主干網(wǎng),主干網(wǎng)系統(tǒng)結構是什么?

主干網(wǎng)是通過橋接器與路由器把不同的子網(wǎng)或LAN連接起來形成單個總線或環(huán)型拓撲結構，這種網(wǎng)通常采用光纖做主干線。主干網(wǎng)是構建企業(yè)網(wǎng)的一個重要的體系結構元素。它為不同局域網(wǎng)或子網(wǎng)間的信息交換提供了路徑。主干網(wǎng)可將同一座建筑物、校園環(huán)境中的不同建筑物或不同網(wǎng)絡連接在一起。通常情況下,主干網(wǎng)的容量要大于與之相連的網(wǎng)絡的容量。

主干網(wǎng)是一種大型的傳輸網(wǎng)路，它用于連接小型傳輸網(wǎng)絡，并傳送數(shù)據(jù)。

（1）在本地層面，主干網(wǎng)是一條或一組線路，提供本地網(wǎng)絡與廣域網(wǎng)的連接，或者提供本地局域網(wǎng)之間跨距離的有效傳輸。（例如，兩棟大樓之間）。

（2）在互聯(lián)網(wǎng)和其它廣域網(wǎng)中，主干網(wǎng)是一組路徑，提供本地網(wǎng)絡或城域網(wǎng)之間的遠距離連接。連接的點 一般稱為網(wǎng)絡結點，或者通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接交換（DSEs）。

主干網(wǎng)有兩種類型:一種是分布式主干網(wǎng),它貫穿于建筑物或校園,為局域網(wǎng)提供連接點:另一種是緊縮主干網(wǎng),它以網(wǎng)絡集線器和交換機的形式存在。圖B-1所示為這兩種拓撲結構。一個混合配置將幾個緊縮主干網(wǎng)集線器或交換機與一個分布式主干網(wǎng)連接在一起。

圖B-1 分布式主干網(wǎng)和緊縮主干網(wǎng)

分布式主干網(wǎng)是基于分布式路由通道的結構。圖B-1左側(cè)的分布式主干網(wǎng)說明網(wǎng)絡(此處為FDDI環(huán))是如何延伸到建筑物中的每個部門或樓層。每個網(wǎng)絡均通過路由器連接到主干網(wǎng)。類似于以上的解決方案，每一個LAN子網(wǎng)的內(nèi)部成員之間互相競爭帶寬。FDDI由于是環(huán)形拓撲而添加了容錯功能。如果其中的某個路由器出現(xiàn)故障,該網(wǎng)絡的其他部分仍保持連接。

分布式主干網(wǎng)滿足了連接需求，盡管如此，采用分布式主干網(wǎng)有兩個重要的不利之處：

（1）共享介質(zhì)主干網(wǎng)絡提供的帶寬受到其上運行的網(wǎng)絡技術能提供的數(shù)據(jù)速率的限制。在很多時候下，這就是快速以太網(wǎng)或FDDI。當主干網(wǎng)帶寬需求增加時，共享介質(zhì)技術的采用會帶來性能的下降。

（2）將路由設備份布于整棟大樓里的花費非常大，而且分散這些設備會使管理變得復雜。

在右側(cè)顯示的緊縮主干網(wǎng)中,電纜從每個部門(或樓層)的網(wǎng)絡敷設到中央集線器或交換機(通常位于建筑物的布線室或管理中心)。主干網(wǎng)簡化成集線器或交換機而網(wǎng)絡配置成星形接線拓撲。集線器或交換機使用各種體系結構設計,如總線、共享存儲器或矩陣。主干網(wǎng)通常是一個將其他網(wǎng)絡連接在一起的網(wǎng)絡。在交換網(wǎng)絡設計中,主干網(wǎng)沒有一個明確的定義,它通常只是將附屬網(wǎng)絡通信量聚集到一起的高速交換網(wǎng)絡。

迄今為止,主干網(wǎng)僅局限于一座建筑物。主干網(wǎng)可將校園環(huán)境中的多個網(wǎng)絡鏈接在一起,還可將廣域網(wǎng)鏈接中的網(wǎng)絡連接到一起,圖B-2所示為這兩種方法。FDDI的容錯環(huán)形拓撲比較適合于校園主干網(wǎng)。另一個解決方案是與中心交換機相連的吉比特以太網(wǎng)光纖鏈路。

圖B-2 校園主干網(wǎng)和廣域主干網(wǎng)

對廣域網(wǎng)而言,這兩種方法均可采用。圖B-2的右側(cè)所示為專用網(wǎng)絡方法。安裝專用租用線路可將所有站點連接在一起,但該方法成本高,尤其是當站點彼此間相隔較遠時,更是如此,這是由于租用線路的成本隨距離的增加而增加。

構建廣域主干網(wǎng)的一個更佳的方法是利用提供幀中繼、ATM或其他相似服務的電信公司和服務提供商的網(wǎng)絡。

80/20和20/80規(guī)則

主干網(wǎng)曾有一個過時的規(guī)則,即80%的通信量集中在部門中,剩下的20%則通過主干網(wǎng)。根據(jù)這一模型,主干網(wǎng)不應優(yōu)先采用高數(shù)據(jù)吞吐率。如果部門網(wǎng)絡使用的是lO Mbit/s的以太網(wǎng),則主干網(wǎng)通常應實現(xiàn)lOO Mbit/s。

然而,80/20這一規(guī)則對大多數(shù)網(wǎng)絡已不再適用。實際上,由于下列原因,此規(guī)則已被顛倒過來:

?彼此間經(jīng)常通信的用戶遍布整個組織而不是在同一個部門中。

?服務器可能在物理上位于一個中心站點,從而使網(wǎng)絡通信量大部分流入到同一位置。

?分層的網(wǎng)絡方案和集中化管理自然而然地產(chǎn)生一個通信量流入到中央集線器或交換機的結構。

?用戶通過防火墻網(wǎng)關訪問因特網(wǎng),這意味著所有因特網(wǎng)通信量都要通過中央集線器或交換機,然后離開因特網(wǎng)連接。

鑒于上述因素,需要改進主干網(wǎng)性能或提供不同的網(wǎng)絡設計。此外,多媒體應用,包括現(xiàn)場話音和視頻會議應用,也給網(wǎng)絡添加了通信負荷。

在ATM(異步傳輸模式)下由一個協(xié)議集組成，用來建立一個在固定53字節(jié)的數(shù)據(jù)包（信元）流上傳輸所有通信流量的機制。固定大小的包可以確?？焖偾胰菀椎貙崿F(xiàn)交換和多路復用。ATM 是一種面向連接的技術，也就是說，兩個網(wǎng)絡系統(tǒng)要建立相互間的通信，需要通知中間介質(zhì)服務需求和流量參數(shù)。ATM已經(jīng)解決了很多網(wǎng)絡(包括電信公司核心網(wǎng)絡)中存在的通信業(yè)務量問題?？稍诰W(wǎng)狀拓撲中將多個ATM交換機與冗余分載鏈路連接在一起,由冗余分載鏈路在網(wǎng)絡核心處處理高通信量負載。

另一種方法是構建企業(yè)網(wǎng)絡吉比特以太網(wǎng)內(nèi)核。它在主干網(wǎng)交換機上或交換機之間提供Gbit/s(lOOO Mbit/s)吞吐量。由于它保持同一種幀格式、媒體訪問方法以及其他定義特性,因此比較適合于現(xiàn)有的以太網(wǎng)網(wǎng)絡。在大多數(shù)情況下,吉比特以太網(wǎng)交換機可替換較舊的交換機。

通常,基于交換的積木塊是構建在大通信負載下保持高性能的高速分層網(wǎng)絡的組件。

在寬廣地域中,有很多新方法可用來連接地理上分散的網(wǎng)絡。一種方法是以VPN(虛擬專用網(wǎng)絡)的形式在因特網(wǎng)中配置安全的“隧道”。另一種方法是與利用光網(wǎng)絡技術(此項技術可顯著降低廣域網(wǎng)的成本并改進性能和服務選項)的服務提供商建立連接。