【正文】 0作為 ATM交換機(jī)。最好的選擇就是用 Cisco7500作為 LEC 連到 ATM 主干上，因?yàn)樗?LEC/BUS 失效時(shí)不會(huì)影響 ATM 上的信元交換。當(dāng) ELAN 穩(wěn)定工作時(shí)， LEC 上沒有多少 CPU 負(fù)荷， LEC 只會(huì)在有新的 LEC 加入時(shí)才會(huì)工作。這個(gè)過程只能建立在路由協(xié)議而不是橋接的 STP 協(xié)議上。 舉個(gè)例子來說，主干上有兩個(gè) ELAN， A和 B，如果到 ELAN A的 LEC/BUS鏈路失效，那么數(shù)據(jù)流很快會(huì)重新選擇通過 ELAN B的路徑，直到 ELAN A 的鏈路恢復(fù)為止。對(duì)于小型園區(qū)網(wǎng)來說， LES/BUS 的 SSRP 收斂時(shí)間只需幾秒鐘，但對(duì)于大型園區(qū)網(wǎng)來說，收斂時(shí)間可能需要幾分鐘。 Cisco 多層交換園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)模型 // 第 16 頁 mmxcf 譯 圖 15： ATM LANE 核心的多層交換模型 Catalyst5000 上的 LANE 卡是一個(gè)有 120Kpps 廣播能力的高效 BUS，這個(gè)容量對(duì)大型的園區(qū)網(wǎng)來說已經(jīng)足夠了。 Cisco 開發(fā)了簡(jiǎn)單服務(wù)器冗余協(xié)議 SSRP 來實(shí)現(xiàn) LEC 和 LES/BUS 的冗余功能。智能路由的需要隨著核心層中的交 換機(jī)的增多而變得越來越重要。 ATM 核心層中由兩個(gè) LightStream1010 組成，路有器和服務(wù)器通過本身的 ATM 接口連到 ATM 主干上，服務(wù)器區(qū)中企業(yè)服務(wù)器接在 Catalyst5000 交換機(jī) X、 Y 上，企業(yè)服務(wù)器可以用快速以太網(wǎng)或者快速以太通道連接， Catalyst5000 上的 LANE 卡充當(dāng) LEC 角色，把企業(yè)服務(wù)器連到 ATM 主干上。 每個(gè) Catalyst5000 多層交換機(jī)都配有一個(gè) LANE 卡， LANE 卡的功能是擔(dān)任 LEC角色，這樣，分布層的交換機(jī)就可以通過 ATM 主干網(wǎng)相互通信。如果客戶要求有 Qos 服務(wù)質(zhì)量保證，那么 ATM 是一個(gè)很好的選擇。服務(wù)器 N 也可以根據(jù)需要通過分布層的訪問列表把它隱藏起來。 服務(wù)器 N連在分布層 的交換機(jī) H上， N 是一個(gè)大樓服務(wù)器，負(fù)責(zé) VLAN ABCD 之間的通信。 服務(wù)器 M在工作組 D 中，屬于某個(gè) VLAN， M 是通過快速以太網(wǎng)連接到訪問層交換機(jī)的一個(gè)端口上的，因?yàn)榇笏鶖?shù)的數(shù)據(jù)通信在本網(wǎng)段中，所以它遵循了 80/20規(guī)則。服務(wù)器分布模塊的另一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是可以用 HSRP 提供冗余和快速收斂，并把所有服務(wù)器到服務(wù)器的流量限制在主干網(wǎng)上。 企業(yè)服務(wù)器 Y 和 Z 被放在多層交換模塊的服務(wù)器分布區(qū)， Y 是用以太網(wǎng)連接的， Z 是用快速以太通道連接的。 HSRP 不能在核心層子網(wǎng)上使用。在圖 14 中，服務(wù)器 W 是用快速以太網(wǎng)連到核心層子網(wǎng)上的，服務(wù)器 X是通過快速以太通道連到核心層子網(wǎng)上的。現(xiàn)在，越來越多的企業(yè)將所有的服務(wù)做成網(wǎng)頁供企業(yè)內(nèi)部訪問。 Cisco 多層交換園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)模型 // 第 14 頁 mmxcf 譯 圖 13：核心層上的邏輯網(wǎng)段或物理網(wǎng)段 當(dāng)然，主干網(wǎng)上的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)是越簡(jiǎn)單越好。圖 13展示了核心層中兩個(gè)獨(dú)立的交換機(jī)， VLAN100定義在交換機(jī) V上，負(fù) 責(zé)響應(yīng) IP 子網(wǎng) WWW 服務(wù)器連接。這樣，端口管理和流量管理就可以被嚴(yán)格控制了。VLAN 技術(shù)可以創(chuàng)建一個(gè)邏輯上獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，它可以用于一些特殊用途。負(fù)載平衡和快速收斂問題由 PNNI 提供的智能路由來解決。如果一個(gè)快速以太線路卡失效，就采用 B 中的方法，如果沒有快速以太通道也沒有 ISL，就采用 C 中的方法，每條 VLAN 占用一個(gè)通道端口，與 A中的相比，同樣的輸出 C 中需要更多的端口。 C 表示“一般”，只用了一個(gè)網(wǎng)段。其中 A表示“最好”，所有 VLAN 通過 ISL 協(xié)議結(jié)合到一起連到快速以太通道上。有了快速Cisco 多層交換園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)模型 // 第 13 頁 mmxcf 譯 以太通道技術(shù)，以太高性能服務(wù)器就可以用 400 兆全雙工線路以 800兆的總帶寬連到核心層主干網(wǎng)上。 快速以太通道是結(jié)合兩條或四條快速以太網(wǎng)鏈路的容量，連到一個(gè)單一的高速關(guān)聯(lián)通道， Cisco 7500 系列路由器配備 以上版本支持快速以太通道技術(shù)，在 Catalyst5000交換機(jī)上，配備了快速以太通道線路卡或者超級(jí)引擎Ⅱ、Ⅲ就可以支持該技術(shù)。 圖 11：有快速收斂作用的 VLAN 關(guān)聯(lián) 帶寬升級(jí) 在多層模型中，對(duì)于關(guān)聯(lián)通道容量有所不同，以太網(wǎng)的關(guān)聯(lián)有很多種平衡方法，這樣，以太網(wǎng)就可以遷移到快速以太網(wǎng)，快速以太網(wǎng)可以被遷移到快速以太通道、千兆以太網(wǎng)或千兆以太通道中去，訪問層交換機(jī)可以被分成多樣化關(guān)聯(lián) 上的多樣化的 VLAN。通道 Z是第 2 層的通道，位域中所有的 VLAN 提供備份連接，也擔(dān)負(fù)一些 X、 Y 主機(jī)之間的負(fù)載平衡工作。圖中，交換機(jī)A上標(biāo)的 F10 表示 forwarding path for VLAN 10， B11 表示 blocking path for VLAN 11 Cisco 多層交換園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)模型 // 第 12 頁 mmxcf 譯 圖 10：在 VLAN 上實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡 圖 11 展示了當(dāng)一條鏈路斷開時(shí)，交換機(jī)左邊的關(guān)聯(lián)通道將會(huì)被作為 VLAN10 和VLAN11 的主要通道。我們?cè)诮粨Q機(jī) A上定義了 VLAN10 和 VLAN11，在 B 上定義了 VLAN12 和 VLAN13，每個(gè)訪問層交換機(jī)都由兩條上聯(lián)鏈路和分布層的交換機(jī)相連， STP 把冗余連接做成模塊，如圖所示。它們的共同之處是每個(gè) HSRP 網(wǎng)關(guān)路由器的主機(jī)號(hào)里都有 100，例如子網(wǎng) 的 HSRP 網(wǎng)關(guān)就是 ,如果 ，那么交換機(jī) X將會(huì)在 兩秒鐘之內(nèi)取代 作為網(wǎng)關(guān)，這將會(huì)在附錄 A里面再作介紹。嚴(yán)格來講， HSRP 不能被用于企業(yè)服務(wù)器，他們應(yīng)該用諸如代理 ARP、 Inter 路經(jīng)發(fā)現(xiàn)協(xié)議 IRDP、網(wǎng)關(guān)發(fā)現(xiàn)協(xié)議 GDP 和 RIP 偵聽之類的協(xié)議來構(gòu)造路由表。圖 8 中 ，第 2層交換機(jī) V、 W 和分布層的交換機(jī) X、Y 分離出來畫，以便讓大家看得更清楚，在這樣的網(wǎng)絡(luò)中， V和 W 應(yīng)該被包括到 X和 Y 中去。標(biāo)有 A 的千兆以太鏈路負(fù)責(zé)兩個(gè)服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信，標(biāo)有 B 的快速以太通道鏈路負(fù)責(zé)主干網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸，服務(wù)器之間的通信被隔離在主干網(wǎng)以外，有利于安全和數(shù)據(jù)傳輸速度。 Cisco 的 IOS為各種協(xié)議提供多達(dá)六條相同開銷的冗余路經(jīng)。 核心層的負(fù)載平衡由 Cisvo IOS 中的智能路由協(xié)議來實(shí)現(xiàn)，在圖 7中，任何兩個(gè)建筑物之間都由四條相等路經(jīng)的通道，例如，從 North 域到 West 域有 AXC、 AXYD、 BYD 和 BYXC四條路經(jīng)。第 2 層上的快速收斂由 Cisco 的快速上聯(lián)通道功能來實(shí)現(xiàn)?？焖偈諗抗δ苡傻?3層的冗余路由協(xié)議 HSRP 來實(shí)現(xiàn)。冗余鏈路為分布層提供容錯(cuò)性，就像主干網(wǎng)上的負(fù)載平衡和多鏈路選擇一樣。圖 7 的設(shè)計(jì)解決了這些問題。 Cisco 多層交換園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)模型 // 第 10 頁 mmxcf 譯 冗余和負(fù)載平衡 圖 6 的設(shè)計(jì)中，分布層的設(shè)計(jì)有個(gè)缺陷，如果連著樓 A的 Catalyst5000 交換機(jī)的電源意外斷開的話，那么樓中近千個(gè)用戶將失去它們跟主干網(wǎng)的通信。這有助于避開在核心層中生成樹型回路，因?yàn)?OSPF和 EIGRP 協(xié)議具有負(fù)載平衡和快速收斂的優(yōu)點(diǎn)，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。 在簡(jiǎn)圖中，核心層是一個(gè)單一的邏輯網(wǎng)絡(luò) 或 VLAN。 在訪問層，一個(gè)子網(wǎng)相當(dāng)于一個(gè) VLAN，一個(gè) VLAN 工作組可以定義在一個(gè)或者幾個(gè)交換機(jī)上，當(dāng)然，也有可能幾個(gè) VLAN 定義在一個(gè)交換機(jī)上，如果 Catalyst5000 交換機(jī)被用在訪問層，那么 VLAN 關(guān)聯(lián)就會(huì)靈活的把子網(wǎng)或工作組分配到幾個(gè)交換機(jī)上。所以模塊化設(shè)計(jì)可以使得技術(shù)的兼容和遷移變得非常簡(jiǎn)單。分級(jí)是因?yàn)楦鲗又g的定義非常分明，非常專業(yè)，模塊化是因?yàn)橥粋€(gè)層中的各個(gè)部分起著相同的作用。“部分模式”對(duì)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可升級(jí)性和易管 理性沒什么作用。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。 在分布層中實(shí)現(xiàn)的另一個(gè) Cisco IOS 的功能是本地移動(dòng)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(jī)在園區(qū)內(nèi)自由移動(dòng)，路由器負(fù)責(zé)將移動(dòng)用戶的地址信息傳播出去。分布層上也可以運(yùn)行 Cisco IOS的增值功能，比如：分布層上的交換機(jī)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。 Cisco 多層交換園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)模型 // 第 9 頁 mmxcf 譯 圖 6：用 多層交換組建多層的園區(qū)網(wǎng) 因?yàn)槎鄬咏粨Q是在分布層中進(jìn)行的，這使得路由選擇具有很多優(yōu)點(diǎn)。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。分布層由 Catalyst5000 交換機(jī)組成，這個(gè)多層設(shè)計(jì)吸取了第 2層交換的優(yōu)點(diǎn)，在訪問層和核心層中采用 Catalyst 系列的交換機(jī)， 并在分布層中采用多層交換系統(tǒng)。 圖 6 展示了一個(gè)簡(jiǎn)單的多層交換的園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)。 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(gè)部件，路由交換模塊 RSM 和 Net Flow 功能卡， RSM 是一個(gè)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。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(gè)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。 MPOA設(shè)計(jì)時(shí)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(duì)路由器性能的影響，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的組播數(shù)據(jù)占主導(dǎo)地位，或者交換機(jī)連接著 ATM 主干時(shí)就要考慮配置 MPOA了。多點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)首先發(fā)給本地 ELAN 中的未知廣播服務(wù)器 BUS，擴(kuò)散到本地 ELAN，然 后，路由器 X 通過路由表把多點(diǎn)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(jī)發(fā)送多點(diǎn)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。當(dāng)一個(gè)在 Pink VLAN 中的主機(jī)要和企業(yè)服務(wù)器建立通信時(shí)，第一個(gè)數(shù)據(jù)包就會(huì)由訪問層交換機(jī)發(fā)出，這個(gè)交換機(jī)充當(dāng) 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(gè) MPC，它Cisco 多層交換園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)模型 // 第 8 頁 mmxcf 譯 會(huì)為它們建立一條 SVC 虛通道，然后通過 SVC 直接傳輸數(shù)據(jù)。圖 5 展示了一個(gè)小型的 MPOA園區(qū)網(wǎng)的組成部分。任何一個(gè)移動(dòng)用戶只要在任何一個(gè)交換機(jī)端口連上他的手提電腦，所連交換機(jī)就會(huì)發(fā)送一個(gè)詢問到 VMPS 來決定用戶的 VLAN 信息。每個(gè) VLAN 就相當(dāng)于一個(gè)水平橋接網(wǎng)。 圖 3 傳統(tǒng)的園區(qū) VLAN 設(shè)計(jì) 圖 4 展示了一個(gè)升過級(jí)的園區(qū) VLAN 模型，它具有多層交換的優(yōu)點(diǎn)，交換機(jī) X 是一個(gè)Catalyst5000 多層交換機(jī)，獨(dú)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(jī)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)。 各個(gè) VLAN 之間的通信可以用 ISL 關(guān)聯(lián)來實(shí)現(xiàn)，那樣的話，路由器就成為一個(gè)“獨(dú)臂路由器”， VLAN 之間的數(shù)據(jù)傳輸要進(jìn)入先路由器處理，然后輸出。工作組之間的訪問由路由器 X來負(fù)責(zé)，它集中了第 3 層交換和一些其他服務(wù)功能。 這種經(jīng)典設(shè)計(jì)可以隨著應(yīng)用的需要而升級(jí)，可以把原來的共享型 HUB換成交換機(jī)，原來的分布層可以升級(jí)成為第 3 層交換，升級(jí)不會(huì)改變?cè)瓉淼牡刂方Y(jié)構(gòu)、邏輯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和路由器的運(yùn)行狀態(tài)。 路由器和 HUB模型中的每個(gè)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(jì)的，這樣對(duì)排錯(cuò)工作來說就顯得比較容易。 這種模式的優(yōu)點(diǎn)是可升級(jí)性比較好，因?yàn)槁酚善骶哂兄悄芑穆酚蓞f(xié)議如 OSPF 和EIGRP 等。在 HUB和路由器之間的每條線路相當(dāng)于一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，或者說是一個(gè)子網(wǎng)。 園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)的參考模型 HUB 和路由器模型 圖 1 展示了一個(gè)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Cisco 多層交換園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)模型 // 第 6 頁 mmxcf 譯 層由路由器組成，核心層是 FDDI光纖環(huán)網(wǎng)。 在一個(gè) VLAN 上的以太網(wǎng)主機(jī)或服務(wù)器不能和另外一個(gè) VLAN 的以太網(wǎng)主機(jī)或服務(wù)器相互訪問。服務(wù)器 B 也是一個(gè) LEC，為 VLAN 服務(wù)，它能直接和三個(gè) VLAN 相互通信。 ATM 上的 LANE 允許在單一的 ATM 網(wǎng)絡(luò)上形成邏輯局域網(wǎng)， ATM 上的 LANE 使用和VLAN 相似的數(shù)據(jù)報(bào)頭，使用 ISL、 和 協(xié)議，所以 ELAN 和以太網(wǎng) VLAN 是相互兼容的。在圖 2 中服務(wù)器 X可以同時(shí)和三個(gè) VLAN 交換數(shù)據(jù)，黃色的線路表示有 ISL 協(xié)議運(yùn)