無線網絡優化四大典型案例分析

　1.千兆以太網技術優勢

　　在局域網中為了維持直徑為200米的最大碰撞區域，最小CSMA/CD載波時間,以太網時間片已從目前的512比特擴展到512字節(4096比特)，最小信息包大小仍為64字節。載波擴展特性在不修改最小包尺寸的條件下解決了CSMA/CD固有的時序問題。雖然這些改變可能會影響到小信息包的性能，然而這種影響已經被CSM/CD算法中稱作信息包突發傳送的特性所抵消。千兆位以太網最大的優點在於它對現有以太網的兼容性。

　　同100M位以太網一樣,千兆位以太網使用與10M位以太網相同的幀格式和幀大小,以及相同的CSMA/CD協議。這意味著廣大的以太網用戶可以對現有以太網進行平滑的、無需中斷的升級,而且無需增加附加的協議棧或中間件。同時,千兆位以太網還繼承了以太網的其它優點,如可靠性較高,易於管理等。

　　千兆以太網相比其他技術具有大帶寬的優勢，並且仍具有發展空間，有關標准組織正在制定10G以太網絡的技術規范和標准。同時基於以太網幀層及IP層的優先級控制機制和協議標准以及各種QoS支持技術也逐漸成熟，為實施要求更佳服務質量的應用提供了基礎。伴隨光纖制造和傳輸技術的進步，千兆位以太網的傳輸距離可達百公裡，這使得其逐漸成為構建城域網乃至廣域網絡的一種技術選擇。

　　主干采用千兆以太網的好處在於：千兆位以太網將提供10倍於快速以太網的性能並與現有的10/100 以太網標准兼容。同時為10/100/1000 Mbps 開發的虛擬網標准 802.1Q以及優先級標准 802.1p 都已推廣，千兆網已成為構成網絡主干的主流技術。

　　1998 年六月已制定完成的第一個千兆位以太網標准 802.3 以使用光纖線纜和短程銅線線纜的全雙工鏈接為對象。針對半雙工和遠程銅線線纜的標准 802.3ab 於 1999 年內出台。

　　千兆位以太網將提供完美無缺的遷移途徑，充分保護在現有網絡基礎設施上的投資。千兆位以太網將保留802.3和以太網幀格式以及 802.3 受管理的對象規格，從而將使企業能夠在升級至千兆性能的同時，保留現有的線纜、操作系統、協議、桌面應用程序和網絡管理戰略與工具。

　　千兆位以太網相對於原有的快速以太網、FDDI、ATM等主干網解決方案，提供了另一條改善交換機與交換機之間骨干連接和交換機與服務器之間連接的可靠、經濟的途徑。網絡設計人員將能夠建立有效使用高速、任務關鍵的應用程序和文件備份的高速基礎設施。網絡管理人員將為用戶提供對Internet、Intranet、城域網與廣域網的更快速的訪問。

　　千兆位產品提供商，具有完整的千兆以太網產品線，可契合用戶需求提供完整的解決方案。從核心的網絡主干交換機到邊緣的客戶機服務器千兆接入，有針對用戶需求設計的高性能的產品。千兆以太網交換機的部署，是一個非常引人注目的技術。目前,許多廠商的交換機把第2層交換和第3層交換融於一體，不論交換還是路由,都能提供至少1000萬pps的轉發速率，甚至有的產品還可達到2000萬pps。這些高性能的特點對於Intranet來講已顯得非常重要，因為傳統的局域網流量80/20自然法則(即80%的流量在本地工作組網絡內和20%的流量流向骨干網)已經過時。

　　千兆以太網高速的多層數據包轉發能力是千兆以太網技術能提供最好的性能價格比的有力例證。不僅如此，千兆以太網技術對於降低網絡的長期擁有成本也是大有裨益的。

　　2.千兆網交換技術

　　從1996年底開始，有些公司陸續推出集成了第2層交換和第3層路由的交換機產品,這種技術稱之為“多層交換(multilayer switching)”。它為第2層交換技術增加了路由層服務，支持有選擇的廣播和組播抑制，支持VLAN及VLAN之間的數據包轉發和防火牆功能，全面支持TCP/IP和IPX路由。

　　經過將近4年時間的發展，這些功能不斷地得到了完善和加強,使得多層交換機比傳統的路由器的性能價格比高出8至16倍。而新一代多層交換機以千兆以太交換技術為核心, 可以提供更加吸引人的性能價格比，是部門級網絡和數據中心網絡中替代傳統路由器的最理想的可以提供多層交換的交換機。同時,其直接傳輸距離目前已達到130公裡，完全可以實現以千兆以太網為骨干的大的企業局域網，骨干傳輸速率為2Gbps(全雙工模式)。

　　推動技術發展的主要因素推動高速多層交換技術發展的最大因素是采用廉價的10/100M自適應網卡的Internet和Intranet的大量部署。目前的網絡已經離傳統的c/s計算模式的層次結構越來越遠，傳統的c/s模式的80/20流量法則已成為過去。在網絡設計方面, 傳統的路由器加Hub或第2層交換機的網絡部署模式也將變成歷史。

　　另外，Intranet支持更加復雜的和對帶寬敏感的各種多媒體數據流,如數據、文件、圖片、動畫、聲音和視頻等。一個Intranet最終用戶對帶寬的要求至少要比非Intranet 用戶多50%～100%。同時,寬帶接入已成為發展趨勢。

　　另一個值得注意的問題是，為用戶提供快速以太網連接可以提供更多的帶寬余量來處理突發的交通量，這點是10BASE-T技術無法比擬的。突發流量是IP網絡應用的特點之一。廉價和高帶寬使得快速以太網不論在用戶端還是服務器端都得以廣泛的應用。

　　為了在無阻塞和處理突發交通流量的能力之間取得平衡，新一代交換機平台必須提供高於用戶請求連接的8～16倍速率的主干連接，而以千兆以太網為主干正好滿足了用戶端的快速以太網連接的服務請求。這對於充分處理突發流量非常重要。

　　同時，在校園網或城域網中，不管跨越幾個網絡層,對於隨機的Intranet交通量都要求提供端到端的持續不變的高性能。為了實現這一點,在一台交換機中同時具備高性能的第2層和第3層轉發能力是唯一的解決方案。

　　無阻塞能力和有選擇的轉發功能是用戶的主要需求。而各種非常有效的網管工具使得網絡管理員能夠有效且高效地把業務策略注入轉發引擎中，其性能可以通過網管軟件實時監測。這將從根本上有助於用戶根據公司的短期和長期業務發展需要確定和交付所需的網絡服務。新一代千兆以太網交換機支持這些特點和服務，同時也支持通用的路由協議,如IP/RIP或IP/OSPF等。這也大大降低了網絡設備的復雜性。

　3.網絡設計的目標及原則

　　網絡系統的高性能要求核心交換機滿足網絡中心海量數據交換的要求，上連中心的通訊鏈路帶寬能夠滿足應用對網絡的性能要求。不管是企業網還是城域網、廣域網，其上的信息應用正以前所未有的速度發展，新的多媒體應用及新的數據應用對帶寬提出了更高的要求。以企業普遍采用Intranet網絡模式來說，其 WWW 服務器，FTP服務器，Lotus Notes 群件應用服務器，Novell Server等服務器群支撐著整個企業的信息服務環境。企業各部門用戶客戶端應用軟件，透過網絡訪問中心服務器，請求應用，查詢數據庫。網絡的負載流量主要是從邊緣設備到核心的數據交換，隨著企業業務的發展，網絡規模的擴展，以及應用的信息交換量增加，使得企業網絡通常首先在核心發生通訊瓶頸現象。改善企業園區局域網的網絡數據交換性能，往往是首先擴充核心交換機的交換性能，增加邊緣設備到核心的數據通訊帶寬，以減輕整個網絡的瓶頸，使得應用軟件的性能和效率得到提高。因此在設計企業園區局域網的原則上，首先應該考慮滿足網絡規模所要求的核心設備數據交換處理能力，以及邊緣設備到核心的鏈路帶寬。

　　3.1可靠性與可用性

　　網絡系統設計中的設備高可靠性和系統高可用性；要求核心交換機所有關鍵部件可以實現冗余工作，可以在線更換(插拔)，故障的恢復時間在秒級間隔內完成。多級容錯設計基於單個設備高可靠性的基礎之上進一步提高系統的可用性。

　　就企業應用來說，其通過先進的計算機、網絡等信息技術，實現生產過程的自動化控制，無紙辦公自動化，提高了企業的生產、管理效率和水平。支持企業應用的基礎設施是企業的園區網絡，它的工作狀況會直接影響到企業的辦公應用環境，交易、生產、開發、設計等業務環境，財務管理，部品管理等環境，信息檢索、數據庫查詢、Internet浏覽等支持企業正常運行的必要服務設施功能。網絡的可靠性要求是保障企業應用環境正常運行的首要條件，網絡要求可靠性的同時，要求網絡具有高可用性。網絡設備的選擇，尤其是核心機箱式設備，應該可以配置冗余部件，關鍵部件不存在單一故障點，也就是說，像交換機的電源、風扇、交換引擎、管理模塊這些部件可以冗余備份，其中之一任何部件的損壞，不會影響設備的正常運行，不會影響網絡的連通。提供網絡設備的可靠性，容錯性的另一個要求是設備損壞部件更換時，不需要停機，更換部件後不需要重新啟動，也就是說部件的更換可以進行在線操作，這樣可以使停機的時間降低到最小。在設計企業園區網的原則上提高網絡的高可靠性、高可用性原則是至關重要的，不僅要求設備的部件冗余，同時要求網絡的鏈路冗余，可結合物理層、鏈路層及第三層技術實現，以保證網絡可以在任何時間、任何地點提供信息訪問服務。

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　　3.2可擴展性

　　網絡設計的可擴展性要求，包括交換機硬件的擴展能力以及網絡實施新應用的能力。核心交換機的靈活擴充性要求：核心交換機應該具備靈活的端口擴充能力，模塊擴充能力，滿足網絡規模的擴充；同時提高性能，滿足更高性能的要求。支持新應用的能力：產品具有支持新應用的技術准備，能構方便快捷地實施新應用。

　　3.3規模與用戶

　　在設計網絡的方案時，首先是滿足現有規模的網絡用戶的需求，同時考慮到未來業務發展、規模的擴大，應該設計網絡具有用戶端口靈活的擴充能力。核心設備是整個網絡的樞紐，用戶端口數的擴充，需