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企业内应用局域网传输架构

2020-05-13 14:00:24
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       降低通信设备以及制冷设备功耗实现通信机房节能降耗,是通信行业实行节能减排工作的重点,而通过合理机房布局以及线缆管理进行节能降耗往往被人忽视,本期专题我们就机房节能降耗工作采访ADC公司工程师施洁明先生,看看专家是如何从机房布局以及线缆管理的角度实现节能减排的。机房布局与线缆管理的作用绿色机房的概念应该包括节能和环保两部分,其中节能不仅仅是节省电能,还应该包括节约。这种节约是多方面的,包括节电、节省制冷设备消耗以及设备备份和冗余,其中还应包括机房空间的节约和所有资源的节约。3lian素材如果从有源设备来讲,降低功耗是重点,第二是空调制冷,这是两大重点。而机房降耗牵扯到方方面面的工作,ADC公司是专业从事机房配线产品生产的,侧重点更加偏重于机房的布局和线缆管理。从布局上来讲,在机房有三点值得注意。第一点是空间节约;第二点是线缆有效管理,改善空气对流的通道;第三是提高设备运行的可靠性。可靠性与节能之间的关联是,由于提高可靠性,所有的关联费用会降低,维护、管理费用的降低间接起到节能的作用。同时,好的布局和结构还可以提高机房安全性以及节省仪表投入等好处,同时还必须考虑技术的前瞻性,要保证基础网可以满足未来的需求。壁纸合理布局节省空间合理有效的线缆布局和合理的网络结构对于节约电能、节能降耗起到重要作用。现在机房有两种主要建设局面,一种是集中配线式,另外一种是两级式的线缆管理,主要是指网络交换机。中心配线这种方式的交换机是使用IDG机房那套标准,由一级交换机直接指向服务器,能通过缆线直接到达用户服务器。两级式的交换机的使用主要为了节省线缆布放的压力,从主交换机到每一列机柜的头柜,在头柜放一台二层交换机,主交换机与二层交换机之间用光缆连接。列头头柜交换机通过网线再连接到每一个服务器上去。它的优点是节省从主交换机到用户服务器线缆的数量。ADC提倡的是集中的一次性的布线方式。从核心交换机直接通过网线布放到用户服务器上来。表面上增加线缆数量,但是在节能环保方面比较突出。这种方式可以节省7%~9%机房机架位,对于一个机房来说1000个正常机柜位大概能节省90个机柜位。同时,两级布线的做法会增加二层交换机,从而增加能耗。如果增加备份的话,会增加很大备份量,这会造成能耗的增加以及端口的浪费。目前每增加1W设备功耗,电源功耗会增加2.8W,这包括制冷和设备用电。集中配线可以降低冗余设备的数量,端口没有浪费。另外,还要考虑配线位置。配线在整个网络机房的中心区,可减少两边网线的长度。这就是平面布局方法的考虑,这种考虑一定会节约很大空间。现在机房空间一平方米国内造价差不多在14万元左右,如果能够节约空间的话,也将达到节能目标,因为节约就是节能的一种表现。     Ethernet以太网络:这是一种局域网络的联机技术,也是目前应用最广泛的网络协议,它可透过双绞线、光纤等媒体传送数字数据。局域网络(Local Area Network,LAN,以下简称为区网)指的是,在一定区域内的小型计算机网络,像是用在办公室、学校教室等环境。目前大部分的局域网络架构,就是符合IEEE 802.3标准的以太网络。「以太(Ether)」这个名词,是古希腊哲学家所提出的学说,代表一种用来传递电磁波的假想介质,就像声音传输需要空气当介质一般。不过这个介质已经被爱因斯坦等科学家证明不存在了,而上述提到的以太网络,仍然以此为名,主要是因为它采用了「传递电子(电磁)讯号」的概念。使用以太网络架构的局域网络,当计算机要传递数据时,它们会把讯息传递给所有网络内的所有主机,因此每一台都会收到这些讯息,这种传输方式就是广播。相对于Internet等广域网络,以太网络可用的频宽和安全性都会比较高,不过两者分属不同的网络区段。像企业内使用的局域网络,计算机大多是使用私有IP,这种地址可以让局域网络内的计算机彼此辨识,却不能在因特网上使用。如果我们要让这些主机连接网络,除了要跟ISP业者申购上网服务外,还要透过网关器连接区网与Internet,并使用NAT转址,将私有地址转换成ISP业者提供的地址,才能连上因特网。相反地,若是我们要透过因特网连入公司内的局域网络,则可透过VPN,顾名思义就是虚拟私有网络,从远程登入连接企业内部网络,藉此使用各种内部IT资源。企业内部网络与因特网连接方式一般企业内网络所采用的IP地址都是私有的,当有人要连至因特网时,再由NAT转换成对外合法的IP地址;当有外部计算机要连回公司区网时,可透过VPN联机而从广域网络传输,登入企业内主机。局域网Communications Protocol通讯协议计算机透过网络传输数据时,需要遵守一定的标准规章,才能让彼此收送数据,而这套规章,就是通讯协议,也称为因特网传输协议。通讯协议规范的面向相当广泛,包含数据传输方式及信息安全等规范。若从OSI模型来看,从实体层的电子讯号、缆线规格,到应用层里面常见的网页协议HTTP等,都是需要规范,好让网络顺利运作。Broadcast广播这是一种在计算机在网络内传送数据的方式。当同网络内,有台A计算机要传送数据给B计算机时,它会向所有在网段内的主机,发出要传送的数据,并注明要给B计算机,这时网络上的所有主机都会收到这个数据,并且分析自己是否为接收者,不符合条件的,就会自动将数据丢弃,其它的则会将数据留下来。这种数据传输方式,如果很多人发送讯息,且数量大于网络负载时,局域网络可能会因此瘫痪,也就是所谓的广播风暴。Packet封包网络上用来传输的数据,里面都会记录着来源和目的主机的数据,以及要传送的数据内容。封包传递的方式对应到OSI模型中,是属于第三层──网络层的规范。概念上很像我们用信封邮寄一份文件给某人,封包上也会有数据来源和目的计算机的数据,以及我们要传送的内容。对收件者(目的端计算机)来说,它要的是里面的文件数据;对邮差(路由器等网络设备)而言,它需要来源和目的数据才能正确投递。Bandwidth带宽指的就是网络速度,也就是指数据在网络上传送的数据量有多大。我们可以将带宽比喻成道路规模,而规模越大,能够同时运载的车流量(网络数据量)也就越多。通常带宽是以bps来计算,也就是每秒传送了多少bit(位),这和我们平时计算机使用的储存单位byte(字节)有些不同。由于1 byte等于8 bits,所以ISP业者提供的2M(2000K)下载带宽,换算成byte,大约每秒250KB。MAC Address,Media Access Control Address物理地址这个地址是由12个16进位的数字所组成的,当网卡等设备在传输数据时,可以透过这个独一无二的地址来判断网络设备。这和IP地址有点类似,也是用来判断网络传输的来源与目的端,不过IP地址运作是对应OSI的网络层,而MAC Address则是在数据链路层中。MAC地址是网络设备在制造时,由厂商直接记录在硬件中,里面包含了制造厂商及该设备的序号,这组号码是不能变更的。Gateway网关当有不同的网络需要连接时,它们之间就需要一个网关作为中介,以便彼此传输数据。由于不同型态的网络,所使用的通讯协议差异很大,有些网络甚至使用完全不同的传输媒体,像是有线网络与无线网络。而我们平时在企业内使用局域网络,要连接因特网时,也会经由网关。就像我们在Windows XP系统中,网络连接设定里的默认网关,指的就是网关的IP地址。QoS,Quality of Service服务质量这是一种网络传输的控制机制,针对不同数据传输,给予对应的优先级。当流量太大时,先传递较重要的数据,以保障质量,特别是一些需要高度稳定的网络传输。由于网络技术的主要设计方式,是以最佳传输速度为主,因此每台主机都会以最高效能传送封包,当数据量大于负载,就会产生数据遗失、延迟或是内容错误等状况,为了解决此问题,才会催生QoS的发展。NAT,Network Address Translation网络地址转换NAT是一种IP地址转换的技术,当封包经过特定网络设备时,该设备会依照收送端数据,改写封包内的IP地址,好让数据能够传递至目标网络内。由于现今IP的数量越来越少,有许多企业取得的数量已不够用,因此会使用NAT来转换IP地址,好让多个主机能共享一个IP地址,以便连接外部的因特网。采用NAT除了可以让多台主机共享IP外,还能有效区隔内外网络,提升网络安全。VPN,Virtual Private Network虚拟私有网络一种在广域网络中连接私有网络的方法。当我们要藉由因特网,存取公司私有网络时,需要一些加密技术,来确保数据在「不安全」的公开网络中,也能安全而可靠地传递。不只是个人出差时由外部连入公司网络,有许多企业总部连接各地分公司,或是有合作关系的组织,彼此之间需要传递私有信息,但又无法建设专属的网络联机时,就可透过VPN实现数据传输。  

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