無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

1、無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)主要包括：硬件配置及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、系統(tǒng)操作平臺(tái)及無(wú)盤 支持軟件。而硬件的配置主要包括：服務(wù)器和工作站的配置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置、 上網(wǎng)設(shè)備的配置及附屬設(shè)備的配置等。在作硬件配置計(jì)劃時(shí)，應(yīng)向客戶了解以下情況：工作站數(shù)量應(yīng)用于什幺場(chǎng)合，例如：教育教訓(xùn)或網(wǎng)吧等需要運(yùn)行什幺軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度的要求對(duì)可靠性有要求預(yù)計(jì)投資規(guī)模根據(jù)工作站的臺(tái)數(shù)及應(yīng)用場(chǎng)合，可決定服務(wù)器的硬件配置；根據(jù)對(duì)應(yīng)用 軟件的要求來(lái)決定配置什幺樣的工作站，若只是一般性的應(yīng)用，例如：常見(jiàn)辦公 軟件、學(xué)習(xí)軟件、上網(wǎng)瀏覽則較差的工作站配置就可以勝任，若需要使用圖像處 理或3D游戲等較大規(guī)模的應(yīng)用時(shí)，對(duì)工作站的要求就相對(duì)要高得多。若客戶對(duì)

2、 網(wǎng)絡(luò)速度要求比較高時(shí)，可采用1000Mbp交換主干網(wǎng)絡(luò)，上因特網(wǎng)的設(shè)備，一般 由ISP提供商指定或提供。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的一些附屬設(shè)施，例如：UPS、防靜電設(shè)施、 防雷設(shè)施等，要根據(jù)具體的情來(lái)決定。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，目前基本上都是星形網(wǎng)絡(luò)，但應(yīng)用在不同的無(wú)盤網(wǎng)絡(luò) 中的許多細(xì)節(jié)是不相同的，以下詳細(xì)說(shuō)明。在用于老機(jī)房的改造為Windows 2000終端網(wǎng)時(shí)，在配置一臺(tái)高性能的 服務(wù)器時(shí)，還需添加一臺(tái)性能較好的交換機(jī)，作為網(wǎng)絡(luò)的中心結(jié)點(diǎn)，二級(jí)結(jié)點(diǎn)可 采用價(jià)格較為便宜的HUB（可以使用原設(shè)備）構(gòu)成折迭式主干網(wǎng)結(jié)構(gòu)。所謂折迭 式主十網(wǎng)，就是所有工作站通過(guò)100Base-T連接到二級(jí)集線器（HUB）這些二級(jí) 集線

3、器全部都接到中心交換機(jī)，中心交換器可提供很高的頻寬，典型的100M交 換機(jī)總的頻寬要達(dá)幾千兆位，比共享介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)可提高兩個(gè)數(shù)量級(jí)，服務(wù)器通過(guò) 一條100Mbps的鏈路接到中心交換機(jī)上，高速連路可以使服務(wù)器發(fā)揮最大的潛 力，同時(shí)為多個(gè)10Mbps的終端機(jī)提供數(shù)據(jù)，大大加快了終端的啟動(dòng)和運(yùn)行速度， 并可有效地抵制共享介質(zhì)時(shí)帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，折迭式主十結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1折迭式主十結(jié)構(gòu)在一些對(duì)應(yīng)用要求不是太高的場(chǎng)合，例如學(xué)校機(jī)房無(wú)盤Windows 9X網(wǎng) 絡(luò)等，而硬件配置較低時(shí)(早期賽陽(yáng)一代及配套設(shè)備)，較Windows 2000終端， 它需要更高的頻寬，這時(shí)可以將折迭式主十網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的換成10Mbps

4、交換機(jī)或快 速以太網(wǎng)中繼器(100Mbps HUB)，構(gòu)成層次式的100Mbps鏈路結(jié)構(gòu)，如圖2所 示，100Mbps的HUB提供一個(gè)100Mps的沖突域，為所有接在其上的工作站所共 享，100的共享鏈路為每個(gè)工作站提供了一個(gè)更高的、瞬時(shí)的、猝發(fā)的速率，而 中心交換機(jī)可提供更大的數(shù)據(jù)總吞吐量，這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是一種性價(jià)比較高，一些 老的Windows 9x無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)的改造可按此結(jié)構(gòu)架設(shè)。圖2層次式100Mbps鏈路結(jié)構(gòu)目前交換機(jī)的價(jià)格不斷下降，因此在新建無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)盡量使用全雙 工交換式以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊o(wú)盤網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)交換的要求越來(lái)越高。為增加主十網(wǎng) 頻寬，可以在服務(wù)器與中心結(jié)點(diǎn)交換機(jī)間使用千兆位的

5、全雙工鏈路。所有網(wǎng)絡(luò)部 件全部使用交換機(jī)，使交換機(jī)連接每個(gè)工作站，而所有的工作站網(wǎng)卡也全部采用 全雙工的快速以太網(wǎng)卡，構(gòu)成全雙工交換以太網(wǎng)，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。全交換機(jī) 配置的網(wǎng)絡(luò)提供系統(tǒng)的總頻寬達(dá)到了數(shù)千兆位，可以滿足較大規(guī)模的應(yīng)用。圖3全雙工交換式以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)目前1000M網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已經(jīng)比較成熟了，且價(jià)格也降到了無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)可以承 受的范圍之內(nèi)了，千兆位以太網(wǎng)有銅線和光纜兩種標(biāo)準(zhǔn)。銅線標(biāo)準(zhǔn)為 1000Base-CX，最大傳輸距離為25英尺，使用150歐姆的屏蔽雙絞線STP，以 1.25Gbps的串行速率在一種專用電纜Twinax上傳輸，目前使用的網(wǎng)線都是非屏 蔽雙絞線的（UTP），由于UTP的抗電磁

6、干擾能力弱，在千兆位環(huán)境下只能縮短 傳輸距離才能正常使用，當(dāng)使用4對(duì)雙絞線時(shí)，通訊距離也可以達(dá)到100米?；?于光纜傳輸?shù)那д孜灰蕴W(wǎng)與光纖通信相同的物理信號(hào)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行通信，對(duì) 850nm的短波長(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)為1000Base-XS，最大傳輸距離為300米。使用1300nm 的波長(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)為1000Base-LX，最大傳輸距離為550米。若采用單模光纜，可支 持更長(zhǎng)的傳輸距離。在無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)工作站較多時(shí)，常在服務(wù)器安裝多塊網(wǎng)卡構(gòu)成內(nèi)部網(wǎng) 橋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖4所示。服務(wù)器多網(wǎng)卡可以分流數(shù)據(jù)，使服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)頻寬成 倍加大，但這種結(jié)構(gòu)也有一些弊端，就是各子網(wǎng)間工作站無(wú)法直接通訊。一般在 無(wú)需上因特網(wǎng)且各子網(wǎng)

7、相對(duì)獨(dú)立的應(yīng)用場(chǎng)合可以采用。圖4內(nèi)部網(wǎng)橋式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在安裝調(diào)試大型無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)及有盤無(wú)盤混合型局域網(wǎng)時(shí)，為了網(wǎng)絡(luò)日常管 理和日后網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的方便，可采用虛擬局域網(wǎng)管理方式（VLAN），簡(jiǎn)單的作法是， 在中心結(jié)點(diǎn)的交換機(jī)采用帶VLAN功能的交換機(jī)，這種交換機(jī)工作在網(wǎng)絡(luò)層，它 提供了更多的管理控制，提供了更大的配置靈活性，十分適合大型無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)，以 下詳細(xì)說(shuō)明。在傳統(tǒng)的局域網(wǎng)中，各站點(diǎn)共享傳輸信道所造成的信道沖突和廣播風(fēng)暴 是影響網(wǎng)絡(luò)性能的重要因素。為了解決發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)第二層的信道沖突和發(fā)生在網(wǎng) 絡(luò)第三層的廣播風(fēng)暴問(wèn)題，網(wǎng)橋和路由器被廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)中。由網(wǎng)橋連接的 網(wǎng)絡(luò)屬于同一邏輯子網(wǎng)，邏輯子網(wǎng)是指該網(wǎng)絡(luò)

8、中的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)具有相同的網(wǎng)絡(luò)層地 址，例如具有相同的IP網(wǎng)絡(luò)號(hào)或者IPX網(wǎng)絡(luò)號(hào)。由路由器將不同邏輯子網(wǎng)連接 在一起，邏輯子網(wǎng)間的通信必須經(jīng)路由器進(jìn)行。在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，由集線器、粗纜和細(xì)纜所構(gòu)成的物理網(wǎng)絡(luò)與邏輯子 網(wǎng)相應(yīng)。通常一個(gè)IP子網(wǎng)或者IPX子網(wǎng)屬于一個(gè)廣播域，因此網(wǎng)絡(luò)中的廣播域 是根據(jù)物理網(wǎng)絡(luò)來(lái)劃分的。這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無(wú)論從效率和安全性角度來(lái)考慮都有 所欠缺。同時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)被束縛在所處的物理網(wǎng)絡(luò)中，而不能夠根據(jù)需 要將其劃分至相應(yīng)的邏輯子網(wǎng)，因此網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)缺乏靈活性。例如分屬于不同的 集線器的站點(diǎn)不能屬于同一個(gè)邏輯子網(wǎng)。為解決這一問(wèn)題，從而引發(fā)了虛擬局域 網(wǎng)（VLAN）的概念。所謂

9、VLAN是指網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)不拘泥于所處的物理位置，而 可以根據(jù)需要靈活地加入不同的邏輯子網(wǎng)中的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。一、交換技術(shù)是VLAN技術(shù)的基礎(chǔ)交換技術(shù)是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，交換方式主要有基于 LAN交換機(jī)的幀交換和基于異步傳輸模式（ATM）機(jī)的信元交換。交換技術(shù)的出 現(xiàn)為VLAN的實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基?；贚AN交換機(jī)方式傳統(tǒng)的解決網(wǎng)絡(luò)帶寬的方法是網(wǎng)絡(luò)微元化，通過(guò)網(wǎng)橋/路由器將LAN 分段、但由于網(wǎng)橋/路由器的增加，網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用增加，同時(shí)給網(wǎng)絡(luò)管理員帶來(lái)了重 大負(fù)擔(dān)，而且當(dāng)跨段業(yè)務(wù)增加時(shí)，網(wǎng)橋/路由器將成為網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸，引起網(wǎng)絡(luò) 阻塞。傳統(tǒng)集線器是被動(dòng)的，只轉(zhuǎn)發(fā)信息，不對(duì)信息幀進(jìn)行處理。W

10、LAN交換機(jī) 類似于多端口網(wǎng)橋，利用快速分組交換技術(shù)，在讀取LAN段傳來(lái)的信息幀地址后， 在源和目的瑞口間建立連接，提供一個(gè)并行的交換通路。系統(tǒng)是由以太網(wǎng)分組處 理器（EPP）、交換矩陣、系統(tǒng)控制模塊組成。從以太網(wǎng)來(lái)的信息幀進(jìn)入EPP， 根據(jù)系統(tǒng)模塊提供的地址表，在交換矩陣中進(jìn)行硬件交換，地址表的生成和更新 由系統(tǒng)控制模塊完成。這種LAN交換機(jī)提供廣端口和網(wǎng)絡(luò)交換的功能，利用配置 于網(wǎng)絡(luò)管理中心的增值軟件，可以在任何端口間形成邏輯工作組，用戶可以按任 何方式組合成VLAN。2基于ATM的方式ATM的核心技術(shù)是ATM交換機(jī)。ATM交換機(jī)的主要功能是提供一種把來(lái) 自輸人端口的信元快速而有效地轉(zhuǎn)發(fā)到

11、輸出端口，在轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中，要對(duì)單個(gè)信元 輸入、信元頭轉(zhuǎn)換和輸出進(jìn)行處理。信地頭必須按輸出端口的要求進(jìn)行處理。輸 出處理是確保信元進(jìn)入適當(dāng)?shù)奈锢礞溌?。ATM交換機(jī)由交換機(jī)構(gòu)模塊、控制模 塊和輸入/輸出接口模塊3個(gè)基本部分組成。輸入/輸出接口模塊完成信元收發(fā) 以及所需的一些處理，其中包括光/電轉(zhuǎn)換、幀的拆/裝、信元定界，虛信道（VP） 和虛通路（VC）標(biāo)識(shí)的識(shí)別和轉(zhuǎn)換，頭部差錯(cuò)控制以及路由標(biāo)識(shí)的形成等。交換 機(jī)構(gòu)模塊根據(jù)路由標(biāo)識(shí)完成信元從輸入端日到指定輸出端口的轉(zhuǎn)移?？刂茩C(jī)構(gòu)完 成呼叫/連接控制，分配虛擬連接的標(biāo)識(shí)號(hào)，以實(shí)現(xiàn)路由信息（路由表）的生成 和更新，以及資源的管理和分配等。ATM交換機(jī)全部用

12、硬件處理代替軟件處理， 根據(jù)輸入的信元標(biāo)頭確定輸出端口，信元很?。ü潭?3字節(jié)），所以交換延 時(shí)非常校二、VLAN的工作方式1.基于交換端口的VLAN這種方式是把LAN交換機(jī)的某些端口的集合，作為VLAN的成員。這些 集合有時(shí)只在單LAN交換機(jī)上，有時(shí)則跨越多臺(tái)LAN交換機(jī)。虛擬局域網(wǎng)的管理 應(yīng)用程序，根據(jù)交換機(jī)端口的標(biāo)識(shí)1。，將不同的端口分到對(duì)應(yīng)的分組中，分配 到一個(gè)VLAN的各個(gè)端口上的所有站點(diǎn)都在一個(gè)廣播域中，它們相互可以通信， 不同的VLAN站點(diǎn)之間進(jìn)行通信需經(jīng)過(guò)路由器來(lái)進(jìn)行。這種VLAN方式的優(yōu)點(diǎn)在于 簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，從一個(gè)端口發(fā)出的廣播，直接發(fā)送到VLAN內(nèi)的其它端口，也 便于直

13、接監(jiān)控。它的缺點(diǎn)是自動(dòng)化程度低，靈活性不好。比如，不能在給定的端 日上支持一個(gè)以上的VLAN； 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)從一個(gè)端日移動(dòng)到另一個(gè)新的端口時(shí)， 如新端口與舊端口不屬于同一個(gè)VLAN，則用戶必須對(duì)該站點(diǎn)重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址 配置。2 .基于MAC地址的VLAN這種方式的VLAN，要求交換機(jī)對(duì)站點(diǎn)的MAC地址和交換機(jī)端口進(jìn)行跟 蹤，在新站點(diǎn)入網(wǎng)時(shí)，根據(jù)需要將其劃歸至某一個(gè)VLAN。不論該站點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中 怎樣移動(dòng)，由于其MAC地址保持不變，因此用戶不需對(duì)網(wǎng)絡(luò)地址重新配置。然而 所有的用戶必須明確地分配給一個(gè)VLAN，在這種初始化工作完成后，對(duì)用戶的 自動(dòng)跟蹤才成為可能。在一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)中，要求網(wǎng)絡(luò)管理人員將

14、每個(gè)用戶一一劃 分到某一個(gè)VLAN，是十分繁瑣的。3 .基于網(wǎng)絡(luò)層的VLAN它是利用網(wǎng)絡(luò)層的業(yè)務(wù)屬性來(lái)自動(dòng)生成VLAN，把使用不同的路由協(xié)議 的站點(diǎn)分在相對(duì)應(yīng)的VLAN中。IP子網(wǎng)1為第1個(gè)VLAN，IP子網(wǎng)2第2個(gè)VLAN， IPX子網(wǎng)1為第3個(gè)VLAN以此類推。通過(guò)檢查所有的廣播和多點(diǎn)廣播幀， 交換機(jī)能自動(dòng)生成VLAN。這種方式構(gòu)成的VLAN，在不同的LAN網(wǎng)段上的站點(diǎn)可以屬于同一 VLAN， 同一物理端口上的站點(diǎn)也可分屬于不同的VLAN，從而保證了用戶完全自由地進(jìn) 行增加。移動(dòng)和修改等操作。這種根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)地址劃分 VLAN的方式，對(duì)于那些想針對(duì)具體應(yīng)用和服務(wù)來(lái)組織用戶

15、的網(wǎng)絡(luò)管理人員來(lái)說(shuō) 是十分有效的。它減少了人工參與配置VLAN，使VLAN有更大靈活性，比基于MAC 地址的VLAN更容易做到自動(dòng)化管理。三、VLAN的應(yīng)用價(jià)值1.增加了網(wǎng)絡(luò)連接的靈活性網(wǎng)絡(luò)管理員對(duì)網(wǎng)絡(luò)上工作站可以按業(yè)務(wù)功能，而不必按地理位置分組。 VLAN可以降低移動(dòng)或變更工作站地理位置的管理費(fèi)用，特別是一些業(yè)務(wù)情況有 經(jīng)常性變動(dòng)的公司使用了 VLAN后，這部分管理費(fèi)用大大降低控制網(wǎng)絡(luò)上的廣播風(fēng)暴隨著網(wǎng)絡(luò)向交換結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，人們失去了路由器提供防火墻功能。這樣， 廣播風(fēng)暴將發(fā)送到每一個(gè)交換端口，這就是常說(shuō)的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)廣播域。使用 交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)是可以提供低延時(shí)和高吞吐量。缺點(diǎn)是增加了整個(gè)交換

16、網(wǎng)絡(luò)的廣 播風(fēng)暴。VLAN可以提供建立防火墻的機(jī)制，防止交換網(wǎng)絡(luò)的過(guò)量廣播風(fēng)暴。使 用VLAN，可以將某個(gè)交換端口或用戶賦于某一個(gè)特定的VLAN組，該VLAN組可 以在一個(gè)交換網(wǎng)中或跨接多個(gè)交換機(jī)，在一個(gè)VLAN中的廣播風(fēng)暴不會(huì)送到VLAN 之外。同樣，相鄰的端口不會(huì)收到其它VLAN產(chǎn)生的廣播風(fēng)暴。這樣，可以減少 廣播流量，釋放帶寬給用戶應(yīng)用，減少?gòu)V播風(fēng)暴的產(chǎn)生。增加網(wǎng)絡(luò)的安全性人們?cè)贚AN上經(jīng)常傳送一些保密的、關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)。保密的數(shù)據(jù)應(yīng)提供 訪問(wèn)控制等安全手段。一個(gè)有效和容易實(shí)現(xiàn)的方法是將網(wǎng)絡(luò)分段成幾個(gè)不同的廣 播組，網(wǎng)絡(luò)管理員限制了 VLAN中用戶的數(shù)量，禁止未經(jīng)允許而訪問(wèn)VLAN中的應(yīng)

17、用。交換端口可以基于應(yīng)用類型和訪問(wèn)特權(quán)來(lái)進(jìn)行分組，被限制的應(yīng)用程序和資 源一般置于安全性VLAN中。增加了集中化的管理控制通過(guò)集中化的VLAN管理程序，網(wǎng)絡(luò)管理員可以確定VLAN組，分配特定 用戶和交換端口給這些VLAN組，設(shè)置安全性等級(jí)，限制廣播域的大小，通過(guò)冗 余鏈路負(fù)載分擔(dān)網(wǎng)絡(luò)流量，跨越交換機(jī)配置VLAN通信，監(jiān)控交通流量和VLAN 使用的網(wǎng)絡(luò)帶寬。這些能力有效地提高了網(wǎng)絡(luò)管理程序的可控性、靈活性和監(jiān)視 功能，減少了管理的費(fèi)用。四、VLAN在大、中型無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用大型無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)指的是200臺(tái)或以上工作站的無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于這類無(wú)盤網(wǎng) 絡(luò)，單臺(tái)服務(wù)器肯定是不能勝任的，此時(shí)需要配備多臺(tái)服務(wù)器，若每臺(tái)服務(wù)器各 帶各的工作站形成物理上分開(kāi)的子網(wǎng)，各子網(wǎng)相互獨(dú)立形成多個(gè)中小型無(wú)盤網(wǎng) 絡(luò)，此時(shí)也就不能稱之為大型無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)，只能稱之為多個(gè)無(wú)盤網(wǎng)絡(luò)，這種多個(gè)無(wú) 盤網(wǎng)絡(luò)方式的結(jié)構(gòu)在很多場(chǎng)合是不適用的，例如只有一根上因特網(wǎng)的線路、各子 網(wǎng)間有數(shù)據(jù)需交流等。此時(shí)可以采用多臺(tái)服務(wù)器群集，即所有服務(wù)器和工作站全 部接在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，我們可以通過(guò)多種技術(shù)手段來(lái)完成多服務(wù)器的群集，但對(duì)服 務(wù)器間的沖突、共享沖突、網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴等問(wèn)題解決，相對(duì)單服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)而