况, 放射科的S7506E交换机通过千兆光纤上行连接一级核心, 2层结构骨干设计保证大数据量图像文件的高速转发、高带宽的应用需求, 放射科内部保证千兆到桌面以满足医生读片等业务需要。门诊核心业务网络设计与此类似。

内网出口设备采用H3C的Secpath U200防火墙和MSR50-40路由器以实现对内网的保护和路由转发。核心交换机上行至防火墙, 与防火墙走静态路由协议, 实现路由的转发, 防火墙通过应用安全策略的方式, 实现对内网资源的保护。路由器负责对出口线路的接入, 以及NAT地址的转换和地址映射。内网终端用户通过VLAN地址分配规划进行手工指定。

接入层交换机采用H3C的S3610系列交换机, 通过划分VLAN的方式将接入端口归属到相对应的VLAN内, 用户终端通过接入各自的VLAN接口从而配置对应的IP地址。接入层交换机上行通过聚合2个千兆光纤与核心交换机相连, 所有数据通过TRUNK的方式将当地所属的VLAN数据传至核心交换机, 实现VLAN间的相互访问。

外网以千兆骨干、百兆接入为基础进行建设, 交换机设备之间以千兆光纤互联。互联网出口通过Sec Path U200-A防火墙、NAT转换的方式访问互联网, 还接入了上网行为管理设备来实现对外网用户的审计和保护。外网终端用户通过VLAN地址分配规划进行手工指定。

2.2 采用IRF的优势

2.2.1 简化管理和运行

IRF形成之后, 用户使用Console口登录到IRF中任意一台成员设备, 都可以对整个IRF系统进行管理和配置, 简化了管理过程, 降低管理成本[1,2]。

2.2.2 强大的网络扩展性

IRF虚拟设备使用配置如同一台设备, 而且可以根据实际需求平滑扩充网络容量, 比如增加设备来扩展IRF系统的端口数、带宽和处理能力[3]。IRF大大地简化了网络规划, 降低了设计复杂度, 虚拟化的网络只需采用简单的链路聚合技术, 就可以完全消除环路, 并提升链路带宽和可靠性。

2.2.3 高可靠性

IRF的高可靠性体现在多个方面, 比如: (1) “1+N”的主控引擎冗余备份。普通设备采用的是“1+1”冗余, 即配备了2块主控板备份, 而IRF中有多块主控板, 采用的是“1+N”冗余[4]。 (2) 上/下行链路的冗余备份。 (3) IRF端口冗余备份。IRF端口采用多个IRF物理端口聚合形成, 既可以实现流量的负载分担、提高带宽, 又能够进行互相备份。 (4) 成员设备的冗余备份。IRF每个成员设备都有完整的二/三层转发能力[5]。

2.3 IRF配置

(1) IRF配置:S9512E_1与S9512E_2IRF的配置相同, 如下所述:

(2) BFD配置可以解决多IRF冲突问题 (MAD) , IRF链路故障会导致1个IRF变成2个新的IRF, 这2个IRF拥有的相同IP地址等3层配置, 会引起地址冲突, 导致故障在网络中扩大。为了提高网络的可用性, IRF需要一种能够检测出网络中出现多个IRF并尽可能地降低IRF分裂对网络的影响的机制。MAD就是这样的一种检测和处理机制, 它的主要功能是分裂检测、冲突处理、故障恢复。

3 应用情况

我院通过网络建设, 构建了一个高安全、高可靠、多业务承载的网络, 不仅可支撑数千信息点接入, 还保证了大数据流量的医学影像的可靠传输, 并彻底解决了原有性能的瓶颈问题。利用H3C交换机的千兆端口绑定以及S9512E的万兆扩容能力, 可以满足以后几年甚至更长时间内业务扩展的需要。

4 结语

新网络已成为我院信息系统中不可或缺的基础设施[6]。网络运行2 a多来, 性能良好, 既解决了旧网络系统带来的网络瓶颈、数据安全等问题, 又充分提高了医院的工作效率, 增强了医院的核心竞争力[7], 但仍存在一些不足:由于经费等因素, 未能建立覆盖全院的无线网络, 未能增加网络接入控制设备。我院为了认真贯彻卫生部召开的关于加快医卫系统信息化建设及管理的会议精神, 进一步推进本院信息化建设, 也准备建立覆盖全院的无线网络, 使其满足不断增长的新业务的需要。

摘要：目的:设计新医院网络, 解决网络带宽瓶颈等问题。方法:通过对实际环境和业务需求的深入分析, 利用IRF (智能弹性架构) 技术来构建高可用性、高可扩展性的千兆以太网核心, 制定完全物理隔离的2个子网络的新设计方案。结果:该网络运行良好, 确保了医院业务平稳、流畅的运行。结论:新网络的使用大大提高了工作效率, 赢得了患者和职工的满意。

关键词：智能弹性架构,网络设计,核心层,接入层

参考文献

[1]方斌, 邹蓓, 汤宁, 等.第二代智能弹性技术IRF2在贵州气象网络中的应用[J].贵州气象, 2011, 35 (3) :45-47.

[2]傅征, 任连仲.医院信息系统建设与应用[M].北京:人民军医出版社, 2002.

[3]王强.医院网络安全现状研究[J].医学信息, 2010, 23 (5) :1 286-1 287.

[4]王福义, 葛铁强.建好医院网络促进医院发展[J].医学信息, 2002, 15 (5) :278-279.

[5]张守波, 刘留宾.医院信息系统中无线局域网组建安全探讨[J].医疗卫生装备, 2009, 30 (10) :45-46.

[6]刘克涛, 刘敏, 杨向阳.医院信息系统的安全管理[J].中国医药导报, 2006, 3 (28) :5.

IRF技术 第2篇

典型问题1:企业网络接入层交换机端口紧张匮乏,需要对端口密集度进行扩容,如果使用常规“级联”方式来达到增加端口密集度效果,那么被新增入网的交换机将以一台独立被网管元件体现。这不能满足现代化网络管理要求,如果有一种技术能将新增入网多台交换机虚拟化为一台被网管的元件,感觉多台交换机就是一个整体,对于网管而言是非常开心的事情。

典型问题2:为了企业网络链路冗余,在传统网络架构中,网络管理员常常需要部署二层生成树(STP)或者三层冗余技术,在这个过程中将面对冗余环境成“网状式”似连接设备的各种角色选举,比如:STP选根桥,设备越多、网状辐射面越庞大,维护越复杂。如果网络管理员没有非常坚实的理论基础,面对这些冗余技术实现将是一件非常痛苦的事情。如果有一种技术能实现分布式二层冗余与三层弹性路由,这也是一件非常开心的事情。

典型问题3:使用传统堆叠技术不就可以将多台独立交换机看成一台逻辑设备(一个整体交换设备)了吗?这样理解不完全正确,因为传统堆叠技术可以扩展端口密集度,使多台交换机被看成一个逻辑整体,也能实现二层分布式转发;但是传统堆叠技术引发典型问题是:不能实现分布式三层转发和路由高可用性,也不能实现跨越多台交换机链路聚合等问题。

2 论点

综合上述企业网络中典型问题,H3C的IRF智能弹性框架(Intelligent Resilient Framework)将是一个不错的选择,它是H3C(华为3com)的一种网络架构虚拟化技术,IRF可以将多台物理设备(一般指交换机)互连形成一个Fabric(联合矩阵)。无论在管理还是在应用层面上,将被视为一个整体。它具备高可靠性,高扩展性,易用性,可管理性,实用性等特点。如下图1所示:

在图1所示的环境中交换机1和交换机2使用IRF技术形成了一个交换机联合矩阵IRF Fabric,此时交换机1和交换机2通过实施IRF后对外仅体现为一台交换设备,当然这台交换设备是被IRF虚拟化而成,端口密集度得到了扩展,其它的管理和应用特性也进行了集成,形成了一个整体。通过IRF来完成虚拟化时,按照人们正常的思考逻辑,会提出新一轮问题,也是理解IRF的关键。

(1)两台物理设备IRF虚拟化后,端口怎么编号?如果两台物理交换机的端口编号都是G2/0/1-G2/0/5,那么当配置虚拟交换机的某个端口时,比如:G2/0/2,会是配置物理设备1的G2/0/2,还是物理设备2的G2/0/2呢?

(2)两台物理设备IRF虚拟化后,两台物理设备上文件如何同步?

(3)两台物理设备IRF虚拟化后,谁是虚拟矩阵中主设备和从设备?

(4)两台物理设备IRF虚拟化后,与传统二层冗余技术、路由技术如何协同?

3 理论依据

3.1 关于 IRF 成员编号与虚拟矩阵最终呈现给用户端口编号原则

如图1所示,当两台物理设备被IRF虚拟化后,它们在IRF形成虚拟矩阵中必须要各自具备一个独一无二IRF成员ID,比如物理交换机1获得成员编号ID1,物理交换机2获得成员编号ID2,然后由于两台物理设备现在虚拟化成一台交换机,所以该虚拟交换机端口总数为两台物理设备端口总数之和,虚拟交换机端口编码将使用IRF成员ID+原始编号。比如:G1/2/0/2实际上是物理设备1上G2/0/2端口,G2/2/0/2则是物理设备2上G2/0/2端口,这样最终呈现给用户端口就好比一台交换机(注意此时交换机是指虚拟交换机)上有8个端口,被分布在2个模块上(G1/2/0/2-G1/2/0/5和G2/2/0/2-G2/2/0/5),这样可以解决虚拟交换机端口编码冲突问题。

3.2 两台物理设备经 IRF 虚拟化后,可在两台物理设备上解决文件同步问题

在被IRF虚拟化以后,所有配置将被区分为全局配置和局部配置。其中典型全局配置包括:三层接口、IP地址、路由协议、安全特性等。全局配置在整个Fabric(联合矩阵)内有效。局部配置主要包括端口参数等配置,局部配置只在Fabric(联合矩阵)中具体某台物理设备上有效。一个Fabric需要明确在系统运行任何时候全局配置都相同。

启动时进行配置比较,确保全局配置相同。在配置比较时将以IRF中最小ID物理设备的配置作为参照标准。

3.3 两台物理设备经 IRF 虚拟化后,可在虚拟矩阵中解决主从设备问题

在Fabric(联合矩阵)中会存在一台主设备(Master),其它设备都叫从设备(Slave),主设备功能是作为Fabric中全局配置参考基准,然后执行一些重要工作,比如路由下发等。主从设备需要选举产生,默认情况下,最小成员ID的物理设备将成为主设备。主设备一旦选举产生,请尽量维持它不变。

3.4 两台物理设备经 IRF 虚拟化后,可解决传统二层冗余技术与路由技术协同问题

两台物理设备经经IRF虚拟化后,传统的一些二层冗余技术,如STP将把Fabric(联合矩阵)仅看成是一台交换机,联合矩阵(也就是被IRF虚拟交换机)内所有端口都将参与STP角色选择,整个联合矩阵有唯一的根端口和BID。在以太通道(链路聚合)这个特性上,可以在联合矩阵内实现跨越不同设备链路聚合。

在联合矩阵路由特性上,由于三层接口在全局是同步的。一个三层接口可以包含联合矩阵内不同物理设备的端口。并且关于路由三层配置命令都是全局模式下生效,这样自然保证静态路由同步,也保证了IRF所支持动态路由协议配置同步。联合矩阵内各个物理设备的路由协议都在运行,计算并生成路由表。但是只有主设备路由表才会下载到FIB,然后FIB表将被同步到联合矩阵中各个物理设备上,并下载到ASIC中进行转发。

4 实验依据

4.1 实验目标

(1)在H3C设备上实施IRF,论证IRF虚拟化后编号原则。

(2)通过实验论证虚拟交换机配置文件同步,确定主从设备。

(3)通过实验论证IRF能实施跨越不同物理单元链路聚合(以太网通道)。

4.2 实验背景

如图2所示网络环境中,要求将交换机S1和S2通过IRF虚拟化为交换机IRF_S,以扩展接入层端口密集度让物理交换机S1和S2形成统一网管元件;然在虚拟交换机IRF_S上与交换机S形成以太网通道(俗称链路聚合),以增加聚合链路冗余性和带宽容量。

4.3 实验步骤

第一步:在执行IRF虚拟化之前,可以通过指令displaycurrent-Configuration查看交换机S1和S2配置文件,可以得到一个无可质疑的结论:交换机S1和S2上端口编号都是三维编号,而且都是从G2/0/1-G2/0/5,如图3所示。当在交换机S1和S2上配置IRF虚拟化后,根据IRF成员编号与虚拟矩阵最终呈现给用户端口编号的原则,交换机端口编号将由各自成员ID+原始编号生成新虚拟交换机编号。完成IRF配置后可以使用图4去对比图3的端口编号。

第二步:在交换机S1和S2上配置IRF虚拟化,配置IRF时有两种方式,一种是通过专用高速10G线缆来连接交换机S1和S2;另一种方案是通过常规吉比特以太线缆来连接S1和S2,在该环境中选择第二种方案,其实S1和S2相连的这根线缆,也叫做“心跳线”,是实现IRF功能一条关键线缆,因为当S1和S2被IRF成一台虚拟交换机时,这条“心跳线”将用于同步两台交换机配置以及检测和维护IRF状态。

物理交换机S1上IRF的配置:

[S1]irf member 1 * 为物理交换机S1配置IRF成员ID 1

[S1]chassis convert mode irf * 转换交换机的模式为IRF模式

<S1>reboot * 在这一步必须使用reboot重新启动设备,以进入IRF模式。

[S1]irf-port 1/1 * 在重启交换机后,进入IRF的端口1/1

[S1-irf-port 1/1]port group interface G1/2/0/1

*将物理接口G1/2/0/1捆绑到IRF端口。

[S1-irf-port 1/1]quit

[S1]interface G1/2/0/1 * 进入G1/2/0/1物理接口(成员ID1+原始端口编码)

[S1-Gigabit Ethernet 1/2/0/1]undo shutdown * 确保端口被激活。

[S1-Gigabit Ethernet 1/2/0/1]quit

[S1]irf-port-configuration active * 激活IRF端口的配置

配置思路总结:

必须为每个IRF成员交换机建立不同成员ID,转换交换机工作模式到IRF模式,进入IRF端口,将连接“心跳线”物理端口,捆绑到IRF端口,确保物理端口被激活。特别需要注意的是“心跳线”物理端口原本是S1上G2/0/1,但是S1被IRF虚拟化后,变为了G1/2/0/1(成员ID1+原始端口编码),同理S2上G2/0/1被虚拟化后将变为G2/2/0/1(成员ID2+原始端口编码)。

IRF中第2个成员交换机的配置:

[S2]irf member 2 * 为交换机S2配置IRF的成员ID(必须与S1具备不同的ID)

[S2]chassis convert mode irf * 转换模式为IRF

<S2>reboot *必须使用reboot重新启动设备

[S2]irf-port 2/2 * 在重启交换机后,进入IRF的端口2/2

[S2-irf-port 1/1]port group interface G2/2/0/1

*将物理接口G2/2/0/1捆绑到IRF端口。

[S2-irf-port 1/1]quit

[S2]interface G2/2/0/1 * 进入G2/2/0/1物理接口(成员ID2+原始端口编码)

[S2-Gigabit Ethernet 1/2/0/1]undo shutdown * 确保端口被激活。

[S2-Gigabit Ethernet 1/2/0/1]quit

[S2]irf-port-configuration active * 激活IRF端口的配置

注意:配置IRF第二个成员时,IRF端口连接必须遵守一个原则:成员1使用IRF端口1连接成员2的IRF端口2或者成员1使用IRF端口2连接成员2的IRF端口1;但是不可将成员1使用IRF端口1连接成员2的IRF端口1,关于这一点可参看H3C公司对RIF的白皮书文档!

第三步:现在来检测S1和S2IRF配置及同步情况,重新启动IRF中第2个成员交换机S2,当完成第二步中所有配置,重启S2后。

此时你会发现:重启后成员交换机S2名称被改为S1。这并不奇怪,事实上,现在已经不存在S1或者S2了,只有一个虚拟交换机,S2被自动重命名为S1。原因是:S2去同步了S1上配置文件。

现在你可以在任何一个物理交换机上将虚拟交换机重命名为IRF_S,你会发现这个重命名会被立即同步在两台物理设备上,换言之,你在原来S1或者S2上看到配置文件是同一个配置文件,命名也都是IRF_S。

此时你再通过执行display current-configuration查看虚拟交换机配置文件(在S1上或者S2上控制台执行皆可,因为现在没有S1和S2区别了,只有一个IRF-S),此时你会发现现在虚拟交换机上端口是原来两台物理交换机端口总合数量,如图4所示。根据IRF成员编号与虚拟矩阵最终呈现给用户端口编号原则。可以通过如下指令查看IRF各项运行状态,如下图5所示。

Display irf * 可查看IRF的主从设备

Display irf topology * 可查看IRF的拓扑和口状态信息

Display irf link * 查看IRF链路信息(心跳线状态)

在以太通道(链路聚合)上IRF虚拟化特性的体现:

现在将在虚拟化特性上去实现企业网络中最常见的一种技术:以太网通道(聚合链路),以增加聚合链路冗余性和带宽容量。

在传统企业网络架构中,链路聚合中各条物理连接只能处于同一台物理交换机。而在实施IRF虚拟化技术后,现在可以在虚拟交换机IRF_S上与跨越多个物理设备(原来S1和S2)来与外部交换机S建立以太网通道(链路聚合)。

注意,在这个过程中物理线缆连接实际上是:外部交换机S的G2/0/2连接原物理交换机S1的G2/0/2,但是由于S1现在被IRF虚拟化为成员1,所以配置虚拟交换机IRF_S时应该是配置G1/2/0/2接口(成员ID1+原端口编号)为链路聚合端口,外部交换S的G2/0/3连接原物理交换机S2的G2/0/2同理。

根据这个原则,现在得出一结论:在IRF中可以跨越多个物理设备来建立聚合链路,这打破了传统网络对聚合链路配置原则,注意对比图2所示环境中左右两个部分。

第四步:配置虚拟交换机IRF-S和外部交换机S链路聚合,并查看在IRF中跨越多个物理设备来建立聚合链路。

[IRF_S]interface bridge-aggregation 1*在虚拟交换机上建立一个链路聚合通道1

[IRF_S -Bridge-Aggregation1]quit

[IRF_S]interface gigabitethernet 1/2/0/2 *进入虚拟交换机的G1/2/0/2接口(S1的G2/0/2)

[IRF_S-gigabitethernet 1/2/0/2]port link-aggregation group 1*将该接口捆绑到链路聚合通道1

[IRF_S-gigabitethernet 1/2/0/2]quit

[IRF_S]interface gigabitethernet 2/2/0/2 *进入虚拟交换机的G2/2/0/2接口(S2的G2/0/2)

[IRF_S-gigabitethernet 2/2/0/2]port link-aggregation group 1*将该接口捆绑到链路聚合通道1

[IRF_S-gigabitethernet 2/2/0/2]quit

[IRF_S]interface bridge-aggregation 1 *进入链路聚合通道1

[IRF_S-Bridge-Aggregation1]port link-type trunk *将链路聚合通道类型配置为干道

[IRF_S-Bridge-Aggregation1]port trunk permit vlan all

[IRF_S-Bridge-Aggregation1]link-aggregation mode dynamic*配置链路聚合为动态协商

[S]interface bridge-aggregation 1 *在外部交换机S上建立一个链路聚合通道1

[S -Bridge-Aggregation1]quit

[S]interface gigabitethernet 2/0/2 *进交换机S的G/2/0/2接口

[S-gigabitethernet 2/0/2]port link-aggregation group 1 *将该接口捆绑到链路聚合通道1

[S-gigabitethernet 2/0/2]quit

[S]interface gigabitethernet 2/0/3 *进交换机S的G/2/0/3接口

[S-gigabitethernet 2/0/3]port link-aggregation group 1 *将该接口捆绑到链路聚合通道1

[S-gigabitethernet 2/0/3]quit

[S]interface bridge-aggregation 1 *进入链路聚合通道1

[S-Bridge-Aggregation1]port link-type trunk *将链路聚合通道类型配置为干道

[S-Bridge-Aggregation1]port trunk permit vlan all *在干道上允许所有VLAN

[S-S-Bridge-Aggregation1]link-aggregation mode dynamic *配置链路聚合为动态协商

当完成虚拟交换机IRF_S与外部交换机S链路聚合配置后,可以在虚拟交换机IRF_S和S上使用display link-aggregationsummary查看链路聚合状态。

如图6所示,可以在外部交换机S上,看到链路聚合对等体(Partnet ID)就仅仅是虚拟交换机IRF_S,但事实上,该链路聚合是跨越了虚拟交换机中不同物理设备构建而成。

5 结论与事实

通过上面论述观点、理论说明、实验求证过程,可以得出:H3C智能弹性框架(Intelligent Resilient Framework)IRF技术,是传统企业网络架构一场革命性演变,它正在无缝迎合“云”时代迈进步伐,它将比传统堆叠技术更好地兼容已经非常成熟的网络特性。比如:STP、聚合链路、各种静动态路由协议等,使企业网络架构具备更好的弹性、可扩展性、持续不间断转发、简化网络结构等特色。

但是任何一项新技术都有一个过渡阶段,IRF也无法跨越这个阶段,因为不是所有技术模块都能支持IRF虚拟化。比如:一些链路层协议、IPX、IS-IS、BGP、MPLS/VPN、MSDP、还部分安全协议就暂时不能被IRF所支持,当然H3C厂商一直在对IRF支持特性做改良,可明显看出现在第二代IRF相较于第一代有明显提高。

而最终用户正是需要在这个过程中不断地去应用和普及IRF技术,并在实践项目中去探查到IRF在改变传统企业网络架构之后,与已经成熟传统网络技术特性一些兼容性问题,使其IRF本身更加的完善和稳定。这也是本论文一个核心思想,因为积累将成就卓越,过程将见证非凡。最后必须说明一点:IRF是H3C厂商技术,并不是华为虚拟化技术,华为虚拟化技术叫CCS。由于H3C和华为曾经商业关系,导致广大用户容易将其搞混淆。

摘要：随着“云”时代到来和各种虚拟化技术日趋成熟,对传统企业网络架构提出新挑战。例如:在不破坏企业原有网络架构和资产投入情况下,可以为企业网络提供更好的扩展性,其中包括简化管理、简化网络运行、降低整体投入成本、扩展端口密度和带宽容量、保护用户投资,使企业网络具备高可用性和持续的、不间断的运行效果。为了达到此效果,可利用H3C的IRF虚拟化技术在企业网络架构中增强弹性。

IRF技术 第3篇

1 IRF技术介绍

1.1 IRF技术产生的背景

随着企业信息化的深入和新技术的广泛使用,传统数据中心已经无法满足后数据中心时代高效、敏捷、易维护的需求。虚拟化技术能很好得解决传统数据中心面临的问题。虚拟化技术因而也迅速得到了推广,存储虚拟化、网络虚拟化虚拟化技术在数据中心的应用不断深入,涉及到数据中心的每一个领域,这些都在潜移默化的影响着数据中心的未来建设。

服务器或应用的虚拟化架构是在服务器上采用虚拟化软件运行多台虚拟机(VM,Virtual Machine),以提升物理资源利用效率,可视为1:N的虚拟化;另一方面,将多台物理服务器整合起来,对外提供更为强大的处理性能(如负载均衡集群),可视为N:1的虚拟化。换句话讲,就是将多台物理设备虚拟为一台逻辑上统一的设备,使其能够实现统一的运行,从而达到减小网络规模、提升设备性能和可靠性的目的。

对于基础网络来说,虚拟化技术也有相同的体现:在一套物理网络上采用VPN或VRF技术划分出多个相互隔离的逻辑网络,是1:N的虚拟化;将多个物理网络设备整合成一台逻辑设备,简化网络架构,是N:1虚拟化。H3C虚拟化技术IRF(Intelligent Resilient Framework,智能弹性架构)属于N:1整合型虚拟化技术范畴[2]。

1.2 IRF技术的原理

IRF技术就是将多台设备通过堆叠口连接起来形成一台虚拟的逻辑设备。用户对这台虚拟设备进行管理,来实现对堆叠中的所有设备的管理,如图1所示。

IRF中每台设备都称为成员设备。成员设备按照功能不同,分为两种角色:

Master:负责管理整个IRF。

Slave:作为Master的备份设备运行。当Master故障时,系统会自动从Slave中选举一个新的Master接替原Master工作。

Master和Slave均由角色选举产生。一个IRF中同时只能存在一台Master,其它成员设备都是Slave。

IRF物理端口可能是IRF专用接口、以太网接口或者光口(设备上哪些端口可用作IRF物理端口与设备的型号有关)。通常情况下,以太网接口和光口负责向网络中转发业务报文,当它们与IRF端口绑定后就作为IRF物理端口,用于成员设备之间转发报文。可转发的报文包括IRF相关协商报文以及需要跨成员设备转发的业务报文。

1.3 IRF技术发展

H3C的智能弹性技术的发展经历了三个阶段:集群,IRF1和IRF2[3]。

第一阶段:集群。H3C在网络集群推出了HGMP协议,以及基于HGMP的简单堆叠技术。HGMP协议第一次在一个大型二层网络结构上实现了单一IP的二层管理,一个集群网络可由最多256台二层交换机组成。

第二阶段,IRF1(Intelligent Resilient Framework1,即第一代智能弹性架构技术):2004年,H3C在低端盒式设备(即低端交换机S5600系列和S3900系列)上实现了真正的虚拟化整合技术。相比集群技术,IRF1解决了网络接入层的网络结构简化与数量众多的接入设备管理的简化。

第三阶段,IRF2(Intelligent Resilient Framework2,即第二代智能弹性架构技术):实现网络的简化,包括网络结构、业务和管理维护的简化。2009年,H3C在从100G平台的核心交换机到接入层交换机产品(即基于全线交换机产品S12500,S9500E,S7500E,S5800,S5600,S5500,S5120EI,S3600系列)实现了统一的虚拟化整合技术IRF2。不仅可以实现端到端的网络结构简化,管理维护简化,更重要的是通过机框式设备虚拟化,实现了全网业务的简化。

2 利用IRF2技术实现数据中心网络的“横向整合”

使用第二代智能弹性架构虚拟化技术(IRF2),用户可以将多台设备连接,“横向整合”起来组成一个“联合设备”,并将这些设备看作单一设备进行管理和使用。多个盒式设备整合类似于一台机架式设备,多台框式设备的整合相当于增加了槽位,虚拟化整合后的设备组成了一个逻辑单元,在网络中表现为一个网元节点,管理简单化、配置简单化、可跨设备链路聚合,极大简化网络架构,同时进一步增强冗余可靠性[4]。

网络虚拟交换技术为数据中心建设提供了一个新标准,定义了新一代网络架构,使得各种数据中心的基础网络都能够使用这种灵活的架构,能够帮助企业在构建永续和高度可用的状态化网络的同时,优化网络资源的使用。

在虚拟化架构上,通过OAA(Open Application Architecture,开放应用架构)集成虚拟化安全,使得传统网络中离散的安全控制点被整合进来,进一步强化并简化了基础网络安全,网络虚拟化技术将在数据中心端到端总体设计中发挥重要作用。

利用IRF2技术对数据中心网络的横向虚拟化整合如图2所示。

图2中左侧为传统数据中心网络架构,右侧为横向整合后的新一代虚拟化的数据中心网络架构。虚拟化数据中心网络架构与传统的网络设计相比,具有以下优势:

1)运营管理简化。数据中心全局网络虚拟化能够提高运营效率,虚拟化的每一层交换机组被逻辑化为单管理点,包括配置文件和单一网关IP地址,无需VRRP。

2)整体无环设计。跨设备的链路聚合创建了简单的无环路拓扑结构,不再依靠生成树协议(STP)。虚拟交换组内部经由多个万兆互联,在总体设计方面提供了灵活的部署能力。

3)进一步提高可靠性。虚拟化能够优化不间断通信,在一个虚拟交换机成员发生故障时,不再需要进行L2/L3重收敛,能快速实现确定性虚拟交换机的恢复。

4)安全整合。安全虚拟化在于将多个高性能安全节点虚拟化为一个逻辑安全通道,安全节点之间实时同步状态化信息,从而在一个物理安全节点故障时,另一个节点能够无缝接管任务。安全整合的进一步表现为OAA架构下,IRF2集成的安全模块之间仍然延续了此虚拟化能力,使得整个数据中心基础网络具备更为简捷的架构。

3 利用IRF技术实现数据中心网络的高可靠性

因为IRF设备通常用于接入层、汇聚层和数据中心,所以对可靠性要求很高。为了尽量缩短因日常维护操作和突发的系统崩溃所导致的停机时间,以提高IRF系统和应用的可靠性,IRF采用了一系列的冗余备份技术来保证IRF系统的高可靠性,包括1:N备份冗余、协议的热备份、上/下行链路的冗余备份和IRF端口的冗余备份。

3.1 1:N冗余

普通框式分布式设备采用的是1:1冗余,即框式分布式设备配备了两块主控板,主用主控板负责处理业务,备用主控板仅作为主用主控板的备份,随时与主用主控板保持同步,当主用主控板异常时立即取代其成为新的主用主控板继续工作。

而IRF中采用的是1:N冗余,即Master负责处理业务,Slave作为Master的备份,随时与Master保持同步。当Master工作异常时,IRF将选择其中一台Slave成为新的Master,由于在IRF系统运行过程中进行了严格的配置同步和数据同步,因此新Master能接替原Master继续管理和运营IRF系统,不会对原有网络功能和业务造成影响,同时,由于有多个Slave设备存在,因此可以进一步提高系统的可靠性。

3.2 协议热备份

在1:N冗余环境下,协议热备份负责将协议的配置信息以及支撑协议运行的数据(比如状态机或者会话表项等)备份到其它所有成员设备,从而使得IRF系统能够作为一台独立的设备在网络中运行。

以路由协议为例,IRF设备一侧网络使用的是RIP路由协议,另一侧网络使用的是OSPF路由协议。当Master收到邻居路由器发送过来的Update报文时,一方面它会更新本地的路由表,同时它会立即将更新的路由表项以及协议状态信息发给其它所有成员设备,其它成员设备收到后会立即更新本地的路由表及协议状态,以保证IRF系统中各个物理设备上路由相关信息的严格同步。当Slave收到邻居路由器发送过来的Update报文时,Slave设备会将该报文交给Master处理。

当Master故障时,新选举的Master可以无缝的接手旧Master的工作,新的Master接收到邻居路由器过来的OSPF报文后,会将更新的路由表项以及协议状态信息发给其它所有成员设备,并不会影响IRF中OSPF协议的运行。这样就保证了当成员设备出现故障的时候,其它成员设备可以照常运行并迅速接管故障的物理设备功能,此时,域内路由协议不会随之出现中断,二三层转发流量和业务也不会出现中断,从而实现了不中断业务的故障保护和设备切换功能。

3.3 上/下行链路的冗余备份

IRF采用分布式聚合技术来实现上/下行链路的冗余备份。传统的聚合技术将一台设备的多个物理以太网端口(被称为成员端口)聚合在一起,它只能实现对链路故障的备份,而对于设备的单点故障没有备份机制。IRF支持的新型分布式聚合技术则可以跨设备配置链路备份,用户可以将不同成员设备上的物理以太网端口配置成一个聚合端口,这样即使某些端口所在的设备出现故障,也不会导致聚合链路完全失效,其它正常工作的成员设备会继续管理和维护剩下的聚合端口。这对于核心交换系统和要求高质量服务的网络环境意义重大,它不但进一步消除了聚合设备单点失效的问题,还极大提高全网的可用性。

3.4 IRF端口的冗余备份

IRF采用聚合技术来实现IRF端口的冗余备份。IRF端口的连接可以由多条IRF物理链路聚合而成,多条IRF物理链路之间可以对流量进行负载分担,这样能够有效提高带宽,增强性能;同时,多条IRF物理链路之间互为备份,保证即使其中一条IRF物理链路出现故障,也不影响IRF功能,从而提高了设备的可靠性。

对于由框式分布式设备形成的IRF设备,聚合的IRF物理端口可以位于同一块接口板上也可以位于不同的接口板上,即支持IRF物理端口的跨板聚合,这样即使其中一块接口板发生故障也不会影响IRF功能。

4 IRF技术的优势

IRF技术是一个满足新一代数据中心网络发展需求的技术,与传统数据中心网络技术相比,具有以下优势[5]:

1)简化管理。IRF形成之后,用户通过任意成员设备的任意端口均可以登录IRF系统,对IRF内所有成员设备进行统一管理。而不用物理连接到每台成员设备上分别对它们进行配置和管理。

2)简化网络运行。IRF形成的虚拟设备中运行的各种控制协议也是作为单一设备统一运行的,例如路由协议会作为单一设备统一计算。这样省去了设备间大量协议报文的交互,简化了网络运行,缩短了网络动荡时的收敛时间。IRF技术的这一特性是常见的集群技术所不具备的,后者仅仅能完成设备管理上的统一,而集群中的设备在网络中仍然分别作为独立节点运行。

3)低成本。IRF技术是将一些较低端的设备虚拟成为一个相对高端的设备使用,从而具有高端设备的端口密度和带宽,以及低端设备的成本。比直接使用高端设备具有成本优势。

4)强大的网络扩展能力。通过增加成员设备,可以轻松自如的扩展IRF系统的端口数、带宽和处理能力。

5)保护用户投资。由于具有强大的扩展能力,当用户进行网络升级时,不需要替换掉原有设备,只需要增加新设备既可。很好的保护了用户投资。

6)高可靠性。IRF的高可靠性体现在多个方面,例如:成员设备之间IRF物理端口支持聚合功能,IRF系统和上、下层设备之间的物理连接也支持聚合功能,这样通过多链路备份提高了IRF系统的可靠性;IRF系统由多台成员设备组成,Master设备负责IRF系统的运行、管理和维护,Slave设备在作为备份的同时也可以处理业务,一旦Master设备故障,系统会迅速自动选举新的Master,以保证通过IRF系统的业务不中断,从而实现了设备的1:N备份。IRF是网络可靠性保障的最优解决方案。

7)高性能。由于IRF系统是由多个支持IRF特性的单机设备虚拟化而成的,IRF系统的交换容量和端口数量就是IRF内部所有单机设备交换容量和端口数量的总和。因此,IRF技术能够通过多个单机设备的虚拟化,轻易的将设备的核心交换能力、用户端口的密度扩大数倍,从而大幅度提高了设备的性能。

8)丰富的功能。IRF支持包括IPv4、IPv6、MPLS、安全特性、OAA插卡、高可用性等全部交换机特性,并且能够高效稳定地运行这些功能,大大扩展了IRF设备的应用范围。

9)广泛的产品支持。IRF技术作为一种通用的虚拟化技术,对不同形态产品的虚拟化一体化的实现,使用同一技术,同时支持盒式设备的虚拟化,以及框式分布式设备的虚拟化。

5 结束语

随着数据中心的需求不断增大,尤其是云计算技术的普及,下一代数据中心将面临更大的挑战。数据中心的虚拟化还将继续,类似于IRF2的虚拟化技术将会不断出现,以满足新一代数据中心的新增需求。

摘要：H3C的IRF是一种应用于新一代数据中心网络虚拟化的技术。利用IRF技术可以实现数据中心网络的“横向整合”和实现数据中心网络的高可靠性。与传统的数据中心网络技术相比,IRF技术具有很多优势。

关键词：数据中心,虚拟化,IRF,可靠性

参考文献

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[2]项明.网络虚拟化IRF2技术架构[J].IP领航,2009(6).

[3]曹剑.让网络变的简单——不断演进的智能弹性架构技术[J].IP领航,2009(6).

[4]郭英鹏,翟丽娜.数据中心网络发展简析[J].邮电设计技术,2011(8).

IRF技术 第4篇

网络拥塞是指持续过载的网络状态, 对网络资源的需求超过固有网络容量, 从而产生拥塞现象。产生网络拥塞的原因是多方面的, 除了因受病毒、木马、不正确的策略设置等方面的软件故障外, 在硬件方面也一样会产生网络拥塞甚至拥堵, 如用于缓存存储空间限制、带宽容量限制、处理器性能方面限制、复杂网络结构中不合理的路由原则设置等方面原因形成了网络拥塞。如果在企事业单位实现高性能内部网络, 必须解决网络拥塞问题, 尤其需要解决网络带宽容量产生的影响。因为从性价比方面考虑, 存储器、处理器的价格相对比较便宜, 在架构、维护方面容易得到解决, 但在网络带宽方面因涉及核心交换等比较昂贵的设备, 使用常规方法解决比较困难, 内部网络与外部网络的许多瓶颈方面问题都出现在处此。

2 传统网络拥塞解决办法

首先解决基础方面网络拥塞问题。检查连接网络的服务器负荷量是否过大、网线制作方法是否有错、网络是否存在回路现象、网络硬件是否存在广播风暴现象、网络中某个端口是否存在瓶颈、系统是否存在限制带宽、网络绑定的协议是否过多, 以及其他基础性的软硬件问题, 以上现象会出现网络拥塞现象。我们要针对以上现象一一排查, 解决网络拥塞。解决因受病毒、木马程序、黑客等非法软件方面原因产生的拥塞问题。如果在网络设备或者网络服务器中存在蠕虫病毒、网页病毒、邮件病毒等病毒, 那么网络一样会出现拥塞现象, 因为它们会产生大量的非法文件对网络带宽造成影响, 从而对网络产生拥塞。

其次解决因硬件问题产生的网络拥塞。网络上交换机、路由器如果带宽容量不够, 会对高性能网络产生网络拥塞, 我们如果解决网络拥塞必须增加与网络配置对应的交换机或者是路由器。

再次解决其他原因产生网络拥塞问题。如:防火墙是否过多使用、不正确网络设备配置策略等方面问题也会产生网络拥塞。

3 IRF2 虚拟化技术原理

目前交换网络面临的需要越来越高, 其可靠性、可用性、可管理性等都面临着越来越高的挑战。高性能网络需求有如下几点:高可靠性;快速收敛;充分利用链路和端口等资源;降低部署和维护的难度。H3C为了解决高性能网络, 引入了IRF2虚拟机化来解决它。另外, IH3C为解决网络冗余设计导致的环路问题, 还引入RSTP/MSTP和VRRP等协议共同解决网络拥塞问题。

IRF2虚拟化技术的主要作用是:极大地简化逻辑网络架构, 提高网络高可靠性、链路高利用率、快速收敛和故障自愈速度等方面性能, 降低了网络设计、部署和维护的难度, 支撑上层应用快速发展变化等方面需求。

如图1-3所示, 利用IRF2技术可以将几台交换机虚拟化成一组设备, 来快速提高网络性能 (一个IRF2堆叠的功能相当于于一台虚拟的逻辑设备) 。

4 利用 IRF2 虚拟化技术解决网络拥塞方法

步骤一:规划并配置IRF成员编号。规划Device A的IRF成员编号是1, Deviec B的成员编号是2, 如图4。所以, 需要在Device A上保留缺省编号, 不需要进行配置;而在Device B上将设备的成员编号修改为2。在Device B上的配置和显示信息如下。

然后将两台设备断电, 连接IRF链路, 然后再将两台设备上电。提示:IRF编号一旦曾经更改, 则一直有效, 擦除配置文件也不会丢失。

步骤二:配置IRF端口并形成IRF。在Device A上创建设备IRF端口2, 与物理端 口Ten-Gigabit Ethernet 1/0/25和T e n - G i g a b i t E t h e r n e t 1 / 0 / 2 6绑定, 并保存配置。

5 传统网络和 IRF2 虚拟化技术两种网络搭建比较

传统网络和IRF2虚拟化技术两种网络搭建比较, 如表1所示。

6 结语

综上所述, 利用IRF2虚拟化技术可大大提高资源利用率, 可使设备获得更高性能, 简化网络规划和管理, 降低故障中断时间, 同时能满足现代化高性能交换网络的需求。

摘要：在计算机信息化盛行的今天, 计算机网络信息化应用非常普及, 网络范围覆盖也非常广泛, 大的覆盖一个大型企业或是一个地区, 甚至是一个国家, 小的覆盖一个小型家庭网络或者中小型企业网络。由于信息化应用越来越普及, 相应使用网络的人也越来越多, 所以网络带宽也要相应增加, 尤其是人口集中、人数较多的企事业单位 (如学校、大中型企业等单位) , 需要的带宽更多。在网络带宽无法增加的前提下, 如果没有合理的网络配置, 那么会造成网络拥塞甚至拥堵, 网络用户单位因信息沟通不畅在公司运行方面可造成严重影响。笔者主要以H3C系列交换机和某技师学院网络配置为蓝本, 阐述H3C交换机的IRF2虚拟化技术原理及配置方法, 利用其解决大中型网络拥塞等问题, 建立高性能大型计算机的内部网络。

关键词：IRF2虚拟化技术,高性能网络,网络拥塞

参考文献

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[4]常郅博.基于高性能网络虚拟化的可调节信用值调度算法研究[D].上海交通大学2013.

IRF技术 第5篇

作为交际工具的语言, 英语的口语教学目的是培养和发展学生使用这种交际工具的能力。教育部 (2007) 颁布的《大学英语课程教学要求》指出:“大学英语的教学目标是培养学生的英语综合应用能力, 特别是听说能力, 使他们在今后的学习、工作和社会交往中能用英语有效地进行交际。同时, 增强其自主学习能力, 提高综合文化素养, 以适应我国社会发展和国际交流的需要。”21世纪, 国际化的发展趋势对英语教学, 特别是口语教学提出更高的要求。语言交流在对外交往中是至关重要的, 所以英语教学尤其要重视交际能力的培养。有效的学习模式是获得交际能力的关键之一, 这就要求英语口语教师探索新型的教学模式, 着重培养学生的听说能力, 达到听说俱佳的目的。只有这样, 培养出来的学生才会更适应社会的发展。

2. IRF模式延伸下的大学英语口语教学策略的理据

随着经济的发展, 社会对国际化人才的需求越来越多, 在对外交往中语言交流是至关重要的, 因此, 老师引导和帮助学生提高口语水平与能力就显得尤为重要。但是, 在实际教学过程中, 有些教师已习惯传统教学模式和方法, 知识灌输式的传授仍然主导着课堂, 忽视口语交际能力、英语思维能力及语言学习运用能力的培养。有些教师认为课堂时间有限, 无法让学生充分进行口语练习, 进而一味注重课外的活动练习, 忽略课堂基础的学习, 造成学生口语表达错误百出, 无法用英语与人沟通交流。

2.1 IRF话语结构与大学英语口语教学

2.1.1基于IRF的四种话语结构

在以Sinclair和Coulthard (1975) 为代表的伯明翰学派提出的“伯明翰模式”中, 回合 (exchange) 是师生会话的基本单位。典型的回合由IRF三个话步组成:教师引发 (initiation) —学生应答 (response) —教师反馈或后续话语 (feedback or followup) , 简称为IRF (范文芳, 马靖香, 2011) 。在英语教学的不同阶段, 这个模式呈现出不同的形式。对于课堂教学的第一阶段, 也就是教师讲解语言点和语言技能的阶段, 师生话语的分析表明, 一般有四种类型的话语结构 (张浩群, 方文礼, 2009) : (1) 发起—反应—反馈 (IRF:initiation-response-feedback) , (2) 发起—反应—反馈—反 应 (IRFR:initiation-response-feedback-response) , (3) 发起-反应 [发起1—反应1 (发起2—反应2) ]—反馈 (IR [I1R1 (I2R2) ]F) , (4) 发起—反应1—反馈1/反应2—反馈2 (IR1F1/R2F2) 。

其中, 第三种和第四种话语结构是基本结构 (IRF) 的变换模式。经研究发现, 如果教师放松对课堂的控制, 学生会有更多的机会参与互动, 整个课堂教学的结构就不会单调, 第三种和第四种话语结构出现的频率就会更高。长期以来, 许多教师受传统教学法的束缚, 把教学重点集中在IRF基本话语结构上, 这种方法能起到传授知识的作用, 有利于教师对课堂组织的控制, 但它忽视学生是口语课堂输出的主体, 在这种基本结构的教学模式中, 学生只能被动地接受知识, 无法主动参与课堂教学, 最终导致学生丧失学习口语的信心, 表达能力差, 更谈不上提高口语水平。将IRF话语结构的变换模式运用到英语口语课堂教学中, 对于优化课堂设置、强化教学效果等都具有重要意义。

2.1.2 IRF话语结构中合作学习理论的应用

在上述讨论的IRF变换模式的第三、四种结构中, 教师与学生会有若干反馈与反应的过程, 丰富多样化的课堂在这些过程中与合作学习理论是相得益彰的。合作学习 (Cooperative learning) 由美国著名教育家David Koonts于20世纪70年代提出并倡导实施。在合作学习教学模式中, 主要以小组形式进行学习。学生所要面对的口语练习对象是两三名学生, 而不再是班集体和代表权威的教师, 表达方式也不完全是固定的一问一答式。在这种宽松的气氛下, 学生的焦虑值下降, 能够更好地表现自己, 同时增加语言实践的机会, 使得每个学生都可以积极参与到课堂活动中。其优势在于:可以充分发挥并落实沟通式语言教学, 更有利于学生独立思考, 强化学习的责任感, 便于与其他教学策略配合使用, 这一理论也符合我国民族文化传统, 值得在英语课堂教学中大力提倡 (彭小红, 2005) 。

2.2 IEDC模式与大学英语口语教学

英语寝室与课堂教学互动教学模式是针对学生英语学习中存在读写能力强但听说能力差的“哑巴英语”问题, 吸收我国古代教育思想及当代教学理论而形成的一套独特的互动教学法, 即在课后及学生寝室, 开展多种形式的英语交流活动, 与课堂教学形成互动。通过制定七大教学原则及八大长效联动措施, 规范和保障“英语寝室”教学模式的有效开展。良好的学习氛围, 促进了学校创新文化的构建, 达到了较好的教学效果, 使得学生成绩有了较大的提高。

2.2.1 IEDC模式在英语口语课堂内外学习中的应用

英语寝室与课堂教学互动 (Interaction of English Dormitory and Class—teaching) 教学模式 , 是依据新 的大学英语 教学要求, 根据Krashen的二语习得理论和交际教学法的教学原则, 从英语教学实践出发设计的一种大学英语教学模式 (张俊英, 2006) 。该教学模式要求学生课前做好话题预习, 每天固定一个时间段在寝室用英语谈论与课文有关的话题, 课堂上通过各种形式汇报练习情况, 如角色扮演、对话等。教师每次课都要布置英语口语作业, 课堂上当场打分, 记录学生每次的口语完成情况和参与程度。同时, 在期末的口语考试中, 增加与大学英语教材的结合, 加强做学知识的整合性。在整个教学过程中, 该教学模式充分体现了学生的学习主体地位, 发挥了教师作为教学组织者、监督者的作用。此外, 口语教学与读写课程的结合, 课堂教学与学生“英语寝室”活动的互动, 使课堂教学与“英语寝室”活动成为有机的统一体, 即教学内容统一, 教学目标统一, 教学双方统一, 并且相互补充, 相互促进。

2.2.2 IEDC模式中英语口语课堂内外的测试

IEDC模式中的口语测试分为非正式测试和正式测试。非正式测试蕴含于课堂教学和课外英语寝室练习中, 教师可根据课堂出勤、课堂表现、课堂任务和课外英语寝室任务的完成情况打分; 期末口语测试是正式测试, 占期末总评成绩的40%, 其目的是测量经过一个阶段的课堂口语教学后, 学生英语口语能力所达到的程度, 同时也是为了测量和评估教师依据IEDC教学模式施教的情况。考试采取评委组和学生组面对面 (Face to Face) 、一对一的形式, 为了实现听说读写译全面发展的教学目标, 我们结合大学英语的相关教材内容, 增加与其相关的测试。通过这种课堂检查和成绩分配的方法, 从教学管理机制上对学生的口语练习进行监督和约束。教师在这一评测机制中扮演着绝对重要的“导演”角色, 一定要对每一次的课堂口语检查都从严要求, 落实好奖惩体制, 保证评测反馈的真实性和有效性。

3. IRF模式延伸下的大学英语口语教学的实证研究

我们提出的IRF模式延伸下的新型口语教学模式在理论上是可行的, 该部分将用教学实验来检验该策略能否有效提高教学效率, 能否提高学生的英语综合能力, 尤其是有助于培养学生的英语交流能力。在此次研究的实验设计中, 我们将实验对象, 即参与此次实验的大学英语口语课学习者们作为其中的一个不变量, 他们将参加前后两次的英语口语测试, 并根据两次考试成绩的变化, 说明他们口语能力的改变。据此, 我们选取了2012级商学院国际经济与贸易1、2、3班作为实验对象, 并分别从这三个班级中选取15名学生作为实验标本。我们将这三个班的学生分别命名为实验小组1、实验小组2和实验小组3, 他们的实验成绩作为此次实验的数据来源。

在保持实验对象、实验方式和实验时间不变的同时, 此次实验中的唯一变量是三个选定班级的大学口语英语的教学模式。我们进行不同的教学模式, 对于实验小组1, 我们仍旧沿用传统的教学研究策略—单一注重课堂方面的培养;对于实验小组2, 采用传统的单一注重课外练习培养的教学模式;而对于实验小组3, 我们将使用由上文所述理论衍生出的新的教学模式, 即IRF变换模式和正规化的IEDC模式相结合的新型大学英语口语教学方法。

通过三个实验班级英语口语表达成绩的上升或下降幅度对比, 检验新的大学英语口语教学模式是否有优势, 是否更有利于大学英语口语的课堂教学, 是否更有利于学生英语口语能力的提升。在三个班级的整体平均成绩比较中, 实验小组1和2的提升值分别为4.4和4.8分, 实验小组3为8.3分, 小组3要比小组1和2的平均值分别高出3.9和3.5分, 约占其增长值的88.6%和72.9%。通过以上的数据分析我们可以得出以下结论:

(1) 经过与传统教学模式的直观比较, 对于其对学生英语口语能力的提高来说, 在相同的实验周期内和使用相同大学英语口语材料的情况下, 这种新型的口语教学模式对提高学生学习口语的兴趣和能力具有显著的效果, 能在一定程度上强化大学英语口语课堂教学效果, 与传统教学模式相比, 有其优势。

(2) 在三种教学模式下, 都出现了学生词汇成绩下滑的情况, 其中在实验小组1和2中, 成绩下滑幅度最大的分别为7、9分, 而在实验小组3中为7分。新的教学模式在这一方面的效果并不是很明显, 并不是占有绝对性的优势, 那么我们在将新的教学模式应用于课堂实践时, 还要考虑到其他方面的因素, 必须将其和其他方法相互配合使用, 这样才能达到更好的教学效果。

4.结论与启示

口语能力是语言综合应用能力中不可缺少的部分, 也是语言习得输出的一个重要环节, 传统教学方法和模式使得多数学习者忽视口语的实际输出和应用能力, 合理的教学模式, 既能引导学生主动地参与知识的建构过程, 体会到英语学习的挑战和乐趣, 增强学习自信心, 又能让学生养成课堂内外整体学习的良好习惯, 开发学习潜能, 实现教学相长, 达到更好的教学效果。总之, 口语教学模式的优化, 对于更好地实现教学目标, 为社会培养出更多的优秀实用性口语人才, 有着重要的意义, 值得进一步研究。

参考文献

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IRF技术 第6篇

就农业科技投入、科研成果产出与农业经济发展关系问题,以朱希刚等[1]为代表的国内学者较早开展了定量研究, 测算了农业科研成果的社会经济效益和贡献率;Fan和Pardey[2]研究指出,广义的农业科技进步贡献率高估了中国农业科研的贡献,中国1965-1993年间农业科研投资对农业经济发展的贡献仅占20%,并呈逐渐下降趋势。21世纪以来,农业科研财政投入与农业经济发展的因果关系一度成为研究热点。已有学者采用向量自回归( vectorautoregression, VAR) 模型 ,研究结果支持了“农业科技投入与农业总产值存在单向Granger因果关系”这一结论[3,4,5]。Sparger等[6]以美国农业科研投资为例,指出公益性研究是促进农业经济发展的主要原因。

目前,独立研究某成果的经济效益的较多,关于农业科研成果与经济整体关系的研究较少。韦开蕾等[7]以农业专利申请数代表农业科研成果,采用CD函数估计出农业科研成果对农业经济增长的贡献为25.4%; 还有学者研究了我国农业科研成果与技术转化存在的制度和体制障碍问题[8,9]。近年来,脉冲响应函数( impulse response function, IRF) 被引入VAR模型。Oehmke和Schimmelpeenni[10]运用IRF方法研究了1890-1990年美国农业科技投入与农业生产力的动态关系, 认为农业科研财政投入对农业生产力的正影响在第3年达到最高。国内不同研究得出了不同结论,吴林海等[11]研究指出,1986-2011年间农业科技投入在第3期后对农业经济发展有日趋显著的正影响;张日新等[12]分析认为1990-2006年农业科技投入对农业增长的响应程度随滞后期的延长而逐渐减弱;梁平和梁彭勇[13]研究则阐明我国农业科技投入与农业经济发展之间存在着较强的交互响应作用。

综上所述, 农业科研财政投入与农业经济发展关系还值得进一步深入分析。第一, 已有研究运用IRF方法分析了农业科技 ( 包括农业科研与农业技术推广) 投入与农业经济发展的动态关系,但鲜有独立地对农业科研与农业经济发展动态关系的深入研究。大多以农业科技三项经费为投入变量,但“中央及各级财政列支的支持科技开发研究的专项费已多于科技三项费”“, 上海市2003年专项费就是科技三项费的2倍”[14],因此 ,农业科技三项经费既不能很好代表农业科研投入, 也不能很好代表农业技术推广投入。第二,已有研究大多直接分析农业科研财政投入与经济增长的关系,忽略了一个中间变量,即农业科研成果产出。事实上,农业科研财政投入与农业经济发展的关系可以分解为两阶段, 即科研投入转变为论文、专利、专著等科研成果,再通过成果转化、技术推广转化为现实生产力, 两个阶段的实施主体与形式都有较大差异。因此, 本文基于1993-2011年农业科研财政投入、农业科研成果和农业经济发展数据,采用Granger因果关系、脉冲响应函数和方差分解方法,分析农业科研财政投入、农业科研成果和农业经济发展三者因果关系及脉冲响应过程,探讨影响农业科研对农业经济贡献力的政策机制因素及提升农业科研贡献力的措施, 以期为我国农业科研财政投入政策及农业科研体制改革提供依据和决策参考。

1 研究方法

1.1 模型选择

本文关于农业科研投入、产出与经济关系实质是分析两两变量间的因果关系, 以及各变量如何受到自身和其他变量影响的过程。因此选用方法是,在Granger因果关系检验基础上,基于向量自回归模型( VAR) 估计结果 , 进行脉冲响应函数分析( IRF) 和方差分解。根据模型基本原理[15],考虑两个变量( X和Y) 的情形,其滞后期为1-2的VAR模型为:

式中:ai和bi是参数,ε1t和ε2t是扰动项,t= 1, 2, …, t。

在初始0期,X的一个新息扰动ε10在系统不断传递,可得到由X扰动引起的Y响应函数Y( t) 。类似可得到Y的脉冲引起X和Y的响应函数X( t) 。

定义变量X对变量Y的相对方差贡献率为:

式中:s为响应期数,θ1(q)表示由X扰动引起第q期Y的响应,θ2(q)表示由Y扰动引起第q期Y的响应;q=0,1, … ,s-1;δX和δY分别为X和Y各自扰动条件的方差。同理可得Y对Y的相对方差贡献率,X对X的相对方差贡献率,Y对X的相对方差贡献率。

本文主要使用Eviews5.1软件进行相关分析。

1.2 变量选择与数据来源

涉及农业科研财政投入( ARI) 、农业科研成果( RP) 、农业经济发展( AG) 三个变量。农业科研财政投入指农业科研院所和农林高校科研经费投入中政府投资额,包括科研事业费、基建费、专项经费等;农业科研成果用农业科研论文和专利总数表示; 农业经济发展用农业生产总产值表示。为了消除物价影响,以1993年为基准年,以城市居民生活指数为校正因子, 得到可比的农业科研财政投入与农业经济发展相关数据。为了消除数据中的异方差,对所有变量取自然对数, 得到的新变量记为ln ARI、ln RP和ln AG。

数据来源于1993-2011年《中国统计年鉴》、《 全国农业科技统计资料汇编》、《高等学校科技统计资料汇编》、《 中国科技统计年鉴》等年鉴或资料汇编,以及Web of Science TM核心合集。

2 结果与分析

2.1 农业科研投入、产出与经济发展的因果关系

数据平稳是进行VAR建模的前提。采用ADF检验法对数据平稳性进行检验表明,ln ARI、ln RP、ln AG均为一阶平稳序列 ( 表1) , 即差分后的序列( Dln ARI、Dln RP和Dln AG) 为平稳序列。进一步进行Johansen协整检验 表明 ,Dln ARI与Dln AG、Dln ARI与Dln RP、Dln AG与Dln RP三组变量均协整。

农业经济发展与农业科研财政投入之间存在单向因果关系。滞后阶数为3时,95%的置信水平下拒绝“农业科研财政投入不是农业经济的原因”的假设,但不拒绝“农业经济发展不是农业科研财政投入的原因”的假设( 表2) ,即农业科研财政投入是引起农业经济发展变化的原因, 但农业经济发展不是导致农业科研财政投入变化的原因。

农业科研财政投入与科研成果之间无明显因果关系。滞后1-5期的检验结果都不能拒绝原假设,因此可以认为农业科研财政投入与农业科研成果产出之间没有明显的因果关系。其原因可能在于该时期农业科研财政投入增幅波动较大, 但农业科研人力数量和研究能力却不能如此快速的反应。19922011年农业科研财政投入年均增长率为12.38% ,最高为33.3%,最低为-3.7%,有2年为负增长,有3年的增长率在25%以上。

农业科研成果与农业经济发展之间存在单向因果关系。滞后阶数为2时,99%的置信水平下拒绝“农业科研成果不是导致农业经济发展的原因”假设,但不能拒绝“农业经济发展不是农业科研成果的原因”, 即农业科研成果增长会引起农业经济发展变化,但农业经济发展并没有带来农业科研成果的增加。

2.2 农业科研投入与农业经济相互响应及方差贡献

由于Dln ARI、Dln AG均为平稳 序列 , 且存在Granger因果关系,因此可以对它们进行VAR建模。考虑到本研究目的不是为了预测, 而是分析变量间相互作用原理, 这里不对VAR估计结果进行讨论,而是在VAR模型估计结果基础上,分析两变量的脉冲响应函数和方差构成。通过滞后结构分析,选择按滞后1-3期构建VAR模型结果为:

检验期为10期的脉冲响应函数分析结果表明,农业科研财政投入对农业经济发展有持续正影响,农业经济发展对农业科研财政投入有一定负影响,二者不同程度受到自身的短期影响。

农业科研财政投入与农业经济发展之间的脉冲响应表现为, 农业科研财政投入对第1期的农业经济发展没有影响, 但对第2、3、4期的农业经济发展有持续的正影响,并在第3期和第4期达到最高,之后下降到0左右波动。农业经济发展对农业科研财政投入的影响整体为负, 在第2、5期的负影响相对更突出( 图1) 。该结论与王建明[5]、Oehmke[10]、吴林海等[11]研究结论基本一致。

图 1 农业科研财政投入与农业经济发展的相互响应路径Fig. 1 Impulse response between research appropriation and agricultural economic growth

农业科研财政投入和农业经济发展对自身的脉冲响应表现为, 农业科研财政投入对自身滞后1期的影响最强烈,后迅速降低,第4-6期有一定负影响,之后趋近于0( 图2) 。相对而言,农业经济发展对自身的滞后各期的影响则不明显,且影响越来越小。

图 2 农业科研财政投入与农业经济发展对自身的响应路径Fig. 2 Impulse response of research appropriation or agricultural economic growth to itself

农业经济发展波动受自身和农业科研财政投入的共同影响:第1期仅受到自身的影响,第2期时农业科研财政投入的相对方差贡献率为11.12%,第3期迅速增强到45.02%,第4期达到55.36%,第5期之后趋于稳定在约50%( 图3) , 即如果农业经济发展波动的方差仅由自身和农业科研投入解释, 则二者各能解释50%。农业科研财政投入的波动主要来源于自身影响,其相对方差贡献率约97.5%,农业经济发展波动的影响甚微, 其相对方差贡献率仅约2.5%( 图 4) 。该结果进一步支持了前文的 Granger 因果关系检验结论。

图 3 基于农业科研投入的农业经济发展波动的方差构成Fig. 3 Variance decomposition of agricultural economic growth based on appropriation

图 4 农业科研财政投入波动的方差构成Fig. 4 Variance decomposition of appropriation

2.3农业科研成果与农业经济相互响应及方差贡献

对平稳且有Granger因果关系的系统( Dln AG,Dln RP) 按滞后1-2期进行VAR建模,结果为:

农业科研成果的新息扰动在第1期对农业经济发展没有影响, 第2期的影响迅速增强, 并达到最高,第3期有所下降,第4期下降为负,第5期后有持续的弱正影响; 农业经济发展新息扰动对农业科研成果具有正向影响,前3期均为较强的正影响,第4期为负,之后表现出持续的弱正影响( 图5) 。农业科研成果对自身影响明显,从第1期开始,呈现一高一低、一正一负的响应规律,波动幅度随时间推移逐渐减小( 图6) 。

农业经济发展受到自身和农业科研成果的共同影响:第1期时只受到自身影响,第2期时科研成果的相对方差贡献率就达到40.59%,第3期后,科研成果对农业经济发展波动的相对方差贡献率基本稳定在46%左右( 图7) 。农业科研成果的波动主要受自身的影响,其相对方差贡献率约为80%,农业经济发展的相对方差贡献率约为20%( 图8) 。

图 5 农业科研成果与农业经济发展相互响应路径Fig. 5 Impulse response between research output and agricultural economic growth

图 6 农业科研成果对自身的响应路径Fig. 6 Impulse response of research output to itself

图 7 基于农业科研成果的农业经济发展波动的方差构成Fig. 7 Variance decomposition of agricultural economic growth based on research output

3 结论与建议

3.1 结论

农业科研财政投入与农业经济发展之间存在单向因果关系, 农业科研财政投入增长促进了农业经济发展。这种因果关系主要源自农业科研成果与农业经济发展之间的单向因果关系。由于农业科研财政投入增幅波动较大, 科研活动人员数量与科研能力不能及时相应调整, 导致农业科研财政投入与农业科研成果之间无显著因果关系。农业经济发展反哺农业科研的效果不明显, 甚至存在有一定的负面影响。

图 8 农业科研成果波动的方差构成Fig. 8 Variance decomposition of research output

农业科研财政投入、科研成果对农业经济发展具有滞后的长期正影响,但贡献率有限。农业科研财政投入对农业经济发展的影响在滞后3-4期时最大, 它对农业经济发展波动的相对方差贡献率约为50%。农业科研成果在第2-3期时对农业经济发展产生较大影响, 它对农业经济发展波动的相对方差贡献率为46%左右。

3.2 建议

1) 进一步加大农业科研财政投入强度。2007年美国联邦所属农业科研机构的政府资金占科研活动收入的96.8%[16], 而同年中国农业科学院政府资金比例仅75.5%, 这与农业在我国国民经济中的地位不符,也与农业科研对第一产业产值的贡献不符。虽然近年来农业科研投入大幅提升, 农业科研条件得到极大改善, 但是我国农业科研投资强度远低于世界平均水平, 有的农业高校人均科研经费仅5 000元,因此,我国农业科研及其对农业经济的作用还有很大的发掘潜力, 应加大农业科研投资强度挖掘这些潜力。

2) 制定农业科研财政稳定增长的长效政策,形成农业科研财政投入稳定增长促进农业科研成果稳定增长的有效机制。正如Sparger研究指出“如果研究经费不稳定, 相反会使该期农业生产力下降”[6]。近年来农业科研经费增长率波动较大, 甚至出现负增长,不仅不符合科学研究循序渐进和持续性规律,也对研究机构和研究者决策产生干扰, 不利于科研可持续、稳定发展,削弱了农业科研对农业经济增长的贡献。因此,保证农业科研财政投入稳定增长对农业科研良性发展意义重大。

3) 积极引导农业科研面向农业生产重大基础性、应用性问题,实现研需有机衔接,充分发挥农业科研对农业经济发展的支撑和促进作用。当前,追求SCI论文数及影响因子的科研评价机制, 以及从实验室到实验室的学习和科研经历,使大部分年轻的农业科研工作者言必谈“分子”,科研工作严重脱离实践,使农业生产面临的重大基础性、应用性问题得不到快速有效解决。因此各级农业科研项目立项、验收和绩效评价需突出需求性、应用性导向,防止为研究而研究。

IRF技术 第7篇

IRF6基因是迄今发现的最有价值的、与NSCL/P致病有关的基因之一[4]。在不同的种族的研究中证实了IRF6基因在NSCL/P的发生中发挥着一定的作用[5,6,7,8,9,10]。但是迄今为止在中国人群中,还没有发现有关于IRF6基因与NSCL/P发生的相关性研究。为此,我们选择目前国外研究结果较一致的IRF6基因作为候选基因,研究在中国西部人群中IRF6基因多态位点与NSCL/P相关性。我们首先选择了V274I多态位点,研究证实了IRF6基因该位点与中国西部人群唇腭裂的发生有强的相关性[11]。本次我们选择研究rs2013162 和 rs2235375 2 个多态位点与非综合征型唇腭裂的相关性。

1 材料与方法

1.1 实验对象

本研究病例组所收集的样本来自于2004～2007 年就诊于宁夏医科大学附属口腔医院,宁夏银川市口腔医院和四川大学华西口腔医学院的唇腭裂患者的核心家庭(患者及双亲)。所有样本家族三代为中国西部人群。经宁夏医科大学伦理委员会批准,与患者父母签订书面知情同意书后,采集外周全血5 ml,并详细填写问卷调查表。所有样本中排除了综合征型唇腭裂。其中NSCL/P患儿332 例,患者父亲243 例,患者母亲289 例,完整核心家庭206 个。对照组样本收集同期的正常新生儿脐带血174 例 (无全身遗传性疾病,无家族性遗传性疾病史,在性别和出生地区尽可能与病例组匹配)。

1.2 基因组DNA提取,PCR扩增、酶切及基因分型

将收集的5 ml全血,ACD抗凝,采用酚氯仿法提取基因组DNA。应用Primer 5.0软件设计引物、内切酶。对2 个多态位点进行PCR扩增(表 1)。用限制性核酸内切酶对PCR产物酶切。将酶切产物进行2%琼脂糖凝胶电泳。根据酶切产物电泳后因不同片段长度的DNA泳动速度不同所形成的电泳条带的位置不同来进行基因分型。为验证基因分型是否正确,随机挑选10%的标本进行直接测序,同时设立阳性内对照以验证基因分型结果。

1.3 统计分析

对患者双亲和对照组基因型进行Hardy- Weinberg平衡检验。利用SPSS11.5软件对患者及其父母与对照组等位基因和基因型进行病例-对照分析。对双亲中含有杂合子的核心家庭 SNPs位点等位基因进行传递不平衡检验(transmission disequilibrium test, TDT)分析。 采用family based association test(FBAT1.7.2)软件:(www.biostat.harvard.edu/- fbat/fbat.htm0),分别进行单个SNP位点及多个SNPs位点(单倍型)与NSCL/P之间的相关性的分析[12]。单倍型分析(haplotype association)中,同时加进了我们先前在同一样本组所得的rs2235371(V274I)位点的结果数据,进行合并分析统计。采用2点及3点2 种状态组合分析。

2 结 果

2.1 基因分型

根据酶切后产物电泳条带的差异来确定基因型,如图 1所示。随机挑选10%的标本进行直接测序,测序结果与酶切后基因分型结果完全吻合。

2.2 Hardy- Weinberg平衡检验(HW)

对患者父母以及对照组基因型进行Hardy- Weinberg平衡检验,发现rs2013162(A), rs2235375(B) 2 个位点患者父母以及对照组基因型频率分布均符合Hardy- Weinberg平衡。

2.3 病例对照分析

患者及其父母以及对照组等位基因和基因型频率的分布及比较如表 2所示。在 rs2235375位点,患者和对照组比较,基因型和等位基因的频率均存在显著性统计学差异(P=0.001, P=0.002)。而在rs2013162位点均无统计学差异存在(P=0.897, P=0.782)。患者父母与对照组比较, 2 个位点均显示无统计学差异。

2.4 TDT检验

对含有杂合子信息双亲的核心家庭进行TDT分析,结果如表 3所示。在rs2235375位点,G等位基因在唇腭裂患者中存在过传递(P=0.000),而在rs2013162位点没有统计学差异(P=0.705)。应用FABAT软件分析也得到了同样的结果。

A: M: pUC19/MspI DNA相对分子质量标准(50 bp DNA marker);箭头所示250 bp条带。1和6泳道:纯合子AA; 3和4泳道:纯合子 CC; 2和5泳道:杂合子CA。B: M: pUC19/MspI DNA相对分子质量标准(50 bp DNA marker);箭头所示150 bp条带; 1泳道:纯合子CC; 2和4泳道:杂合子CG; 3泳道:纯合子GG A: Lane M is the 50 bp DNA marker (pUC 19 DNA/MspI) with the arrow head denoting the 250 bp band. Lanes 1 and 6 represent individuals who are homozygous AA, 3 and 4 represent homozygous CC, 2 and 5 represent heterozygous CA, respectively. B: Lane M is the 50 bp DNA marker with the arrow head denoting the 150 bp band. Lanes 1 represent homozygous CC, and 2 and 4 represent heterozygous CG, 3 represent individuals who are homozygous GG, respectively

2.5 单倍型分析

单倍型分析中, 我们同时对我们先前在同一样本组所得的rs2235371(V274I)位点的结果数据进行合并分析统计,采用2点及3点2 种状态组合分析。所得的有意义的结果如表4所示。

3 讨 论

唇腭裂是一种由遗传与环境因素联合交互作用所造成的复杂疾病,在不同人群每个因素所起的作用是不同的[13]。本研究分析了206 个完整3 人核心家系以及174 例对照组IRF6基因rs2013162 和 rs2235375 2 个标签多态位点基因型及等位基因频率分布。其中2 多态位点的常见C等位基因在正常对照组中频率分别为54.3%和 57.6%,这与先前Scapoli 等[6], Blanton 等[7]报道的在意大利人群和欧洲美国人群的55%基本上是一致的。

患者双亲以及正常对照组均遵循Hardy- Weinberg平衡。TDT检验只分析从杂合子父母传递给子代患者不同等位基因的次数是否存在差异。与病例对照模式的关联分析相比,TDT分析的优点是消除了病例对照模式分析中患者群体和对照群体遗传背景差异造成的影响,可完全消除种族分层引起的误差。因此,本研究得出的相关性的结果具有较强的可靠性。

在本研究中,我们所选择的IRF6基因的2 个SNPs 位点rs2235375 和rs2013162,在先前的欧美人群中(意大利,美国德克萨斯和比利时人群)和亚洲人群(台湾,新加坡人群)中,应用TDT的核心家系分析,都发现与NSCL/P的发生有强的相关性[5,6,7,8,9,10]。 我们的研究结果也同样证实在rs2235375位点,常见的C 等位基因存在着传递不平衡和 G 等位基因的过传递(均P=0.002)。但是,在 rs2013162 位点,我们的研究结果与先前的研究报道刚好相反,无论是病例对照研究还是TDT分析都没有发现存在显著性差异和传递的不平衡。这可能是由于不同的种族人群所造成的差异,因而出现相反的结果也是正常现象。

HWE:Hardy-Weinberg平衡检验

(1)常见等位基因;(2)常见等位基因频率;(3)常见等位基因传递没有传递;(4)传递不平衡检验的P值

P:传递不平衡P值;SNP位点放入顺序:rs2013162-rs2235375-rs2235371(V 274I);X:没有计算在内的SNP位点

值得注意的是,虽然在 rs2013162 位点单点分析时得出的是阴性结果,然而在单倍型的分析中我们发现,rs2013162 位点的常见等位基因C参与了所有有统计学意义的2点或者3点组合的5种单倍型的组合中。最有意义的单倍型组合是C- G- C (顺序为: rs2013162- rs2235375- rs2235371, P=0.000 525)。所有携带rs2235375位点C等位基因和 rs2235371位点T等位基因的单倍型组合 (C- C, C- T, C- C- T单倍型) 都显示了显著性的传递不平衡。

通过对IRF6基因多态性的研究,使我们认识到了个体基因型的重要意义。启发我们在今后的研究中,对非综合征型唇腭裂的分类不能单纯按照表型,而更应该按照基因型进行分层分析。在以后的研究中,有必要将母亲孕期环境暴露因素与IRF6基因型共同研究,特别是检测那些具有某种特定基因型的唇腭裂患儿母亲的孕期环境暴露因素,以增强研究中统计分析力度。很可能环境因素对一些具有特殊基因型的孕妇具有更强的效应(比如对那些婴儿是rs2235371 CC基因型唇腭裂的母亲),导致特定基因型在胚胎中高表达。如果环境因素真的在IRF6表达通路中起作用,这将有助于发现特定环境因素与基因共同作用机制。