（ 作者：唐建新、徐建鋒）
　　高速是一個相對概念，比快速更快就是高速。因此，基于目前局域網(LAN)中采用快速以太網是100M，傳輸速率大于100M的就可以算是高速局域網。這方面已經采用的技術主要是千兆以太網和ATM，正在試驗的有萬兆以太網。由于千兆以太網擁有成本低、互連性好、支持廠家多等優勢，實際上已成為高速局域網的主流技術。


　　構建高速局域網的技術

布線技術

　　目前安裝的大多數網絡布線是非屏蔽雙絞線，遵循的標準一般都是EIA/TIA和ISO公布的“超五類”標準（當然最早期的布線不滿足）。這些性能標準可以滿足千兆以太網和速率高于1.2Gbps的異步傳輸模式的要求。預定的六類布線頻率極限為200MHz，因此很難說最高以200MHz運行的未來編碼系統將實現多高的速率。所以在局域網建設中，數據速率并不是轉向光纖的決定因素。

　　成本比較也說明了在連接工作站的水平信道中，非屏蔽雙絞線仍繼續作為介質選擇的主要原因。很明顯，光纖到桌面的成本要遠遠高于非屏蔽雙絞線的成本。一般來說，前者中無源部件的成本就是后者的三倍多，如果加上有源設備的成本，如集線器和網絡接口卡（NIC），則成本差異會進一步加大。

　　但是，距離限制則是樓層連接和園區內互連使用光纖的必然選擇。另外，帶寬需求的爆炸性增長，要求網絡布線必須考慮未來的平滑升級。因此，在結構化布線中，由于主干安裝條件一般非常困難，網絡規劃人員必須考慮使用最高容量的纜線；在園區網建設中，一般要求光纖到小區、光纖到大樓。

　　另一方面，光纖布線的成本正在明顯下降。這就使多模光纖、單模光纖都具有很高的性價比?，F在許多建筑物中都正在安裝復合電纜，即同時采用多模光纖和單模光纖。這代表著一種新的發展趨勢，非常值得參考。


　　鏈路層技術

　　千兆以太網可以提供1Gbps的通信帶寬，而且具有以太網的簡易性。它采用同樣的CSMA/CD協議，同樣的幀格式和同樣的幀長，同樣支持全雙工和EtherChannel。對于廣大的網絡用戶來說，這就意味著現有的投資可以在合理的初始開銷上延續到千兆以太網。這樣，千兆以太網在當前以太網基礎之上可以平滑過渡，綜合平衡了現有的端點工作站、管理工具和培訓基礎等各種因素，致使總體開銷非常低，是目前局域網建設中的首選技術。

　　千兆以太網的物理層與以太網和快速以太網一樣，只定義了物理層和介質訪問控制層。實現上，物理層是千兆以太網的關鍵組成，在IEEE802.3z中定義了三種傳輸介質：多模光纖、單模光纖、同軸電纜。IEEE802.3ab則定義了非屏蔽雙絞線介質。除了以上幾種傳輸介質外，還有一種多廠商定義的標準1000Base-LH，它也是一種光纖標準，傳輸距離最長可達到100公里。千兆以太網物理層的另外一個特點就是采用8B/10B編碼方式，這與光纖通道技術（Fiber Channel）相同，同樣帶來的好處是，網絡設備廠商可以采用已有的8B/10B編碼/解碼芯片，這無疑會縮短產品的開發周期，并且可以降低成本。


　　多層交換技術

　　交換技術從目前來講可分為第二層交換和多層交換，但嚴格說來，交換意味著源與目的地址之間的連接，在第二層以上的任何技術都不能說是交換技術。負載均衡在很大程度上已經取代了第四層交換一詞，正像應用認知一詞在很大程度上取代了第七層交換一樣。

　　第二層交換是OSI第二層或稱 MAC層的交換。這就是我們通常意義上的交換機，技術上已經非常成熟，它工作在 OSI 7層模型的第二層，即數據鏈路層，交換以 MAC地址為基礎。

　　第三層交換或稱網絡層交換，處于OSI協議的第三層，它提供了更高層的服務，如路由功能等。以前通常由路由器通過軟件實現網間互連，但路由器價格昂貴且轉發速度慢，越來越成為網絡的瓶頸。第三層交換就是借助于線速交換技術，把路由功能集成到交換機中，這種交換機稱為路由交換機或第三層交換機。第三層交換在各個網絡層次上都能實現線速交換，性能有大幅度的提高。同時，它保留了第三層上的網絡拓撲結構和服務。這些結構和服務在網絡分段、安全性、可管理性和抑制廣播等方面具有很大優勢。第三層交換機的目標是取代現有的路由器，它提供子網間的信息流通信，使通信速度從數百個數據包每秒提高到數百萬個數據包每秒。第三層交換旨在高速轉發多種協議，或提供防火墻以保護網絡資源，或實現帶寬的預留。而局域網骨干交換機都將是第三層交換機。

　　第四層交換技術利用第三層和第四層包頭中的信息來識別應用數據流會話。利用這些信息，第四層交換機可以做出向何處轉發會話傳輸流的智能決定。由于做到了這點，用戶的請求可以根據不同的規則被轉發到“最佳”的服務器上。因此，第四層交換技術是用于傳輸數據和實現多臺服務器間負載均衡的理想機制。

　　目前，已經有很多產品支持多層交換，如Cisco Catalyst 5509/6509、Extreme Diamond系列、Foundry BigIron系列和Alteon ACE-180e等。

　　現在已經把多層交換技術描述成能夠支持各種局域網體系結構的一個集成的、完整的解決方案，它將交換技術和路由技術智能化地有機結合起來。多層交換技術結合了局域網交換技術和路由技術最優的特征，具有比傳統的基于路由器的局域網主干更高的性能價格比，以及更強大的靈活性，是高速局域網實現的基礎。
　　需要考慮的問題

　　高速局域網的組網模式現在已經非常簡單，也沒有別的更好選擇：基本上就是千兆以太網為主干，采用高性能的二、三層交換機為核心；網絡布線方面，主干和交換機間連接建議采用多?；騿文９饫w，水平布線可以采用超五類非屏蔽雙絞線。依照前面所述，這種結構容易擴展和升級。交換機產品有Cisco 6509/6509 OSR、Foundry BigIron 8000/4000、Extreme Black Diamond 6816/6808、Alcatel PowerRail 5200/2200、Lucent Cajun P880、Riverstone RS32000/RS8600、華為md5500、巨龍RS6006G/RS6004G、創想的AR8000等。

　　但是，一個網絡建設得是否成功，還必須考慮以下幾個問題：


　　業務的可開展性

　　業務能否開展、功能是否受到限制，是各種技術評判的主要標準?，F在，構建的高速信息網絡都要求面向包括話音、視頻和數據在內的綜合業務，因此，是否支持各種VLAN、是否支持ip組播，是產品選型時必須考慮的問題。


　　技術成熟

　　千兆局域網和高速路由器在內的計算機網絡技術，實際上均存在不完備控制域的問題，在進行關鍵數據業務或連續媒體信息通信時，將存在很多不可逾越的障礙。誰的產品解決好與不好，必須有事例證明，不能聽憑產品本身的文檔或廠家的吹噓。不成熟的網絡技術不要輕易使用，這是建立關鍵業務高速局域網的基本準則。


　　網絡互通性

　　網絡互通性是網絡價值最重要的表現。網絡互通性不僅表現在地理覆蓋區域方面，也表現在和其他網絡的互聯互通上。高速局域網的互通性主要體現在與原有網絡的互通、與更上一級網絡的互通。


　　網絡可靠性

　　網絡可靠性必須通過網絡協議、設備備份以及路由備份支持，特別是網絡協議本身的控制和管理體系是否具有高可靠性十分重要。

本文選自：《中國計算機報》