【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? 分布層：常在此進(jìn)行對(duì)資源訪問的控制，對(duì)通過核心層流量的控制，以及 VLAN的配置。 ?分布層可以在高帶寬的接入層路由選擇協(xié)議和優(yōu)化的核心層路由選擇協(xié)議之間重新分發(fā)路由。 ?分布層應(yīng)該向核心路由器隱蔽接入層的詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，只向核心層通告少量的接入層信息。 ? 接入層：為用戶提供訪問互連網(wǎng)的能力。該層設(shè)備主要考慮低成本、滿足用戶需求的帶寬。 NETWORK DESIGN 4 24 中國(guó)科大校園網(wǎng)主干示意圖 NETWORK DESIGN 4 25 層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則 原則一 ：控制網(wǎng)絡(luò)層次的加大，一般有三個(gè)層次就夠了，否則延遲加大。常見的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，是在接入層增加一條鏈路，或增加一個(gè)后門。增加一條鏈路的結(jié)果是使網(wǎng)絡(luò)增加了一個(gè)第 4層，它使延遲增加；所謂后門是指同一層設(shè)備之間的一個(gè)連接，它引起不可預(yù)知的路由選擇和交換。 盡管有一些合理的理由需要增加一條鏈接或后門，但應(yīng)盡量避免。 原則二： 首先設(shè)計(jì)接入層，然后是分布層，最后才是核心層。從接入層開始，可以精確地為分布層和核心層進(jìn)行容量規(guī)劃。 增加一條鏈路 分布層設(shè)備 接入層 交換機(jī) 服務(wù)器 接入層 交換機(jī) 接入層 交換機(jī) 服務(wù)器 增加一個(gè)后門 NETWORK DESIGN 4 26 園區(qū)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的考慮 園區(qū)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有低帶寬、小廣播域、冗余、鏡像服務(wù)器、擴(kuò)展頻繁等特色。園區(qū)網(wǎng)應(yīng)設(shè)計(jì)成層次化結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)這些要求。 園區(qū)網(wǎng)應(yīng)具有交換式骨干網(wǎng)，連接園區(qū)的各個(gè)大樓。大容量的服務(wù)器群直接連接在骨干網(wǎng)上。園區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，網(wǎng)管是很重要的部分，應(yīng)提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護(hù)、監(jiān)測(cè)入口。從功能上劃分，園區(qū)網(wǎng)包括： ? 園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施模塊； ? 服務(wù)器群組； ? 網(wǎng)絡(luò)管理模塊； ? 邊界互連模塊。 見右圖示。 網(wǎng)絡(luò)管理模塊 服務(wù)器群組 服務(wù)器 服務(wù)器 服務(wù)器 樓層接入 園區(qū)骨干 建筑物分布 園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施模塊 邊界分布模塊 因特網(wǎng) 連接 電子 商務(wù) VPN WAN ISP A ISP B PSTN FR ATM ISP邊界 園區(qū)網(wǎng)絡(luò)功能模型 NETWORK DESIGN 4 27 生成樹 STP產(chǎn)生的原因－路徑回環(huán) LAN 1 LAN 2 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 NETWORK DESIGN 4 28 引入生成樹協(xié)議 (STP) ?通過阻斷冗余鏈路來消除橋接網(wǎng)絡(luò)中可能存在的路徑回環(huán) ?當(dāng)前活動(dòng)路徑發(fā)生故障時(shí)激活冗余備份鏈路恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連通性 ROOT LAN A LAN C LAN E LAN B LAN D NETWORK DESIGN 4 29 生成樹協(xié)議的基本原理 ?基本思想：在交換機(jī)之間傳遞特殊的消息（配置消息），包含足夠的信息做以下工作： ?從網(wǎng)絡(luò)中的所有交換機(jī)中，選出一個(gè)作為根網(wǎng)橋（ Root） ?計(jì)算本交換機(jī)到根網(wǎng)橋的最短路徑 ?對(duì)每個(gè) LAN，選出離根橋最近的那個(gè)交換機(jī)作為指定網(wǎng)橋，負(fù)責(zé)所在 LAN上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) ?交換機(jī)選擇一個(gè)根端口，該端口給出的路徑是此網(wǎng)橋到根橋的最佳路徑 ?選擇除根端口之外的包含于生成樹上的端口（指定端口） NETWORK DESIGN 4 30 橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元 的內(nèi)容 ?橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ BPDU）也被稱作配置消息 ?主要內(nèi)容包括 ?根網(wǎng)橋的 Identifier（ RootID） ?從指定網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的最小路徑開銷（ RootPathCost） ?指定網(wǎng)橋的 Identifier ?指定網(wǎng)橋的指定端口的 Identifier ?即（ RootID， RootPathCost， DesignatedBridgeID，DesignatedPortID） NETWORK DESIGN 4 31 橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元 格式 DMA LLC Header SMA L/T Payload ?DMA:目的 MAC地址 ?配置消息的目的地址是一個(gè)固定的橋 的組播地址（ 0x0180c2020000） ?SMA:源 MAC地址 ?即發(fā)送該配置消息的橋 MAC地址 ?L/T:幀長(zhǎng) ?LLC Header:配置消息固定的鏈路頭 ?Payload:BPDU數(shù)據(jù) 值 域 占用字節(jié) 協(xié)議 ID 2 協(xié)議版本 BPDU類型 標(biāo)志位 根橋 ID 根路徑開銷 指定橋 ID 指定端口 ID Message Age 1 1 1 8 4 8 2 2 Max Age Hello Time Forward Delay 2 2 2 NETWORK DESIGN 4 32 橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元 的處理 ?將各個(gè)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(jí)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(wǎng)橋 RootID：最優(yōu)配置消息的 RootID ?計(jì)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(gè)端口 ?選擇指定端口：包括在生成樹上處于轉(zhuǎn)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(jí)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(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)必須經(jīng)歷兩倍的 Forward Delay時(shí)間，所以網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變之后需要至少兩倍的 Forward Delay時(shí)間，才能恢復(fù)連通性 ?如果網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁，網(wǎng)絡(luò)會(huì)頻繁的失去連通性，這樣用戶就會(huì)無法忍受。 NETWORK DESIGN 4 35 快速生成樹協(xié)議 快速生成樹協(xié)議是從生成樹協(xié)議發(fā)展而來，實(shí)現(xiàn)的基本思想一致； ? 快速生成樹具備生成樹的所有功能； ? 快速生成樹改進(jìn)目的就是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，盡可能快的恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的連通性。 NETWORK DESIGN 4 36 快速生成樹的改進(jìn)一 ?如果舊的根端口已經(jīng)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，而且與新根端口連接的對(duì)端交換機(jī)的指定端口處于 Forwarding狀態(tài)時(shí)，則在新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的根端口可以立刻進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。 TO ROOT LAN B LAN A LAN A F F 指定端口 指定端口 舊根端口 阻塞端口 F TO ROOT LAN B LA