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企業(yè)內(nèi)應(yīng)用局域網(wǎng)傳輸架構(gòu)

來源:技術(shù)員聯(lián)盟┆發(fā)布時間:2019-03-01 00:02┆點擊:

       降低通信設(shè)備以及制冷設(shè)備功耗實現(xiàn)通信機房節(jié)能降耗,是通信行業(yè)實行節(jié)能減排工作的重點,而通過合理機房布局以及線纜管理進行節(jié)能降耗往往被人忽視,本期專題我們就機房節(jié)能降耗工作采訪ADC公司工程師施潔明先生,看看專家是如何從機房布局以及線纜管理的角度實現(xiàn)節(jié)能減排的。

機房布局與線纜管理的作用

綠色機房的概念應(yīng)該包括節(jié)能和環(huán)保兩部分,其中節(jié)能不僅僅是節(jié)省電能,還應(yīng)該包括節(jié)約。這種節(jié)約是多方面的,包括節(jié)電、節(jié)省制冷設(shè)備消耗以及設(shè)備備份和冗余,其中還應(yīng)包括機房空間的節(jié)約和所有資源的節(jié)約。
3lian素材
如果從有源設(shè)備來講,降低功耗是重點,第二是空調(diào)制冷,這是兩大重點。而機房降耗牽扯到方方面面的工作,ADC公司是專業(yè)從事機房配線產(chǎn)品生產(chǎn)的,側(cè)重點更加偏重于機房的布局和線纜管理。

從布局上來講,在機房有三點值得注意。第一點是空間節(jié)約;第二點是線纜有效管理,改善空氣對流的通道;第三是提高設(shè)備運行的可靠性??煽啃耘c節(jié)能之間的關(guān)聯(lián)是,由于提高可靠性,所有的關(guān)聯(lián)費用會降低,維護、管理費用的降低間接起到節(jié)能的作用。同時,好的布局和結(jié)構(gòu)還可以提高機房安全性以及節(jié)省儀表投入等好處,同時還必須考慮技術(shù)的前瞻性,要保證基礎(chǔ)網(wǎng)可以滿足未來的需求。壁紙

合理布局節(jié)省空間

合理有效的線纜布局和合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對于節(jié)約電能、節(jié)能降耗起到重要作用。

現(xiàn)在機房有兩種主要建設(shè)局面,一種是集中配線式,另外一種是兩級式的線纜管理,主要是指網(wǎng)絡(luò)交換機。

中心配線這種方式的交換機是使用IDG機房那套標(biāo)準(zhǔn),由一級交換機直接指向服務(wù)器,能通過纜線直接到達用戶服務(wù)器。

兩級式的交換機的使用主要為了節(jié)省線纜布放的壓力,從主交換機到每一列機柜的頭柜,在頭柜放一臺二層交換機,主交換機與二層交換機之間用光纜連接。列頭頭柜交換機通過網(wǎng)線再連接到每一個服務(wù)器上去。它的優(yōu)點是節(jié)省從主交換機到用戶服務(wù)器線纜的數(shù)量。

ADC提倡的是集中的一次性的布線方式。從核心交換機直接通過網(wǎng)線布放到用戶服務(wù)器上來。表面上增加線纜數(shù)量,但是在節(jié)能環(huán)保方面比較突出。這種方式可以節(jié)省7%~9%機房機架位,對于一個機房來說1000個正常機柜位大概能節(jié)省90個機柜位。

同時,兩級布線的做法會增加二層交換機,從而增加能耗。如果增加備份的話,會增加很大備份量,這會造成能耗的增加以及端口的浪費。目前每增加1W設(shè)備功耗,電源功耗會增加2.8W,這包括制冷和設(shè)備用電。集中配線可以降低冗余設(shè)備的數(shù)量,端口沒有浪費。

另外,還要考慮配線位置。配線在整個網(wǎng)絡(luò)機房的中心區(qū),可減少兩邊網(wǎng)線的長度。這就是平面布局方法的考慮,這種考慮一定會節(jié)約很大空間?,F(xiàn)在機房空間一平方米國內(nèi)造價差不多在14萬元左右,如果能夠節(jié)約空間的話,也將達到節(jié)能目標(biāo),因為節(jié)約就是節(jié)能的一種表現(xiàn)。
     Ethernet以太網(wǎng)絡(luò):這是一種局域網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)機技術(shù),也是目前應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,它可透過雙絞線、光纖等媒體傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

局域網(wǎng)絡(luò)(Local Area Network,LAN,以下簡稱為區(qū)網(wǎng))指的是,在一定區(qū)域內(nèi)的小型計算機網(wǎng)絡(luò),像是用在辦公室、學(xué)校教室等環(huán)境。目前大部分的局域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),就是符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)絡(luò)。

「以太(Ether)」這個名詞,是古希臘哲學(xué)家所提出的學(xué)說,代表一種用來傳遞電磁波的假想介質(zhì),就像聲音傳輸需要空氣當(dāng)介質(zhì)一般。不過這個介質(zhì)已經(jīng)被愛因斯坦等科學(xué)家證明不存在了,而上述提到的以太網(wǎng)絡(luò),仍然以此為名,主要是因為它采用了「傳遞電子(電磁)訊號」的概念。

使用以太網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的局域網(wǎng)絡(luò),當(dāng)計算機要傳遞數(shù)據(jù)時,它們會把訊息傳遞給所有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有主機,因此每一臺都會收到這些訊息,這種傳輸方式就是廣播。相對于Internet等廣域網(wǎng)絡(luò),以太網(wǎng)絡(luò)可用的頻寬和安全性都會比較高,不過兩者分屬不同的網(wǎng)絡(luò)區(qū)段。像企業(yè)內(nèi)使用的局域網(wǎng)絡(luò),計算機大多是使用私有IP,這種地址可以讓局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的計算機彼此辨識,卻不能在因特網(wǎng)上使用。如果我們要讓這些主機連接網(wǎng)絡(luò),除了要跟ISP業(yè)者申購上網(wǎng)服務(wù)外,還要透過網(wǎng)關(guān)器連接區(qū)網(wǎng)與Internet,并使用NAT轉(zhuǎn)址,將私有地址轉(zhuǎn)換成ISP業(yè)者提供的地址,才能連上因特網(wǎng)。

相反地,若是我們要透過因特網(wǎng)連入公司內(nèi)的局域網(wǎng)絡(luò),則可透過VPN,顧名思義就是虛擬私有網(wǎng)絡(luò),從遠程登入連接企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),藉此使用各種內(nèi)部IT資源。

企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)連接方式

一般企業(yè)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)所采用的IP地址都是私有的,當(dāng)有人要連至因特網(wǎng)時,再由NAT轉(zhuǎn)換成對外合法的IP地址;當(dāng)有外部計算機要連回公司區(qū)網(wǎng)時,可透過VPN聯(lián)機而從廣域網(wǎng)絡(luò)傳輸,登入企業(yè)內(nèi)主機。

局域網(wǎng)
Communications Protocol通訊協(xié)議

計算機透過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時,需要遵守一定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)章,才能讓彼此收送數(shù)據(jù),而這套規(guī)章,就是通訊協(xié)議,也稱為因特網(wǎng)傳輸協(xié)議。

通訊協(xié)議規(guī)范的面向相當(dāng)廣泛,包含數(shù)據(jù)傳輸方式及信息安全等規(guī)范。若從OSI模型來看,從實體層的電子訊號、纜線規(guī)格,到應(yīng)用層里面常見的網(wǎng)頁協(xié)議HTTP等,都是需要規(guī)范,好讓網(wǎng)絡(luò)順利運作。

Broadcast廣播

這是一種在計算機在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳送數(shù)據(jù)的方式。當(dāng)同網(wǎng)絡(luò)內(nèi),有臺A計算機要傳送數(shù)據(jù)給B計算機時,它會向所有在網(wǎng)段內(nèi)的主機,發(fā)出要傳送的數(shù)據(jù),并注明要給B計算機,這時網(wǎng)絡(luò)上的所有主機都會收到這個數(shù)據(jù),并且分析自己是否為接收者,不符合條件的,就會自動將數(shù)據(jù)丟棄,其它的則會將數(shù)據(jù)留下來。這種數(shù)據(jù)傳輸方式,如果很多人發(fā)送訊息,且數(shù)量大于網(wǎng)絡(luò)負載時,局域網(wǎng)絡(luò)可能會因此癱瘓,也就是所謂的廣播風(fēng)暴。

Packet封包

網(wǎng)絡(luò)上用來傳輸?shù)臄?shù)據(jù),里面都會記錄著來源和目的主機的數(shù)據(jù),以及要傳送的數(shù)據(jù)內(nèi)容。封包傳遞的方式對應(yīng)到OSI模型中,是屬于第三層──網(wǎng)絡(luò)層的規(guī)范。概念上很像我們用信封郵寄一份文件給某人,封包上也會有數(shù)據(jù)來源和目的計算機的數(shù)據(jù),以及我們要傳送的內(nèi)容。對收件者(目的端計算機)來說,它要的是里面的文件數(shù)據(jù);對郵差(路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)而言,它需要來源和目的數(shù)據(jù)才能正確投遞。

Bandwidth帶寬

指的就是網(wǎng)絡(luò)速度,也就是指數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)量有多大。我們可以將帶寬比喻成道路規(guī)模,而規(guī)模越大,能夠同時運載的車流量(網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量)也就越多。

通常帶寬是以bps來計算,也就是每秒傳送了多少bit(位),這和我們平時計算機使用的儲存單位byte(字節(jié))有些不同。由于1 byte等于8 bits,所以ISP業(yè)者提供的2M(2000K)下載帶寬,換算成byte,大約每秒250KB。

MAC Address,Media Access Control Address
物理地址

這個地址是由12個16進位的數(shù)字所組成的,當(dāng)網(wǎng)卡等設(shè)備在傳輸數(shù)據(jù)時,可以透過這個獨一無二的地址來判斷網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這和IP地址有點類似,也是用來判斷網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膩碓磁c目的端,不過IP地址運作是對應(yīng)OSI的網(wǎng)絡(luò)層,而MAC Address則是在數(shù)據(jù)鏈路層中。

MAC地址是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在制造時,由廠商直接記錄在硬件中,里面包含了制造廠商及該設(shè)備的序號,這組號碼是不能變更的。

Gateway網(wǎng)關(guān)

當(dāng)有不同的網(wǎng)絡(luò)需要連接時,它們之間就需要一個網(wǎng)關(guān)作為中介,以便彼此傳輸數(shù)據(jù)。由于不同型態(tài)的網(wǎng)絡(luò),所使用的通訊協(xié)議差異很大,有些網(wǎng)絡(luò)甚至使用完全不同的傳輸媒體,像是有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)。

而我們平時在企業(yè)內(nèi)使用局域網(wǎng)絡(luò),要連接因特網(wǎng)時,也會經(jīng)由網(wǎng)關(guān)。就像我們在Windows XP系統(tǒng)中,網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)定里的默認網(wǎng)關(guān),指的就是網(wǎng)關(guān)的IP地址。

QoS,Quality of Service服務(wù)質(zhì)量

這是一種網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目刂茩C制,針對不同數(shù)據(jù)傳輸,給予對應(yīng)的優(yōu)先級。當(dāng)流量太大時,先傳遞較重要的數(shù)據(jù),以保障質(zhì)量,特別是一些需要高度穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要設(shè)計方式,是以最佳傳輸速度為主,因此每臺主機都會以最高效能傳送封包,當(dāng)數(shù)據(jù)量大于負載,就會產(chǎn)生數(shù)據(jù)遺失、延遲或是內(nèi)容錯誤等狀況,為了解決此問題,才會催生QoS的發(fā)展。

NAT,Network Address Translation網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換

NAT是一種IP地址轉(zhuǎn)換的技術(shù),當(dāng)封包經(jīng)過特定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時,該設(shè)備會依照收送端數(shù)據(jù),改寫封包內(nèi)的IP地址,好讓數(shù)據(jù)能夠傳遞至目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。由于現(xiàn)今IP的數(shù)量越來越少,有許多企業(yè)取得的數(shù)量已不夠用,因此會使用NAT來轉(zhuǎn)換IP地址,好讓多個主機能共享一個IP地址,以便連接外部的因特網(wǎng)。

采用NAT除了可以讓多臺主機共享IP外,還能有效區(qū)隔內(nèi)外網(wǎng)絡(luò),提升網(wǎng)絡(luò)安全。

VPN,Virtual Private Network虛擬私有網(wǎng)絡(luò)

一種在廣域網(wǎng)絡(luò)中連接私有網(wǎng)絡(luò)的方法。當(dāng)我們要藉由因特網(wǎng),存取公司私有網(wǎng)絡(luò)時,需要一些加密技術(shù),來確保數(shù)據(jù)在「不安全」的公開網(wǎng)絡(luò)中,也能安全而可靠地傳遞。

不只是個人出差時由外部連入公司網(wǎng)絡(luò),有許多企業(yè)總部連接各地分公司,或是有合作關(guān)系的組織,彼此之間需要傳遞私有信息,但又無法建設(shè)專屬的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機時,就可透過VPN實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?!?br />