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IDC網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案

2019-11-04 21:28:51
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  1     概述
  如下圖是整個(gè)IDC的建設(shè)框架,本章將闡述網(wǎng)絡(luò)框架的建設(shè)以及網(wǎng)絡(luò)治理。
   

  網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)運(yùn)行在布線系統(tǒng),供電系統(tǒng)等基礎(chǔ)系統(tǒng)之上,同時(shí)為主機(jī)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)提供平臺(tái)。而在橫向結(jié)構(gòu)上,IDC的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)治理和運(yùn)營(yíng)維護(hù)。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的可靠,穩(wěn)定,高效,安全,可擴(kuò)展,可治理性將直接關(guān)系到上層的主機(jī)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng),也將直接關(guān)系到IDC業(yè)務(wù)的順利開(kāi)展和運(yùn)行。總之,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是IDC建設(shè)框架中重要而又承上啟下的一環(huán),網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否完善將直接影響到IDC建設(shè)的質(zhì)量。
  
  IDC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的整體設(shè)計(jì)框架如下圖所示。
   
  IDC的業(yè)務(wù)將包含接入業(yè)務(wù),空間出租業(yè)務(wù),托管業(yè)務(wù),治理業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)。本章將在介紹IDC網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的同時(shí),闡述每個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)對(duì)IDC業(yè)務(wù)的影響和重要性。因?yàn)樯蠄D中整個(gè)IDC建設(shè)框架的最終目的是為了IDC業(yè)務(wù)的開(kāi)展和拓展,在這個(gè)框架的每個(gè)部分都必須貫穿為IDC業(yè)務(wù)開(kāi)展服務(wù)的宗旨。
  
  本章將從托管服務(wù),網(wǎng)絡(luò)安全,Internet連接,內(nèi)容交換,內(nèi)容傳送,后臺(tái)連接和網(wǎng)絡(luò)治理等方面具體闡述IDC網(wǎng)絡(luò)解決方案對(duì)IDC業(yè)務(wù)的針對(duì)性設(shè)計(jì)。
  
  2      托管服務(wù)
  IDC的基本業(yè)務(wù)包括網(wǎng)站托管(Web hosting)和主機(jī)托管(Co-location)兩大類(lèi)。其中網(wǎng)站托管分為共享式和獨(dú)享式兩種。由于其業(yè)務(wù)模式的不同,使得其在對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)的要求也不相同。以下分別給出基于兩種不同模式時(shí)的網(wǎng)絡(luò)全貌。
   
  2.1  基于主機(jī)托管的IDC網(wǎng)絡(luò)全貌
  主機(jī)托管是IDC初期為其用戶提供的一種基礎(chǔ)服務(wù)。網(wǎng)站及企業(yè)用戶自身?yè)碛腥舾煞?wù)器,并把它放置在IDC的機(jī)房里,由客戶自己進(jìn)行維護(hù)。
  
  主機(jī)托管業(yè)務(wù)的特點(diǎn):投資降低,用戶可使用已購(gòu)買(mǎi)的服務(wù)器等設(shè)備,無(wú)需再作設(shè)備投資,并且可采用IDC提供的線路。
  
  該業(yè)務(wù)適合于自身有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)并在數(shù)據(jù)中心建立之前已投入人力物力建設(shè)了網(wǎng)站設(shè)備的大型企業(yè)用戶。如聞名的Yahoo、eBay、Amazon。com都采用了主機(jī)托管業(yè)務(wù)。
  
  提供主機(jī)托管業(yè)務(wù)的IDC向其用戶提供的業(yè)務(wù)主要包括與Internet網(wǎng)的連接以及提供獨(dú)立安全的場(chǎng)地,這樣對(duì)于IDC而言在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮提高網(wǎng)絡(luò)連接的速度及可靠性,從而為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)。
  
  對(duì)主機(jī)托管業(yè)務(wù),IDC可為客戶提供n x 100M或者千兆獨(dú)占帶寬的電信級(jí)專(zhuān)業(yè)機(jī)房租用服務(wù),包括
  
  ·     隨時(shí)可擴(kuò)充的獨(dú)占帶寬
  
  ·     UPS不間斷電源保障
  
  ·     24小時(shí)實(shí)時(shí)攝像監(jiān)控
  
  ·     電源控制系統(tǒng)
  
  ·     保安系統(tǒng)
  
  ·     消防系統(tǒng)
  
  以及可選的機(jī)柜出租:
  
  ·     標(biāo)準(zhǔn)電信級(jí)機(jī)柜:高2M、深1M或1。2米、寬19英寸
  
  ·     每臺(tái)機(jī)柜提供獨(dú)立電源控制
  
  ·     高速以太網(wǎng)接口
  
  ·     獨(dú)立風(fēng)扇設(shè)備
  
  基于主機(jī)托管業(yè)務(wù)IDC的網(wǎng)絡(luò)全貌如下圖所示,網(wǎng)絡(luò)分為Internet連接層、核心層和服務(wù)器接入層。
   
  在提供主機(jī)托管服務(wù)給用戶時(shí),IDC服務(wù)提供商將負(fù)責(zé)提供Internet連接層、核心層、分布層及服務(wù)器接入層的設(shè)備并保障其穩(wěn)定運(yùn)行。用戶則需要自己負(fù)責(zé)服務(wù)器以及包含防火墻等在內(nèi)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)各層的描述,請(qǐng)參見(jiàn)后續(xù)相應(yīng)章節(jié)。
  
  2.2  基于網(wǎng)站托管的IDC網(wǎng)絡(luò)全貌
  網(wǎng)站托管是IDC經(jīng)過(guò)發(fā)展后而開(kāi)展的一項(xiàng)業(yè)務(wù)。用戶采用IDC提供的服務(wù)器來(lái)存放數(shù)據(jù),運(yùn)行軟件。總體來(lái)講數(shù)據(jù)中心的硬件設(shè)備主要包括:服務(wù)器陣列、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(路由器、交換機(jī))、機(jī)房控制設(shè)備、防火系統(tǒng)、備用電源、空調(diào)設(shè)施等。數(shù)據(jù)服務(wù)中心的建設(shè)除了必須具有一定面積的機(jī)房和相當(dāng)數(shù)量的服務(wù)器外,還必須對(duì)運(yùn)維治理、安全系統(tǒng)、監(jiān)控等設(shè)施、工具和專(zhuān)業(yè)服務(wù)進(jìn)行深入的考慮。
  
  提供網(wǎng)站托管業(yè)務(wù)的IDC向其用戶提供的業(yè)務(wù)主要包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)施及網(wǎng)站托管,這樣對(duì)于IDC而言在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮以下要素:
  
  ·     提高服務(wù)器及Web應(yīng)用的可訪問(wèn)性,這需要網(wǎng)絡(luò)具有內(nèi)容識(shí)別(Content Aware)的功能
  
  ·     為方便租用主機(jī)的用戶易于控制及治理其主機(jī)內(nèi)容,提供相應(yīng)的治理平臺(tái)。
  
  2.2.1        獨(dú)享式網(wǎng)站托管
  IDC為用戶提供專(zhuān)用主機(jī),這更適合于具有復(fù)雜業(yè)務(wù)的站點(diǎn)。專(zhuān)用主機(jī)可以為這些要害應(yīng)用提供高質(zhì)量、安全的服務(wù)。對(duì)于這種業(yè)務(wù)模型,用戶將其服務(wù)器包給了數(shù)據(jù)服務(wù)中心經(jīng)營(yíng)者,用戶不必?fù)碛杏?jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)方面的技術(shù)人員而享受數(shù)據(jù)服務(wù)中心所提供的全套專(zhuān)業(yè)服務(wù)。
  
  為了保證服務(wù)質(zhì)量,獲得相應(yīng)的高增值服務(wù)費(fèi)用,IDC服務(wù)經(jīng)營(yíng)者通常與用戶制定SLA(Service Level Agreement)。運(yùn)營(yíng)者遵照SLA上規(guī)定的條例保證服務(wù)的不間斷、丟包率、網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間。經(jīng)營(yíng)者通過(guò)提供例如:平臺(tái)設(shè)計(jì)、服務(wù)監(jiān)控、服務(wù)品質(zhì)測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)安全治理和緩存等項(xiàng)增值服務(wù)加強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
  
  對(duì)中小型網(wǎng)站而言,無(wú)論是從運(yùn)營(yíng)維護(hù)的角度,還是對(duì)整體業(yè)務(wù)收入而言,與場(chǎng)地租用的服務(wù)相比,獨(dú)享主機(jī)服務(wù)更能吸引IDC的經(jīng)營(yíng)者。根據(jù)用戶需求的不同,我們可以定義單機(jī),雙機(jī)集群或包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的獨(dú)享主機(jī)服務(wù)包。其他作為獨(dú)享主機(jī)托管服務(wù)的一部分還應(yīng)包括:
  
  ·     電信級(jí)高品質(zhì)機(jī)房環(huán)境和設(shè)備
  
  ·     可靠的供電系統(tǒng)
  
  ·     恒溫恒濕控制系統(tǒng)
  
  ·     19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架
  
  ·     10M/100M共享或獨(dú)占接口
  
  ·     獨(dú)立ip地址
  
  ·     服務(wù)器配置
  
  ·     服務(wù)器系統(tǒng)軟件安裝、調(diào)試
  
  ·     24×7網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)治理維護(hù)與技術(shù)支持
  
  ·     24小時(shí)實(shí)時(shí)的服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)、流量監(jiān)測(cè)
  
  ·     具體的訪問(wèn)統(tǒng)計(jì)報(bào)告
  
  ·     緊急狀況的處理
  
  2.2.2        共享式網(wǎng)站托管
  又可稱(chēng)為虛擬主機(jī)業(yè)務(wù),是指在一種Internet的網(wǎng)站工作環(huán)境下,IDC的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器可以容納許多相互獨(dú)立的多個(gè)網(wǎng)站和Email系統(tǒng),并且由IDC提供治理維護(hù)服務(wù)。而每一位客戶可以有條件地訪問(wèn)和控制服務(wù)器上的一小部分,從而用來(lái)構(gòu)建自己的網(wǎng)站。
  
  虛擬主機(jī)依托于一臺(tái)服務(wù)器,多個(gè)網(wǎng)站可以在這臺(tái)服務(wù)器上共享資源(硬盤(pán)空間、處理器以及內(nèi)存空間),單獨(dú)的一臺(tái)服務(wù)器上可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)虛擬主機(jī)。
  
  虛擬主機(jī)是一種初級(jí)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案,其用途主要是容納一些中小型企業(yè)應(yīng)用以及靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)。在商業(yè)網(wǎng)站發(fā)展的早期階段,是系統(tǒng)采取的主要解決方案。其業(yè)務(wù)需求的前提如下:
  
  ·     建設(shè)網(wǎng)站系統(tǒng)需要高額的硬件費(fèi)用;
  
  ·     缺乏維護(hù)這些系統(tǒng)的有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家;
  
  ·     網(wǎng)站比較簡(jiǎn)單;
  
  ·     交互應(yīng)用程序較少;
  
  ·     網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制。
  
  現(xiàn)在Internet上很多網(wǎng)站都采用虛擬主機(jī)系統(tǒng)方案。虛擬主機(jī)業(yè)務(wù)市場(chǎng)將會(huì)隨著這個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而不斷調(diào)整與變化,不斷地滿足如小型企業(yè)、社會(huì)團(tuán)體以及其它僅需要一種簡(jiǎn)單的網(wǎng)頁(yè)系統(tǒng)的需求。但由于這種業(yè)務(wù)模式的技術(shù)難度不大,所需投資較小,競(jìng)爭(zhēng)也比較激烈,利潤(rùn)也較低。
  
  在IDC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,虛擬主機(jī)業(yè)務(wù)為服務(wù)提供商提供了巨大的市場(chǎng)機(jī)遇,而且它是實(shí)施其他增值服務(wù)(例如應(yīng)用托管業(yè)務(wù))的基礎(chǔ)。
  
  共享式網(wǎng)站托管是深受中、小企業(yè)歡迎的一個(gè)價(jià)廉物美的服務(wù),內(nèi)容包括:
  
  ·     國(guó)際、國(guó)內(nèi)域名代理申請(qǐng)
  
  ·     URL域名解析
  
  ·     FTP訪問(wèn)及其密碼修改
  
  ·     斷點(diǎn)續(xù)傳支持
  
  ·     CGI/Perl支持,專(zhuān)用CGI-BIN目錄
  
  ·     Active X/VB Script支持
  
  ·     java Applet/Class支持
  
  ·     防火墻保護(hù)
  
  ·     服務(wù)器24小時(shí)不間斷運(yùn)行
  
  ·     WEB設(shè)計(jì)服務(wù)
  
  ·     WEB Counter計(jì)數(shù)器
  
  ·     Banner廣告條
  
  ·     搜索引擎
  
  ·     Email自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)、回復(fù)及郵件列表支持
  
  IDC可根據(jù)用戶對(duì)以上功能的選擇及對(duì)存儲(chǔ)空間的要求,定義成不同級(jí)別的服務(wù)包提供給最終用戶。
  
  在基于網(wǎng)站托管業(yè)務(wù)IDC的網(wǎng)絡(luò)全貌如下圖所示,網(wǎng)絡(luò)分為Internet連接層、核心層、分布層、服務(wù)器接入及后臺(tái)治理平臺(tái)。
   
  在提供網(wǎng)站托管業(yè)務(wù)時(shí),IDC服務(wù)提供商需提供并治理所有各層的設(shè)備,對(duì)于IDC的用戶是完全透明的,從而用戶可以專(zhuān)注于其業(yè)務(wù)而無(wú)需負(fù)責(zé)任何系統(tǒng)的治理。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中各層的具體描述,請(qǐng)參見(jiàn)后續(xù)相應(yīng)章節(jié)。
  
  3      網(wǎng)絡(luò)安全
   
  眾所周知,作為全球使用范圍最大的信息網(wǎng),Internet自身協(xié)議的開(kāi)放性極大地方便了各種計(jì)算機(jī)連網(wǎng),拓寬了共享資源。但是,由于在早期網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)上對(duì)安全問(wèn)題的忽視,以及在使用和治理上的無(wú)政府狀態(tài),逐漸使Internet自身的安全受到嚴(yán)重威脅,與它有關(guān)的安全事故屢有發(fā)生。對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的威脅主要表現(xiàn)在:拒絕服務(wù)、非授權(quán)訪問(wèn)、冒充合法用戶、破壞數(shù)據(jù)完整性、干擾系統(tǒng)正常運(yùn)行、利用網(wǎng)絡(luò)傳播病毒、線路竊聽(tīng)等方面。這就要求我們對(duì)與Internet互連所帶來(lái)的安全性問(wèn)題予以足夠重視。
  
  IDC以Internet技術(shù)體系作為基礎(chǔ),主要特點(diǎn)是以TCP/IP為傳輸協(xié)議和以瀏覽器/WEB為處理模式。所以我們?cè)贗DC的設(shè)計(jì)中必須充分重視安全問(wèn)題,盡可能的減少安全漏洞。此外,我們還應(yīng)該根據(jù)IDC的客戶需求提供不同的安全服務(wù),同時(shí)最大限度的保證IDC 網(wǎng)絡(luò)治理中心(NOC)自身的安全。
  
  3.1  IDC的安全需求
  我們把對(duì)于IDC的安全需求分為三類(lèi):分別是IDC基本服務(wù),IDC增值服務(wù),IDC NOC。
  
  對(duì)于IDC基本服務(wù)的安全需求如下:
  
  ·     AAA服務(wù),提供認(rèn)證,授權(quán)及審計(jì)的功能
  
  ·     防Dos 黑客攻擊功能
  
  ·     線速ACL功能
  
  對(duì)于IDC 增值服務(wù)的安全需求如下:
  
  ·     AAA服務(wù),提供認(rèn)證,授權(quán)及審計(jì)的功能
  
  ·     防Dos 黑客攻擊功能
  
  ·     線速ACL功能
  
  ·     防火墻及防火墻平滑切換功能
  
  ·     入侵檢測(cè)功能
  
  ·     漏洞檢測(cè)功能
  
  ·     線速NAT
  
  對(duì)于 IDC NOC的安全需求如下:
  
  ·     AAA服務(wù),提供認(rèn)證,授權(quán)及審計(jì)的功能
  
  ·     防Dos 黑客攻擊功能
  
  ·     線速ACL功能
  
  ·     防火墻及防火墻平滑切換功能
  
  ·     入侵檢測(cè)功能
  
  ·     漏洞檢測(cè)功能
  
  ·     線速NAT
  
  ·     ACL的策略治理
  
  ·     安全元件的策略治理
  
  ·     VPN
  
  3.1.1        AAA服務(wù)
  所謂AAA是(Authentication、Authorization、Accounting)的縮寫(xiě),即認(rèn)證、授權(quán)、記帳功能,簡(jiǎn)單的說(shuō):
  
  認(rèn)證:用戶身份的確認(rèn),確定答應(yīng)哪些用戶登錄,對(duì)用戶的身份的校驗(yàn)。
  
  授權(quán):當(dāng)用戶登錄后答應(yīng)該用戶可以干什么,執(zhí)行哪些操作的授權(quán)。
  
  記帳:記錄用戶登錄后干了些什么。
  
  AAA功能的實(shí)施需要兩部分的配合:支持AAA的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、AAA服務(wù)器。RADIUS/TACACS+是實(shí)施AAA常用的協(xié)議,認(rèn)證軟件需要有完整的記帳功能,并且可以將USER 信息直接導(dǎo)入軟件的用戶數(shù)據(jù)庫(kù),極大方便的AAA服務(wù)的用戶治理。
  
  在使用AAA的功能后用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程登錄到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的基本過(guò)程如下:
  
  用戶執(zhí)行遠(yuǎn)程登錄命令(例如:Telnet),網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提示輸入用戶姓名、口令。
  
  用戶輸入口令后,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向AAA服務(wù)器查詢?cè)撚脩羰欠裼袡?quán)登錄。
  
  AAA服務(wù)器檢索用戶數(shù)據(jù)庫(kù),假如該用戶答應(yīng)登錄則向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備返回PERMIT信息和該用戶在該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上可執(zhí)行的命令同時(shí)將用戶登錄的時(shí)間、IP作具體記錄;若不能在用戶數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到該用戶的信息則返回DENY信息,并可以根據(jù)設(shè)置向網(wǎng)管工作站發(fā)送SNMP的警告消息。
  
  當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備得到AAA的應(yīng)答后,可以根據(jù)應(yīng)答的內(nèi)容作出相應(yīng)的操作,假如應(yīng)答為DENY則關(guān)閉掉當(dāng)前的session進(jìn)程;假如為PERMIT則根據(jù)AAA服務(wù)器返回的用戶權(quán)限為該用戶開(kāi)啟SESSION進(jìn)程,并將用戶所執(zhí)行的操作向AAA服務(wù)器進(jìn)行報(bào)告。
  
  通過(guò)AAA的實(shí)施我們可以方便的控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全性,同時(shí)結(jié)合ACL的設(shè)置限制能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程登錄的工作站的數(shù)量、IP地址降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備受到攻擊的可能性。
  
  3.1.2        防DoS黑客攻擊
  在拒絕服務(wù)(DoS)攻擊中,惡意用戶向服務(wù)器發(fā)送多個(gè)認(rèn)證請(qǐng)求,使其滿負(fù)載,并且所有請(qǐng)求的返回地址都是偽造的。當(dāng)服務(wù)器企圖將認(rèn)證結(jié)果返回給用戶時(shí),它將無(wú)法找到這些用戶。在這種情況下,服務(wù)器只好等待,有時(shí)甚至?xí)却?分鐘才能關(guān)閉此次連接。當(dāng)服務(wù)器關(guān)閉連接之后,攻擊者又發(fā)送新的一批虛假請(qǐng)求,以上過(guò)程又重復(fù)發(fā)生,直到服務(wù)器因過(guò)載而拒絕提供服務(wù)。
  
  分布式拒絕服務(wù)(DDOS)把DoS又向前發(fā)展了一步。DoS攻擊需要攻擊者手工操作,而DDOS則將這種攻擊行為自動(dòng)化。與其他分布式概念類(lèi)似,分布式拒絕服務(wù)可以方便地協(xié)調(diào)從多臺(tái)計(jì)算機(jī)上啟動(dòng)的進(jìn)程。在這種情況下,就會(huì)有一股拒絕服務(wù)洪流沖擊網(wǎng)絡(luò),并使其因過(guò)載而崩潰。
   
  DDOS工作的基本概念如圖所示。黒客(client)在不同的主機(jī)(handler)上安裝大量的DoS服務(wù)程序,它們等待來(lái)自中心客戶端(client)的命令,中心客戶端隨后通知全體受控服務(wù)程序(agent),并指示它們對(duì)一個(gè)特定目標(biāo)發(fā)送盡可能多的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)請(qǐng)求。該工具將攻擊一個(gè)目標(biāo)的任務(wù)分配給所有可能的DoS服務(wù)程序,這就是它被叫做分布式DoS的原因。
  
  實(shí)際的攻擊并不僅僅是簡(jiǎn)單地發(fā)送海量信息,而是采用DDOS的變種工具,這些工具可以利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的缺陷使攻擊力更強(qiáng)大或者使追蹤攻擊者變得更困難。首先,現(xiàn)在的DDOS工具基本上都可以偽裝源地址。它們發(fā)送原始的IP包(raw IP packet),由于Internet協(xié)議本身的缺陷,IP包中包括的源地址是可以偽裝的,這也是追蹤DDOS攻擊者很困難的主要原因。其次,DDOS也可以利用協(xié)議的缺陷,例如,它可以通過(guò)SYN打開(kāi)半開(kāi)的TCP連接,這是一個(gè)很老且早已為人所熟知的協(xié)議缺陷。為了使攻擊力更強(qiáng),DDOS通常會(huì)利用任何一種通過(guò)發(fā)送單獨(dú)的數(shù)據(jù)包就能探測(cè)到的協(xié)議缺陷,并利用這些缺陷進(jìn)行攻擊。
  
  防范攻擊的措施
  
  1。 過(guò)濾進(jìn)網(wǎng)和出網(wǎng)的流量
  
    網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商應(yīng)該實(shí)施進(jìn)網(wǎng)流量過(guò)濾措施,目的是阻止任何偽造IP地址的數(shù)據(jù)包進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),從而從源頭阻止諸如DDOS這樣的分布式網(wǎng)絡(luò)攻擊的發(fā)生或削弱其攻擊效果。
  
  2。 采用網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)IDS
  
    當(dāng)系統(tǒng)收到來(lái)自希奇或未知地址的可疑流量時(shí),網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)IDS(Intrusion Detection Systems)能夠給系統(tǒng)治理人員發(fā)出報(bào)警信號(hào),提醒他們及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施,如切斷連接或反向跟蹤等。
  
  3。 具體措施
  
  在路由器和Web交換機(jī)上,
  
  它將丟棄下列類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀:
  
  ·     長(zhǎng)度太短;
  
  ·     幀被分段;
  
  ·     源地址與目的地址相同;
  
  ·     源地址為我們的內(nèi)部地址,或源地址為子網(wǎng)廣播地址;
  
  ·     源地址不是單播地址;
  
  ·     源地址是環(huán)回地址;
  
  ·     目的地址是環(huán)回地址;
  
  ·     目的地址不是有效的單播或組播地址
  
  此外,
  
  ·     對(duì)于HTTP數(shù)據(jù)流,WEB交換機(jī)必須在HTTP流啟動(dòng)后的16秒內(nèi)接受一個(gè)有效的幀,否則它將丟棄這個(gè)幀并中斷這個(gè)流;
  
  ·     對(duì)于TCP數(shù)據(jù)流,WEB交換機(jī)必須在16秒內(nèi)接受一個(gè)返回的ack,否則它將終止這個(gè)TCP流;
  
  ·     對(duì)于任意嘗試過(guò)8次以上SYN的數(shù)據(jù)流,WEB交換機(jī)將終止這個(gè)流,并且停止處理同樣SYN,源地址,目的地址及端口號(hào)對(duì)的數(shù)據(jù)流。
  
  在核心交換機(jī)上我們可以用線速的ACL來(lái)達(dá)到上述類(lèi)似的幀丟棄策略,我們還可以用CAR的方法對(duì)ping及SYN的數(shù)據(jù)流進(jìn)行帶寬控制,以預(yù)防DDOS的攻擊。
  
  3.1.3        漏洞檢測(cè)
  漏洞檢測(cè)(Vulnerability Scanner)就是對(duì)重要計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)其中可被黑客利用的漏洞。漏洞檢測(cè)的結(jié)果實(shí)際上就是系統(tǒng)安全性能的一個(gè)評(píng)估,它指出了哪些攻擊是可能的,因此成為安全方案的一個(gè)重要組成部分。
  
  安全掃描服務(wù)器可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)的安全漏洞檢測(cè)和分析,并且在實(shí)行過(guò)程中支持基于策略的安全風(fēng)險(xiǎn)治理過(guò)程。另外,互聯(lián)網(wǎng)掃描執(zhí)行預(yù)定的或事件驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)探測(cè),包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)、操作系統(tǒng)、路由器、電子郵件、Web服務(wù)器、防火墻和應(yīng)用程序的檢測(cè),從而去識(shí)別能被入侵者利用來(lái)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的漏洞。
  
  安全掃描服務(wù)器同時(shí)能進(jìn)行系統(tǒng)掃描。系統(tǒng)掃描通過(guò)對(duì)企業(yè)內(nèi)部操作系統(tǒng)安全弱點(diǎn)的完全的分析,幫助組織治理安全風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)掃描通過(guò)比較規(guī)定的安全策略和實(shí)際的主機(jī)配置來(lái)發(fā)現(xiàn)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn),包括缺少安全補(bǔ)丁、詞典中可猜的口令、不適當(dāng)?shù)挠脩魴?quán)限、不正確的系統(tǒng)登錄權(quán)限、不安全的服務(wù)配置和代表攻擊的可疑的行為。系統(tǒng)安全掃描還可以修復(fù)有問(wèn)題的系統(tǒng),自動(dòng)產(chǎn)生文件所有權(quán)和文件權(quán)限的修復(fù)腳本。
  
  安全掃描服務(wù)器能提供實(shí)時(shí)入侵檢測(cè)和實(shí)時(shí)報(bào)警。當(dāng)收到安全性消息時(shí),圖形用戶界面上相應(yīng)的主機(jī)狀態(tài)顏色和安全性消息組的圖標(biāo)都應(yīng)有相應(yīng)變化,以幫助操作人員快速地確定報(bào)警的原因和范疇。
  
  3.1.4        入侵檢測(cè)
  入侵檢測(cè)(Intrude Detection)具有監(jiān)視分析用戶和系統(tǒng)的行為、審計(jì)系統(tǒng)配置和漏洞、評(píng)估敏感系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的完整性、識(shí)別攻擊行為、對(duì)異常行為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)地收集和系統(tǒng)相關(guān)的補(bǔ)丁、進(jìn)行審計(jì)跟蹤識(shí)別違反安全法規(guī)的行為、使用誘騙服務(wù)器記錄黑客行為等功能,使系統(tǒng)治理員可以較有效地監(jiān)視、審計(jì)、評(píng)估自己的系統(tǒng)。實(shí)時(shí)入侵檢測(cè)系統(tǒng)解決方案,用于檢測(cè)、報(bào)告和終止整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中未經(jīng)授權(quán)的活動(dòng)。它可以在Internet和內(nèi)部網(wǎng)環(huán)境中操作,保護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
  
  入侵檢測(cè)系統(tǒng)包括兩個(gè)部件: Sensor和Director。Sensor不影響網(wǎng)絡(luò)性能,它分析各個(gè)數(shù)據(jù)包的內(nèi)容和上下文,決定流量是否未經(jīng)授權(quán)。假如一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流碰到未經(jīng)授權(quán)的活動(dòng),例如SATAN攻擊、PING攻擊或秘密的研究項(xiàng)目代碼字,Sensor可以實(shí)時(shí)檢測(cè)政策違規(guī),給Director治理控制臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)告警,并從網(wǎng)絡(luò)刪除入侵者。
  
  基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)入侵檢測(cè)系統(tǒng),能夠監(jiān)控整個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),需要是具備最新攻擊檢測(cè)功能的穩(wěn)健的全天候監(jiān)控和應(yīng)答系統(tǒng),能在本地、地區(qū)和總部監(jiān)視控制臺(tái)之間指導(dǎo)和轉(zhuǎn)發(fā)告警的分布式入侵檢測(cè)系統(tǒng)。同時(shí)需要能夠答應(yīng)部署大量Sensor和Director的可伸縮的體系結(jié)構(gòu),在大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中提供全面的覆蓋面,與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)治理工具和實(shí)踐平滑集成的入侵檢測(cè)系統(tǒng)。
  
  入侵檢測(cè)系統(tǒng)通常具有的要害特性包括:
  
  ·     對(duì)合法流量/網(wǎng)絡(luò)使用透明的實(shí)時(shí)入侵檢測(cè)
  
  ·     對(duì)未經(jīng)授權(quán)活動(dòng)的實(shí)時(shí)應(yīng)對(duì)可以阻止黑客訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)或終止違規(guī)會(huì)話
  
  ·     全面的攻擊簽名目錄可以檢測(cè)廣泛的攻擊,檢測(cè)基于內(nèi)容和上下文的攻擊
  
  ·     支持廣泛的速度和接口類(lèi)型,包括10/100 Mbps以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)和FDDI
  
  ·     告警包括攻擊者和目的地IP地址、目的地端口、攻擊介紹以及捕捉的攻擊前鍵入的字符
  
  ·     適合特大規(guī)模分布式網(wǎng)絡(luò)的可伸縮性
  
  3.1.5        專(zhuān)用VLAN
  IDC環(huán)境是一個(gè)典型的多客戶的服務(wù)器群結(jié)構(gòu),每個(gè)托管客戶從一個(gè)公共的數(shù)據(jù)中心中的一系列服務(wù)器上提供Web服務(wù)。這樣,屬于不同客戶的服務(wù)器之間的安全就顯得至關(guān)重要。一個(gè)保證托管客戶之間安全的通用方法就是給每個(gè)客戶分配一個(gè)VLAN和相關(guān)的IP子網(wǎng)。通過(guò)使用VLAN,每個(gè)客戶被從第2層隔離開(kāi),可以防止任何惡意的行為和Ethernet的信息探聽(tīng)。然而,這種分配每個(gè)客戶單一VLAN和IP子網(wǎng)的模型造成了巨大的擴(kuò)展方面的局限。這些局限主要有以下幾方面:
  
  ·     VLAN的限制:LAN交換機(jī)固有的VLAN數(shù)目的限制
  
  ·     復(fù)雜的STP:對(duì)于每個(gè)VLAN,一個(gè)相關(guān)的Spanning-tree的拓?fù)涠夹枰卫?br />  
  ·     IP地址的緊缺:IP子網(wǎng)的劃分勢(shì)必造成一些地址的浪費(fèi)
  
  ·     路由的限制:假如使用HSRP,每個(gè)子網(wǎng)都需相應(yīng)的缺省網(wǎng)關(guān)的配置
  
  在一個(gè)IDC中,流量的流向幾乎都是在服務(wù)器與客戶之間,而服務(wù)器間的橫向的通信幾乎沒(méi)有。Cisco在IP地址治理方案中引入了一種新的VLAN機(jī)制,服務(wù)器同在一個(gè)子網(wǎng)中,但服務(wù)器只能與自己的缺省網(wǎng)關(guān)通信。這一新的VLAN特性就是專(zhuān)用VLAN (PRivate VLAN,pVLAN)。這種特性是Cisco公司的專(zhuān)有技術(shù),但非凡適用于IDC。
  
      專(zhuān)用VLAN是第2層的機(jī)制,在同一個(gè)2層域中有兩類(lèi)不同安全級(jí)別的訪問(wèn)端口。與服務(wù)器連接的端口稱(chēng)作專(zhuān)用端口(private port),一個(gè)專(zhuān)用端口限定在第2層,它只能發(fā)送流量到混雜端口,也只能檢測(cè)從混雜端口來(lái)的流量。混雜端口(promiscuous port)沒(méi)有專(zhuān)用端口的限定,它與路由器或第3層交換機(jī)接口相連。簡(jiǎn)單地說(shuō),在一個(gè)專(zhuān)用VLAN內(nèi),專(zhuān)用端口收到的流量只能發(fā)往混雜端口,混雜端口收到的流量可以發(fā)往所有端口(混雜端口和專(zhuān)用端口)。
  
  下圖示出了同一專(zhuān)用VLAN中兩類(lèi)端口的關(guān)系。
   
  專(zhuān)用VLAN的應(yīng)用在多客戶的數(shù)據(jù)中心是非常有效的,因?yàn)镮DC的網(wǎng)絡(luò)中,服務(wù)器只需與自己的缺省網(wǎng)關(guān)連接,一個(gè)專(zhuān)用VLAN不需要多個(gè)VLAN和IP子網(wǎng)就提供了這樣的安全連接。在這一模型中,所有的服務(wù)器都接入專(zhuān)用VLAN,從而實(shí)現(xiàn)了所有服務(wù)器與缺省網(wǎng)關(guān)的連接,而與專(zhuān)用VLAN內(nèi)的其他服務(wù)器沒(méi)有任何訪問(wèn)。目前,Cisco的Catalyst Switch 6000/6500系列交換機(jī)支持專(zhuān)用VLAN。
  
  4      Internet連接
  作為IDC網(wǎng)絡(luò)與公共IP骨干網(wǎng)絡(luò)的接口,Internet連接層提供了IDC與公共IP網(wǎng)的橋梁,它的運(yùn)行情況直接關(guān)系到IDC為其用戶所提供的服務(wù)的質(zhì)量,這就要求該層的設(shè)備必須具有以下的特點(diǎn):
  
  ·  高速的路由交換能力
  
  ·  對(duì)各種高級(jí)路由協(xié)議(如BGP等)的全面支持
  
  ·  具備豐富的接口類(lèi)型
  
  ·  完善的QOS支持能力
  
  在Internet連接層配置高端路由器,使用高速連接到IP骨干網(wǎng),并以全冗余方式與核心層互連。借助于這些高端路由器的高性能及豐富的特性,提供全冗余、高速、高性能網(wǎng)絡(luò)核心。
   
  4.1  骨干接入
  作為IDC網(wǎng)絡(luò)與公共IP骨干網(wǎng)絡(luò)的接口,Internet連接層提供了IDC與公共IP網(wǎng)的橋梁,它的運(yùn)行情況直接關(guān)系到IDC為其用戶所提供的服務(wù)的質(zhì)量,這就要求該層的設(shè)備必須具有以下的特點(diǎn):
  
  ·  高速的路由交換能力
  
  ·  對(duì)各種高級(jí)路由協(xié)議(如BGP等)的全面支持
  
  ·  具備豐富的接口類(lèi)型
  
  ·  完善的QOS支持能力
  
  在Internet連接層配置高端路由器,使用高速連接到IP骨干網(wǎng),并以全冗余方式與核心層互連。借助于這些高端路由器的高性能及豐富的特性,提供全冗余、高速、高性能網(wǎng)絡(luò)核心。
  
  4.2  帶寬治理
  在IDC的業(yè)務(wù)中,通常針對(duì)提供不同的帶寬收取不同的費(fèi)用,所以帶寬治理成為Internet連接中提供服務(wù)質(zhì)量的重要保證。 
  
  4.2.1        識(shí)別網(wǎng)絡(luò)流量
  IDC的帶寬治理需要支持多種協(xié)議和應(yīng)用程序,并且可以根據(jù)自己的需要,自行設(shè)定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)區(qū)分更多的類(lèi)型。可以通過(guò)應(yīng)用、服務(wù)、協(xié)議、端口數(shù)、URL或通配符(用于Web通信)、主機(jī)名稱(chēng)、優(yōu)先權(quán)、以及IP或MAC地址對(duì)通信量進(jìn)行分類(lèi)。只有這樣才能對(duì)用戶提供完善的帶寬治理機(jī)制。
  
  像HTTP、FTP和Telnet這樣的IP協(xié)議,以及像SNA、NetBIOS和AppleTalk這樣的非IP協(xié)議,帶寬治理都應(yīng)該能自動(dòng)識(shí)別,并根據(jù)用戶的需要進(jìn)行有效的處理。例如,你可以將SAP/R3通信量根據(jù)一個(gè)特定客戶式特定服務(wù)器隔開(kāi),使TN3270交互式通信量與打印通信量分開(kāi),甚至把一個(gè)H。323視頻會(huì)議的數(shù)據(jù)信道和控制信道區(qū)分開(kāi)來(lái)。
  
  4.2.2        保證應(yīng)用性能
  帶寬治理需要保證要害的和交互式的應(yīng)用獲得其所需要的帶寬,同時(shí)限制普通應(yīng)用對(duì)帶寬的需求。每種通信類(lèi)型映射到一項(xiàng)特定的帶寬分配政策上,確保每種通信類(lèi)型得到一個(gè)適當(dāng)?shù)膸挕?
  
  速率政策(Rate policies)限制或保證每個(gè)單獨(dú)對(duì)話的帶寬,抑制那些貪婪的應(yīng)用通信,或者保護(hù)對(duì)時(shí)延敏感的流量。比如,一個(gè)HTTP cap會(huì)使Web游覽避免使用他人的帶寬。而且獲得保證的音頻或視頻流動(dòng)速率,避免出現(xiàn)惱人的不穩(wěn)定性。速率政策是為應(yīng)用提供沒(méi)有被使用的帶寬,所以,昂貴的帶寬從不會(huì)被浪費(fèi)。
  
  4.2.3        測(cè)量、分析和生成報(bào)表
  網(wǎng)絡(luò)治理員在制訂一項(xiàng)帶寬治理策略之前及之后必須分析其網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用通信的模式,以測(cè)量其是否成功。帶寬治理將跟蹤平均和高峰通信量水平,計(jì)算在重新傳輸上所浪費(fèi)的帶寬比例,突出最主要用戶和應(yīng)用程序,并且測(cè)量性能。網(wǎng)絡(luò)總結(jié)以及特定上下文的報(bào)表提供了對(duì)網(wǎng)絡(luò)趨勢(shì)的輕松訪問(wèn)。響應(yīng)時(shí)間特征答應(yīng)你測(cè)量性能,設(shè)置可接受性標(biāo)準(zhǔn),并跟蹤響應(yīng)質(zhì)量是否堅(jiān)持了標(biāo)準(zhǔn)。
  
  4.2.4        流量控制和監(jiān)視控制
  IDC的帶寬治理是非常復(fù)雜的業(yè)務(wù)和技術(shù)控制,所以,需要一個(gè)簡(jiǎn)單易用的進(jìn)行操作的治理界面。通過(guò)這一界面,網(wǎng)絡(luò)治理員可在任何時(shí)候、任何地方,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)配置、控制和監(jiān)控帶寬分配情況。
  
  4.2.5        輕松部署
  硬件帶寬治理器通常位于網(wǎng)絡(luò)瓶頸上,通常在路由器和核心交換機(jī)之間。為了網(wǎng)絡(luò)性能的考慮,帶寬治理器需要與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)順利集成,不需要任何新的協(xié)議或者重新配置路由器,也不需要修改拓樸結(jié)構(gòu)和桌面。它不能是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn),假如帶寬治理器發(fā)生故障或者被關(guān)掉,它需要會(huì)像一根電纜一樣發(fā)揮作用。用于IDC的硬件帶寬治理器在當(dāng)前市場(chǎng)上主要有Alteon公司、Packeteer公司和Intel公司的帶寬治理器。
  
  利用路由器和交換機(jī)的特定QOS(Quality of Service)技術(shù),也能實(shí)現(xiàn)帶寬治理。比如Cisco公司的CAR(Committed access Rate)技術(shù)。
  
  對(duì)本地帶寬治理也可以通過(guò)四層交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。Foundry,Alteon和Cisco公司的四層交換機(jī)都支持本地帶寬治理。
  
  5      內(nèi)容交換
  內(nèi)容交換提供數(shù)據(jù)流的負(fù)載均衡以提高IDC的網(wǎng)絡(luò)性能,非凡是服務(wù)器的響應(yīng)性能。內(nèi)容交換同時(shí)對(duì)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)提供適當(dāng)?shù)目刂埔詽M足應(yīng)用的要求,比如對(duì)SSL(Security Socket Layer)連接的控制。這在本節(jié)將有具體闡述。
   
  5.1  基于IP的負(fù)載均衡
  數(shù)據(jù)中心的服務(wù)提供商除了向客戶提供一些基本的主機(jī)托管和網(wǎng)站托管服務(wù)外,還需要提供一些更高級(jí)別的增值服務(wù)來(lái)吸引用戶、拓展市場(chǎng)。作為數(shù)據(jù)中心托管用戶的主體,例如ICP網(wǎng)站、電子商務(wù)網(wǎng)站、企業(yè)網(wǎng)站等,它們托管或租用在數(shù)據(jù)中心的大部分服務(wù)器都是基于Internet TCP/IP協(xié)議的應(yīng)用服務(wù)器,例如WWW服務(wù)器、FTP服務(wù)器等。對(duì)于這些用戶而言,如何保證這些要害服務(wù)器的高可靠性、高可用性和可擴(kuò)展性是非常重要的。因此,假如數(shù)據(jù)中心的服務(wù)提供商能夠給客戶提供這種高可用性服務(wù),就可以像保險(xiǎn)公司的保險(xiǎn)費(fèi)一樣,來(lái)向客戶收取一定的增值服務(wù)費(fèi)用!并且對(duì)數(shù)據(jù)中心的各種類(lèi)型用戶都帶來(lái)好處:對(duì)主機(jī)租用用戶來(lái)講,他們的服務(wù)器硬件本身都是租用數(shù)據(jù)中心的,因此自然希望數(shù)據(jù)中心能夠?qū)Ψ?wù)器系統(tǒng)的可用性提出更高的保證;對(duì)主機(jī)托管用戶來(lái)講,盡管服務(wù)器是自身攜帶的,但是除了極少部分大的網(wǎng)站有資金、有技術(shù)能力來(lái)自行解決要害服務(wù)器系統(tǒng)的高可用性問(wèn)題外,大多數(shù)的網(wǎng)站并不具備這樣的條件,他們希望數(shù)據(jù)中心服務(wù)提供商能夠作為他們的Virtual IT部門(mén),能夠給他們提供一個(gè)完善的解決方案。
  
  下面我們以數(shù)據(jù)中心中最為普遍的服務(wù)-WWW服務(wù)為例,來(lái)具體講解如何實(shí)現(xiàn)Internet服務(wù)的高可用性,即要害服務(wù)器系統(tǒng)的高可用性。
  
  以前作為一個(gè)網(wǎng)站通常采用的方式是WWW服務(wù)器由一臺(tái)硬件配置非常高的UNIX服務(wù)器來(lái)?yè)?dān)當(dāng),盡管成本昂貴,但這樣做仍然不能保證它的可靠性、可用性、可維護(hù)性:一是因?yàn)橐慌_(tái)服務(wù)器仍作不到硬件級(jí)的完全容錯(cuò),保證不了可靠性;二是因?yàn)橐慌_(tái)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)帶寬有限,保證不了可用性;三是因?yàn)楫?dāng)這臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行硬件或軟件升級(jí)時(shí),不可避免地要中斷WWW服務(wù),保證不了可維護(hù)性。
  
  基于上述原因,人們提出了DNS輪詢方案(DNS-Round-Robin)試圖解決WWW服務(wù)的可用性問(wèn)題,即多臺(tái)WWW鏡像主機(jī)在DNS中對(duì)應(yīng)同一域名,當(dāng)用戶訪問(wèn)WWW,要求DNS服務(wù)器解析域名時(shí),DNS服務(wù)器按DNS請(qǐng)求的先后順序把域名依次解析成其中一臺(tái)WWW主機(jī)的IP地址,從而把任務(wù)平均分擔(dān)到數(shù)臺(tái)WWW主機(jī)上,來(lái)提高WWW服務(wù)的整體性能。它的優(yōu)點(diǎn)是:實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、實(shí)施輕易、成本低;但是,它的缺點(diǎn)也非常明顯:不是真正意義上的負(fù)載均衡,DNS服務(wù)器將HTTP請(qǐng)求平均地分配到后臺(tái)的WWW服務(wù)器上,而不考慮每個(gè)WWW服務(wù)器當(dāng)前的負(fù)載情況;假如后臺(tái)的WWW服務(wù)器的配置和處理能力不同,最慢的WWW服務(wù)器將成為系統(tǒng)的瓶頸,處理能力強(qiáng)的服務(wù)器不能充分發(fā)揮作用;另外未考慮容錯(cuò),假如后臺(tái)的某一臺(tái)WWW服務(wù)器出現(xiàn)故障,DNS服務(wù)器仍會(huì)把DNS請(qǐng)求分配到這臺(tái)故障服務(wù)器上,導(dǎo)致對(duì)客戶端的不能響應(yīng)。而這最后一個(gè)缺點(diǎn)是致命的,有可能造成相當(dāng)一部分客戶不能訪問(wèn)WWW服務(wù),并且由于DNS緩存的原因,造成的惡劣后果要持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間(一般DNS刷新周期約24小時(shí))。
  
  此外,還有一些基于群集(Cluster)技術(shù)的軟件解決方案來(lái)保證WWW服務(wù)的高可用性。它的通用做法是通過(guò)在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上安裝操作系統(tǒng)廠商的群集軟件或第三方的群集軟件(絕大多數(shù)支持WWW服務(wù)的群集),例如Microsoft Cluster Server、Turbo linux、Cluster Server等,來(lái)做到應(yīng)用級(jí)的互為備份或負(fù)載平衡。互為備份(Active/Standby)方式下,其中一臺(tái)服務(wù)器缺省處于活動(dòng)狀態(tài)(Active/Primary),而另一臺(tái)處于睡眠狀態(tài)(Standby/Backup),當(dāng)主服務(wù)器系統(tǒng)死機(jī)或應(yīng)用不能正常服務(wù)時(shí),備份服務(wù)器會(huì)自動(dòng)變成活動(dòng)狀態(tài),從而接管原主服務(wù)器的任務(wù),保證應(yīng)用能夠繼續(xù)服務(wù)。負(fù)載平衡方式下,可以有多臺(tái)服務(wù)器,每一個(gè)服務(wù)器都承擔(dān)一定的應(yīng)用。它們之間即可以互為備份,也可以有專(zhuān)門(mén)一臺(tái)備份服務(wù)器,它在群集正常時(shí)不承擔(dān)任何任務(wù),但是當(dāng)群集中的某一臺(tái)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí),它會(huì)自動(dòng)激活,從而接管故障服務(wù)器的任務(wù)。但是,它也存在以下缺點(diǎn):安裝、配置復(fù)雜,難于維護(hù)和治理;群集軟件與服務(wù)器的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)密切相關(guān),不能做到設(shè)備無(wú)關(guān)性和無(wú)縫升級(jí);實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡的算法簡(jiǎn)單,一般是根據(jù)輪詢(Round Robin),有些WWW群集軟件可支持設(shè)定權(quán)重(Weighting)算法,但權(quán)重(weighting)是人為設(shè)定,并不能客觀反映每一臺(tái)服務(wù)器的HTTP請(qǐng)求響應(yīng)能力以及當(dāng)前負(fù)載情況;與硬件實(shí)現(xiàn)方案(Layer4的負(fù)載平衡交換設(shè)備)比較起來(lái),性能較低,另外支持的Web Site的規(guī)模較小(WWW服務(wù)器最多可以到16臺(tái));不能實(shí)現(xiàn)HTTPS等非凡應(yīng)用的負(fù)載平衡(這是因?yàn)樵贖TTPS應(yīng)用中,客戶端和服務(wù)器端要進(jìn)行身份驗(yàn)證、交換證書(shū)和密鑰,所以客戶端和服務(wù)器端應(yīng)一一對(duì)應(yīng),同一客戶的請(qǐng)求應(yīng)由同一臺(tái)服務(wù)器來(lái)處理)。當(dāng)然更為重要的一點(diǎn)是,作為數(shù)據(jù)中心的托管用戶,他們往往不希望數(shù)據(jù)中心服務(wù)提供商在他們的服務(wù)器上安裝任何軟件!
  
  正因?yàn)樯鲜龅慕鉀Q方案存在這樣或那樣的問(wèn)題,因此,隨著Internet技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了基于應(yīng)用、甚至基于內(nèi)容的負(fù)載平衡設(shè)備,即我們通常所說(shuō)的第四層、第七層智能負(fù)載平衡設(shè)備。它們通過(guò)硬件技術(shù)或?qū)S玫腁SIC芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)WWW等應(yīng)用服務(wù)器的負(fù)載均衡和高可用性解決方案。通過(guò)這種技術(shù)可以提高WWW服務(wù)器的整體處理能力,并提高整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)的可靠性、可用性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性,保證WWW服務(wù)質(zhì)量的QOS,提供基于URL、基于內(nèi)容的交換(當(dāng)采用第七層負(fù)載平衡設(shè)備時(shí)),最終用一組低處理能力、低實(shí)現(xiàn)成本的主機(jī)提供大規(guī)模、高性能、可擴(kuò)展的WWW服務(wù)。
  
  以下是關(guān)于采用第四層負(fù)載平衡設(shè)備實(shí)現(xiàn)WWW服務(wù)的負(fù)載平衡的一般介紹:在第四層負(fù)載平衡設(shè)備上設(shè)置WWW服務(wù)的虛擬IP地址(Virtual IP Address),這個(gè)虛擬IP地址是DNS服務(wù)器中解析到的WWW服務(wù)器的IP地址,對(duì)客戶端是可見(jiàn)的。當(dāng)客戶訪問(wèn)此WWW應(yīng)用時(shí),客戶端的HTTP請(qǐng)求會(huì)先被第四層負(fù)載平衡設(shè)備接收到,它會(huì)基于第四層交換技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)后臺(tái)WWW服務(wù)器的負(fù)載,根據(jù)設(shè)定的算法進(jìn)行快速交換,交給當(dāng)前最可用、負(fù)載最輕的服務(wù)器來(lái)處理。常見(jiàn)的算法有以下幾種:輪詢(Round Robin)、權(quán)重(Weighting)、最少連接(Least connection)、隨機(jī)(Random)、響應(yīng)時(shí)間(Response Time)等。通過(guò)這種技術(shù)可將大量的、并發(fā)性的用戶請(qǐng)求分配到多個(gè)服務(wù)器來(lái)處理,從而降低單個(gè)服務(wù)器的負(fù)載,避免服務(wù)器的死機(jī)或響應(yīng)延遲過(guò)大!另外,這種負(fù)載平衡設(shè)備還可以幾乎實(shí)時(shí)地檢測(cè)到后臺(tái)服務(wù)器的硬件、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)甚至應(yīng)用級(jí)別的狀態(tài),從而避免客戶的請(qǐng)求被失效的服務(wù)器處理。
  
  5.2  應(yīng)用負(fù)載均衡
  第七層應(yīng)用負(fù)載平衡設(shè)備是近一、兩年才出現(xiàn)的最新技術(shù),它主要用于實(shí)現(xiàn)WWW應(yīng)用的負(fù)載平衡和服務(wù)質(zhì)量保證。它與第四層負(fù)載平衡設(shè)備比較起來(lái):第七層負(fù)載平衡設(shè)備不僅能檢查T(mén)CP/IP數(shù)據(jù)包的TCP、UDP端口號(hào)(Transportation Layer),從而轉(zhuǎn)發(fā)給后臺(tái)的某一個(gè)服務(wù)器來(lái)處理,而且它能從會(huì)話層(Session Layer)以上來(lái)分析HTTP請(qǐng)求的URL,根據(jù)URL的不同將不同的HTTP請(qǐng)求交給不同的服務(wù)器來(lái)處理(可以具體到某一類(lèi)文件,甚至某一個(gè)文件),甚至同一個(gè)URL請(qǐng)求可以讓多個(gè)服務(wù)器來(lái)響應(yīng)以分擔(dān)負(fù)載(當(dāng)客戶訪問(wèn)某一個(gè)URL,發(fā)起HTTP請(qǐng)求時(shí),它實(shí)際上要與服務(wù)器建立多個(gè)會(huì)話連接,得到多個(gè)對(duì)象-Object,例如。txt/。gif/。jpg文檔,當(dāng)這些對(duì)象都下載到本地后,才組成一個(gè)完整的頁(yè)面)。
  
  5.3  跨地域負(fù)載均衡
  前面講述的都是關(guān)于如何在本地局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)WWW等應(yīng)用服務(wù)器的負(fù)載平衡,那么如何實(shí)現(xiàn)應(yīng)用服務(wù)器的廣域網(wǎng)上的負(fù)載平衡,從而保證應(yīng)用的冗災(zāi)備份,以及如何有效的根據(jù)客戶的地域分布、廣域網(wǎng)絡(luò)的連通狀態(tài)或延遲時(shí)間來(lái)將客戶定向到他們最適合訪問(wèn)的站點(diǎn)呢?這些都涉及到廣域網(wǎng)的負(fù)載平衡技術(shù)(Global Server Load Balance),常見(jiàn)的廣域網(wǎng)負(fù)載平衡產(chǎn)品都是基于DNS重定向原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的,即當(dāng)客戶訪問(wèn)某一個(gè)網(wǎng)站時(shí),例如www。mysite。com時(shí),客戶的關(guān)于這個(gè)網(wǎng)站的DNS域名解析請(qǐng)求會(huì)被這個(gè)廣域網(wǎng)的負(fù)載平衡設(shè)備來(lái)處理,而這個(gè)廣域網(wǎng)的負(fù)載平衡設(shè)備會(huì)基于客戶端的IP地址范圍、客戶端與各節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)延遲、各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)及負(fù)載等參數(shù),然后根據(jù)一定的算法來(lái)判定那個(gè)節(jié)點(diǎn)最適合用戶訪問(wèn),從而將這個(gè)節(jié)點(diǎn)的IP地址或VIP地址返回給客戶。常見(jiàn)的廣域網(wǎng)負(fù)載平衡算法有:輪詢(Round-Robin)、加權(quán)輪詢(Weighted Round-Robin)、隨機(jī)(Random)、最少連接數(shù)(Least Connection)、最低CPU利用率(Lowest CPU Utilization)、HTTP重定向(HTTP Redirection)等。
  
  5.4  Cookie和SSL會(huì)話的連接鎖定
  為了使得一個(gè)電子商務(wù)的事務(wù)成功,客戶必須被鎖定到指定的服務(wù)器上直到事務(wù)完成。保持到一個(gè)服務(wù)器持續(xù)的連接,稱(chēng)為“鎖定”,這是任何創(chuàng)造利潤(rùn)的電子商務(wù)WEB站點(diǎn)的要害。
  
      Web交換機(jī)可以讀到分布在多個(gè)包中的Cookie并有能力識(shí)別一個(gè)Cookie。Cookie可以由Web交換機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生或在服務(wù)器上產(chǎn)生。一旦Cookie被設(shè)定,用戶的瀏覽器就被透明地刷新。可以產(chǎn)生Cookie對(duì)電子商務(wù)站點(diǎn)基于Cookie使流量具有優(yōu)先級(jí)是有益的。假如進(jìn)入一個(gè)請(qǐng)求并且提供了一個(gè)Cookie,用戶的優(yōu)先級(jí)字段就會(huì)決定那個(gè)服務(wù)器群接受請(qǐng)求。假如沒(méi)有提供Cookie,請(qǐng)求要么被送到認(rèn)證服務(wù)器,要么交換機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)新的Cookie。這個(gè)請(qǐng)求就有一個(gè)有優(yōu)先級(jí)設(shè)置的Cookie,這個(gè)優(yōu)先級(jí)會(huì)把用戶定向到合適得服務(wù)器群。
  
      保護(hù)基于Web的商務(wù)的最常用的方法就是使用流行的SSL(Secure Socket Layer)協(xié)議。SSL是端到端的加密機(jī)制,是當(dāng)今Web商務(wù)加密的主要方法。
  
      基于SSL會(huì)話ID維持持續(xù)性優(yōu)化了電子商務(wù)的商務(wù)完整性,保證了安全和性能的均衡。在一個(gè)安全的事務(wù)中,Web交換機(jī)維持從用戶Cookie(購(gòu)物)到SSL會(huì)話ID(結(jié)帳)的轉(zhuǎn)化。這一點(diǎn)很要害,因?yàn)镃ookie處于為進(jìn)行SSL事務(wù)而加密的HTTP頭部,所以維持鎖定連的Web交換機(jī)不能讀到。用戶瀏覽器與服務(wù)器之間開(kāi)始的SSL Hello消息含有一個(gè)空的會(huì)話ID字段(假如要建立一個(gè)新的SSL會(huì)話)或上一次客戶使用得SSL會(huì)話。但是,這并不是下面的電子事務(wù)使用的SSL會(huì)話ID。作為客戶Hello消息的響應(yīng),服務(wù)器挑選一個(gè)新的會(huì)話ID并把自己的帶有會(huì)話ID的Hello發(fā)回到客戶端。CSS交換機(jī)在服務(wù)器的Hello中檢測(cè)到這個(gè)新的SSL會(huì)話ID并把請(qǐng)求路由到這一時(shí)刻最合適的服務(wù)器。后續(xù)的有這個(gè)會(huì)話ID的請(qǐng)求都將被轉(zhuǎn)到同一臺(tái)服務(wù)器。
  
      為了優(yōu)化資源,當(dāng)一個(gè)會(huì)話在一個(gè)定義的時(shí)間段處于休止?fàn)顟B(tài)后,Web服務(wù)器會(huì)終止這個(gè)會(huì)話。當(dāng)幾分鐘沒(méi)有操作后,服務(wù)器會(huì)做超時(shí)處理,釋放這個(gè)會(huì)話ID。當(dāng)用戶發(fā)送一個(gè)新的請(qǐng)求時(shí),服務(wù)器把它作為一個(gè)新用戶處理,會(huì)建立一個(gè)新的會(huì)話。假如用戶填了一個(gè)很長(zhǎng)的表格,比如抵押申請(qǐng)或信用證實(shí),那么所有剛填寫(xiě)的信息都會(huì)丟失,必須重新來(lái)過(guò)。
  
  Web交換機(jī)解決方案為加密會(huì)話提供鎖定連接,不僅提高了效率和用戶滿足度,也顯著地減少了服務(wù)器上應(yīng)用的壓力。由于建立會(huì)話的握手會(huì)涉及交換公鑰,會(huì)產(chǎn)生計(jì)算資源的最大的消耗。通過(guò)截取會(huì)話ID并透明地重建失敗的會(huì)話,Web交換機(jī)除去了一個(gè)連接失敗后為建立新會(huì)話而做的處理復(fù)雜的談判任務(wù)。
  
  6      內(nèi)容傳送
   
  6.1  網(wǎng)絡(luò)加速
  Web Cache技術(shù)是把大多數(shù)經(jīng)常被訪問(wèn)的內(nèi)容存放的距客戶更近從而提高了Web的訪問(wèn)速度。Web cache可以在企業(yè)的Internet接入處配置,在接入設(shè)備和ISP POP中骨干鏈路之間,或在ISP網(wǎng)絡(luò)之間的邊緣。
  
   
  
      有許多的Web cache實(shí)現(xiàn)方法,包括代理、透明的以及反向代理cache。每一種技術(shù)的區(qū)別在于在Web服務(wù)器訪問(wèn)途徑的什么地方配備和需要進(jìn)行配置的多少。
  
      Cache能力定義為一個(gè)對(duì)象可以被的潛力。Web Cache只能cache靜態(tài)的內(nèi)容,如gif、jpg和PDF等。有一些類(lèi)型的Web的內(nèi)容是不能被Cache的,比如動(dòng)態(tài)的內(nèi)容,包括CGI腳本、RealAudio、asp、加密的文件或與cookie有關(guān)的象shopping cards等。Internet專(zhuān)家證實(shí),當(dāng)今40~50%的Internet內(nèi)容是動(dòng)態(tài)的。Web Cache的效率是用最大cache命中率和最低可能的請(qǐng)求/響應(yīng)延時(shí)來(lái)衡量的。Cache的命中率受一系列因素的影響,包括工作負(fù)載、內(nèi)存和磁盤(pán)大小、內(nèi)容老化算法等。
  
  6.1.1        透明Caching
      在透明代理Caching(Transparent Caching)環(huán)境中,Cache對(duì)于瀏覽器是透明的,瀏覽器不需要配置指向Cache。用戶的請(qǐng)求經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備路由到Cache,比如經(jīng)過(guò)路由器上的策略過(guò)濾、遠(yuǎn)程的訪問(wèn)服務(wù)器或通過(guò)使用非凡用途的Web Cache前端設(shè)備,如Web交換機(jī)。
  
  6.1.2        代理Cache
      在代理Cache(Proxy Caching)環(huán)境中,每個(gè)Web瀏覽器都要配置代理Cache的IP地址,所有用戶的請(qǐng)求都會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)到代理。當(dāng)發(fā)起一個(gè)內(nèi)容請(qǐng)求時(shí),每個(gè)請(qǐng)求都會(huì)轉(zhuǎn)到代理Cache的IP地址,不管是對(duì)動(dòng)態(tài)或靜態(tài)內(nèi)容的請(qǐng)求。假如請(qǐng)求的內(nèi)容已經(jīng)在Cache中,那么Cache直接把內(nèi)容發(fā)給客戶;假如請(qǐng)求的內(nèi)容不在Cache中,請(qǐng)求被送到服務(wù)器獲取內(nèi)容,一旦在服務(wù)器中找到了所需內(nèi)容,Cache響應(yīng)客戶,且假如內(nèi)容是可Cache的,在Cache中復(fù)制一個(gè)copy。
  
      代理Cache的主要的缺點(diǎn)是需要治理的,缺少集中控制,并且不能重新定向用戶繞過(guò)當(dāng)?shù)舻腃ache,而是送到“黑洞”中。
  
  6.1.3        Cache集群
      在一個(gè)位置配備多個(gè)Cache就是Cache集群(Cache Clustering)。Cache集群提供冗余,增加了Cache的性能合擴(kuò)展能力。Cache集群可以通過(guò)把多個(gè)Cache連接到一個(gè)路由器、第4層交換機(jī)或Web交換機(jī)上來(lái)實(shí)現(xiàn)。Cache集群提供了冗余,在單個(gè)Cache失敗時(shí)起到保護(hù)作用。非凡是代理Cache,對(duì)單一的Cache失敗很敏感。假如一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中等Cache失敗,所有的配置使用它的瀏覽器都會(huì)失去與Web的連接。集群是一個(gè)相對(duì)于配置后備Cache較好的解決方案,因?yàn)楹笳咴黾恿舜鞢ache治理的復(fù)雜程度。
  
  6.1.4        反向代理Cache
      代理和透明的Cache是具有代表性的為優(yōu)化穿越網(wǎng)絡(luò)的所有Internet流量而配備的。反向代理Cache(Reverse Proxy Caching,RPC)則是典型的數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)展。反向代理Cache是Web服務(wù)器的代理,而不是客戶的代理。事實(shí)上,反向代理Cache對(duì)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)象是真正的Web服務(wù)器,DNS解析RPC的IP地址而不是實(shí)際的服務(wù)器的IP地址。
  
      Web交換機(jī)可以為不可Cache的HTTP請(qǐng)求或不可Cache的TCP請(qǐng)求(如SSL)旁路RPC。交換機(jī)旁路RPC,把最初的IP地址信息和包含在流頭部的序列號(hào)發(fā)往服務(wù)器。服務(wù)器直接向客戶答復(fù),或轉(zhuǎn)發(fā)到RPC的交換機(jī)。兩種方法都不涉及Cache,它可以集中資源去服務(wù)可Cache的內(nèi)容請(qǐng)求。
  
  6.1.5        智能Cache旁路
      動(dòng)態(tài)內(nèi)容,如電子商務(wù)的事務(wù)、股票交易、ASP以及CGI表單,是不能Cache到Cache服務(wù)器的,只有靜態(tài)的內(nèi)容是可以Cache的。可以Cache的靜態(tài)的內(nèi)容的例子就是gif、jpeg和pdf文件等。
  
      代理、透明式和反向代理Web Cache把所有客戶的請(qǐng)求都推向Cache服務(wù)器,這給以產(chǎn)生效益為目的想利用Web Cache強(qiáng)行把所有請(qǐng)求(不管內(nèi)容)推向不能完成請(qǐng)求的服務(wù)器的站點(diǎn)造成了很大的問(wèn)題。Web交換機(jī)具有完成智能Cache旁路(Intelligent Cache Bypass)的能力,假如是動(dòng)態(tài)請(qǐng)求可以旁路代理、透明式或反向代理Cache服務(wù)器。當(dāng)不可Cache的或動(dòng)態(tài)的URL被指向Cache時(shí),由于Cache需要判定這個(gè)請(qǐng)求的內(nèi)容不可Cache,再?gòu)脑捶?wù)器獲取內(nèi)容,然后再轉(zhuǎn)發(fā)給客戶,會(huì)造成明顯的延時(shí)。在這種情況下,Cache基本上變成了瓶頸。Web交換機(jī)的智能Cache旁路能力除去了Cache的重新定向動(dòng)態(tài)內(nèi)容請(qǐng)求的負(fù)擔(dān),因此提高了性能。
  
  6.2  動(dòng)態(tài)內(nèi)容復(fù)制
  Web交換機(jī)可以設(shè)置某些內(nèi)容的負(fù)荷門(mén)限,當(dāng)此內(nèi)容的訪問(wèn)超過(guò)門(mén)限,交換機(jī)將動(dòng)態(tài)復(fù)制熱點(diǎn)內(nèi)容到備份服務(wù)器,并重定向請(qǐng)求到備份服務(wù)器。由于Internet的流量具有很強(qiáng)的突發(fā)性,而且具有不可預(yù)見(jiàn)性,對(duì)于一些大型的網(wǎng)站,經(jīng)常會(huì)由于這種突發(fā)性的大業(yè)務(wù)量造成服務(wù)器的擁塞,從而丟失很多交易量,但是假如增加服務(wù)器,又由于大多數(shù)時(shí)間沒(méi)有利用到增加的服務(wù)器,造成資源利用率的降低。
  
  由于Web交換機(jī)具有這種動(dòng)態(tài)內(nèi)容復(fù)制的能力,本方案為用戶提供了一種靈活有效的方案,即由IDC來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。Web交換機(jī)根據(jù)用戶內(nèi)容的訪問(wèn)量的大小,動(dòng)態(tài)地?cái)U(kuò)展用戶服務(wù)器的能力,當(dāng)Web交換機(jī)發(fā)現(xiàn)某些申請(qǐng)了這項(xiàng)服務(wù)的用戶的某些內(nèi)容的訪問(wèn)量達(dá)到一定的門(mén)限時(shí),交換機(jī)將動(dòng)態(tài)復(fù)制熱點(diǎn)內(nèi)容到溢出備份服務(wù)器,當(dāng)發(fā)現(xiàn)這些內(nèi)容的訪問(wèn)量下降以后再將這些內(nèi)容自動(dòng)的刪除掉。
  
  7      后臺(tái)治理
   
  在建設(shè)IDC時(shí),可以按照分層的方式將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)劃分為:核心層,分布層,接入層和后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)。其中前三層主要承載用戶的業(yè)務(wù),而后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)主要提供各種后臺(tái)的治理功能。在IDC初期建設(shè)時(shí),后臺(tái)治理的重要性不顯著,甚至很多規(guī)模較小的IDC在剛開(kāi)始建設(shè)時(shí),完全沒(méi)有考慮到后臺(tái)治理的問(wèn)題,但是隨著業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展,后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的重要性逐漸被熟悉,因此目前比較成功的IDC,都有一個(gè)非常完善的后臺(tái)治理系統(tǒng)。
  
  本解決方案提供了完整的后臺(tái)治理平臺(tái),對(duì)于每一個(gè)服務(wù)器通過(guò)兩塊網(wǎng)卡,一塊連接到前臺(tái)的接入層,為Internet用戶提供服務(wù),另一塊連接到后臺(tái)治理系統(tǒng)的接入交換機(jī)。在后臺(tái)治理平臺(tái)上,IDC建立網(wǎng)絡(luò)治理控制中心完成對(duì)整個(gè)IDC的治理控制,IDC客戶中心為IDC的客戶提供設(shè)備治理平臺(tái),數(shù)據(jù)備份中心為用戶提供數(shù)據(jù)備份。
  
  通過(guò)后臺(tái)治理系統(tǒng),IDC能夠?yàn)橛脩籼峁┒喾N治理功能:備份,網(wǎng)絡(luò)治理和客戶中心服務(wù)。
  
  7.1  備份
  在后臺(tái)治理網(wǎng)絡(luò)上可以通過(guò)設(shè)置專(zhuān)有的VLAN(Private VLAN)或者是普通的VLAN,以隔離不同用戶的服務(wù)器。而需要由多個(gè)用戶共享的資源和服務(wù),則可以通過(guò)VLAN Trunk和全通口與各個(gè)需要共享資源的服務(wù)器通信。因此IDC能夠根據(jù)用戶的要求,由一臺(tái)備份服務(wù)器為多個(gè)用戶提供數(shù)據(jù)備份,也可以由一臺(tái)備份服務(wù)器為單獨(dú)的一個(gè)用戶提供服務(wù)。
  
  7.2  網(wǎng)絡(luò)治理
  由于后臺(tái)治理系統(tǒng)與前臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)相互隔離,并且在本方案中對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全性作了全面的考慮,例如利用防火墻將前后臺(tái)隔離,配置入侵檢測(cè)和漏洞檢測(cè)系統(tǒng),因此具有很好的安全性。同時(shí)由于后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)不承擔(dān)業(yè)務(wù),帶寬也相對(duì)充足,因此IDC都是通過(guò)后臺(tái)來(lái)對(duì)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行治理。
  
  7.3  客戶中心
  由于客戶將設(shè)備托管給IDC,用戶對(duì)自己的設(shè)備需要定期的檢查和治理。目前IDC能夠?yàn)橛脩籼峁┒喾N訪問(wèn)方式,其中IDC設(shè)置客戶中心為用戶提供訪問(wèn)平臺(tái),用戶可以在客戶服務(wù)中心訪問(wèn)自己的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,與自己的服務(wù)器交換信息。
  
  客戶中心即可以是由多個(gè)用戶共享,也可以是由一個(gè)客戶專(zhuān)有,例如一些網(wǎng)上銀行,他就需要在IDC擁有自己專(zhuān)有的治理平臺(tái),那么IDC就可以為這類(lèi)用戶提供專(zhuān)有的客戶中心。
  
  7.4  數(shù)據(jù)更新
  對(duì)于從事網(wǎng)上業(yè)務(wù)的公司,提供好的內(nèi)容是業(yè)務(wù)成功的要害,因此IDC的用戶會(huì)經(jīng)常需要對(duì)內(nèi)容進(jìn)行更新和改進(jìn)。在用戶對(duì)服務(wù)器進(jìn)行更新時(shí),對(duì)數(shù)據(jù)的安全性通常會(huì)有較高的要求,因此簡(jiǎn)單的通過(guò)前臺(tái)來(lái)更新服務(wù)器對(duì)于從事電子商務(wù)的網(wǎng)站是不適用的。所以通過(guò)客戶中心,或者是通過(guò)公網(wǎng)從后臺(tái)治理系統(tǒng)完成對(duì)服務(wù)器的更新和數(shù)據(jù)交換,是IDC通常采用的方法。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)更新的方案中提供全套的端到端的解決方法,包括:遠(yuǎn)程撥號(hào);專(zhuān)線;IP加密(IP sec)VPN;MPLS VPN。
  
  7.4.1        遠(yuǎn)程撥號(hào)
  用戶通過(guò)撥號(hào)的方式進(jìn)入后臺(tái)治理系統(tǒng),對(duì)自己的服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行配置和更新,但是這種方式存在帶寬的限制,所以當(dāng)用戶需要與服務(wù)器交換大量數(shù)據(jù)時(shí),撥號(hào)方式就不太合適。
  
  7.4.2        專(zhuān)線
  在IDC設(shè)置路由器,通過(guò)常用的專(zhuān)線方式,如DDN,F(xiàn)rame Relay等方式提供用戶訪問(wèn)自己的服務(wù)器。這種方式中需要對(duì)各個(gè)用戶的數(shù)據(jù)流向進(jìn)行控制,使他們只能訪問(wèn)他們自己的服務(wù)器,而不能訪問(wèn)其它用戶的服務(wù)器。
  
  7.4.3        IP加密 VPN
  用戶也可以通過(guò)專(zhuān)線的方式接入到公網(wǎng),通過(guò)對(duì)IP數(shù)據(jù)包加密來(lái)保證用戶數(shù)據(jù)的安全性,在IDC再對(duì)用戶的IP包進(jìn)行解密,然后用戶進(jìn)入自己的VLAN,訪問(wèn)自己的各個(gè)服務(wù)器。這種解決方案需要在IDC設(shè)置IP Sec的VPN網(wǎng)關(guān)。
  
  7.4.4        MPLS VPN
  MPLS VPN為用戶提供了一種更加靈活有效的訪問(wèn)方式,用戶可以通過(guò)公網(wǎng)平臺(tái)上自己私有的MPLS VPN對(duì)自己的設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn),而且其地址空間也可以是其自己的私有地址,由于地址空間是私有的,黑客幾乎無(wú)法對(duì)其進(jìn)行攻擊。同時(shí)在MPLS VPN上通過(guò)流量控制機(jī)制能夠?yàn)橛脩籼峁┒说蕉说姆?wù)質(zhì)量保證。
  
  而且當(dāng)將來(lái)需要向用戶提供網(wǎng)絡(luò)外包服務(wù)時(shí),利用MPLS VPN與后臺(tái)治理系統(tǒng)相結(jié)合,可以迅速向用戶提供業(yè)務(wù)。
  
  8      網(wǎng)絡(luò)治理
   
  網(wǎng)絡(luò)治理是IDC運(yùn)行治理中的重要一環(huán),它將覆蓋所有網(wǎng)絡(luò)元素的治理和控制。
  
  8.1.1        網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲卫?br />  為對(duì)IDC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)化治理,治理員首先需要對(duì)全網(wǎng)的當(dāng)前狀態(tài)有一個(gè)準(zhǔn)確、直觀的了解。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲卫碜鳛橹卫硐到y(tǒng)的一個(gè)重要組成部分可以滿足治理員的以上需求。它應(yīng)能幫助治理員自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖和發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的分布狀況,并且能對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤和更新。
  
  網(wǎng)管中心治理員首先利用自動(dòng)發(fā)現(xiàn)治理進(jìn)程,對(duì)其治理范疇內(nèi)的全網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備以及應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行地址掃描。根據(jù)地址掃描的發(fā)現(xiàn)的結(jié)果,將在治理服務(wù)的治理數(shù)據(jù)庫(kù)中生成全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。對(duì)已生成的全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D還將進(jìn)行定期的檢查,發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的拓?fù)涓淖儯?duì)治理數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的拓?fù)鋱D進(jìn)行相應(yīng)的更新。
  
  8.1.2        故障治理
  網(wǎng)絡(luò)治理員在獲得了最新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖后,還需對(duì)全網(wǎng)的故障進(jìn)行集中控管。網(wǎng)絡(luò)故障治理利用了治理軟件包中的功能。通過(guò)定義對(duì)全網(wǎng)的IP節(jié)點(diǎn)設(shè)備,通訊鏈路等多方面網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自動(dòng)定期輪詢檢測(cè),可發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的硬件故障和網(wǎng)絡(luò)鏈路中斷。還可以利用對(duì)SNMP Trap的支持,捕捉網(wǎng)絡(luò)上傳送的故障Trap信息。根據(jù)收集到的故障信息, 網(wǎng)絡(luò)治理軟件可以對(duì)所發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)異常狀態(tài)進(jìn)行跟蹤,并在網(wǎng)管中心的圖形化治理控制臺(tái)上以多種方式向網(wǎng)絡(luò)治理員報(bào)警。網(wǎng)絡(luò)治理員通過(guò)察看治理控制臺(tái)上的不同類(lèi)型報(bào)警信息即可以迅速定位故障出現(xiàn)的準(zhǔn)確位置和故障的嚴(yán)重等級(jí)。網(wǎng)絡(luò)治理員還可以在治理控制臺(tái)上直接啟動(dòng)設(shè)備治理工具察看出現(xiàn)故障的的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備當(dāng)前的具體信息。
  
  8.1.3        配置治理
  IDC網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置治理在治理功能上分為設(shè)備參數(shù)的集中配置、對(duì)更改設(shè)備參數(shù)的操作審計(jì)和設(shè)備操作系統(tǒng)的集中版本治理。為保障全網(wǎng)參數(shù)配置的一致性和設(shè)備操作系統(tǒng)版本的統(tǒng)一,配置治理應(yīng)由中心治理中心的網(wǎng)絡(luò)治理員統(tǒng)一控制。網(wǎng)絡(luò)治理軟件為IDC網(wǎng)絡(luò)治理員提供了配置治理工具。
  
  利用網(wǎng)絡(luò)治理軟件對(duì)IDC網(wǎng)絡(luò)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行集中配置和對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的操作系統(tǒng)版本進(jìn)行升級(jí)治理。并可對(duì)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)配置文件進(jìn)行配置校驗(yàn)和配置文件集中備份以及修改設(shè)備參數(shù)的審計(jì)。
  
  網(wǎng)絡(luò)治理軟件不但能幫助網(wǎng)絡(luò)治理員以圖形化操作方式對(duì)全網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行集中的參數(shù)配置,還能保存所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的參數(shù)修改歷史紀(jì)錄:通過(guò)定期檢查各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的參數(shù),治理工具可以發(fā)現(xiàn)所有對(duì)配置參數(shù)的更改,而不論配置參數(shù)是利用治理工具修改的還是利用命令行修改的。網(wǎng)絡(luò)治理員在中心治理控制臺(tái)上可以檢索網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所有參數(shù)修改紀(jì)錄。
  
  8.1.4        性能治理
  網(wǎng)絡(luò)治理解決方案中為IDC網(wǎng)絡(luò)治理員提供了一組網(wǎng)絡(luò)性能和IP電話服務(wù)質(zhì)量的治理工具。
  
  利用網(wǎng)絡(luò)治理軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)端口通訊流量統(tǒng)計(jì),監(jiān)控設(shè)備資源的可用率。還可以進(jìn)行全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)流量的歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),分析網(wǎng)絡(luò)流量的長(zhǎng)期趨勢(shì),幫助治理員進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃,消除網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸。
  
  利用網(wǎng)絡(luò)治理軟件進(jìn)行全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備任意兩點(diǎn)間的響應(yīng)時(shí)間檢測(cè)和Delay,Jitter治理。
  
  在網(wǎng)管中心治理員可以啟動(dòng)利用網(wǎng)絡(luò)治理軟件對(duì)全網(wǎng)的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)性能進(jìn)行直接監(jiān)控。收集網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備中SNMP、RMON和RMON2的性能治理信息,并以圖形化方式為網(wǎng)絡(luò)治理員顯示所收集到的治理信息。
  
  在網(wǎng)管中心治理員利用利用網(wǎng)絡(luò)治理軟件可以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)質(zhì)量,并以圖形化方式顯示網(wǎng)絡(luò)通信的延時(shí)和抖動(dòng)。治理員還可以對(duì)被監(jiān)控的性能參數(shù)設(shè)定閾值,如檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)性能下降,參數(shù)超過(guò)了預(yù)先設(shè)定的閾值,IPM將自動(dòng)向故障治理系統(tǒng)發(fā)送一條報(bào)警信息,提示治理員注重。
  
  8.1.5        網(wǎng)絡(luò)安全治理
  有些網(wǎng)絡(luò)治理軟件還支持網(wǎng)絡(luò)治理員分權(quán)機(jī)制,不同級(jí)別的登陸用戶在治理系統(tǒng)中具有不同的治理權(quán)限。可以為網(wǎng)管系統(tǒng)定義多級(jí)的訪問(wèn)權(quán)限,在方便治理員操作的前提下保證只有經(jīng)過(guò)授權(quán)的治理人員才能對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行治理操作,從而保證治理系統(tǒng)的最大安全性。
  
  同時(shí)網(wǎng)絡(luò)治理員也可以利用安全控管軟件進(jìn)一步加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)整體包括網(wǎng)絡(luò)治理系統(tǒng)的安全性。Radius服務(wù)器是常用的負(fù)責(zé)提供基于標(biāo)準(zhǔn)安全認(rèn)證協(xié)議的用戶登陸認(rèn)證機(jī)制的設(shè)備。
  
  9      網(wǎng)絡(luò)具體設(shè)計(jì)
  9.1  Internet 連接層
  IDC的Internet連接層配置兩臺(tái)GSR,使用100BaseT或者1000Base高速連接到IP骨干網(wǎng),并以全冗余方式與核心層互連。借助于這些高端路由器的高性能及豐富的特性,提供全冗余、高速、高性能網(wǎng)絡(luò)核心。
  
  9.2  核心層
  整個(gè)IDC網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),必須具有很好的層次并具有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力,這就要求在設(shè)計(jì)上:
  
  §     各層次功能的簡(jiǎn)單化,以保證處理的高效和結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單。這就需要有核心層將分布層的數(shù)據(jù)匯集后連至Internet接入路由器
  
  §     網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展易于實(shí)現(xiàn)并且不能對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響,核心層的存在完全滿足了這一點(diǎn)
  
   
  
  鑒于對(duì)核心層的這些需求,配置兩臺(tái)高性能、大容量多層交換機(jī)Cisco Catalyst 6509,分別與Internet連接層兩臺(tái)高端路由器采用GE端口交叉連接。兩臺(tái)交換機(jī)之間用兩條GE連接,采用千兆以太網(wǎng)通道(GEC)技術(shù)捆綁兩個(gè)物理連接,形成一個(gè)負(fù)載均衡的邏輯連接。
  
  9.3  分布層&服務(wù)器接入層
  9.3.1        Colocation的分布層&服務(wù)器接入層
  在IDC的主機(jī)托管(Co-location)業(yè)務(wù)中,用戶本身將負(fù)責(zé)所有與Web有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(諸如Web交換機(jī)、防火墻等),其在網(wǎng)絡(luò)方面的需求為高帶寬的線路。
  
  針對(duì)這種需求,分布層不需要為其提供高層交換能力,而是需要為其提供高速高性能的二、三層交換。這里采用Cisco Catalyst 3500交換機(jī)作為分布層設(shè)備以提供高性能。
  
  在接入層所提供的高速的鏈路上,用戶將根據(jù)需要構(gòu)建自己的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可根據(jù)需要使用Web交換機(jī)以提供高層交換能力。
  
  9.3.2        Web Hosting的分布層&服務(wù)器接入層
  在服務(wù)器接入層,采用交換機(jī)Cisco Catalyst 3500將服務(wù)器與核心層連接起來(lái),同時(shí)可以根據(jù)用戶的需求,放置防火墻設(shè)備,Web交換機(jī)以及安全監(jiān)控設(shè)備,從而為用戶提供更高的安全保障和網(wǎng)絡(luò)性能。
  
  9.4  后臺(tái)治理平臺(tái)
  IDC的運(yùn)營(yíng)得成功與否,網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)的治理是很要害的一個(gè)因素,這包含了如下的方面:
  
  §     網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的治理
  
  §     網(wǎng)絡(luò)流量的監(jiān)控
  
  §     用戶對(duì)其業(yè)務(wù)更新的手段
  
  §     用戶數(shù)據(jù)的備份
  
  §     詳盡的計(jì)費(fèi)報(bào)告
  
  §     ….
  
   
  
  作為提供網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)治理的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)—后臺(tái)治理平臺(tái),包含有:
  
  §     IDC控制中心 (IDC的網(wǎng)絡(luò)治理中心)
  
  §     IDC客戶中心 (用戶對(duì)其服務(wù)器進(jìn)行更新、維護(hù))
  
  §     用戶治理中心 (用戶遠(yuǎn)程對(duì)其服務(wù)器進(jìn)行更新、維護(hù))
  
  §     動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)復(fù)制區(qū)等 (用戶數(shù)據(jù)的備份)
  
  對(duì)IDC而言,安全性和易操作性是同時(shí)需要的。在這里采用了二級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),第一級(jí)采用交換機(jī)Cisco Catalyst 2900將服務(wù)器接入后臺(tái)治理平臺(tái)網(wǎng)絡(luò),第二級(jí)采用兩臺(tái)大容量、高性能交換機(jī)Cisco Catalyst 6500將所有第一級(jí)的交換機(jī)匯聚。同時(shí)連接到各業(yè)務(wù)中心。在一期中先不選用Cisco Catalyst 6500,將來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展了再擴(kuò)展。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)對(duì)Private VLAN的支持,能夠簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),減少I(mǎi)P地址的浪費(fèi),同時(shí)又可以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)安全的要求:不同用戶群可以享有同樣的服務(wù)而相互之間完全獨(dú)立。這樣就使得業(yè)務(wù)的開(kāi)展變得簡(jiǎn)單,諸如動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)復(fù)制(用于備份IDC用戶的數(shù)據(jù))等。
  
  在用戶治理中心,配置Cisco Router 3640和VPN網(wǎng)關(guān)Cisco VPN 3000通過(guò)POTS/ISDN/DDN/VPN/…,提供用戶遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)更新,并保證安全性。
  
  在后臺(tái)治理平臺(tái)與前臺(tái)核心層之間放置單向防火墻,使得在收集網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)的同時(shí)又保證了其安全性。
  
  10  IDC IP地址規(guī)劃
  10.1    IP地址分配原則
  IP地址的規(guī)劃在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的作用舉足輕重。直接影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的效率。IP地址設(shè)計(jì)的總原則是簡(jiǎn)單、易治理、易擴(kuò)展。下面先簡(jiǎn)單介紹IP地址規(guī)劃的一般原則。
  
  IP地址是TCP/IP協(xié)議族中的網(wǎng)絡(luò)層邏輯地址,它被用來(lái)唯一地標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。IP地址空間的分配,要與網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)相適應(yīng),既要有效地利用地址空間,又要體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和靈活性,同時(shí)能滿足路由協(xié)議的要求,提高路由算法的效率,加快路由變化的收斂速度。滿足這些要求的IP地址分配技術(shù)有:可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼技術(shù)(VLSM,Variable-Length Subnet Mask)和路由總結(jié)技術(shù)(Route Summarization)。
  
  傳統(tǒng)的方式,IP協(xié)議采用分層地址結(jié)構(gòu),它由4個(gè)字節(jié)(32位)組成,每個(gè)字節(jié)用三位十進(jìn)制數(shù)(0~255)表示,每個(gè)字節(jié)之間用圓點(diǎn)號(hào)隔開(kāi),它包含兩個(gè)部分:網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)節(jié)點(diǎn)號(hào)。IP地址分為A、B、C、D、E五類(lèi),其中常用的是A、B、C三類(lèi),A類(lèi)地址用前一個(gè)字節(jié)(8位)表示主網(wǎng)絡(luò)號(hào),這個(gè)字節(jié)的第一位為0,后三個(gè)字節(jié)(24位)表示主機(jī)號(hào),如下所示:
  
  0xxxxxxx。xxxxxxxx。xxxxxxxx。xxxxxxxx A類(lèi)地址
  
  B類(lèi)地址以前二字節(jié)(16位)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào),以10開(kāi)頭,后二字節(jié)(16位)表示主機(jī)號(hào),如下所示:
  
  10xxxxxx。xxxxxxxx。xxxxxxxx。xxxxxxxx B類(lèi)地址
  
  C類(lèi)地址以前三字節(jié)(24位)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào),以110開(kāi)頭,后一字節(jié)(8位)表示主機(jī)號(hào),如下所示:
  
  110xxxxx。xxxxxxxx。xxxxxxxx。xxxxxxxx C類(lèi)地址
  
  IP地址的分配應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則:
  
  ·     唯一性:一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)中不能有兩個(gè)主機(jī)采用相同的IP地址
  
  ·     簡(jiǎn)單性:地址分配應(yīng)簡(jiǎn)單易于治理,降低網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的復(fù)雜性,簡(jiǎn)化路由表的款項(xiàng)
  
  ·     連續(xù)性:連續(xù)地址在層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中易于進(jìn)行路由總結(jié)(Route Summarization),大大縮減路由表,提高路由算法的效率
  
  ·     可擴(kuò)展性:地址分配在每一層次上都要留有余量,在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)展時(shí)能保證地址總結(jié)所需的連續(xù)性
  
  ·     靈活性:地址分配應(yīng)具有靈活性,可借助可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼技術(shù)(VLSM,Variable-Length Subnet Mask),以滿足多種路由策略的優(yōu)化,充分利用地址空間
  
  為了有效地利用地址空間,我們可以對(duì)IP地址進(jìn)行子網(wǎng)劃分,從地址的主機(jī)部分借取若干位作為子網(wǎng)號(hào),剩余部分仍然表示主機(jī)號(hào),舉例如下:
  
  xxxxxxxx。xxxxxxxx。xxxxxxxx。xxxxxxxx
  
  網(wǎng)絡(luò)號(hào)     子網(wǎng)號(hào)         主機(jī)號(hào)
  
   
  
  另外,為了靈活地在不同規(guī)模的子網(wǎng)中分配不同數(shù)量的IP地址,我們需要采用VLSM技術(shù),它可根據(jù)需要在任意位劃分子網(wǎng)邊界,對(duì)一個(gè)主網(wǎng)絡(luò)號(hào),可分出最小只有2個(gè)主機(jī)號(hào)的子網(wǎng),亦可劃分出一個(gè)較大的子網(wǎng),因此它很靈活,非凡是在廣域網(wǎng)中,兩臺(tái)互聯(lián)路由器接口只需2個(gè)主機(jī)號(hào)地址,VLSM非常有用,大大節(jié)約了地址空間,又保證了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的靈活性。在進(jìn)行地址分配時(shí),一般先用一個(gè)定長(zhǎng)的子網(wǎng)掩碼將地址空間分成若干個(gè)相同規(guī)模的子網(wǎng),再在每個(gè)子網(wǎng)中根據(jù)所需的子網(wǎng)數(shù)量和規(guī)模采用VLSM進(jìn)行子網(wǎng)的細(xì)分。
  
  采用VLSM時(shí)應(yīng)注重下列三點(diǎn):
  
  ·     事先要有規(guī)劃,避免子網(wǎng)重疊分配
  
  ·     可能會(huì)造成對(duì)已有網(wǎng)絡(luò)地址的重新設(shè)置
  
  ·     新的網(wǎng)絡(luò)必須仔細(xì)規(guī)劃地址分配,有效利用IP地址和保證網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性
  
  為縮減路由表的款項(xiàng),提高路由的效率,路由總結(jié)(Route Summarization或Route Aggregation)是一個(gè)非常重要而有效的手段。分子網(wǎng)是將網(wǎng)絡(luò)號(hào)向主機(jī)號(hào)部分?jǐn)U展、即網(wǎng)絡(luò)邊界向右移的過(guò)程,而路由總結(jié)則是劃分子網(wǎng)的逆過(guò)程,通過(guò)將子網(wǎng)的邊界向左移的過(guò)程,可用一個(gè)較大的子網(wǎng)號(hào)來(lái)代表一組連續(xù)的子網(wǎng),如下所示:這一疊合路徑可代表16個(gè)連續(xù)的子網(wǎng)。
  
  xxxxxxxx。xxxxxxxx。xxxxxxxx。xxxxxxxx
  
  因此,路由總結(jié)又稱(chēng)為子網(wǎng)的集結(jié)或超級(jí)子網(wǎng),它可得到縮小路由表,降低路由器內(nèi)存的使用,并減少路由協(xié)議產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量。BGP中亦廣泛使用的CIDR就是路由總結(jié)的一個(gè)具體應(yīng)用。路由器支持自動(dòng)或手工設(shè)置的路由總結(jié)。
  
  10.2    網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換
  為了彌補(bǔ)IP地址的不足,大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)的IP地址分為兩部分:一是具有全球連通性的IP地址---公網(wǎng)地址;二是只能在企業(yè)內(nèi)部用的IP地址--私有地址。具有公網(wǎng)IP地址主機(jī)或路由器可以和INTERNET網(wǎng)上的任何節(jié)點(diǎn)相連。其地址是全球唯一的。具有私有地址的主機(jī)和路由器只能在企業(yè)內(nèi)部通信,其地址僅在企業(yè)內(nèi)部是唯一的。用這種地址是不可以訪問(wèn)INTERNET的。
  
  業(yè)界提出了一種技術(shù),使企業(yè)可以從私有地址遷移到全球地址空間,這種技術(shù)就是網(wǎng)絡(luò)地址的轉(zhuǎn)換(NAT)。
  
  NAT技術(shù)使專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)能夠連接到INTERNET網(wǎng)上。NAT路由器或Web交換機(jī)放置在域的邊界上,在向INTERENT網(wǎng)上發(fā)送數(shù)據(jù)包之前,它把私有地址轉(zhuǎn)換為INTERNET上的公網(wǎng)地址。如下圖所示,企業(yè)內(nèi)部有一主機(jī),其IP地址為10。0。0。1,該主機(jī)要訪問(wèn)INTERNET上的節(jié)點(diǎn)204。10。10。10,當(dāng)IP數(shù)據(jù)包到達(dá)邊界路由器時(shí),路由器將IP地址轉(zhuǎn)為公網(wǎng)的192。69。1。1,然后再送往目的地。
   
  10.3    IDC IP地址規(guī)劃建議
  根據(jù)IDC的網(wǎng)絡(luò)治理及應(yīng)用需要,IDC的IP地址分為公網(wǎng)IP地址和私有IP地址兩部分。公網(wǎng)IP地址由IDC向ISP或NIC申請(qǐng),在申請(qǐng)IP地址時(shí)應(yīng)充分考慮其擴(kuò)展性。私有IP地址由IDC自行設(shè)計(jì),應(yīng)該使用Internet保留的IP地址網(wǎng)段。IDC用戶的IP地址由IDC統(tǒng)一分配,IDC根據(jù)用戶的不同需求分配公網(wǎng)IP地址或私有IP地址給用戶的服務(wù)器。
  
      在進(jìn)行IDC的IP地址規(guī)劃時(shí),建議注重以下幾點(diǎn)。
  
  ·     網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP地址
   
  見(jiàn)圖,由于核心層交換機(jī)和Internet接入路由器為全網(wǎng)狀連接,跟IDC各POP節(jié)點(diǎn)間的廣域網(wǎng)連接一樣,每組直連端口只需要兩個(gè)IP地址,建議分配只有4個(gè)公網(wǎng)IP地址的子網(wǎng),掩碼為255。255。255。252。另外,建議每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)置Loop back端口,其IP地址用作該設(shè)備的網(wǎng)管地址。
  
  ·     主機(jī)托管用戶(Co-Location)的IP地址
  
  按用戶的服務(wù)需求分配IP地址。
  
  簡(jiǎn)單的托管主機(jī):不需要增值服務(wù)(如服務(wù)器的負(fù)載均衡等),連接在分布層交換機(jī)下面的服務(wù)器,(見(jiàn)圖)建議每臺(tái)服務(wù)器分配一個(gè)公網(wǎng)IP地址。
  
  需要增值服務(wù)的托管主機(jī):連接在分布層交換機(jī)Web交換機(jī)下面的服務(wù)器。建議分配給每臺(tái)服務(wù)器一個(gè)私有的IP地址,通過(guò)Web交換機(jī)Web交換機(jī)作地址轉(zhuǎn)換(NAT)。此類(lèi)用戶的多臺(tái)服務(wù)器可以使用一個(gè)公網(wǎng)IP地址作為服務(wù)器群的虛擬IP地址,這樣不但節(jié)省公網(wǎng)IP地址空間,也提高了網(wǎng)絡(luò)安全性。還可以根據(jù)用戶的需求提供不同的增值服務(wù)。
  
  ·     站點(diǎn)托管用戶(Web Hosting),應(yīng)用托管用戶(ASP)的IP地址
  
  這類(lèi)用戶的服務(wù)器建議使用私有的IP地址,通過(guò)Web交換機(jī)作地址轉(zhuǎn)換(NAT),多臺(tái)服務(wù)器使用一個(gè)虛擬IP地址。不但節(jié)省IP地址空間也提高了網(wǎng)絡(luò)安全性,還可以根據(jù)用戶的需求提供不同的增值服務(wù)。當(dāng)然,也可以為這些用戶提供公網(wǎng)IP地址。
  
  ·     后臺(tái)治理區(qū)的IP
  
  建議使用私有的IP地址,通過(guò)PIX防火墻作地址轉(zhuǎn)換(NAT),對(duì)前臺(tái)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控治理,另外Private VLAN技術(shù)可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì);節(jié)省IP地址;并且滿足網(wǎng)絡(luò)安全要求。
  
  11  IDC路由協(xié)議選擇
  對(duì)于IDC網(wǎng)絡(luò),路由協(xié)議將直接影響網(wǎng)絡(luò)性能。因此如何選擇最優(yōu)的路由協(xié)議,至關(guān)重要。
  
  IDC網(wǎng)絡(luò)路由結(jié)構(gòu)分為3個(gè)部分:
  
  ·     Internet出口路由策略
  
  ·     IDC內(nèi)部路由策略
  
  ·     多個(gè)IDC PoP節(jié)點(diǎn)間路由策略
  
  首先我們簡(jiǎn)單介紹幾種路由協(xié)議:
  
  11.1    IS-IS路由協(xié)議
      IS-IS是一個(gè)鏈路狀態(tài)路由協(xié)議,為了簡(jiǎn)化路由器的設(shè)計(jì)和操作,使網(wǎng)絡(luò)的路由信息能快速收斂,是眾多ISP所選用的路由協(xié)議。
  
  IS-IS將網(wǎng)絡(luò)路由分為L(zhǎng)evel1和Level2。Level1中的路由器只知道它所在AREA的路由信息;LEVEL2中的路由器知道去其它AREAS的路由信息。也就是說(shuō),所有L1的路由器形成了LEVEL1的AREAS,而所有L2的路由器形成了網(wǎng)絡(luò)的骨干BACKBONE,用于傳遞LEVEL1 AREAS之間的路由信息。如下圖所示。
  
  ROUTER1和ROUTER4是LEVEL1的路由器,ROUTER2和ROUTER3是LEVEL1/2的路由器。
  
  L1的路由器僅知道本AREA的路由,如ROUTER1知道去往ROUTER2的路由,但不知道去AREA2的路由;同樣,ROUTER4僅知道AREA2內(nèi)的路由,只知道去網(wǎng)ROUTER3的路由,而不知道如何去AREA1。
  
  LEVEL1/2的路由器ROUTER2和ROUTER3形成了網(wǎng)絡(luò)的骨干,他們知道所在AREA的路由信息,并將此AREA的路由信息廣播道所有L1/2的路由器,即所有L1/2路由器知道全自治域的路由信息。在上圖中,如ROUTER1收到要去往ROUTER4的數(shù)據(jù)包,ROUTER1發(fā)現(xiàn)自己的路由表內(nèi)無(wú)此路由信息,就將數(shù)據(jù)包發(fā)往邊界L1/2路由器ROUTER2,ROUTER2知道全自治域的路由信息,即知道去往路由器ROUTER4的路由信息,它將數(shù)據(jù)包送給ROUTER3。
  
  因L1/2路由器相當(dāng)L1路由器少的多。所以可以快速收斂網(wǎng)絡(luò)的路由信息。
  
  11.2    OSPF路由協(xié)議
  80年代中期,由于RIP路由協(xié)議越來(lái)越不適應(yīng)大規(guī)模異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連。OSPF作為IETF(網(wǎng)間工程任務(wù)組織)為IP網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)的一種IGP(內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議)協(xié)議,克服了RIP路由協(xié)議的缺點(diǎn)。其采用SPF(Shortest Path First)算法,基于鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。OSPF路由協(xié)議有如下特點(diǎn):
  
  需要每臺(tái)路由器向同域(Area)的所有其它路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)廣播(LSA)信息。路由器收集有關(guān)的鏈路狀態(tài)信息,并根據(jù)SPF的算法計(jì)算出到每個(gè)結(jié)點(diǎn)的最短路徑。同域內(nèi)的路由器共享相同的拓?fù)湫畔ⅰ?br />  
  ·     路由選擇的分級(jí)
  
  與RIP路由協(xié)議不同,OSPF可在一個(gè)域(Area)內(nèi)進(jìn)行路由選擇。域的最大集合是自治域(AS)。AS是共享同一路由選擇策略的網(wǎng)絡(luò)集合。
  
  一個(gè)自治域AS可分為多個(gè)域(Area),域是由相鄰的網(wǎng)絡(luò)和連接的主機(jī)組成。
  
  根據(jù)源點(diǎn)和目的地是否在同一域內(nèi),OSPF有兩種類(lèi)型的路由選擇方式:
  
  o    當(dāng)源和目的在同一區(qū)域時(shí),采用域內(nèi)路由選擇
  
  o    當(dāng)源和目的不在同區(qū)域時(shí),采用域間路由選擇
  
  由于有域的概念,OSPF路由協(xié)議比那些不將AS分區(qū)的情況下所需傳送的路由信息少得多。
  
  ·     支持VLSM(Variable Length Subnet Mask)可變長(zhǎng)度子網(wǎng)掩碼技術(shù)
  
  由于每個(gè)發(fā)布的目的地均包括IP子網(wǎng)的掩碼,從而可利用子網(wǎng)掩碼將IP網(wǎng)絡(luò)分為不同大小的子網(wǎng),這種方法可節(jié)省IP地址空間并給網(wǎng)絡(luò)治理員治理帶來(lái)靈活性。
  
  §     對(duì)帶寬和CPU等資源消耗
  
  這個(gè)SPF算法占用了CPU的資源,一般來(lái)說(shuō)與運(yùn)算量與網(wǎng)內(nèi)鏈路數(shù)目與路由器數(shù)目乘積成正比。另外當(dāng)SPF路由器通電,初始的鏈路狀態(tài)包泛濫(Flooding)占用網(wǎng)絡(luò)帶寬,這些情況都是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中要考慮的。
  
  11.3    靜態(tài)路由協(xié)議
  以上我們介紹的均為動(dòng)態(tài)路由協(xié)議,當(dāng)然還有另外一種路由協(xié)議便是靜態(tài)路由協(xié)議。靜態(tài)路由協(xié)議是由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)治理員人工定制的,需要制出一切所需的路由。其優(yōu)點(diǎn)為不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)路由所特有的路由信息廣播或路由信息更新或HELLO從而不會(huì)在系統(tǒng)資源:內(nèi)存、CPU、帶寬等方面制成額外的開(kāi)銷(xiāo)。但其缺點(diǎn)為會(huì)給系統(tǒng)治理員的治理工作帶來(lái)大量的工作,其次,由于路由是靜態(tài)的因而不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化的需要而改變路由。
  
  11.4    BGP4路由協(xié)議
      BGP是用來(lái)在自治系統(tǒng)之間傳遞信息的路徑向量協(xié)議。BGP把TCP當(dāng)作它傳送協(xié)議。這就保證了所用傳輸?shù)目煽啃浴?br />  
  11.5    Internet路由協(xié)議策略建議
  Internet出口路由協(xié)議建議選用BGP4,Internet接入路由器(GSR)之間路由協(xié)議選用IBGP。
  
  IDC的Internet出口是連接Internet、其它IDC和用戶的窗口。為了保證與Internet連接的高可靠性,高性能。建議設(shè)置多個(gè)Internet出口。
  
  在Internet出口的合作選擇上建議考慮以下幾點(diǎn):
  
  §     選擇規(guī)模較大的ISP
  
  規(guī)模較大的ISP具有較多的分布節(jié)點(diǎn)、較高帶寬及完善的服務(wù),IDC應(yīng)采用多個(gè)出口連接1個(gè)ISP,例如:可以通過(guò)兩條鏈路同時(shí)連接到ChinaNet骨干,作為分流及備份。
  
  §     選擇不同的ISP
  
  建議IDC采用多個(gè)出口連接多個(gè)ISP,避免因?yàn)镮SP的問(wèn)題影響IDC的正常運(yùn)行,同時(shí)提高用戶訪問(wèn)響應(yīng)速度。
  
  在BGP4路由策略上,IDC只需要向外廣播IDC內(nèi)部BGP4信息;配置BGP4路由過(guò)濾。為了避免造成非對(duì)稱(chēng)路由的出現(xiàn);需要據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況調(diào)整BGP4路徑屬性,人為的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。在BGP4接收路由信息上,需要對(duì)不同的Peer對(duì)象來(lái)的路由信息通過(guò)BGP4 Community加以區(qū)分;針對(duì)不同的BGP4路由信息組,配置不同的路由策略,如:增加不同的路徑屬性,以達(dá)到出口的流量均衡。
  
  11.6    IDC內(nèi)部路由協(xié)議選擇
  IDC內(nèi)部路由協(xié)議可以有多種選擇,以下為幾種方案建議。
  
  方案1:選用OSPF路由協(xié)議
  
      OSPF路由協(xié)議是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的路由協(xié)議,路由收斂和恢復(fù)時(shí)間快,支持可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼(VLSM),并且根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性可改變路由更新周期,減少因?yàn)槁酚筛庐a(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。
  
      IDC網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中第三層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量一般不會(huì)太多,并且有高速第三層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和局域網(wǎng)支持路由信息交換。為了簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和治理,建議只設(shè)OSPF Aera0,不分OSPF子域(Sub-Area)。核心路由器局域網(wǎng)端口,核心層交換機(jī)組成OSPF的Aera0。在核心路由器上作OSPF與BGP4路由協(xié)議間的轉(zhuǎn)換。使BGP能學(xué)到OSPF的路由表,OSPF也能學(xué)到BGP的路由表。通過(guò)配置可以做到IDC全網(wǎng)的負(fù)載均衡和冗余備份。
  
  方案2:選用EIGRP,同時(shí)配合靜態(tài)/缺省路由協(xié)議
  
  核心路由器局域網(wǎng)端口,核心層交換機(jī)選用EIGRP。核心層交換機(jī)與Web交換機(jī)Web交換機(jī)間的路由配置靜態(tài)路由/缺省路由。
  
  設(shè)計(jì)特點(diǎn):EIGRP路由協(xié)議非凡適合這種平面結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò),它收斂速度快,占用CPU及Memory資源少,配置治理簡(jiǎn)單,并且支持非對(duì)稱(chēng)的鏈路的負(fù)載均衡。靜態(tài)路由/缺省路由適合于小型和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不經(jīng)常改變的網(wǎng)絡(luò),它占用很少CPU和Memory資源,并且非常穩(wěn)定。等值多鏈路協(xié)議(ECMP)實(shí)現(xiàn)分布層的Web交換機(jī)Web交換機(jī)上連鏈路的負(fù)載均衡,使其專(zhuān)注于內(nèi)容的交換。
  
  方案3:選用IS-IS路由協(xié)議,同時(shí)配合靜態(tài)/缺省路由協(xié)議 
  
  核心路由器局域網(wǎng)端口,核心層交換機(jī)路由協(xié)議選用IS-IS,它們?nèi)繉儆贗S-IS Level1的一個(gè)區(qū)域,作為L(zhǎng)1的路由器。核心層交換機(jī)與Web交換機(jī)Web交換機(jī)間的路由配置靜態(tài)路由/缺省路由。
  
      設(shè)計(jì)特點(diǎn):IS-IS擴(kuò)展性好,這可以使網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充更為輕易。IS-IS占用網(wǎng)絡(luò)資源較小,路由收斂和恢復(fù)時(shí)間快,IS-IS采用較小的協(xié)議數(shù)據(jù)包承載路由信息,這使得路由信息繁衍速度更快。靜態(tài)路由/缺省路由靜態(tài)路由適合于小型和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不經(jīng)常改變的網(wǎng)絡(luò),它占用很少CPU和Memory資源,并且非常穩(wěn)定。另外通過(guò)等值多鏈路協(xié)議(ECMP)實(shí)現(xiàn)分布層的Web交換機(jī)Web交換機(jī)上連鏈路的負(fù)載均衡。使其專(zhuān)注于內(nèi)容的交換。
  
      IDC可根據(jù)具體情況選擇最適合自己的路由協(xié)議。進(jìn)入討論組討論。


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