【正文】 ATM LANE 仿效以太網(wǎng)，在面向連接的 ATM 中廣播協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)中圖中沒有列出 LANE配置服務(wù)器 LECS、 LANE 服務(wù)器 LES 和未知廣播服務(wù)器 BUS，他們的作用是使 LANE 工作的更像以太網(wǎng) LAN，在 Cisco LightStream10 Catelyst5000 的 LANE 卡和有 ATM 接口的路由器都支持這些功能。 在一個 VLAN 上的以太網(wǎng)主機或服務(wù)器不能和另外一個 VLAN 的以太網(wǎng)主機或服務(wù)器相互訪問。圖 2 中，在 VLAN Green 中的客戶機 Z 不能和 VLAN Pink 中的服務(wù)器 Y 相互通信，因為在兩個 VLAN 中沒由路由器提供服務(wù)，在后面的章節(jié)中，我們會講到使用 LANE技術(shù)來實現(xiàn)它們之間的通信。 園區(qū)網(wǎng)設(shè)計的參考模型 HUB 和路由器模型 圖 1 展示了一個由路由器和 HUB 組成的傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)，其中訪問層的設(shè)備是 HUB，分布層由路由器組成，核心層是 FDDI 光纖環(huán)網(wǎng)。在分布層中，路由 器的作用是控制廣播數(shù)據(jù)和對網(wǎng)絡(luò)進行分段。在 HUB 和路由器之間的每條線路相當于一個邏輯網(wǎng)絡(luò)，或者說是一個子網(wǎng)。幾個 HUB 也可以通過橋接而組成一個子網(wǎng)。 這種模式的優(yōu)點是可升級性比較好，因為路由器具有智能化的路由協(xié)議如 OSPF 和EIGRP 等。分布層是訪問層跟核心層的分界線，分布層的路由器對網(wǎng)絡(luò)進行分段，并隔離廣播域，這樣的設(shè)計易于管理、易于排錯，被廣泛采用，并能運行各種不同的協(xié)議如 Novell IPX、 AppleTalk 和 DEC 等。 路由器和 HUB 模型中的每個路由器的設(shè)置都是一樣的，所以，他們的作用也是相 同的、可預(yù)計的，這樣對排錯工作來說就顯得比較容易。第 3 層的包轉(zhuǎn)發(fā)由所有路由器共同來完成。 這種經(jīng)典設(shè)計可以隨著應(yīng)用的需要而升級，可以把原來的共享型 HUB 換成交換機，原來的分布層可以升級成為第 3 層交換，升級不會改變原來的地址結(jié)構(gòu)、邏輯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和路由器的運行狀態(tài)。 園區(qū)的 VLAN 模型 圖 3 展示了一個傳統(tǒng)的園區(qū) VLAN 設(shè)計，交換機被用在訪問層、核心層和分布層，紅、綠、藍、紫代表四個工作組，分布在幾個訪問層交換機之間。工作組之間的訪問由路由器 X來負責，它集中了第 3 層交換和一些其他服務(wù)功能。幾個工作組的企業(yè)服務(wù) 器被放在路由器的后面，用黑色線條來標明。 各個 VLAN 之間的通信可以用 ISL 關(guān)聯(lián)來實現(xiàn)，那樣的話，路由器就成為一個“獨臂路由器”， VLAN 之間的數(shù)據(jù)傳輸要進入先路由器處理，然后輸出?？梢杂脦讉€這樣的路由器來分擔數(shù)據(jù)處理任務(wù)，從而可以減少應(yīng)路由器引起的瓶頸問題，還可以增加冗余鏈路。 圖 3 傳統(tǒng)的園區(qū) VLAN 設(shè)計 圖 4 展示了一個升過級的園區(qū) VLAN 模型，它具有多層交換的優(yōu)點，交換機 X 是一個Catalyst5000 多層交換機，獨臂路由器被路由交換模塊 RSM 和有 NetFlow 功能卡的第 3 層交換機取代，企業(yè)服務(wù)器也換成了 100M 快速以太網(wǎng)或 200M 快速以太通道來傳輸數(shù)據(jù)。 園區(qū)網(wǎng)設(shè)計嚴格遵守 80/20 規(guī)則，如果有 80%的網(wǎng)絡(luò)傳輸在本網(wǎng)段上，那么在第二層上將會有 20%的網(wǎng)絡(luò)傳輸從客戶機到工作組服務(wù)器，然而要是有 90%的通信量在客戶機和企業(yè)服務(wù)器之間的話，那么獨臂路由器將要承擔 90%的 通信量，這樣的網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能和擴展性能會被 STP 的局限性所限制。每個 VLAN 就相當于一個水平橋接網(wǎng)。園區(qū)網(wǎng) VLAN 模型為跨建筑物的邏輯網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置帶來了很大的方便，分布在不同樓層或建筑的同一工作組可以通過 VLAN 來連接， Cisco 的解決方案是通過 VLAN 成員配置服務(wù)器（ VMPS）和 VLAN關(guān)聯(lián)協(xié)議（ VTP）來實現(xiàn) VLAN 的創(chuàng)建。任何一個移動用戶只要在任何一個交換機端口連上他的手提電腦，所連交換機就會發(fā)送一個詢問到 VMPS 來決定用戶的 VLAN 信息。 圖 4：具有多層交換功能的園區(qū) VLAN ATM 上的多協(xié)議 ATM上的多協(xié)議 (MPOA)技術(shù)把第 3層的穿通交換 (cutthrough)技術(shù)加到 LANE上， ATM上 MPOA 的結(jié)構(gòu)和 ATM 上的 LANE 相同，為每個 ELAN 進行的 LECS 和 LES/BUS 設(shè)置也 相同 。圖 5 展示了一個小型的 MPOA 園區(qū)網(wǎng)的組成部分。 圖 5： MPOA 園區(qū)網(wǎng)設(shè)計 有了 MPOA，網(wǎng)絡(luò)中新的成員就是多協(xié)議客戶 (MPC)和多協(xié)議服務(wù)器 (MPS)，這些都會由路由器 X 中的 IOS 來實現(xiàn)。當一個在 Pink VLAN 中的主機要和企業(yè)服務(wù)器建立通信時，第一個數(shù)據(jù)包就會由訪問層交換機發(fā)出，這個交換機充當 MPC 角色，通過 LANE 把數(shù)據(jù)包發(fā)給 MPS，就是路由器，路由器再把包轉(zhuǎn)發(fā)到目的 MPC，然后路由器就告訴兩個 MPC，它會為它們建立一條 SVC 虛通道，然后通過 SVC 直接傳輸數(shù)據(jù)。 有了 MPOA， IP 組播數(shù)據(jù)可以在建立的 SVC 上傳輸。多點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包發(fā)送時首先發(fā)給本地 ELAN 中的未知廣播服務(wù)器 BUS，擴散到本地 ELAN，然后，路由器 X 通過路由表把多點傳輸播數(shù)據(jù)包拷貝并發(fā)送給所有目的 ELAN 上的 BUS，讓他們往自己所在 ELAN 上的主機發(fā)送多點傳輸數(shù)據(jù)包，所有要發(fā)送的多播內(nèi)容按照次序重復(fù)以上步驟。 除了 IP 以外，其他協(xié)議的數(shù)據(jù)包都是通過 LANE— 路由器 — LANE 的途徑來通信，而不用建立一條直通方式的 SVC。 MPOA 設(shè)計時要考慮好廣播、多播和非 IP 協(xié)議數(shù)據(jù)通信的數(shù)量對路由器性能的影響，當網(wǎng)絡(luò)的組播數(shù)據(jù)占主導(dǎo)地位，或者交換機連接著 ATM 主干時就要考慮配置 MPOA 了。 多層交換模型 新的 80/20 規(guī)則 傳統(tǒng)的 80/20 規(guī)則的優(yōu)點我們已經(jīng)在前面的章節(jié)講過了。有了園區(qū)網(wǎng) VLAN 模型，邏輯網(wǎng)絡(luò)可以分布在園區(qū)不同的建筑物內(nèi)， 80/20 規(guī)則隨著企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需要而變化得很快，越來越多的企業(yè)把應(yīng)用程序做成 WEB 數(shù)據(jù)庫，服務(wù)器被統(tǒng)一放置在一個地方，大部分的數(shù)據(jù)通 信需要在本網(wǎng)段以外傳送，只有 20%的數(shù)據(jù)在本網(wǎng)段中。這樣，傳輸模式就變成 20/80 規(guī)則了。 多層模型的組成 多層交換的作用滿足了 20/80 交通規(guī)則，在 Catalyst5000 上的多層交換有兩個部件，路由交換模塊 RSM 和 Net Flow 功能卡， RSM 是一個做在卡上的由 IOS 支持的多協(xié)議路由器，功能和 Cisco7500 路由器差不多。 NetFlow 功能卡是一個為 Catalyst5000 交換機超級引擎升級的子卡，它通過 ASIC 芯片進行第 2 層和第 3 層的線速率交換，這里要說明一點，通過NetFlow 卡工作時，不管第 2 層交換也好，第 3 層交換也好，它們的性能是一樣的。 圖 6 展示了一個簡單的多層交換的園區(qū)網(wǎng)設(shè)計。園區(qū)內(nèi)有 3 棟建筑 A、 B 和 C，通過核心層的主干網(wǎng)連在一起。分布層由 Catalyst5000 交換機組成，這個多層設(shè)計吸取了第 2 層交換的優(yōu)點，在訪問層和核心層中采用 Catalyst 系列的交換機，并在分布層中采用多層交換系統(tǒng)。多層交換的設(shè)計沿用了傳統(tǒng)的 HUB— 路由器模型的邏輯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和地址，升級非常容易。訪問層的子網(wǎng)在分布層終止，另外，主干網(wǎng)上的子網(wǎng)也在分部層上終止。這樣，多層交換并沒有使用園區(qū)范圍的 VLAN，但是它卻具有 我們所希望的 VLAN 的優(yōu)點。 圖 6：用多層交換組建多層的園區(qū)網(wǎng) 因為多層交換是在分布層中進行的，這使得路由選擇具有很多優(yōu)點。分布層形成了一道廣播屏障，廣播數(shù)據(jù)就不會發(fā)到主干網(wǎng)上。分布層上也可以運行 Cisco IOS 的增值功能，比如：分布層上的交換機把 Novell 服務(wù) 器的地址存在緩存中，如果有工作站要求詢問臨近服務(wù)器信息，路由器就代替服務(wù)器把信息發(fā)給它，然后丟棄查詢數(shù)據(jù)包，以免它在網(wǎng)絡(luò)上廣播。另一個例子就是給移動 IP 用戶發(fā)送 DHCP 信息。 在分布層中實現(xiàn)的另一個 Cisco IOS 的功能是本地移動區(qū) LAM， LAM 讓那些沒有部署DHCP 或者由靜態(tài) IP 地址和網(wǎng)關(guān)的主機在園區(qū)內(nèi)自由移動，路由器負責將移動用戶的地址信息傳播出去。 事實上， Cisco 的 IOS 有幾百種功能，它們可以提高企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可升級性和易管理性。這些功能支持園區(qū)網(wǎng)中所有可能用到的協(xié)議，包括 DEC、 AppleTalk、 IBM SNA、Novell IPX、 TCP/IP 等，還有很多其它的協(xié)議。這些功能的一個共同的特征是考慮“整體模式”，它可以把整個網(wǎng)絡(luò)作為一個整體，與“部分模式”相反，如考慮端口密度和性能，只支持單個部分而不是一個整體。“部分模式”對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可升級性和易管理性沒什么作用。 多層模型的最大優(yōu)點取決于它的分級設(shè)計和模塊化。分級是因為各層之間的定義非常分明，非常專業(yè)，模塊化是因為同一個層中的各個部分起著相同的作用。模塊化的一個重要的優(yōu)點是不同的技術(shù)可以在模塊中的同一個邏輯網(wǎng)段上共存而不相 互影響，例如，令牌環(huán)網(wǎng)可以被以太網(wǎng)取代， FDDI 可以被快速交換以太網(wǎng)取代， HUB 可以被路由器取代，快速以太網(wǎng)可以被 ATM 的 LANE 取代， ATM 的 LANE 可以被千兆以太網(wǎng)取代，如此等等。所以模塊 化設(shè)計可以使得技術(shù)的兼容和遷移變得非常簡單。 模塊化的另一個突出的優(yōu)點是每一層中的設(shè)備都按照同一個程序運行，所以，設(shè)置工作和故障排除也變得相對容易，整個設(shè)計著重考慮的是工作性能、路徑選擇和故障恢復(fù)。 在訪問層，一個子網(wǎng)相當于一個 VLAN，一個 VLAN 工作組可以定義在一個或者幾個交換機上，當然，也有可能幾個 VLAN 定 義在一個交換機上，如果 Catalyst5000 交換機被用在訪問層，那么 VLAN 關(guān)聯(lián)就會靈活的把子網(wǎng)或工作組分配到幾個交換機上。在以后的例子中，我們會展示在每個交換機上配置兩個 VLAN，來說明如何用 VLAN 關(guān)聯(lián)在分布層實現(xiàn)負載平衡和快速收斂功能。 在簡圖中，核心層是一個單一的邏輯網(wǎng)絡(luò)或 VLAN。我們的例子中，展示了核心層作為單一的第二層交換結(jié)構(gòu)，沒有回路存在。這有助于避開在核心層中生成樹型回路，因為 OSPF和 EIGRP 協(xié)議具有負載平衡和快速收斂的優(yōu)點，所以，我們將用它們來解決主干網(wǎng)上的路徑選擇和收斂問題。這樣 ，多層模型中的路徑選擇和快速收斂就會在分布層上得以解決。 冗余和負載平衡 圖 6 的設(shè)計中，分布層的設(shè)計有個缺陷，如果連著樓 A 的 Catalyst5000 交換機的電源意外斷開的話，那么樓中近千個用戶將失去它們跟主干網(wǎng)的通信。如果樓層交換機的一根物理線路出了問題，那么該層上的 100 名用戶將無法訪問主干網(wǎng)。圖 7 的設(shè)計解決了這些問題。 多層交換機 A 和 B 為 North 域提供了冗余連接，主干網(wǎng)上的冗余鏈路可以在核心層加幾個交換機就可以實現(xiàn)。冗余鏈路為分布層提供容錯性，就像主干網(wǎng)上的負載平衡和多鏈路選擇一樣。 在分 布層中，冗余鏈路連接著訪問層的所有交換機和兩個分布層的多層交換機?？焖偈?