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千兆交換機的新智能

2019-11-05 02:06:48
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供稿：網友

　　 交 換 機 對 于 大 中 型 企 業 的 網 絡 是 必 不 可 少 的 設 備， 隨 著 千 兆 以 太 網 技 術 的 問 世， 交 換 機 的 結 構 性 能 也 發 生 了 很 大 變 化。
目 前 高 性 能 的 交 換 機 不 僅 在 交 換 速 度 上 有 了 大 的 提 高， 而 且 還 增 加 了 部 分 的 路 由 功 能， 有 的 交 換 機 還 把 網 絡 安 全 防 火 墻 的 功 能 添 加 進 來， 網 絡 管 理 軟 件 的 界 面 也 更 加 直 觀。
　　
　　交 換 機 結 構
　　　
　　----這 里 介 紹 一 種 集 成 型 的 網 絡 服 務 交 換 技 術 結 構。 這 種 結 構 提 供 一 種 最 基 礎 的 新 方 法 能 夠 減 輕 管 理 負 擔、 提 高 分 布 式 計 算 響 應 及 以 互 聯 網 絡 為 中 心 應 用 要 求 的 網 絡 基 礎 設 施 控 制。
　　
　　----分 立 的 管 理、 控 制 和 數 據 平 面
　　
　　----集 成 網 絡 服 務 交 換 機 結 構 如 圖1 所 示， 所 有 數 據 前 傳 任 務 都 利 用 高 速 定 制 的ASIC 模 塊 以 線 速 完 成。 數 據 前 傳 任 務 被 劃 分 為 控 制 和 管 理 兩 大 任 務。 控 制 和 管 理 任 務 又 被 細 分 成 時 間 臨 介 任 務 和 非 時 間 臨 介 任 務。 在 分 布 式RISC 處 理 器 矩 陣 上， 輕 量 處 理 過 程 執 行 的 都 是 時 間 臨 介 任 務。
　　　
　　許 多 分 布 式 服 務 可 以 通 過 直 接 集 成 的 可 編 程 硬 件 訪 問 獲 得， 例 如： 目 錄 服 務、 認 證 服 務、 防 火 墻 服 務、 地 址 分 配 服 務 和 定 位 服 務。 所 有 用 來 控 制 網 絡 應 用 的 必 要 信 息 都 可 以 通 過 這 種 方 式 提 供 給 交 換 機， 因 此 交 換 機 也 就 無 需 任 何 額 外 的 協 議 或 補 充 的 服 務。
　　
　　----動 態 交 換 編 輯 器/ 交 換 控 制 發 放 器
　　
　　----目 前 有 的 路 由 交 換 機 不 再 使 用 獨 自 封 閉 的 操 作 系 統， 而 使 用 開 放 的 網 絡 操 作 系 統， 例 如WindowsNT， 這 為 先 進 的 管 理、 安 全 性、 命 名、 通 過 異 步 計 算 環 境 傳 輸 等 集 成 提 供 了 便 利、 開 放 的 公 共 軟 件 平 臺， 有 利 于 網 絡 管 理 人 員 對 系 統 的 操 作 和 管 理。
　　
　　----動 態 交 換 編 輯 器 負 責 從Windows NT 動 態 匯 編 控 制、 管 理 和 服 務 信 息 到 特 定 的 硬 件 指 令。 這 些 指 令 被 下 載 到 交 換 控 制 發 放 器， 在 此 可 將 它 們 發 放 到 交 換ASIC 的 前 傳 或 策 略 過 濾 表 上。 交 換ASIC 負 責 所 有 交 換 機 內 的 數 據 包 前 傳 任 務， 多 個 包 處 理 任 務 由ASIC 平 行 完 成。 這 里 包 括 有 狀 態 驅 動 應 用 流 量 分 類 和L2/L3 的 前 傳 工 作， 沒 有 為OSI 棧 的L2、L3、L4 處 理 數 據 包 的 附 加 操 作。
　　
　　----應 用/ 服 務 代 理 插 件
　　
　　----網 絡 應 用 與 服 務 的 基 本 結 構 集 成 是 通 過 應 用 代 理 和 服 務 代 理 插 件 來 支 持 的。 這 些 插 件 屬 網 絡 中 間 件， 如 目 錄 服 務、 認 證 服 務、 防 火 墻 服 務、 地 址 分 配 服 務 和 定 位 服 務。 這 些 服 務 直 接 集 成 到 線 速 實 施 可 編 程 交 換 機 硬 件 上。
　　
　　----服 務 代 理 插 件 的 一 個 例 證 是 防 火 墻 交 換 技 術 代 理， 當 防 火 墻 交 換 代 理 與 防 火 墻 軟 件 結 合 時 可 以 提 高 性 能， 可 使 防 火 墻 的 吞 吐 量 提 高1000 倍。 隨 著 交 換 技 術 的 發 展， 交 換 機 還 將 集 成 更 多 的 應 用 代 理， 如 視 頻 會 議、ip 語 音 電 話 和ERP 的 應 用 等。
　　
　　千 兆 線 速 交 換
　　　
　　
　　----一 般 來 說， 數 據 在 傳 輸 線 上 的 傳 輸 速 度 是 很 快 的。 數 據 到 達 交 換 機 后， 由 于 受 到 交 換 機 交 換 速 度 的 限 制， 傳 輸 速 率 慢 下 來。 千 兆 位 交 換 機 問 世 后， 交 換 機 的 數 據 交 換 速 度 大 大 提 高， 基 本 上 達 到 了 線 速 交 換 的 能 力。
　　
　　----線 速 交 換 就 是 使 交 換 機 的 交 換 速 度 達 到 傳 輸 線 上 的 數 據 傳 輸 速 度， 消 除 交 換 瓶 頸。 實 現 線 速 交 換 的 核 心 是 專 用 集 成 電 路ASIC 技 術， 即 用 硬 件 實 現 協 議 解 析 和 包 轉 發， 而 不 是 傳 統 的 軟 件 處 理 方 式。 目 前 的ASIC 技 術 都 是 各 個 公 司 專 有 的， 沒 有 統 一 的 標 準。 但 基 本 上 線 速 交 換 的 實 現 都 依 賴 于 分 布 式 處 理 技 術， 即 多 個 端 口 同 時 進 行 數 據 流 的 處 理。
例 如Fore 系 統 公 司 今 年 新 推 出 的ESX 系 列 交 換 機， 其4800 型 號 的 交 換 機 擁 有48 個 千 兆 位 以 太 網 全 雙 工 端 口、384 個10/100 以 太 端 口、16 個 負 載 均 衡 的 ATM OC-12 上 行 鏈 路， 因 此 在 第2、3、4 層 總 的 數 據 交 換 量 達 到38Mpps 的 處 理 速 度， 這 也 是 業 界 目 前 最 高 性 能、 最 高 密 度 的 以 太 網 路 由 交 換 機 平 臺 之 一， 而 其2400 型 號 的 交 換 機 則 擁 有24 個 千 兆 以 太 網 端 口， 各 項 性 能 指 標 減 半。
　　
　　內 置 安 全 防 火 墻
　　　
　　----網 絡 安 全 對 企 業 十 分 重 要， 但 是 往 往 加 載 網 絡 安 全 防 火 墻 產 品 后， 網 絡 的 數 據 交 換 速 度 又 受 到 明 顯 影 響。 對 此，Fore 公 司 與Check Point 軟 件 技 術 公 司 合 作， 開 發 出 高 速 的 防 火 墻 交 換 代 理（FSA）， 通 過 使 用 防 火 墻 專 用 集 成 電 路，將 防 火 墻 的 數 據 吞 吐 速 度 提 高 到20Gbps， 這 樣 的 速 度 大 大 高 于 傳 統 的 獨 立 防 火 墻50Mbps ～80Mbps 的 速 度。Fore 將 此 技 術 融 入 到 其ESX 系 列 交 換 機 中， 由 于 防 火 墻 芯 片 內 置 在 交 換 機 中， 網 絡 管 理 員 就 不 需 要 再 為 每 一 個 外 連 到 互 聯 網 上 的 交 換 機 單 獨 安 裝 獨 立 防 火 墻 了。
　　
　　----FSA 模 塊 實 際 上 是 運 行 在ESX 系 列 交 換 機 專 用 集 成 電 路 上 的 微 代 碼。 網 絡 管 理 員 可 以 通 過 運 行 在 一 臺 獨 立 計 算 機 上 的Check Point Firewall-1 軟 件 配 置FSA 的 過 濾 策 略， 例 如 允 許 或 禁 止 電 視 會 議 數 據 通 過 防 火 墻。 當 設 置 好 過 濾 策 略 后， 通 過 運 行 在 交 換 機 上 的WindowsNT 系 統，Firewall-1 將 策 略 數 據 傳 送 給 運 行FSA 的 專 用 集 成 電 路。
　　
　　----在 高 速 防 火 墻 市 場 上， 還 有 一 些 公 司 也 有 捆 綁Firewall-1 軟 件 的 路 由 器 或 多 協 議 交 換 機， 但 是 它 們 都 沒 有 在 專 用 集 成 電 路 中 運 行 防 火 墻 代 碼。
　　
　　提 供ATM 選 件
　　　
　　----目 前， 公 用 廣 域 網 骨 干 網 多 是 ATM， 以 太 局 域 網 要 同ATM 骨 干 網 進 行 無 縫 連 接， 交 換 機 就 必 須 提 供ATM 集 成 選 件。 以Fore 公 司 的ESX 交 換 機 為 例， 它 通 過 獨 特 的 稱 為 " 應 用 相 關" 的 交 換 能 力 映 射 應 用 技 術 給ATM 提 供 的 域 內 服 務， 從 而 真 正 發 揮 多 服 務ATM 核 心 的 實 力。ESX 交 換 機 能 對 多 媒 體 流、 語 音、 幀 和 信 元 混 合 環 境 下 的 復 合 應 用 提 供 高 質 量 的 傳 輸， 而 且 數 據 傳 輸 的 實 現 不 需 要 對 應 用 本 身 做 任 何 改 動。 用 戶 只 要 選 擇ATM OC-12c 接 口， 相 應 的ATM 連 接 協 議 就 可 以 得 到 支 持。
　　
　　熟 悉 的 網 管 界 面
　　　
　　----不 同 廠 家 的 交 換 機 具 有 不 同 的 網 絡 管 理 軟 件， 這 往 往 給 網 絡 管 理 人 員 帶 來 不 便。 隨 著WindowsNT 操 作 系 統 的 普 及， 有 的 交 換 機 網 管 便 放 棄 了 自 己 的 界 面， 通 過 利 用 WindowsNT 的 界 面 為 客 戶 提 供 直 觀 而 熟 悉 的 操 作 界 面，Fore 公 司 在 ESX 交 換 機 的 管 理 平 臺 上 就 提 供 了 這 樣 的 全 套 網 絡 管 理 應 用 和 工 具。
　　
　　SNMP-- 支 持MIB II、 網 橋MIB、EtherMIB、RMON MIB( 前5 組) 和ESX 企 業MIB。
　　Windows GUI Console—ESX-Admin 是 基 于Windows 圖 形 界 面 的 網 絡 管 理 平 臺， 帶 有 全 面" 拖 曳" 和" 剪 貼" 支 持。
　　基 于 文 本 的CLI—ESX-Cli 是 基 于 文 本 命 令 行 的 控 制 臺， 帶 有 全 面 描 述 和 指 數 默 認 支 持。
　　WEB--ESX Web 是 在 微 軟 集 成 的Internet 信 息 服 務 器 上 研 制 的 基 于Web 的 網 絡 管 理 平 臺。
　　Wizards-- 配 制 的 系 列 向 導 用 來 簡 化 在 安 裝 和 各 種 配 置 中 的 常 用 程 序 設 計。
　　----ESX-Admin 的 界 面 如 圖2 所 示， 網 絡 管 理 員 可 以 從 任 何 一 臺 遠 程 的WindowsNT 工 作 站 啟 動， 對 交 換 機 進 行 管 理。 同SNMP 基 礎 上 的 通 信 相 比， 這 些 工 具 是 基 于RPC 通 信 原 理 的， 它 能 夠 提 供 更 強 的 操 作 性 能 和 安 全 性。
　　
　　支 持 目 錄 服 務
　　　
　　
　　----目 錄 服 務 在 大 型 企 業 網 絡 中 的 作 用 十 分 顯 著， 許 多 交 換 機 都 具 備 目 錄 服 務 代 理， 支 持 如 微 軟 的 Active Direcfory、Novell 公 司 的NDS 或Netscape 的 目 錄 服 務 器。
　　
　　----以Fore 產 品 為 例，ESX 交 換 機 可 選 擇 的 服 務 代 理 插 件 稱 為 先 進 目 錄 服 務 代 理(ADSA)， 它 提 供 直 接 閱 讀 和 發 布 信 息 的 能 力， 遵 從LDAP 的 第2、3 版 協 議， 支 持 缺 省 交 換 和 路 由 配 置 數 據， 并 能 支 持 服 務 策 略 的 應 用 等 級 和 訪 問 的 安 全 策 略。
ESX 交 換 機 支 持 應 用 策 略 編 輯 器( 此 編 輯 器 是 可 選 的)， 可 與 目 錄 服 務 代 理 進 行 集 成。 這 種 支 持 使 交 換 機 具 有 為 服 務 的 應 用 等 級 和 過 濾 而 設 置 策 略 的 能 力。 這 些 策 略 可 在 全 網 范 圍 內 應 用 和 實 行， 或 者 特 別 應 用 到 一 個 特 殊 的 目 錄 樹 區 域。ADSA 還 支 持 策 略 的 分 級 和 繼 承， 具 有 目 錄 緩 沖 引 擎， 可 以 使 訪 問 次 數 和 訪 問 目 錄 服 務 器 的 延 時 降 到 最 低 程 度。
　　
　　可 伸 縮 的 智 能 網 絡
　　　
　　----企 業 在 構 造 局 域 網 時， 最 理 想 的 方 案 是 構 建 一 個 智 能 的 高 速 網 絡， 可 以 按 用 戶 的 要 求 準 確 及 時 地 傳 輸 各 種 數 據 信 息。 但 是 由 于 環 境 因 素、 經 濟 因 素 等 諸 多 原 因， 網 絡 的 建 設 不 能 夠 也 不 可 能 一 步 到 位， 這 就 要 求 企 業 在 構 建 網 絡 時， 應 該 充 分 考 慮 網 絡 的 伸 縮 性 能， 考 慮 網 絡 設 備 的 伸 縮 性 能， 這 樣 才 能 有 效 地 保 護 已 有 的 網 絡 投 資， 逐 步 實 現 需 要 的 網 絡 功 能。
　　
　　----目 前，IP 電 話 和VoD 等 應 用， 使 企 業 對 ATM 技 術 又 有 了 新 的 態 度。 雖 然 千 兆 位 以 太 網 在 速 度 上 有 優 勢， 但 它 在QoS 方 面 無 法 同ATM 相 比， 因 此， 企 業 在 構 建 網 絡 時， 應 該 有 一 個 長 遠 規 劃。 企 業 網 絡 最 終 將 傳 輸 什 么 樣 的 數 據， 以 什 么 數 據 為 主， 再 結 合 網 絡 設 備 的 性 能 價 格 比 和 企 業 的 經 濟 實 力， 構 造 最 符 合 企 業 實 際 情 況 的 智 能 網 絡。

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