高性價比的IDC網絡——層次化模型

2019-11-04 23:07:20

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    高性價比的IDC網絡——層次化模型網絡設計準則
    由于IDC由應用服務層和業務治理層所組成，而不同的用戶對網絡的要求可能各不相同，因此整個網絡的建設必須在高性能、高可靠性、易擴展性和安全性方面加以考慮。

    為此，我們定義了以下一些建設準則:
    ●　優化網絡拓撲結構:保證網絡的安全、高效和可靠性。
    ●　結構化的綜合布線:保證網絡通信線路的質量和規范。
    ●　層次化和模塊化結構:即網絡的物理結構、邏輯結構和地址空間的層次化和模塊化。
    ●　選擇合適的路由協議:它應具有很好的收斂性和可擴展性，同時其網絡額外開銷是極小的。
    ●　好的可靠性和可通達性:單點故障不會使局部網絡失去與整個網絡的連接，多點故障不會造成整個網絡被分成幾個互不相連的部分。
    ●　網絡的半徑應盡量小。
    ●　網絡故障恢復的時間應盡量短。
    ●　降低運行治理費用和總體擁有成本。

    在確定了目標之后，我們必須運用先進的網絡設計思想和方法為IDC設計網絡藍圖。

    層次化模型

    網絡設計思想并不是隨著網絡的出現而出現的。一開始，人們并沒有考慮什么設計思想，只要網絡能夠通達就行。但隨著網絡規模越來越大，結構也越來越復雜，雖然網絡剛安裝時能夠暢通，但是當網絡出現故障時就難以診斷，同時出現了增加網絡節點時性能難以控制，網絡單點故障影響所有節點等一系列問題。這對系統治理和維護人員造成了極大的困難。經過無數次的調試、安裝、故障檢測之后，網絡工程師開始考慮網絡設計的問題，最后總結出網絡設計的一個模型───層次化結構模型。

    核心層形成主干網(亦稱骨干網)，提供高性能、無阻塞高速通道，可比喻為國家級高速公路。核心層網絡用于提供全網的信息通信，因此應當選用高檔、高性能的網絡設備。

    分發層形成主干接入網，提供到高速主干的接入，可比喻為省市級公路。分發層網絡設備宜選用中檔網絡設備。

    接入層提供對用戶接入的接口，可比喻為一般公路。接入層網絡設備宜選用中低檔網絡設備，以降低成本。

    這樣，整個網絡就非常具有彈性、高效性和可靠性。

    說起網絡設計，幾乎所有人都會提及網絡設計原則──網絡的開放性、可用性、可靠性、可擴展性、可治理性、安全性、性能價格比等等。這些方面人人都會說，也會為之考慮，但能從理論高度加以模型抽象，并系統地運用到網絡設計中就不是每一個網絡設計者都能做到的了。

    我們可以這么說，層次化模型設計出了網絡的骨和肉，而設計原則就是滲透在骨和肉中的靈魂。運用層次化模型設計出來的網絡本身就是一個開放系統，因為這個模型本身就是不成文的標準。

    可用性是網絡的最基本要求。網絡首先要“通”。有人說，就算不用層次化模型，網絡也可以通達。其實不然，如網絡設計中的“543”原則，使用層次化模型，任何兩個點之間的網絡設備可以有效地得到控制，最多為4個集線器;不用層次化模型，就不能最大限度地使用網絡設備的有效性。

    路由協議如“Rip”，采用層次化模型，在網絡出現故障時路由可以迅速地收斂。而不采用層次化模型，路由收斂會很慢，甚至無法收斂導致網絡不通。而且網絡地址分配方案在層次化模型下能更加合理、高效、方便。

    可靠性是通過冗余來獲得的。電源的冗余、模塊的冗余、設備的冗余、線路的冗余、處理器的冗余、協議的冗余處理等等共同構成了網絡可靠性。層次化模型對各層，非凡是核心層推薦了多種可靠度不同的網絡拓撲結構，如星形結構、環形結構、雙冗余結構、雙環結構、網狀結構和半網狀結構等。用戶可以根據自身網絡對可靠性的要求來選擇特定的網絡結構，并對不同的網絡層次采用不同的可靠性策略。

    可擴展性是指網絡升級或改造的方便性和穩定性。使用層次化模型的情況下，當增加一個節點時，只需在相應的層增加一個網絡設備就可以了，再加之地址和命名的層次化設計，就使之更加簡單方便，而且不影響其他部分的網絡。而不用層次化模型，當增加一個節點或進行網絡改造時，由于網絡地址和命名的非層次化設計，使得“牽一發而動全身”。層次化模型和可擴展性的關聯可見一斑。


    可治理性體現在故障診斷和網絡維護的簡易性上。IDC日常維護中最常見的就是“網不通啦”、“我上不了網”等問題。使用層次化模型，使網絡抽象化，也就更方便定位故障所在，而不會眉毛胡子一把抓。如，你可以先檢查主干網有無故障，再檢查主干接入網有無故障，然后檢查用戶接入網有無故障，最后則是用戶端。這樣的檢測前后有序，能夠迅速檢查出故障所在。層次化模型不僅有特定的檢測次序，而且對各個次序都有特定的檢測手段和工具。而不采用層次化模型，你就得對整個網絡進行檢查，而且沒有固定有效的檢查次序，從而使得故障檢測也非常麻煩。

    安全性幾乎是所有敏感數據網絡的治理人員都關心的問題。層次化模型本身能從網絡的各層面實現安全性。層次化模型將性能和安全檢測合理地進行了搭配。在各個網絡層次采用不同的安全控制機制和技術。采用層次化模型能夠清楚地劃分地址、數據流和用戶應用，更方便安全性的實現。而不采用層次化模型，雖也能實現安全控制，但劃分困難，網絡安全模型難以抽象成型。

    采用層次化模型，核心層網絡設備采用高端設備，分發層網絡設備采用中檔設備，而接入層設備采用中低檔網絡設備。這樣既保證了整個網絡的合理搭配和性能，又獲得了最合理的性能價格比。可以這么說，層次化模型從理論上為獲得最優的性能價格比提出了一個解決方案。

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