企業內應用局域網傳輸架構

　　     降低通信設備以及制冷設備功耗實現通信機房節能降耗，是通信行業實行節能減排工作的重點，而通過合理機房布局以及線纜管理進行節能降耗往往被人忽視，本期專題我們就機房節能降耗工作采訪ADC公司工程師施潔明先生，看看專家是如何從機房布局以及線纜管理的角度實現節能減排的。

機房布局與線纜管理的作用

綠色機房的概念應該包括節能和環保兩部分，其中節能不僅僅是節省電能，還應該包括節約。這種節約是多方面的，包括節電、節省制冷設備消耗以及設備備份和冗余，其中還應包括機房空間的節約和所有資源的節約。
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如果從有源設備來講，降低功耗是重點，第二是空調制冷，這是兩大重點。而機房降耗牽扯到方方面面的工作，ADC公司是專業從事機房配線產品生產的，側重點更加偏重於機房的布局和線纜管理。

從布局上來講，在機房有三點值得注意。第一點是空間節約；第二點是線纜有效管理，改善空氣對流的通道；第三是提高設備運行的可靠性。可靠性與節能之間的關聯是，由於提高可靠性，所有的關聯費用會降低，維護、管理費用的降低間接起到節能的作用。同時，好的布局和結構還可以提高機房安全性以及節省儀表投入等好處，同時還必須考慮技術的前瞻性，要保證基礎網可以滿足未來的需求。壁紙

合理布局節省空間

合理有效的線纜布局和合理的網絡結構對於節約電能、節能降耗起到重要作用。

現在機房有兩種主要建設局面，一種是集中配線式，另外一種是兩級式的線纜管理，主要是指網絡交換機。

中心配線這種方式的交換機是使用IDG機房那套標准，由一級交換機直接指向服務器，能通過纜線直接到達用戶服務器。

兩級式的交換機的使用主要為了節省線纜布放的壓力，從主交換機到每一列機櫃的頭櫃，在頭櫃放一台二層交換機，主交換機與二層交換機之間用光纜連接。列頭頭櫃交換機通過網線再連接到每一個服務器上去。它的優點是節省從主交換機到用戶服務器線纜的數量。

ADC提倡的是集中的一次性的布線方式。從核心交換機直接通過網線布放到用戶服務器上來。表面上增加線纜數量，但是在節能環保方面比較突出。這種方式可以節省7%～9%機房機架位，對於一個機房來說1000個正常機櫃位大概能節省90個機櫃位。

同時，兩級布線的做法會增加二層交換機，從而增加能耗。如果增加備份的話，會增加很大備份量，這會造成能耗的增加以及端口的浪費。目前每增加1W設備功耗，電源功耗會增加2.8W，這包括制冷和設備用電。集中配線可以降低冗余設備的數量，端口沒有浪費。

另外，還要考慮配線位置。配線在整個網絡機房的中心區，可減少兩邊網線的長度。這就是平面布局方法的考慮，這種考慮一定會節約很大空間。現在機房空間一平方米國內造價差不多在14萬元左右，如果能夠節約空間的話，也將達到節能目標，因為節約就是節能的一種表現。
     Ethernet以太網絡：這是一種局域網絡的聯機技術，也是目前應用最廣泛的網絡協議，它可透過雙絞線、光纖等媒體傳送數字數據。

局域網絡（Local Area Network，LAN，以下簡稱為區網）指的是，在一定區域內的小型計算機網絡，像是用在辦公室、學校教室等環境。目前大部分的局域網絡架構，就是符合IEEE 802.3標准的以太網絡。

「以太（Ether）」這個名詞，是古希臘哲學家所提出的學說，代表一種用來傳遞電磁波的假想介質，就像聲音傳輸需要空氣當介質一般。不過這個介質已經被愛因斯坦等科學家證明不存在了，而上述提到的以太網絡，仍然以此為名，主要是因為它采用了「傳遞電子（電磁）訊號」的概念。

使用以太網絡架構的局域網絡，當計算機要傳遞數據時，它們會把訊息傳遞給所有網絡內的所有主機，因此每一台都會收到這些訊息，這種傳輸方式就是廣播。相對於Internet等廣域網絡，以太網絡可用的頻寬和安全性都會比較高，不過兩者分屬不同的網絡區段。像企業內使用的局域網絡，計算機大多是使用私有IP，這種地址可以讓局域網絡內的計算機彼此辨識，卻不能在因特網上使用。如果我們要讓這些主機連接網絡，除了要跟ISP業者申購上網服務外，還要透過網關器連接區網與Internet，並使用NAT轉址，將私有地址轉換成ISP業者提供的地址，才能連上因特網。

相反地，若是我們要透過因特網連入公司內的局域網絡，則可透過VPN，顧名思義就是虛擬私有網絡，從遠程登入連接企業內部網絡，藉此使用各種內部IT資源。

企業內部網絡與因特網連接方式

一般企業內網絡所采用的IP地址都是私有的，當有人要連至因特網時，再由NAT轉換成對外合法的IP地址；當有外部計算機要連回公司區網時，可透過VPN聯機而從廣域網絡傳輸，登入企業內主機。

局域網
Communications Protocol通訊協議

計算機透過網絡傳輸數據時，需要遵守一定的標准規章，才能讓彼此收送數據，而這套規章，就是通訊協議，也稱為因特網傳輸協議。

通訊協議規范的面向相當廣泛，包含數據傳輸方式及信息安全等規范。若從OSI模型來看，從實體層的電子訊號、纜線規格，到應用層裡面常見的網頁協議HTTP等，都是需要規范，好讓網絡順利運作。

Broadcast廣播

這是一種在計算機在網絡內傳送數據的方式。當同網絡內，有台A計算機要傳送數據給B計算機時，它會向所有在網段內的主機，發出要傳送的數據，並注明要給B計算機，這時網絡上的所有主機都會收到這個數據，並且分析自己是否為接收者，不符合條件的，就會自動將數據丟棄，其它的則會將數據留下來。這種數據傳輸方式，如果很多人發送訊息，且數量大於網絡負載時，局域網絡可能會因此癱瘓，也就是所謂的廣播風暴。

Packet封包

網絡上用來傳輸的數據，裡面都會記錄著來源和目的主機的數據，以及要傳送的數據內容。封包傳遞的方式對應到OSI模型中，是屬於第三層──網絡層的規范。概念上很像我們用信封郵寄一份文件給某人，封包上也會有數據來源和目的計算機的數據，以及我們要傳送的內容。對收件者（目的端計算機）來說，它要的是裡面的文件數據；對郵差（路由器等網絡設備）而言，它需要來源和目的數據才能正確投遞。

Bandwidth帶寬

指的就是網絡速度，也就是指數據在網絡上傳送的數據量有多大。我們可以將帶寬比喻成道路規模，而規模越大，能夠同時運載的車流量（網絡數據量）也就越多。

通常帶寬是以bps來計算，也就是每秒傳送了多少bit（位），這和我們平時計算機使用的儲存單位byte（字節）有些不同。由於1 byte等於8 bits，所以ISP業者提供的2M（2000K）下載帶寬，換算成byte，大約每秒250KB。

MAC Address，Media Access Control Address
物理地址

這個地址是由12個16進位的數字所組成的，當網卡等設備在傳輸數據時，可以透過這個獨一無二的地址來判斷網絡設備。這和IP地址有點類似，也是用來判斷網絡傳輸的來源與目的端，不過IP地址運作是對應OSI的網絡層，而MAC Address則是在數據鏈路層中。

MAC地址是網絡設備在制造時，由廠商直接記錄在硬件中，裡面包含了制造廠商及該設備的序號，這組號碼是不能變更的。

Gateway網關

當有不同的網絡需要連接時，它們之間就需要一個網關作為中介，以便彼此傳輸數據。由於不同型態的網絡，所使用的通訊協議差異很大，有些網絡甚至使用完全不同的傳輸媒體，像是有線網絡與無線網絡。

而我們平時在企業內使用局域網絡，要連接因特網時，也會經由網關。就像我們在Windows XP系統中，網絡連接設定裡的默認網關，指的就是網關的IP地址。

QoS，Quality of Service服務質量

這是一種網絡傳輸的控制機制，針對不同數據傳輸，給予對應的優先級。當流量太大時，先傳遞較重要的數據，以保障質量，特別是一些需要高度穩定的網絡傳輸。

由於網絡技術的主要設計方式，是以最佳傳輸速度為主，因此每台主機都會以最高效能傳送封包，當數據量大於負載，就會產生數據遺失、延遲或是內容錯誤等狀況，為了解決此問題，才會催生QoS的發展。

NAT，Network Address Translation網絡地址轉換

NAT是一種IP地址轉換的技術，當封包經過特定網絡設備時，該設備會依照收送端數據，改寫封包內的IP地址，好讓數據能夠傳遞至目標網絡內。由於現今IP的數量越來越少，有許多企業取得的數量已不夠用，因此會使用NAT來轉換IP地址，好讓多個主機能共享一個IP地址，以便連接外部的因特網。

采用NAT除了可以讓多台主機共享IP外，還能有效區隔內外網絡，提升網絡安全。

VPN，Virtual Private Network虛擬私有網絡

一種在廣域網絡中連接私有網絡的方法。當我們要藉由因特網，存取公司私有網絡時，需要一些加密技術，來確保數據在「不安全」的公開網絡中，也能安全而可靠地傳遞。

不只是個人出差時由外部連入公司網絡，有許多企業總部連接各地分公司，或是有合作關系的組織，彼此之間需要傳遞私有信息，但又無法建設專屬的網絡聯機時，就可透過VPN實現數據傳輸。