企業網絡主干的帶寬歷經多次成十倍的擴展,現在又到了另一次飛躍的時候。在今后5年里,由于由網絡邊界驅動的應用日益流行和需要為統一的信息流(聲音、視像和數據)提供網絡基礎設施,網絡主干的容量將必須接近100Gbps。
今天的企業LAN交換平臺所依賴的交換機設計不可能擴展到這個水平。這些平臺缺少長期投資保護能力,在今后5年里需要全面更新換代。今天的企業網絡需要全新級別的交換機。這種交換機應能在核心帶寬發生飛躍時擴展到100Gbps的容量。本文旨在介紹這種交換機的結構。
3Com CoreBuilderTM 9000企業交換機不僅能在一個完全不阻塞的結構中提供千兆位量級的可擴展能力,而且能為核心主干提供適于幀交換或信元交換的技術中立型的隨機應變結構,它的多協議第3層交換能夠達到數千萬個數據包/秒的轉發速度,它還支持集成的WAN多服務,并在平臺和網絡層次上提供核心級的冗余能力和高可用性。CoreBuilder 9000平臺是為了確保下一代核心的需要而完全重新設計的,它提前解決了明天的統一網絡基礎設施提出的挑戰。
現代交換型 LAN基礎設施的局限性
八十年代中期,信息系統管理人員首次安裝Ethernet LANs,以太網提供的10Mbps帶寬看起來似乎接近于無窮大,當時能力很低的臺式計算機不可能持續占用哪怕是幾分之一的這個帶寬。網絡的信息流主要是字符模式的應用程序產生的細小數據流。網絡活動只局限于工作組范圍內,尚不成熟的網絡應用軟件限制了需要聯網的用戶數量。大體來說,那時的LAN可謂從容不迫,絕無擁堵之虞。
但是,使共享型以太網帶寬似乎用之不竭的條件已很長時間以前就消失了。臺式機系統的能力火箭般上升,圖形應用信息流洶涌澎湃,聯網用戶之多已達到幾乎凡有計算機或終端的每一位企業員工都上網的程度。
今天共享型以太網更不適用了,原因是網絡的拓撲結構與實際的客戶機/服務器信息流和Intranet信息流之間的裂痕在不斷加深,傳統的網間互聯結構是按照'80/20'的原則去設法容納子網信息流(即認為子網間的信息流只占總流量的20%),這已被任意的點對點連接模型完全顛倒過來。例如,Intranet技術已使部門或工作組很容易把信息寄放在Web服務器上,以供企業的每個用戶去訪問。這些分布式的部門Web站點已成為當企業通信的重要手段。這些進展和其它的類似進展沖跨了LAN的邊界。宣告'80/20'規則壽終正寢。其結果是,大大增加了子網間的信息流涌上本已不堪重負的網絡主干。
帶寬和歷史教訓
從不擁堵的10Mbps共享型工作組LAN過渡到今天的高性能網絡主干并非一日之功。與此相反,這個過程經歷了界線分明的多個發展階段,而且是在多個方向同時作出了努力。LAN邊界是網絡中變化最大的地點,LAN邊界上的應用和平臺的變化推動了整個進程。在過去的20年里,隨著網絡演變到今天的任意點對點連接模型,邊界應用的需要迫使網絡廠家連續開發了幾代更高性能的LAN技術。
我們以快速以太網作為這個進程的一個典型例子。快速以太網最初是部署在網絡主干,作為替代FDDI的一種更簡單、更易擴展的技術,用于緩解用戶數量太多的鏈路的傳輸壓力。不久之后,用戶平臺的需要迫使快速以太網向LAN邊界靠攏,以得于工作組的集聚傳輸;再后來則變為提供共享型100Mbps的臺式機連接。這樣的變遷又給主干鏈路帶來新的壓力,需要速度更快的技術。于是,ATM開始在網絡核心取代快速以太網。ATM主干后來又從155Mbps的OC-3c升級到622Mbps的OC-12c。
第2層幀交換機也走過相似的道路。傳統的LAN路由器起著主干集線器的作用,提供的最高吞吐量50萬和100萬個數據包/秒(pps)之間。只需5條快速以太網下聯就會使這樣的路由器過載,因此,這種路由器真正成為充分使用網絡的絆腳石。為了消除這個瓶頸。以線速進行第2層幀轉發的機箱式交換機開始取代主干路由器。1993年初,第2層交換機開始提供基于硬件的數據包處理能力。第3層交換能力使它們可以取代LAN路由器的其它功能以加快主干的傳輸速度。今天,網絡管理人員已把第3層交換看作是擴大主干核心性能的實際要求。
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