網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計(jì)算機(jī)、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。 隨著電子商務(wù)和遠(yuǎn)程教學(xué)的迅猛發(fā)展,對Intranet網(wǎng)絡(luò)的功能要求越來越多,速度要求來越快,安全性能也要求越來越高。造成網(wǎng)絡(luò)瓶頸主要的兩大因素是網(wǎng)絡(luò)帶寬和防火墻(代理服務(wù)器)帶寬,而解決這兩大問題比較經(jīng)濟(jì)可行的辦法是采取交換技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)交換通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以交換設(shè)備提高性能,是數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)物理層互聯(lián)設(shè)備的結(jié)合。交換技術(shù)的廣泛采用,對解決Intranet網(wǎng)絡(luò)的瓶頸起了積極的作用。
一、網(wǎng)絡(luò)帶寬
早期建設(shè)的校園網(wǎng)(企業(yè)網(wǎng))運(yùn)行的是10BASET網(wǎng)絡(luò),無論是運(yùn)行多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)還是上電子商務(wù),都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足客戶需要。近年新建網(wǎng)絡(luò)大都是100BASETX快速以太網(wǎng),或以100BASETX快速以太網(wǎng)為主干,采用10/100M自適應(yīng)集線器與原先的10BASET網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行鏈接,其數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議為半雙工。由于集線器為共享方式,在同一網(wǎng)段的機(jī)器共享固有的帶寬,傳輸通過碰撞檢測進(jìn)行,同一網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)越多,傳輸碰撞也越多,傳輸速度會變慢。集線器除了在舊網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接和一般要求帶寬不高的網(wǎng)絡(luò)中使用外,正逐步退出Intranet骨干網(wǎng),為以太網(wǎng)交換機(jī)所取代已是必然趨勢,在歐美等發(fā)達(dá)國家,新的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)已不再使用集線器。
以太網(wǎng)交換機(jī)的工作原理是每個端口為固定帶寬,有獨(dú)特的傳輸方式,即Cut Through/Fragment Free/Store and Forward三種傳輸方式,采用全雙工技術(shù),可使網(wǎng)絡(luò)帶寬提高一倍,也就是說在100M快速以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)交換機(jī),可使網(wǎng)絡(luò)帶寬提升為200M。
不過必須注意的是,雖然工作組交換機(jī)可以向下級聯(lián)集線器,但不能打開交換機(jī)的全雙工功能。也就是說即使用戶計(jì)算機(jī)采用支持全雙工的以太網(wǎng)卡,如果該網(wǎng)絡(luò)不全運(yùn)行于交換狀態(tài),還是不能運(yùn)行于全雙工狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)管理者可以根據(jù)這個特點(diǎn),合理分配網(wǎng)絡(luò)用戶。無論是10M以太網(wǎng)或100M快速以太網(wǎng),可采用集線器堆疊,或者用交換機(jī)和集線器連接,以此提高網(wǎng)絡(luò)速度。
對于企業(yè)主干級交換機(jī)必須能夠提供雙速(10/100M)自適應(yīng)端口,可以選擇光纖、千兆以太網(wǎng)擴(kuò)展模塊。光纖模塊可以提供高寬帶、無擁塞的包交換環(huán)境,此外還要有先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理等基本功能。部門交換機(jī)通常要有支持100MBASE-FX光纖網(wǎng)接口與主干交換機(jī)相連。工作組級交換機(jī)采取模塊化堆疊式交換機(jī),實(shí)現(xiàn)百兆交換到桌面。
二、代理服務(wù)器帶寬
校園網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)帶寬的另一瓶頸是與Internet連接的帶寬,國內(nèi)專線接入帶寬大都僅在64~128K之間,少數(shù)達(dá)到256K,因此大都采用代理服務(wù)器來提高內(nèi)部網(wǎng)的訪問速度。為了網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部安全,代理服務(wù)器又都具備防火墻的功能,但現(xiàn)行的防火墻存在很大的缺陷。
1.防外不防內(nèi)。
據(jù)調(diào)查,全球最大的2000家公司中有80%因計(jì)算機(jī)安全泄露而遭受損失,而超過50%的安全事故發(fā)生在防火墻內(nèi)部。因此為了安全,往往在Intranet內(nèi)某網(wǎng)段再設(shè)置防火墻。
2.投入高,產(chǎn)出低。
基于服務(wù)器的防火墻性能太低,防火墻帶寬僅在50~80Mbps,目前用最高速率的防火墻提供大約40~50Mbps的吞吐量,不保證DS3(45Mb/s)以上速率的安全。隨著高速WAN鏈路的日益盛行,這一傳統(tǒng)的模式已被打破。也就是說,基于服務(wù)器的防火墻已成為網(wǎng)絡(luò)的新瓶頸,而且投入成本高,并使網(wǎng)絡(luò)過于復(fù)雜。
新的安全模式是允許在網(wǎng)絡(luò)中的任意位置增加防火墻功能,從而在不影響網(wǎng)絡(luò)性能的前提下,使關(guān)鍵信息免受攻擊的威脅。
防火墻代理是一個革命性的全新概念。實(shí)現(xiàn)方法是在千兆以太網(wǎng)交換機(jī)上結(jié)合防火墻交換代理,并采取線速TCP/IP防火墻(通過路由或橋接),線速L2、L3交換,線速L2、L3、L4分類,以太網(wǎng)QoS實(shí)施等新技術(shù)。為了實(shí)施網(wǎng)絡(luò)安全策略,交換機(jī)、路由器必須能夠識別應(yīng)用流,有時也稱之為流分類。防火墻代理就是以線速支持狀態(tài)分類,針對具體應(yīng)用提供一個綜合的動態(tài)狀態(tài)管理器,或者提供這種能力的應(yīng)用接口所必須的軟件。由于防火墻交換代理以線速實(shí)現(xiàn)防火檢查,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者能夠在網(wǎng)絡(luò)中任何有交換機(jī)的位置布置防火墻,從而使敏感數(shù)據(jù)得以保護(hù),并無需擔(dān)心影響網(wǎng)絡(luò)的性能。
網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡(luò)的承受能力也面臨著越來越嚴(yán)峻的考驗(yàn)―從硬件上、軟件上、所用標(biāo)準(zhǔn)上......,各項(xiàng)技術(shù)都需要適時應(yīng)勢,對應(yīng)發(fā)展,這正是網(wǎng)絡(luò)迅速走向進(jìn)步的催化劑。
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