蘭　波

[摘要]描述一種典型的層次化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型即核心層、匯聚層和接入層,并進(jìn)行設(shè)備選型實(shí)現(xiàn)于校園網(wǎng)絡(luò)之中,融合網(wǎng)路安全、管理、服務(wù)器提供“千兆到樓,百兆到桌面”的服務(wù)。

[關(guān)鍵詞]層次化模型 核心層 匯聚層 接入層 選型實(shí)現(xiàn)

中圖分類(lèi)號(hào):G48文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0920060-01

一、前言

隨著Internet迅猛發(fā)展,信息在網(wǎng)絡(luò)的帶動(dòng)下共享,用戶(hù)在享受外部數(shù)據(jù)的同時(shí)也希望內(nèi)部數(shù)據(jù)高度共享,同時(shí)在信息技術(shù)時(shí)代,學(xué)校需要開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等諸多業(yè)務(wù),并考慮到單一網(wǎng)絡(luò)上集成音視頻、圖像和數(shù)據(jù)服務(wù),這都離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施這塊基石。從網(wǎng)絡(luò)的劃分來(lái)講,任意一個(gè)網(wǎng)絡(luò)都由三個(gè)基本元素組成:本地局域網(wǎng)、Internet接入、遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)。同時(shí)根據(jù)用戶(hù)需求差異,輔助以網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)管理的模塊共同搭建成完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案。

二、層次設(shè)計(jì)拓?fù)鋱D及具體組建

首先進(jìn)行局域網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃,優(yōu)良的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。一個(gè)大規(guī)模的局域網(wǎng)系統(tǒng)往往被分為幾個(gè)較小的部分,它們之間既相對(duì)獨(dú)立又互相關(guān)聯(lián),這種化整為零的做法是分層進(jìn)行的。通常網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆謱咏Y(jié)構(gòu)包括三個(gè)層次,即核心層、匯聚層和接入層(針對(duì)校園局域網(wǎng)的三層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1)。

在校園局域網(wǎng)建設(shè)中,由于以太網(wǎng)性能優(yōu)良、升級(jí)和維護(hù)方便,將它作為首選。設(shè)計(jì)方案是以核心交換機(jī)為中心的星型結(jié)構(gòu),依照?qǐng)D1-1分層原則設(shè)計(jì),配合各種最新的技術(shù)如VLAN、QOS等。其特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)具有良好的性?xún)r(jià)比、擴(kuò)展性、安全性、可管理性、可維護(hù)性,同時(shí)通過(guò)VLAN的合理劃分,局域網(wǎng)上的用戶(hù)可以方便地在網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng),而不需要硬件線(xiàn)路的改變,這樣可以從邏輯上對(duì)用戶(hù)和其它網(wǎng)絡(luò)對(duì)象進(jìn)行分組,并設(shè)定相應(yīng)地安全和訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限,然后,由計(jì)算機(jī)自動(dòng)根據(jù)配置形成相應(yīng)地虛擬局域網(wǎng),充分發(fā)揮交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì),體現(xiàn)交換網(wǎng)絡(luò)高速靈活易于管理等特性。

基于該理論化結(jié)構(gòu)實(shí)際組建網(wǎng)絡(luò)如圖2。

可以看出,本地局域網(wǎng)有幾個(gè)重要組成部分:核心交換機(jī)、匯聚層交換機(jī)、接入層交換機(jī),服務(wù)器群,網(wǎng)絡(luò)安全部分,各個(gè)部分是相互獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)。

三、層次化建設(shè)分析

(一)核心層建設(shè)

核心層交換機(jī)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的靈魂,負(fù)責(zé)高速地對(duì)端到端設(shè)備、VLAN之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換,同時(shí)進(jìn)行策略管理,核心交換機(jī)的冗余是很有必要的。隨著多媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用漸多,核心的交換帶寬應(yīng)該可以方便的擴(kuò)展,并具備QOS功能,以滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求。同時(shí)由于VLAN的存在,可提供VLAN之間的數(shù)據(jù)傳輸。

(二)匯聚層建設(shè)

匯聚層的作用是完成本地業(yè)務(wù)的區(qū)域匯接,進(jìn)行帶寬和業(yè)務(wù)的匯聚、收斂及分發(fā),并進(jìn)行用戶(hù)管理。當(dāng)接入層交換機(jī)數(shù)量較多時(shí),使用匯聚層交換機(jī)可以合理利用核心交換機(jī)的高速端口,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。匯聚層交換機(jī)采用三層交換技術(shù),提供VLAN的聚合和路由功能,為部門(mén)服務(wù)器提供百兆或千兆的接入。通過(guò)劃分VLAN將不同部門(mén)和不同組之間的主機(jī)隔離開(kāi)來(lái),使這些主機(jī)實(shí)現(xiàn)有條件的訪(fǎng)問(wèn)。

(三)接入層建設(shè)

接入層交換機(jī)負(fù)責(zé)將用戶(hù)的數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò),并負(fù)責(zé)本交換機(jī)下面連接的用戶(hù)端之間的數(shù)據(jù)交換,同時(shí)將發(fā)送到其它網(wǎng)段的數(shù)據(jù)送到上層交換機(jī),利用上層交換機(jī)的三層交換功能實(shí)現(xiàn)各個(gè)網(wǎng)段之間的通信。

(四)服務(wù)器系統(tǒng)

服務(wù)器群主要是提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù),包括Mail、Web、用戶(hù)驗(yàn)證等功能。服務(wù)器的連接位置可以很靈活,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)都公用的服務(wù)器直接連接到核心交換機(jī)上,連接方式采用光纖或者雙絞線(xiàn),各個(gè)部門(mén)單獨(dú)使用的服務(wù)器連接到部門(mén)交換機(jī)上,提供該部門(mén)特定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

(五)網(wǎng)絡(luò)安全部分

對(duì)安全性提出了更高的要求,除了提供系統(tǒng)級(jí)的各種安全控制手段外,需要建立完善的安全管理體系。應(yīng)用層級(jí)狀態(tài)檢測(cè)防火墻支持外部攻擊防范、包過(guò)濾等功能,能夠有效的保證網(wǎng)絡(luò)的安全。應(yīng)用控制網(wǎng)關(guān)基于用戶(hù)、應(yīng)用、時(shí)間段以及源/目的IP等能進(jìn)行精細(xì)的帶寬控制;P2P監(jiān)控;URL過(guò)濾;流量計(jì)費(fèi)等。

四、設(shè)備選型實(shí)現(xiàn)

在綜合布線(xiàn)良好的條件下,根據(jù)校園網(wǎng)信息系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu),我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)中心的核心層配備華為QuidwayS8508第三層交換機(jī)。通過(guò)第三層交換機(jī)完成高帶寬、大容量路由交換功能,S8508提供到匯聚層千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)、防火墻和服務(wù)器群高速連接,個(gè)別接入交換機(jī)也可用SFP直連。

在校園樓宇間連接時(shí),匯聚層交換機(jī)與上層采用千兆光纖鏈路冗余方式互連(OSPF路由),和接入層交換機(jī)之間均在全雙工模式下以千兆的帶寬連接,保證分支主干無(wú)帶寬阻塞瓶頸。選型設(shè)備為華為QuidwayS6503能滿(mǎn)足骨干/匯聚千兆端口密度、可擴(kuò)展性、高可用性以及多層交換的不斷增長(zhǎng)的需求,提供廣泛的校園網(wǎng)解決方案,關(guān)鍵任務(wù)的音視頻和數(shù)據(jù)應(yīng)用。

在樓層內(nèi)網(wǎng)絡(luò)接入時(shí),采用華為、H3C系列可網(wǎng)管、可堆疊QuidwayS3050C,E152等接入交換機(jī),即放置于每幢樓的樓層內(nèi)用以直接接入到宿舍內(nèi)部。

圖2中邊界路由器用于尋址和路由、轉(zhuǎn)發(fā),可接入公眾網(wǎng)和教育網(wǎng)。三層交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),配之以網(wǎng)管軟件,網(wǎng)絡(luò)的安全性和防護(hù)性大為提高。而網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展能力滿(mǎn)足了學(xué)校今后一段時(shí)間內(nèi)對(duì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求,支持了大型學(xué)院的信息化建設(shè)。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文有待探究之處,還應(yīng)考慮多校區(qū)互聯(lián),無(wú)線(xiàn)的接入情況。

參考文獻(xiàn):

[1]企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)(V5.1)/H3C網(wǎng)絡(luò)學(xué)院教材.

[2]雷震甲,網(wǎng)絡(luò)工程師(第2版),清華大學(xué)出版社,2008.

[3]謝希仁,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第5版),電子工業(yè)出版社,2008.

作者簡(jiǎn)介:

蘭波(1982-),男,漢族,山東省即墨市人,中國(guó)海洋大學(xué)碩士研究生,就職于中國(guó)海洋大學(xué)青島學(xué)院,研究方向:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信。