影響園區(qū)網(wǎng)帶寬速率的隱性因素

黃 嶺，步文海

（工程兵指揮學院 教育技術(shù)中心，江蘇 徐州221004）

影響園區(qū)網(wǎng)帶寬速率的隱性因素

黃 嶺，步文海

（工程兵指揮學院 教育技術(shù)中心，江蘇 徐州221004）

本文簡述園區(qū)網(wǎng)帶寬速率現(xiàn)狀，重點分析了影響園區(qū)網(wǎng)帶寬速率的四個隱性因素的表現(xiàn)形式及影響帶寬速率的特點，進一步提出解決或者減輕影響的方法和措施。

園區(qū)網(wǎng)；帶寬速率；隱性因素

一、引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的極大豐富，為滿足用戶日益增加的網(wǎng)絡(luò)需求，園區(qū)網(wǎng)的規(guī)模也在不斷擴大。近年來，園區(qū)網(wǎng)的主干帶寬從千兆升級到萬兆甚至十萬兆，終端的接入帶寬也從十兆逐漸普及到百兆直至現(xiàn)在的千兆。網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的背板帶寬，包處理能力也在成幾何級數(shù)地增加。但是用戶作為網(wǎng)絡(luò)的使用者，對園區(qū)網(wǎng)的帶寬速率的體驗卻無法匹配帶寬的升級速度和設(shè)備升級的幅度。除去網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中諸如P2P流量、高清視頻應(yīng)用等占用帶寬的大流量應(yīng)用的因素，園區(qū)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的一些隱性因素也對網(wǎng)絡(luò)的帶寬速率產(chǎn)生一定的影響，直接或間接地影響用戶的網(wǎng)絡(luò)使用。

如何正確地認識這些隱性因素，采取科學合理的措施來處理，并在日常的網(wǎng)絡(luò)管理與維護中加以重視，是一個值得分析研究的問題。下面就影響園區(qū)網(wǎng)帶寬速率的隱性因素作逐一的分析和闡述，并提出合理的處理方法。

二、影響園區(qū)網(wǎng)帶寬速率的隱性因素

1．交換機的連接方式

作為網(wǎng)絡(luò)管理人員在網(wǎng)絡(luò)方案的設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)管理策略的制定中都容易忽視交換機的連接方式問題。交換機的連接有級聯(lián)和堆疊兩種方式，現(xiàn)有的園區(qū)網(wǎng)中接入層交換機與匯聚層交換機的連接往往都是通過雙絞線進行級聯(lián)，這種連接方式在用戶端口接入密度大的區(qū)域?qū)?shù)據(jù)流量將產(chǎn)生不對稱的影響。例如接入層交換機通過百兆端口與匯聚層交換機的千兆端口連接，端口間的協(xié)商結(jié)果是百兆，這樣對于千兆端口來說就產(chǎn)生了帶寬的浪費，而協(xié)商的百兆結(jié)果在接入層交換機端口接入密度大的情況下是無法滿足用戶需要的，如果接入層交換機連接40個用戶終端，每個終端產(chǎn)生5Mbps的流量，則級聯(lián)的連接就無法滿足交換的需求，再考慮到線路損耗等因素，級聯(lián)端口并無法實現(xiàn)理論的交換速率和帶寬。同時，如果端口接入密度大的區(qū)域級聯(lián)的交換機越多，浪費的端口就越多，增加了端口的成本開銷。

在同一樓宇的園區(qū)網(wǎng)配線間可能存在著接入交換機的接入密度懸殊的現(xiàn)象，某臺交換機所有端口都有接入，另一臺交換機只有幾個端口接入，這樣就造成了接入密度大的交換機CPU和內(nèi)存長期保持很高的使用率，交換機的包交換和處理能力在一定程度上會下降，而接入密度小的交換機的CPU和內(nèi)存資源長期處在空閑的狀態(tài)，如果人為地將端口接入平均化，則可能改變網(wǎng)絡(luò)管理的習慣，給日常的網(wǎng)絡(luò)維護帶來不便。

由于交換機的級聯(lián)或者端口接入密度不均衡所造成的網(wǎng)絡(luò)帶寬速率或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源的浪費問題，可以采用交換機堆疊的方式來解決。將接入層交換機和樓宇匯聚層的交換機進行模塊化的堆疊，使所有的交換機成為一個邏輯整體，增加端口的密度，同時將所有交換機的硬件資源進行邏輯整合，提高了交換機的包處理能力，交換機的背板帶寬及上聯(lián)的帶寬可增加五倍以上，可以有效解決用戶接入密度大、并發(fā)的數(shù)據(jù)流量大所造成的用戶網(wǎng)絡(luò)體驗差的問題。要注意的是，交換機的堆疊分為虛擬堆疊和真正的堆疊，最好使用真正的堆疊方式，避免占用額外的端口，無法發(fā)揮交換機的堆疊優(yōu)勢。

2．網(wǎng)絡(luò)管理和安全設(shè)備的部署以及網(wǎng)絡(luò)安全管理策略

日益突出的網(wǎng)絡(luò)信息安全問題，使得網(wǎng)絡(luò)管理的策略更多地關(guān)注安全性，不斷增加的各種網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備也在園區(qū)網(wǎng)的組成中占有重要的一席之地，在不斷關(guān)注安全設(shè)備的技術(shù)發(fā)展、性能參數(shù)的同時，網(wǎng)絡(luò)管理人員往往對安全設(shè)備的部署缺乏論證考慮，通常是方案提供商或者設(shè)備銷售商代為處理。網(wǎng)絡(luò)管理和安全設(shè)備在部署上有其總體性的原則，但是各個園區(qū)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)不同，同樣的管理或安全設(shè)備所預(yù)期發(fā)揮的作用可能也不盡相同，所以對于網(wǎng)絡(luò)管理和安全設(shè)備的部署應(yīng)當經(jīng)過細致的論證。

用戶的流量在到達園區(qū)網(wǎng)核心區(qū)域之前往往首先會經(jīng)過各種安全設(shè)備、流量審計設(shè)備、身份認證設(shè)備、終端管理設(shè)備等等，所有流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)包都會經(jīng)歷拆包、重新封裝的過程，這一過程增加了網(wǎng)絡(luò)的延遲，如果數(shù)據(jù)包經(jīng)過的設(shè)備過多，對于用戶而言，就會感覺到明顯的網(wǎng)絡(luò)延遲。同時，具體的網(wǎng)絡(luò)安全實施策略繁雜而細致，對流量的劃分過于細小，比如防火墻的策略可能非常細化，條目的順序排列不太合理；訪問控制列表過長，對子網(wǎng)的限制過?。籌PS的策略設(shè)置過于謹慎等因素也會增加網(wǎng)絡(luò)流量額外的延遲。

對于網(wǎng)絡(luò)管理和安全設(shè)備的部署要合理有效，避免所有安全設(shè)備的線性排列，對于IPS的使用不能過分盲目，在合適的邏輯位置上可以使用IDS來替代IPS，對于制訂的安全防護策略要在確保預(yù)期效果的前提下盡可能地減少對防護目標或防護源的細小劃分。用來進行網(wǎng)絡(luò)管理的系統(tǒng)不要過多，減少網(wǎng)絡(luò)管理的數(shù)據(jù)流量，同時也是對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自身資源的節(jié)約。

3．應(yīng)用程序的“隱形”帶寬消耗

網(wǎng)絡(luò)用戶會根據(jù)自己的需求在接入終端上安裝各種應(yīng)用程序，基于網(wǎng)絡(luò)的或者非基于網(wǎng)絡(luò)的，而隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，各類應(yīng)用程序在加載使用過程中甚至是非加載使用時也會在后臺使用網(wǎng)絡(luò)發(fā)送接收非必需的數(shù)據(jù)，使得用戶的帶寬在無形中被消耗。例如各種即時通訊軟件、各種免費或者商業(yè)化的專業(yè)軟件、殺毒程序、單機防護軟件、影音播放軟件等都會在加載啟動后自動使用網(wǎng)絡(luò)連接更新服務(wù)器，打開或下載更新程序、新聞頁面、廣告程序、惡意插件等，這些作為一般用戶有時難以察覺，或者不對此做任何處理，讓帶寬速率被“隱形”的消耗。而一旦屏蔽這些軟件的相關(guān)連接，或者軟件本身自動連接的頁面、服務(wù)器出現(xiàn)故障時，則會在園區(qū)網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)大范圍的廣播數(shù)據(jù)，或者持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)連接請求，2009年發(fā)生的 “暴風影音”事件就是一個典型的例子。

園區(qū)網(wǎng)本身的一些服務(wù)也會在后臺消耗一定的帶寬，比如園區(qū)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)殺毒軟件、補丁分發(fā)系統(tǒng)等，都需要用戶終端的駐留程序在設(shè)置的時間內(nèi)發(fā)送狀態(tài)信息，如果服務(wù)端無響應(yīng)，則會持續(xù)地發(fā)送數(shù)據(jù)。

對于這類“隱形”的帶寬消耗，由于其主要是由用戶終端的應(yīng)用程序產(chǎn)生，要減少此類帶寬消耗，首先需要開展用戶網(wǎng)絡(luò)使用的教育，可以通過網(wǎng)絡(luò)的形式對用戶常用的軟件進行設(shè)置說明，或者推薦使用無插件無后臺連接的單機應(yīng)用程序。而園區(qū)網(wǎng)的一些服務(wù)要根據(jù)實際的需要進行適當?shù)恼{(diào)整，比如網(wǎng)絡(luò)殺毒軟件控制中心以收集用戶狀態(tài)為主，而各類事件日志可有選擇地進行收集。

4．網(wǎng)絡(luò)連接的物質(zhì)材料質(zhì)量和狀態(tài)

在影響園區(qū)網(wǎng)帶寬速率的隱性因素中，用于網(wǎng)絡(luò)連接的物質(zhì)材料的質(zhì)量和狀態(tài)可能是最容易被忽略的因素。園區(qū)網(wǎng)的中心機房其環(huán)境的溫度濕度都控制在一個使設(shè)備運行狀態(tài)良好的范圍，而樓宇的配線間由于成本開銷等各方面的原因往往沒有安裝溫度濕度的調(diào)控設(shè)備，這樣會使得配線間中的水晶頭中銅片長期處于濕度較大溫度較高的環(huán)境中，容易被氧化，這樣的水晶頭連接雙絞線后的數(shù)據(jù)傳輸效率會明顯受到影響。而配線架的模塊質(zhì)量，樓宇施工時的雙絞線的質(zhì)量和長度都會影響網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男?，在樓宇施工過程中，為節(jié)約成本可能會使用質(zhì)量較差的雙絞線，容易產(chǎn)生串擾，加之雙絞線的長度過長（大于80米，雖然五類雙絞線的理論最大長度為100米，但在實際使用過程中，大于80米的雙絞線盡管可以連通網(wǎng)絡(luò)，卻有明顯的信號衰減，對數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生一定的影響），使得用戶的網(wǎng)絡(luò)接入后傳輸效果不好。同時值得注意的還有光纖和光纖收發(fā)器、光電轉(zhuǎn)換器等設(shè)備器材的質(zhì)量，這些也對網(wǎng)絡(luò)的帶寬速率有直接的影響。

針對網(wǎng)絡(luò)連接的物質(zhì)材料質(zhì)量和狀態(tài)問題，在成本預(yù)算充足的前提下，可以給樓宇的配線間安裝溫度濕度調(diào)控設(shè)備，配線模塊要認真選擇，樓宇布線施工時要嚴格控制雙絞線的長度。在日常的網(wǎng)絡(luò)維護過程中，定期對配線間進行巡檢，定期更換配線架跳線，告知網(wǎng)絡(luò)用戶不要使用過舊的網(wǎng)線。對于其他的網(wǎng)絡(luò)連接材料和設(shè)備也要進行質(zhì)量的選擇控制，定期巡視其狀態(tài)。

三、結(jié)束語

以上對影響園區(qū)網(wǎng)帶寬速率的隱性因素的分析以及處理措施的簡述，只是從微觀的層面來探尋園區(qū)網(wǎng)的帶寬速率的影響因素，作為園區(qū)網(wǎng)的管理者，既需要從宏觀的角度，比如設(shè)備的升級和優(yōu)化來提高網(wǎng)絡(luò)的帶寬速率，也需要從微觀的角度來完善網(wǎng)絡(luò)管理工作，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。影響園區(qū)網(wǎng)帶寬速率的因素還有很多，網(wǎng)絡(luò)管理的過程中仍然需要進行全面的分析研究，將外在的影響因素的作用最小化，提高園區(qū)網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量，給網(wǎng)絡(luò)用戶最好的應(yīng)用體驗。

[1]思科系統(tǒng)（中國）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有公司.下一代網(wǎng)絡(luò)安全[M].北京:北京郵電大學出版社,2006.

[2]Yusuf Bhaiji.網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與解決方案[M].北京:人民郵電大學出版社,2009.

（編輯：金冉）

TP393.1

A

1673-8454（2010）23-0040-02