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實(shí)例解析網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化de目標(biāo)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施

Q：
　　A：邯鄲熱電廠的信息處理系統(tǒng)采用的是集中處理模式，網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用處理主要集中在網(wǎng)絡(luò)中心，目前該網(wǎng)絡(luò)既不能實(shí)現(xiàn)千兆以太網(wǎng)模塊，也不能將具有不同協(xié)議、不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)連接起來以滿足信息管理的需要，制約了MIS系統(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā)。經(jīng)分析認(rèn)為，這是由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、IP地址規(guī)劃、VLAN（虛擬網(wǎng)絡(luò)）規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)策略等因素不合理所致，需尋找出網(wǎng)絡(luò)合理的集成方案，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的效率達(dá)到優(yōu)化，為網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)行提供調(diào)整依據(jù)。
　　一、網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
　　如果該系統(tǒng)采用雙機(jī)冗余方案來實(shí)現(xiàn)可靠的千兆以太網(wǎng)絡(luò)的連接，就能達(dá)到網(wǎng)絡(luò)中心應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時性與可靠性要求，避免服務(wù)中斷。根據(jù)實(shí)際情況，選用了支持IEEE 802.1Q/IEEE 802.1P協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，從而滿足各部門之間通過VLAN(虛擬網(wǎng)絡(luò))隔離網(wǎng)段之間流量的要求，并為不同的網(wǎng)絡(luò)流量劃分優(yōu)先級別,便于傳輸大量的數(shù)據(jù)文件。
　　1.設(shè)計(jì)目標(biāo)
　　邯鄲熱電廠網(wǎng)絡(luò)層次可分為企業(yè)主干、數(shù)據(jù)中心、樓層配線間3級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
　　a.企業(yè)主干企業(yè)主干核心交換機(jī)要求具有高性能的交換處理能力、靈活的可擴(kuò)充性、較高的可靠性和可用性。在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)企業(yè)主干時，采用帶寬1Gbit的千兆以太網(wǎng)交換技術(shù)，同時采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、冗余鏈路連接技術(shù)，如以太網(wǎng)IEEE 802.3X流控協(xié)議。
　　b.數(shù)據(jù)中心Intranet應(yīng)用模式下，服務(wù)器連接到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心交換機(jī)。數(shù)據(jù)中心的交換機(jī)要求具有無阻塞的第2層、第3層交換能力，支持同一子網(wǎng)內(nèi)部的線速交換；同時也可以提供跨子網(wǎng)的線速路由能力，網(wǎng)絡(luò)為應(yīng)用提供無瓶頸的通訊，任意點(diǎn)到點(diǎn)的訪問功能。數(shù)據(jù)中心的交換機(jī)要求設(shè)備具有所有端口的全線速交換性能；同時具有高可靠性、可用性。采用基于硬件的第3層交換機(jī)，可提高局域網(wǎng)內(nèi)的第3層(IP、IPX)路由性能，滿足應(yīng)用環(huán)境中點(diǎn)到點(diǎn)的跨子網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊的性能要求。采用機(jī)箱式設(shè)備，可支持冗余配置，提高可靠性。支持IEEE 802.3D協(xié)議，提供鏈路冗余、帶寬擴(kuò)充的能力。
　　c.樓層配線間樓層配線間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接應(yīng)用的客戶端桌面設(shè)備，配線間設(shè)備應(yīng)具有可管理性，支持SNMP、RMON、RMONII網(wǎng)管協(xié)議的交換機(jī)設(shè)備，具有支持基于WEB網(wǎng)絡(luò)管理功能的設(shè)備，簡化網(wǎng)管人員的復(fù)雜性，支持冗余鏈路功能，提高網(wǎng)絡(luò)方案的可靠性。可以靈活劃分VLAN，支持IEEE 802.1P協(xié)議，提高網(wǎng)絡(luò)的控制能力。
　　2.網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化方法
　　生命周期法是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中常常應(yīng)用的一種方法，用生命周期法分析網(wǎng)絡(luò)存在的問題并加以解決的步驟如下。
　　a. 對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行性能測試,并寫出評估報(bào)告。
　　b. 分析影響網(wǎng)絡(luò)的各個因素,并寫出性能優(yōu)化分析報(bào)告。
　　c. 按照所確定的優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行實(shí)施。
　　d. 再次重復(fù)以上步驟，將性能保持在目標(biāo)的范圍內(nèi)。
　　二、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的技術(shù)方案
　　1.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最佳方案的定義
　　目前企業(yè)習(xí)慣于把設(shè)計(jì)方案作為最佳方案進(jìn)行實(shí)施，往往不能達(dá)到最佳效果。所以應(yīng)該從實(shí)際系統(tǒng)出發(fā)，通過分析得出網(wǎng)絡(luò)在不同負(fù)載下的最佳方案，這些方案建立在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上，通過不斷調(diào)整，可以達(dá)到與原設(shè)計(jì)相比更佳的合理方案。
　　2.網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的分析
　　幾年來，通過對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行性能測試,分析、統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)量和使用資源的情況，寫出評估報(bào)告并進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化的調(diào)整。通過具體調(diào)整，分析出影響網(wǎng)絡(luò)性能的因素。
　　a.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)根據(jù)邯鄲熱電廠的實(shí)際應(yīng)用來設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，選擇的核心交換機(jī)不但要滿足應(yīng)用性、可靠性、擴(kuò)充性、安全性等的要求，同時還應(yīng)具有網(wǎng)絡(luò)的可管理性，并采用開放技術(shù)，支持標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。否則，不能保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)快速、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。
　　b.IP地址的規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)IP地址資源是一定的，如果地址分段規(guī)劃不合理，會浪費(fèi)寶貴的地址資源；應(yīng)用的規(guī)劃、用戶上網(wǎng)的規(guī)劃均基于IP地址的分配；地址分配通常被認(rèn)為是一種管理辦法，而忽略了其對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的影響，其實(shí)如何分配IP地址將直接影響到網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。
　　c.VLAN的規(guī)劃將網(wǎng)絡(luò)劃分為若干子網(wǎng)以方便網(wǎng)絡(luò)管理，并且使數(shù)據(jù)限制在本地流動，保證部門、工作組數(shù)據(jù)流安全，隔離廣播域，提高網(wǎng)絡(luò)性能。如果虛擬網(wǎng)之間的通信通過交換機(jī)的第3層功能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分段管理,還可以提供第3層各網(wǎng)段間數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩刂啤?br /> 　　d.網(wǎng)絡(luò)策略在整個網(wǎng)絡(luò)中，會有大量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，所以要求網(wǎng)絡(luò)具有QoS功能，即對數(shù)據(jù)包進(jìn)行多層次識別分類，有效地保證電力系統(tǒng)中重要數(shù)據(jù)的優(yōu)先傳輸和數(shù)據(jù)的安全性。
　　通過對上述問題的分析，要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)效率優(yōu)化的目標(biāo)，就必須使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、IP地址規(guī)劃、VLAN規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)的策略更加合理。否則，輕的會造成網(wǎng)絡(luò)的接入速度太慢，工作不穩(wěn)定；重的無法接通。因此，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、IP地址規(guī)劃、VLAN規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)策略等因素是影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的主要因素。
　　三、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)化的實(shí)施
　　邯鄲熱電廠計(jì)算機(jī)信息中心作為電廠網(wǎng)絡(luò)的核心部分，是主干鏈路的匯聚點(diǎn)，數(shù)據(jù)輸入/輸出量非常大。如此巨大的數(shù)據(jù)輸入/輸出量，需要有效解除網(wǎng)絡(luò)瓶頸的制約，有效降低和隔離廣播風(fēng)暴，還要解決各網(wǎng)段或虛擬網(wǎng)之間的互聯(lián)與通訊，這就需要核心交換機(jī)具有第3層交換能力來解決問題。
　　1.設(shè)備的選擇
　　邯鄲熱電廠的網(wǎng)絡(luò)采用3Com CB Switch 9000的分布式交換處理設(shè)計(jì)(引擎交換+模塊本地交換)，進(jìn)一步提高了整機(jī)處理2、3層的能力，系統(tǒng)既支持2層幀交換，又支持路由處理。從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來看，3Com交換機(jī)設(shè)備支持稱為Trunking的鏈路整和(Link Aggregation)技術(shù)，邏輯上交換機(jī)視捆綁組內(nèi)的以太網(wǎng)端口為一個邏輯端口，多條物理鏈路為一條邏輯鏈路可以在擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)帶寬的同時，更好地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的冗余鏈路連接能力，Trunking技術(shù)的先進(jìn)性提供了更快速鏈路的故障切換功能和負(fù)載共享功能。3Com Switch 9000能充分保證該網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展的要求，其性能價格比更佳。另外，還提供電源的冗余供電方式，可以在EME管理模塊上為供電的負(fù)載模塊、交換引擎設(shè)置優(yōu)先級，在供電不足時，按設(shè)定的優(yōu)先級供電。實(shí)施時，可以設(shè)定引擎等關(guān)鍵部件，具有高優(yōu)先級，減輕停機(jī)的影響。冗余的EME模塊提供管理模塊的設(shè)備容錯能力。
　　3Com CB Switch 9000（核心交換機(jī)）圍繞著以FIREASIC為關(guān)鍵的第3代結(jié)構(gòu)不僅提高第2層的性能，更提供了第3層路由、組播、基于用戶的策略服務(wù)等的更多的能力和線速轉(zhuǎn)發(fā)的性能。真正的第3層交換式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以第2層效率實(shí)現(xiàn)第3層的性能，又保證第3層對網(wǎng)絡(luò)的控制能力，而網(wǎng)絡(luò)性能卻絲毫不會降低。智能交換模塊的分布式交換結(jié)構(gòu)極大緩解了中心交換引擎的負(fù)載壓力。第3層交換模塊向機(jī)箱提供高性能的第3層交換能力的同時，還提供豐富的用戶接口。通過第3層模塊的擴(kuò)展，整個機(jī)箱可為網(wǎng)絡(luò)核心提供高達(dá)1億包/s的第3層交換能力。基于策略的服務(wù)為不同類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)如備份、視頻、多媒體等，定義了不同的性質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)，用以支持包括多輸出隊(duì)列的服務(wù)質(zhì)量保證、傳輸類型的自動流量分類和先進(jìn)的優(yōu)先隊(duì)列傳輸機(jī)制。因此選用3Com CB Switch 9000及3Com Switch 3300、3900支持虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，支持基于網(wǎng)絡(luò)第2層端口的VLAN劃分，將不同的用戶按不同應(yīng)用需求進(jìn)行劃類，分屬于不同VLAN，可以有效地控制信息流動，防止非法用戶訪問敏感數(shù)據(jù)。3Com CB Switch 9000及3Com Switch 3300、3900通過加配第3層交換模塊，Switch 9000及3Com Switch3300、3900支持基于網(wǎng)絡(luò)第3層的VLAN分割，可按網(wǎng)絡(luò)第3層協(xié)議組織虛擬網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)置的靈活性。
　　2.通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、IP地址規(guī)劃、VLAN規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)策略的完美結(jié)合來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
　　通過在3Com CB Switch 9000上劃分VLAN，一方面可有效地隔離子網(wǎng)內(nèi)的大量廣播，改善網(wǎng)絡(luò)的性能；另一方面可隔離網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)之間的通訊，控制了資源的訪問權(quán)限，提高了網(wǎng)絡(luò)安全性，為今后電廠網(wǎng)絡(luò)的更大調(diào)整做好了充分的準(zhǔn)備。
　　在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，IP地址規(guī)劃的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。好的IP地址規(guī)劃不僅可以減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，還能為以后的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展打下良好的基礎(chǔ)。不合理的IP地址分配會造成寶貴IP地址資源的浪費(fèi)，影響網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò)管理員不能有效地跟蹤定位網(wǎng)絡(luò)故障，網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)和安全軟件無法對網(wǎng)絡(luò)的使用進(jìn)行有效的控制。不合理的地址分配甚至可以導(dǎo)致大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的崩潰。另外,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變時,它將直接制約路由的穩(wěn)定性。
　　規(guī)劃信息點(diǎn)數(shù)時，既要考慮到當(dāng)前IP地址資源的充分利用性，又要預(yù)留出適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展余地，同時考慮全局的路由匯聚。所以規(guī)劃每個網(wǎng)段IP地址時，采用255.255.255.0的掩碼，即支持254個信息節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而使每一個IP網(wǎng)段也是一個獨(dú)立的VLAN，也就是一個獨(dú)立的廣播域，使一個網(wǎng)段內(nèi)的信息節(jié)點(diǎn)性能和地址資源的利用趨于合理，并且將來可擴(kuò)充到254個。同時客戶端IP地址分配采用動態(tài)方式 (DHCP)，既方便又有效。
　　由于邯鄲熱電廠的網(wǎng)絡(luò)上有大量的數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)需具有QoS功能。3Com CB Switch 9000交換機(jī)支持IEEE 802.1P優(yōu)先級隊(duì)列服務(wù)，能對數(shù)據(jù)包進(jìn)行多層次識別分類，有效保證了重要數(shù)據(jù)的優(yōu)先傳輸和數(shù)據(jù)的安全性, 實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流量的全面優(yōu)化，為業(yè)務(wù)緊要型和時間敏感型應(yīng)用提供從網(wǎng)絡(luò)邊緣貫穿網(wǎng)絡(luò)核心的級別服務(wù)和質(zhì)量服務(wù)。
　　通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整技術(shù)的應(yīng)用，使管理人員將各項(xiàng)行政管理工作很好地集成起來，從而提高了辦公效率。
　　四、結(jié)束語
　　近年來，隨著企業(yè)信息化水平的不斷提高，企業(yè)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的依賴程度越來越高，如何提高企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)的可靠性與效率，是每一個企業(yè)信息主管部門所面臨的一個主要問題。企業(yè)信息主管部門應(yīng)不斷對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化,保證應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)性能的要求。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)化是降低投資、提高資源利用率的有效措施，它可以為發(fā)電企業(yè)更好地參與電力市場的競爭打下基礎(chǔ)，以適應(yīng)電力市場發(fā)展的需要。