【正文】 4 32 橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元 的處理 ?將各個端口收到的配置消息和自己的配置消息做比較，得出優(yōu)先級最高的配置消息更新本身的配置消息，主要工作有： ?選擇根網橋 RootID：最優(yōu)配置消息的 RootID ?計算到根橋的最短路徑開銷 RootPathCost：如果自己是根橋，則最短路徑開銷為 0，否則為它所收到的最優(yōu)配置消息的 RootPathCost與收到該配置消息的端口開銷之和 ?選擇根端口 RootPort：如果自己是根橋，則根端口為 0，否則根端口為收到最優(yōu)配置消息的那個端口 ?選擇指定端口：包括在生成樹上處于轉發(fā)狀態(tài)的其它端口 ?從指定端口發(fā)送新的配置消息 NETWORK DESIGN 4 33 如何確定最優(yōu)的 橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元 配置消息的優(yōu)先級比較原則： ?假定有兩條配置消息 C1和 C2，則： ?如果 C1的 RootID小于 C2的 RootID，則 C1優(yōu)于 C2 ?如果 C1和 C2的 RootID相同，但 C1的 RootPathCost小于 C2，則 C1優(yōu)于 C2 ?如果 C1和 C2的 RootID和 RootPathCost相同，但 C1的TransmitID小于 C2，則 C1優(yōu)于 C2 ?如果 C1和 C2的 RootID、 RootPathCost和 TransimitId相同，但 C1的 PortID小于 C2，則 C1優(yōu)于 C2 NETWORK DESIGN 4 34 生成樹協(xié)議的不足 ?端口從阻塞狀態(tài)進入轉發(fā)狀態(tài)必須經歷兩倍的 Forward Delay時間，所以網絡拓撲結構改變之后需要至少兩倍的 Forward Delay時間，才能恢復連通性 ?如果網絡中的拓撲結構變化頻繁，網絡會頻繁的失去連通性，這樣用戶就會無法忍受。大容量的服務器群直接連接在骨干網上。從接入層開始，可以精確地為分布層和核心層進行容量規(guī)劃。常見的設計錯誤，是在接入層增加一條鏈路，或增加一個后門。 ?分布層應該向核心路由器隱蔽接入層的詳細拓撲結構信息，只向核心層通告少量的接入層信息。 路由器 路由器 路由器 路由器 部分網狀結構 路由器 路由器 路由器 路由器 全網狀結構 NETWORK DESIGN 4 23 三層層次化結構模型 網絡層次化模型一般分為三層結構： ? 核心層：網絡的高速主干，設計的考慮是高速率、高可靠性。網狀結構對于廣播路由選擇更新或路由通告的鄰接路由器有限制。這種結構的好處是可擴展性好，延遲低，可用性高。每個站點都有一臺廣域網路由器，通過點到點鏈路與其他站點相連（下左圖）。而大型平面或網狀網絡，網絡的改變會影響系統(tǒng)的許多部分。而層次化網絡設計方法允許設計模塊化的拓撲結構限制通信路由器數(shù)量。 NETWORK DESIGN 4 19 網絡拓撲結構考慮 網絡的拓撲結構有很多類型，但層次化網絡設計是我們的首選。 ? 選擇交換機還是路由器？如果網干的功能僅僅是性能要求，就選擇一臺交換機。 智能交換機 終端交換機 服務器 路由器 終端交換機 工作組 1 工作組 2 用路由器和 VLAN進行邏輯分割 服務器 NETWORK DESIGN 4 18 ? 主干網設備的實現(xiàn)： ? 是否選擇堆疊式設備？主干網核心設備的選擇，影響整個網絡工程的成本和性能。 如果節(jié)點要進行廣播或多點傳輸，信息只傳輸?shù)轿挥谠凑军c的VLAN端口。從而消除了廣播風暴對整個網絡的負面影響。 在大型交換網中，廣播數(shù)據(jù)流和多播數(shù)據(jù)流對某些網絡設備的影響非常大。應該考慮如下因素： ? 網絡性能； ? 故障分隔； ? 廣播數(shù)據(jù)流對節(jié)點 CPU運行的影響； ? 網絡安全。 總之，部門 級交換機是管理一 層樓或整個建筑物 范圍的工作組設備。 用模塊化的部門交換機組件可以將各自分割獨立的數(shù)個工作組組成大型工作組。 NETWORK DESIGN 4 14 ? 部門工作組：由多個小型工作組構成的大型工作組。 交換機實現(xiàn)方案 工作組 1 工作組 2 集線器 集線器 交換機 服務器 服務器 NETWORK DESIGN 4 13 ? 如果工作組需要訪問位于數(shù)據(jù)中心堆疊式的主干設備，就需要在交換機上添加另一個高速下行鏈路模塊。特權用戶可以直接接入交換機 . 本地服務器也提供高速接口，與交換機高速接口想匹配，消除了可能出現(xiàn)的瓶頸。使得小區(qū)域中接點間的流量大大提高。 在這個例子中，網管想利用服務器可用的最大帶寬，將PC機分成更小的沖突域來共享 10 Mb/s 的接入帶寬，只有有限的特權用戶才需要 10 Mb/s的帶寬用于運行程序。工作組中計算機數(shù)量可多可少，計算機之間物理位置可近可遠，但組成成員的計算機固定。 NETWORK DESIGN 4 9 用交換機和路由器設計網絡 網絡設計常常組合使用這兩種設備，建立高性能、可升級性網絡。這些設備都要聯(lián)合工作。銅纜線、無線很容易被監(jiān)聽或截獲，而光纜最安全。 NETWORK DESIGN 4 4 物理層的考慮 ? 用需求和流量說明書作為指導 ? 開始設計物理層前，閱讀對需求和流量進行總結的建議，重點放在那些通過特別選擇的物理層技術能夠部分或全部實現(xiàn)的需求上。 ? 整體性能要好，成本與性能是一個兩難選擇； ? 用戶操作簡單，盡量簡化； ? 安全性好；確定需要安全保護的系統(tǒng)，進行風險分析。 ? 具有良好的適應性和靈活性，這是技術層面的評價，主要考慮： ? 廣播（后臺）通信，網絡配置不當，會產生大量的后臺廣播； ? 連接類型，無連接與面向連接。 ? 增長與可升級性：將來對網絡的添加、升級，要考慮安裝或重配置的難易程度。 ? 遠程接入：必須明確用戶需要的遠程接入方式。本節(jié)主要說明這些設備如何協(xié)同工作的。 ? 用交換機和路由器劃分子網： ? 交換機工作在第二層，劃分子網的目的是 提供附加帶寬 ； ? 路由器工作在第三層，劃分子網的目的是 限制廣播通信，并提供網絡安全和控制單個廣播域內的冗余 。 NETWORK DESIGN 4 10 下圖就是一個工作組環(huán)境。要實現(xiàn)這一目標，網管就要判斷是安裝交換機還是路由器，以消除日益增長的服務器瓶頸。 ? 缺點：和交換機相比，路由器價格更貴；算法復雜，時間代價更大。例如，以太網中 5個 10 Mbps的交換機口以每秒 4000幀 (FPS)的速率向服務器發(fā)送 64字節(jié)（ 8位）的數(shù)據(jù)幀，服務器的端的總負荷是 20200 FPS。 ? 由于高速技術的影響主要體現(xiàn)在主干網和數(shù)據(jù)中心，工作組交換機應當應用這一技術為網絡的增長提供平穩(wěn)的升級方案。如下圖示。這些交換機組件提供包括以太網、 FDDI、 ATM的高速接口。 部門工作組 工作組 1 工作組 2 部門服務器 集線器 集線器 集線器 服務器 服務器 服務器 交換機 NETWORK DESIGN 4 15 ? 考慮廣播數(shù)據(jù)流：交換環(huán)境會產生大量的廣播數(shù)據(jù)流和多播數(shù)據(jù)流。 一般來說， 100200個用戶的交換工作組中廣播數(shù)據(jù)流不是很嚴重的問題，除非使用了某些性能不理想的協(xié)議或網絡負荷陡增。 NETWORK DESIGN 4 16 ? 物理分割： 為消除交換機組網的廣播流過大的問題，可以用路由器將網絡進行物理劃分。 這種物理分割的效果在于，大量的信息流只在工作組內交流，而經過路由器交換轉發(fā)的組間信息流大量減少，路由器的低吞吐量就顯得不明顯了。每個交換機端口都配置在 VLAN1和 VLAN2中。堆疊式的主干設備可能是一臺交換機，也可能是一臺路由器。因為交換機以線纜速度進行數(shù)據(jù)包傳輸并且價格便