【文章內容簡介】 個網絡的主要成本在于廣域網線路收費，因此網絡管理人員必須在帶寬和廣域網線路的成本以及提供給用戶的服務級別之間進行適當的折衷。為了滿足這些挑戰(zhàn)，管理人員必須在不增加必要成本的情況下，有線排隊、保留和管理網絡資源，并確保不同技術的集成和遷移。能夠改進服務質量的特定IOS特性包括優(yōu)先權排隊、定制排隊、策略路由以及加權合理排隊。此外，通過資源保留協(xié)議（RSVP），網絡管理人員還能夠支持需要動態(tài)但有保障服務級的應用程序。這些特性的簡要介紹如下：優(yōu)先權排隊優(yōu)先權排隊確保一個特定協(xié)議或流量類型的及時交付，因為該流量總是在其他流量類型前傳輸。優(yōu)先權排隊的工作方式是將一系列過濾器或訪問列表記錄用于路由器轉發(fā)的每一條消息。這些過濾器檢查數據包的屬性，例如來源和目的地標識、傳輸協(xié)議或應用程序，然后根據預先約定的網絡要求排定消息的優(yōu)先順序。排隊算法根據優(yōu)先權將數據包放在一個隊列中，并在傳輸中優(yōu)先對待高優(yōu)先權隊列。在IOS ，優(yōu)先權排隊經過了優(yōu)化，如果接口沒有阻塞，數據包可以立即轉發(fā)。否則，數據包被放在隊列中的適當地方，直至依次被轉發(fā)。這種排隊以一種優(yōu)化的方式進行，降低了路由器CPU開銷。定制排隊定制排隊通過給不同類別的數據包分配不同數量的隊列空間，然后以一種循環(huán)方式服務于隊列，來處理流量。因而，可以給一個特定的協(xié)議、用戶或應用程序分配更多的隊列空間，盡管它永遠不能獨占整個帶寬。與優(yōu)先權排隊相似，定制排隊將一系列訪問列表條目用于它所轉發(fā)的每一條消息。這些訪問列表條目檢查屬性，對消息進行分類，例如源和目的系統(tǒng)的標識、傳輸協(xié)議或應用程序。然后，路由器將以循環(huán)方式服務于這些隊列。每一次傳遞從一個隊列移走的數量根據配置而變化。這種特性確保在線路吃緊時，沒有任何數據包能夠超過預先規(guī)定的容量比例。定制排隊已經通過Cisco IOS ，若接口沒有阻塞，數據包可以立即轉發(fā)。否則，數據包被放在隊列中的適當地方，直至依次被轉發(fā)。這種排隊以一種優(yōu)化的方式進行，降低了路由器CPU開銷。對于某些類型的流量需要保證帶寬或者最高的服務級（例如SNA密封），并允許服務于其他流量，在這種環(huán)境中定制排隊非常理想。加權合理排隊加權合理排隊確保隊列不會急缺帶寬，是用于流量可預測的服務。低容量通信流可獲得優(yōu)先服務，從而及時傳送他們的整個負荷。高容量通信流共享剩下的容量，獲得均等或比例帶寬。加權合理排隊有助于給輕重用戶提供一致的應答時間。加權合理排隊還可將不一致應答時間的主要原因分成不同的流或對話，并迫使他們交叉。算法還解決往返延遲變化的問題。如果多個高容量對話都有效，那么他們的傳輸速率和時間間隔可以預測。加權合理排隊增強了算法（例如SNA的邏輯鏈路控制LLC）以及傳輸控制協(xié)議（TCP）的擁塞控制和慢啟動。政策路由網絡管理人員可以根據預配置的政策而不是預定義的路徑發(fā)送網絡包，以實現政策路由。使用政策路由將導致數據包采用不同的路徑，而不是源自路由協(xié)議的路徑。例如，假定一家企業(yè)能夠配置一個網絡，因此，與特定活動相關的通信流量短時間使用一個更高帶寬、更高成本的鏈路，而日常應用程序（例如電子郵件）的基本連接由一個帶寬更低、成本更低的鏈路提供。為了確保更高帶寬的鏈路僅在需要時使用，可以與政策路由結合使用IOS撥號服務。資源保留協(xié)議資源保留協(xié)議（RSVP）是一個專為集成化的互聯(lián)網絡服務而設計的資源保留準備協(xié)議。應用程序調用RSVP為一個數據流請求特定的服務質量。主機和路由器使用RSVP沿數據流的路徑將這些請求提供給路由器，并維護路由器和主機狀態(tài)進而提供所請求的服務。這通常要求在這些節(jié)點中保留資源。RSVP允許流（可以是任何流，但主要針對多媒體流）的參加者推薦他們需求的網絡，并建議網絡配置其本身以滿足這些需求。參加者包括發(fā)送者、接收者和網絡部件。在沿著路徑的每一個”節(jié)點”（路由器或主機），RSVP向一個許可控制例程發(fā)出一個新的資源保留請求，從而決定是否有充足的可用資源。如果有，節(jié)點將保留資源并更新其數據包調度程序和分類器控制參數，從而能夠提供所請求的服務質量。網絡決定帶寬保留所需的信息包括平均數據速率、一個路由器能夠排隊的最大數據量以及最小服務質量。在RSVP和ATM提供的服務質量選項之間有一個緊密的映像，它將促進企業(yè)范圍的端到端服務質量的實現。RSVP是一個IETF起草的標準，目前正在被Cisco以及其他主機系統(tǒng)和路由器供應商所實現。 可擴展性我們建議采用的產品的擴充性是極強的：Catalyst 7507提供7個插槽，可以配置各種廣域網模塊。Catalyst 3662提供6個插槽和兩個10/100兆端口，可以配置各種廣域網模塊。 便于向新的技術發(fā)展由于大多數網絡的設備都采用模塊化設計，在新技術出現后，能夠方便地進行升級，添加新的網絡模塊，而不必購買新的設備。使用戶的投資得到保護?，F有的衛(wèi)星網絡系統(tǒng)也能夠作為新的寬帶網絡系統(tǒng)的一個備份網繼續(xù)運行?，F有的衛(wèi)星網能直接與新的寬帶網絡系統(tǒng)連接，而且無需任何網絡協(xié)議之間的轉換，而且在故障發(fā)生時，數據能夠自動的切換到備份衛(wèi)星網絡系統(tǒng)上。 采用工業(yè)標準化技術，具有好的互聯(lián)特性Cisco公司歷來堅持協(xié)議的標準化，技術的先進性和產品的互連性，它是幀中繼論壇，ATM論壇，Apple Talk連網論壇的發(fā)起單位，也是OSPF論壇PLSW工作作組等的參與成員，CISCO的IOS（網際網操作系統(tǒng)）使CISCO產品具有最全面的功能，高度的擴展性和穩(wěn)定性，它支持現有大多數數據網絡（以太網、令牌環(huán)FDDI/CDDI、ATM、VSAT公用電話網、幀中繼、ISDN等）且支持幾乎所有的通訊（如TCP/IP、IPX、DECnet、SNA、OSI、SDL 、Vines XNS橋接等）所有這些應用中，都會有IOS，IOS是CISCO產品的靈魂，它在成為網絡界面實上的標準。Cisco公司提出的Cisco網絡體系結構思想－采用網段交換技術，減少網段上的共享設備的數量降低了網段上數據包的碰撞幾率；采用路由技術，將一個網絡限制在一定的規(guī)模，將網絡廣播進行隔離，不同的網絡采用路由設備來連接，使網絡具有無限的擴展性，采用高速交換技術構造企業(yè)主干解決網絡主干的瓶頸。7 實施方案 技術細節(jié) IP 地址規(guī)劃 IP地址概念網絡地址是網絡互聯(lián)的基礎。目前，大多網絡系統(tǒng)都使用TCP/IP網絡協(xié)議，其網絡地址使用IP地址的概念。IP地址是TCP/IP協(xié)議族中的網絡層邏輯地址，它被用來唯一地標識網絡中的一個節(jié)點。傳統(tǒng)地，IP協(xié)議采用分層地址結構，它由4個字節(jié)(32位)組成，每個字節(jié)用三位十進制數(0～255)表示，每個字節(jié)之間用圓點號隔開，它包含兩個部分：網絡號和主機節(jié)點號。IP地址分為A、B、C、D、E五類，其中常用的是A、B、C三類：A類地址用前一個字節(jié)(8 位)表示主網絡號，這個字節(jié)的第一位為0，后三個字節(jié)(24位)表示主機號，如下所示： A類地址 173。 173。網 絡 號 主 機 號B類地址以前二字節(jié)(16 位)表示網絡號，以10開頭，后二字節(jié)(16位)表示主機號，如下所示： B類地址 173。 173。 網 絡 號 主 機 號C類地址以前三字節(jié)(24位)表示網絡號，以110開頭，后一字節(jié)(8位)表示主機號，如下所示： C類地址 173。 173。 網 絡 號 主 機 號 IP地址的分配應遵循以下幾個原則：唯一性一個IP網絡中不能有兩個主機采用相同的IP地址。簡單性地址分配應簡單易于管理，降低網絡擴展的復雜性，簡化路由表的款項。連續(xù)性連續(xù)地址在層次結構網絡中易于進行路徑疊合，大大 縮減路由表，提高路由算法的效率?？蓴U展性地址分配在每一層次上都要留有余量，在網絡規(guī)模擴展時能保證地址疊合所需的連續(xù)性。靈活性地址分配應具有靈活性，以滿足多種路由策略的優(yōu)化，充分利用地址空間。為了有效地利用地址空間，我們可以對IP地址進行子網劃分，從地址的主機部分借取若干位作為子網號，剩余部分仍然表示主機號，舉例如下： A類地址 173。 173。 173。 網 絡 號 子 網 號 主 機 號另外，為了靈活地在不同規(guī)模的子網中分配不同數量的IP地址，我們建議廣發(fā)證券采用VLSM技術，它可根據需要在任意位劃分子網邊界，對一個主網絡號，可分出最小只有2個主機號的子網，亦可劃分出一個較大的子網，因此它很靈活，特別是在廣域網中，只需2個主機號地址，VLSM非常有用，大大節(jié)約了地址空間，又保證了網絡設計的靈活性。 地址分配規(guī)則由廣發(fā)證券實際操作經驗，方便于今后系統(tǒng)發(fā)展和管理。具體需商議。 路由協(xié)議的選擇 網絡路由協(xié)議介紹對一個大網絡來說，選擇一個合適的路由協(xié)議是非常重要的，不恰當的選擇有時對網絡是致命的，路由協(xié)議對網絡的穩(wěn)定高效運行、網絡在拓樸變化時的快速收斂、網絡帶寬的充分有效利用、網絡在故障時的快速恢復、網絡的靈活擴展都有很重要的影響。路由包括兩個任務：路徑選擇；信息包的傳輸。路徑的選擇取決于metrics,metrics可包括可靠性、延遲、帶寬、負載、MTU、通訊費用，不同的路由算法考慮部分或全部的因素?，F在通用的路由協(xié)議有：靜態(tài)路由、RIP、OSPF、IGRP、EIGRP、ISIS/BGP等。所有路由算法都要保證：路由選擇的準確性。路由算法的簡單、穩(wěn)定，以減少由算法帶來的網絡流量。路由算法的迅速收斂。減少由收斂慢可能引起的路由環(huán)路。路由算法的靈活性。在選擇路由協(xié)議時應考慮以下因素：靜態(tài)路由與動態(tài)路由集中式算法與分布式算法單一路徑與多條路徑平面結構與層次化結構(FlatorHierarchical)域內協(xié)議與域間協(xié)議LinkStateorDistanceVector靜態(tài)路由與動態(tài)路由靜態(tài)路由是人為編寫路由表，要求網絡管理員事先了解網絡路由。一經設計完成，不可自動修改。靜態(tài)路由協(xié)議僅適用于網絡相對簡單，網絡流量可以預測的環(huán)境及撥號備份線路。動態(tài)路由通過算法根據網絡情況實時修改路由表。每個路由器分析收到的路由更新信息，若網絡已發(fā)生變化，路由軟件將重新計算新的路徑并送出新的路由信息。集中式算法與分布式算法路由算法可是集中式的或分布式的，集中式算法周期性收集所有路由信息，更新路由表。其優(yōu)點在于可靠、路由一致；但一旦中心路由器發(fā)生故障，路由表將無法更新，同時中心路由器必占據較大帶寬和較大的CPU，MEM的利用率，此外隨著網絡的大小和結構化設計的不同，高層次的路由器將先于低層次的路由器獲得路由信息，由此可能造成網絡路由的環(huán)路。分布式算法是由每個路由器計算路由路徑，周期性地與相鄰路由器交換路由信息。所以分布式路由算法具有更好的冗錯性。目前廣泛采用的OSPF，EIGRP等均為分布式路由算法。單一路徑與多條路徑一些路由算法支持多條路徑到同一目的地。可提供更好的帶寬和冗余性。如：OSPF、EIGRP支持多條路徑。平面結構與層次化結構(FlatorHierarchical)一些路由算法在拓撲結構上采用平面設計，即所有路由器均為同一等級。而結構化設計的算法不同于此，結構化設計中，一些路由器為路由主干（routingbackbone），信息包從主干路由器經非主干路由器到達目的地。RIP、IGRP為平面結構算法；OSPF、EIGRP為層次化結構算法。域內協(xié)議與域間協(xié)議在結構化設計中，經常將一組節(jié)點叫作Domain,或AS(Autonomous system),或Area。，OSPF，EIGRP為域內路由協(xié)議；EGP和BGP為域間路由協(xié)議。LinkStateorDistanceVectorLinkState算法將所有路由信息送到網絡上所有節(jié)點，所有路由器將收到的Link－state信息存于數據庫中，并將與本路由器有關的連接狀態(tài)發(fā)送給其他路由器而不是所有路由表。DistanceVector算法是每個路由器發(fā)出完整的路由表，但僅發(fā)送給本路由器的鄰居。 四種主要路由協(xié)議比較通用的動態(tài)路由協(xié)議有：RIPRoutingInformationProtocolOSPFOpenShortestPathFirstIGRPInteriorGatewayRoutingProtocolEIGRPEnhancedIGRPRIPRIP是一distancevector,intradomain路由協(xié)議，有以下特點：簡單，廣泛使用，技術成熟信息源與目的地間限制在15個hops（或路由器）之內，超過15hops將認為不可及。RIPv1不支持VLSM（VariableLengthSubnetMasks)，不可能有效地利用IP地址。每30秒傳送路由信息將耗費大量的帶寬，在大型網絡及低速鏈路中更明顯。路由收斂較慢，此算法將經歷Holddown(180S)的周期。RIP在計算路徑時，只考慮hopcount，不考慮網絡鏈路的延遲和cost.RIP網絡是一平面拓撲的網絡。RIP適用于中、小型網絡。一般網絡的路由器數目少于20個。OSPFOSPF是intradomain,linkstate,層次化拓撲的路由協(xié)議。有以下特點：僅用于IP網絡無hopcount的限制，適于大型網絡支持VLSM用hello通知其他路由器本路由器工作正常通過IPmulticast發(fā)送鏈路更新的信息（linkstateupdate),并且僅在路由發(fā)生變化是進行更新，由此優(yōu)化路由器的資源和帶寬。路由收斂較快在路徑的選擇中，metric主要考慮鏈路的延遲，支持相同cost的多條鏈路路由，較好地實現負載均衡。cost=100,000,000/bandwidthinbps通過劃分區(qū)域更好的規(guī)劃網絡，減少路由更新信息