| 出版日期：2002-03-11 总期号：1099 本年期号：16 |
|
 |
企业构建局域网非交换莫取
尹燕 随着网络技术和通信技术的不断发展，交换局域网成为目前企业网络建设的主流。 企业构建局域网以需求为导向，以应用为目的，合理地进行网络规划。 随着网络技术和通信技术的不断发展，交换局域网成为目前企业网络建设的主流。这其中包括两类交换式网络∶ATM和交换以太网。由于ATM技术非常复杂，难于理解，对ATM网络的管理和维护也比较困难。再加上目前企业的主要应用是MIS和办公自动化系统，不能充分地享受到ATM固有的服务质量，因此目前ATM比较多地用于广域网，对于企业的局域网来说，ATM不是理想的选择。 多年来的应用和实践证明，以太网技术是一种非常成熟、经济、互连性好，升级容易，组网简单，应用范围广的桌面网络技术。1995年发展出快速以太网，在最初的以太网标准的基础上给出先进的千兆以太网方案。快速以太网是以太网发展过程中一大技术进步和转折点，在市场上获得巨大成功，再加上虚拟局域网VLAN和第三层交换等技术，以太网局域网的性能和能力有大幅度的提高。 交换以太网扬长避短 传统的局域网采用共享介质的访问模式，通常为共享以太网。工作站和应用服务器通过双绞线连接到集线器中，传输带宽为10M。当工作站比较多或分布相对分散时，将几个集线器进行级连构成一个星型的网络拓扑结构。由于双绞线的传输距离和集线器的级连层次都有所限制，因此当传输距离较长时，一般采用粗缆或光缆作为网络的主干。集线器通过收发器连接到主干，构成一个总线+星型的网络拓扑结构。不论网络的拓扑结构如何，共享介质的访问模式决定了网络工作站不能太多，否则很容易造成网络拥挤、性能降低，甚至导致瘫痪。共享介质的局域网模式已经不能适应企业的应用了，必须采用更先进的网络技术来构建企业的网络。 交换以太网从根本上改变了传统以太网“共享介质”的工作方式，它可以通过以太网交换机支持交换机端口之间的多个并发连接，实现多结点之间数据的并发传输，因此可以改善网络的性能及服务质量。以太交换网的核心设备是以太网交换机，每一个连接到交换机的计算机都可以独占带宽。根据网络主干的传输速度，交换以太网又可以分为百兆以太交换网和千兆以太交换网，万兆以太交换网产品正处于开发和推广之中，相信不久的将来，万兆以太交换网将会成为网络建设的主流。 就目前而言，千兆以太网技术和标准以及千兆交换产品都非常成熟。从企业的发展来看，企业在进行网络建设或网络升级时，最理想的选择就是千兆以太交换网。构建千兆以太网首先需要一台或几台千兆以太网交换机作为网络主干设备。千兆以太网交换机一般都采用机箱式模块化设计，企业可以根据实际的应用选择需要的模块。一般情况下，需要选择一个千兆以太网模块用于网络主干的连接和应用服务器的接入，选择一个百兆以太网模块用来下连10/100M的桌面交换机或关键业务的工作站。千兆交换机都可以提供高达几十甚至上百个吉位的背板交换速度，在进行比较复杂或大业务量的分布计算时，可以充分保证传输的带宽。 部署千兆以太网 千兆交换机分为二层交换机和三层交换机两种，二层交换机在数据链路层对数据进行交换，而三层交换机在网络层实现了数据包的高速转发，因此在某种意义上可以说，它是一个带有路由功能的二层交换机。但并不是二层交换机和路由器的简单结合，三层交换机的背板交换速度和性能要比二层交换机高出许多，三层交换机又称为路由交换机。二层交换机和三层交换机都支持VLAN（虚拟局域网）技术，可以对交换机的每一个端口打标记（划分VLAN）。不论端口是否位于同一个千兆交换机中，只要端口的标记相同，这些端口所连接的计算机或下连的网络设备逻辑上都位于一个VLAN中。 同一VLAN的计算机之间可以直接进行通信，与所在的物理位置无关，不同VLAN的计算机需要通过路由器才能相互访问。这样既提高了网络系统的安全性，而且可以将广播信息限制在一定范围内，有利于提高网络性能。当网络中划分了多个VLAN时，如果主干设备是二层千兆交换机，在网络主干中还需要设置一台路由器，为结点的跨VLAN访问提供路由；如果是三层交换机，则可以直接利用其路由功能跨越多个VLAN进行访问了。 
图1 二层千兆交换机+路由器构成网络主干 在构建千兆以太网时，如果网络主干由多个结点构成，从资金投入的方面考虑，可以建立一个由二层交换机和路由器为主干下连10/100M桌面交换机的网络模式。如果从网络性能方面考虑，主干设备全部采用三层交换机。在这种模式下，可以充分发挥网络的性能，同时也提供了网络的路由冗余能力，保证了网络的可靠性，当然资金投入也是比较大的。一种折衷的办法就是，网络主干采用两台三层交换机，其余主干设备全部采用二层交换机，这样不但可以满足应用的需要，还提供了网络的路由冗余，最主要的是可以相应地减少资金的投入。 下面给出两种千兆以太网的模型： 1．二层千兆交换机+路由器构成网络主干 在这种模式中，放置在不同建筑物中的三个二层千兆交换机中的千兆网模块端口通过单膜光纤连接起来，构成网络的主干，传输速率为1000Mbps。并通过光纤将路由器接入到中心的二层交换机中，为三个二层交换机端口划分的VLAN提供路由。所有的应用服务器（包括数据库服务器、Web服务器或电子邮件服务器等）均安装千兆以太网卡，通过单膜光纤或多膜光纤与二层交换机的千兆端口连接。这样，在对服务器进行访问时，就可以利用最大的传输带宽。二层交换机下连10/100M的桌面交换机或关键业务的工作站。一般工作站则接入到桌面交换机中。因为独占100M的带宽，对于一般工作站来说这个传输带宽已经足够了。 2．三层千兆交换机+二层千兆交换机 
图2 三层千兆交换机+二层千兆交换机 在图2所示的网络结构中，网络主干放置在不同建筑物中的两个三层千兆交换机和两个二层千兆交换机构成。由于三层交换机具有路由功能，因此主干不需要接入路由器。主干采用两个三层交换机的目的是为整个网络提供路由冗余。如果选用一台三层交换机，当正常工作时，各个VLAN中的工作站均能访问整个网络资源，但是一旦其发生故障，那么整个网络也就真正地被划分成了几个“局域网”，“局域网”之间的工作站不能互相访问，这就会影响到日常的应用。选用两台三层交换机时，一台出现故障，另一台还可以继续提供路由功能，不会影响整个网络的运行。 在进行网络主干的连接时，可以采用MLT(MultiLink Trunk)技术。以两个千兆以太端口通过两对光纤与另一台主干设备的两个千兆端口相连，并通过设置将两个端口进行绑定。这样做的好处就是当光纤链路正常时，主干速度可以提高一倍，而且如果一对光纤断开，另一对可以继续传输信息，提供了主干的链接冗余。其他设备的接入和图1中的一样，这里就不再说明了。 千兆以太网技术在单模光纤的传输距离现在已经达到4000m，对于园区建筑物之间的互连环境已经足够了。而且千兆以太网采用和传统的以太网相同的帧长、帧格式和媒体访问层协议，它保护了用户在设备和技术方面的投资。另外，IP QoS技术日趋成熟以及IP语音和视频应用技术的不断发展，逐步取代了传统的基于ATM QoS实现语音和视频应用。目前，几乎所有网络厂商都推出了千兆以太网产品，千兆以太网已成为市场主流。 企业构建局域网是一项投资较大的工程，在具体实施前应该进行详细的考察和论证，以需求为导向，以应用为目的，合理地进行网络规划。在设备选型方面，不盲目追新，应根据企业的实际情况和需求，以较小的资金投入来换取较高的性能才是最实际的。 |
||||||||||||||||||||||||||
