网络的演进与发展之物理架构、带宽及可预见传输

日期: 2008-09-15 作者:David Greenfield翻译:曾少宁 来源:TechTarget中国 英文

物理架构 复杂的现代网络是不能缺少稳定的底层物理架构的。布线方式、交换机和路由器都会对整体网络性能产生重要的影响。 一定要组织一次物理层的检查,以确保所有的布线都是正确的。要知道,现实中出现的即时VoIP问题后来发现很多是由于布线有误、分配器错误或线路松动造成的。

因此,必须仔细地检查以确保网络布线满足规范,纠正所有的布线错误,然后才可以部署那些应用系统。 目前移动应用越来越广泛,但同时大部分典型的LAN仍基于常用的老式Cat-5或Cat-6布线。虽然很有可能经过3年或5年的升级后,无线网络的用户会比Internet(有线)的多;但是无线网络无法成为企业网络的基网仍面临许多挑战:网络服务质量保证……

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物理架构

复杂的现代网络是不能缺少稳定的底层物理架构的。布线方式、交换机和路由器都会对整体网络性能产生重要的影响。

一定要组织一次物理层的检查,以确保所有的布线都是正确的。要知道,现实中出现的即时VoIP问题后来发现很多是由于布线有误、分配器错误或线路松动造成的。因此,必须仔细地检查以确保网络布线满足规范,纠正所有的布线错误,然后才可以部署那些应用系统。

目前移动应用越来越广泛,但同时大部分典型的LAN仍基于常用的老式Cat-5或Cat-6布线。虽然很有可能经过3年或5年的升级后,无线网络的用户会比Internet(有线)的多;但是无线网络无法成为企业网络的基网仍面临许多挑战:网络服务质量保证、跨入口节点漫游、安全性、语音品质和其他一些问题。网络工程师必须保证部署的无线网络的可靠性和稳定性,但在大多数情况下有线网络仍支撑了大量的关键业务流量。

带宽:多大才够用?

如果没有足够的网络带宽,实时应用系统会因此崩溃死机。但选择合适的带宽不一是容易的事。LAN环境中的一个简单作法是采用100Mbps的以太网连接桌面系统。把桌面应用连接升级到1Gbps也是一个选择,但除非是有大文件传输需求,如工程设计,大多数的桌面系统利用不了这么多的带宽。

其实最难的是在关键的网络接合点和WAN连接提供足够的带宽。一般情况下,网络连接的上行和下行对带宽的要求是有差别的。这样就可能在大量连接结合处产生瓶颈的,比如,服务器的接入交换机,LAN到WAN的出口处等。

基于这些应用实例,想要以最小预算上实现网络的最佳性能要求对网络中的应用系统运行机制有很好的了解。了解应用系统对于网络延迟,抖动和丢包的要求,以及它联网模式——如数据流是否端对端、是否有服务器参与,或者以上两种情况均存在,这对于改善网络拓扑非常重要。

最终,我们会知道10Gbps的连接能够完全消除LAN内的性能问题,其中对于服务器的性能改善最明显,特别是使用虚拟化技术的服务器。然而,目前很多企事业单位并没有应用10Gbps的带宽。对于他们来说,更实际的选择是依赖1Gbps连接的同时,利用一些新的技术将流量分发到不同的服务器上,如应用分发控制器(Application Delivery Controllers)、网格技术(Grid)或虚拟化架构等。

WAN网的带宽同样也必须认真的考虑。业务是全球性的并且流动的,会比引起带宽的使用在地区之间相对密集,而且面向中央应用系统和数据托管中心的流量会产生比LAN与WAN连接处更多的拥塞点。企业可以通过与运营商商议选择最具性价比的WAN连接方式。他们也可以通过实施WAN优化和加速来使自己尽可能高效地使用WAN网。

可预见的传输

在一些单位中常常有人为了节省网络方面的大量开支,宁愿牺牲一些服务质量(QoS)优先的应用也不安装新的交换机。他们的观点是,即使网络中运行着VoIP,一个VoIP会话和大量的宽带CODEC所使用的带宽也只占10Mbps链路的一小部分,更不用说100Mbps的链路了。

坚持QoS第一。或许语音在“正常”状况下不要求QoS,但是网络不只是用于正常状况下使用的。我们必须对于峰值状况有所准备,比如在有病毒在网络中传播时,或者用户决定从网络上备份100GB的文件时候。在这些情况下,网络必须能保证VoIP的优先级高于Internet访问。

而相比于LAN的这样的问题,QoS在一些有速度不匹配的场合会造成更大的问题,比如从用户的住所到Internet或公司WAN的访问链路。在较小带宽网络中,在延迟敏感的应用中访问链路会变得惨不忍睹。如果实现得适当,QoS可以很好地避免应用被这些访问链路阻塞,以确保优先级高的流量可以通过。

带宽的一致性也必须依据网络设备考虑。在路由器上网络延迟也可能中断应用,而且路由器提供了许多用于缩短传输次数的排队机制,也有可能造成延迟。虽然路由器在正常状况下可能工作得很好,但是我们需要考虑的是一些异常的或极端的状况。比如,当路由器重新计算企业WAN路由表时,就可能产生路由延迟。从检查这些“边界条件”开始到最终为实时应用准备好路由网络架构需要很长的时间。

翻译

曾少宁
曾少宁

TechTarget中国特约技术编辑,某高校计算机科学专业教师和网络实验室负责人,曾任职某网络国际厂商,关注数据中心、开发运维、数据库及软件开发技术。有多本关于思科数据中心和虚拟化技术的译著,如《思科绿色数据中心建设与管理》和《基于IP的能源管理》等。

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