基于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的WEB SERVICE倉儲(chǔ)庫房管理系統(tǒng)探究

[基金項(xiàng)目] 寧波大學(xué)?？蒲谢鹳Y助項(xiàng)目 （ 項(xiàng)目編號(hào) XYL11010 ）

[摘 要]信息化倉儲(chǔ)庫房管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的可靠性、擴(kuò)展性、冗余備份、容錯(cuò)容災(zāi)成為大家重視的關(guān)鍵點(diǎn)。一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)成為智能信息化平臺(tái)能夠順利運(yùn)行的基礎(chǔ)。本文主要講述一些網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和可靠性分析。

[關(guān)鍵詞]倉儲(chǔ)庫房管理系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 可靠性

引言

隨著社會(huì)信息化的推進(jìn)，各種智能終端的衍生，智慧化的信息系統(tǒng)平臺(tái)越來越受到社會(huì)的認(rèn)可。伴隨著智能Office 、在線企業(yè)工作平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、倉儲(chǔ)管理等一系列信息平臺(tái)的出現(xiàn)。智能信息化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的可靠性越來越受到社會(huì)用戶的關(guān)注。一個(gè)合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為信息化系統(tǒng)正常運(yùn)行提供了可靠保障。

一、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概述

經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)模型一般將網(wǎng)絡(luò)分成三層：核心層、匯聚層、接入層。

1.核心層

核心層的主要功能是在局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)之間提供高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，提高業(yè)務(wù)用戶的服務(wù)質(zhì)量。核心層主要采用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，應(yīng)當(dāng)具有線速的轉(zhuǎn)發(fā)能力，并且網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間連接須支持多種鏈路捆綁技術(shù)，有支持多種網(wǎng)絡(luò)類型的接口，保證鏈路帶寬及未來的擴(kuò)展能力。

2.匯聚層

匯聚層是用來提供自下而上的接入層數(shù)據(jù)，并向上與核心層連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)。匯聚層不僅提供數(shù)據(jù)連通性的功能，而且負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量保證等業(yè)務(wù)。

3.接入層

接入層用來連接業(yè)務(wù)用戶和服務(wù)器群，可以提供身份認(rèn)證、安全、相關(guān)冗余鏈路等功能。

在很多網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，核心層已可直連接入層，這樣的設(shè)計(jì)提高了運(yùn)行效率，也減少的成本的投入。業(yè)務(wù)服務(wù)器區(qū)域從接入層的直連轉(zhuǎn)向和核心層的直連。

二、 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)原則

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)原則以先進(jìn)性、實(shí)用性、可擴(kuò)展性為根本原則，既要滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)需求，又要適當(dāng)考慮將來的發(fā)展需要；盡量采用成熟穩(wěn)定的技術(shù)和產(chǎn)品，有效地利用現(xiàn)有的硬件、軟件等資源，有效地防止網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的失敗和反復(fù)。在用戶專用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中建設(shè)過程中，還將遵循以下原則：

1.統(tǒng)一規(guī)劃原則：

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)采取統(tǒng)一部署，逐步推進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，即在建設(shè)之初先進(jìn)行總體規(guī)劃，然后在總體規(guī)劃的指導(dǎo)下分布建設(shè)。由于各個(gè)子網(wǎng)架構(gòu)相互之間既獨(dú)立又關(guān)聯(lián)，所以需要充分考慮各子網(wǎng)架構(gòu)與其它子網(wǎng)架構(gòu)以及現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)，設(shè)計(jì)好與相互之間的網(wǎng)絡(luò)信息接口。

2.實(shí)用性和適應(yīng)性原則：

實(shí)用性是衡量網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)最重要的指標(biāo)，是否與需求結(jié)合的緊密，是否具有嚴(yán)格的業(yè)務(wù)針對(duì)性，是架構(gòu)成敗的關(guān)鍵因素，因此，每一個(gè)提交給用戶手上的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)都應(yīng)該是實(shí)用的，解決問題的。適應(yīng)性是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中重要的指標(biāo)之一，架構(gòu)的設(shè)計(jì)從最開始就應(yīng)該以適應(yīng)于多種運(yùn)行環(huán)境，而且還必須具有應(yīng)變能力，以適應(yīng)未來變化的環(huán)境和需求。

三、 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可靠性的設(shè)計(jì)分析

1.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)接入層模型分析

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)接入層可靠性特征：

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可采用雙引擎方式，提供與匯聚或核心層設(shè)備的鏈路匯聚功能，以提高帶寬的利用率，在安全方面加強(qiáng)接口的安全認(rèn)證和數(shù)據(jù)幀的處理方式，通過配置802.1X，動(dòng)態(tài)ARP檢查及IP源地址保護(hù)等功能增加安全性，防止非法訪問。

接入層到匯聚層有幾種連接方式，如圖1所示。

1） 倒U形接入層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征：

不需要運(yùn)用生成樹協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行二層數(shù)據(jù)鏈路層的擴(kuò)展，各VLAN通訊可以通過匯聚交換機(jī)進(jìn)行通訊，網(wǎng)絡(luò)管理簡(jiǎn)單。當(dāng)一端匯聚交換機(jī)發(fā)生故障，會(huì)造成同一端接入交換機(jī)上的業(yè)務(wù)服務(wù)器數(shù)據(jù)信息的損失，無法實(shí)現(xiàn)接入的高可用性。

2） U形接入層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征：

在匯聚層交換機(jī)間連接心跳線，運(yùn)用虛擬路由器冗余協(xié)議進(jìn)行構(gòu)建，不需要采用生成樹協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)管理簡(jiǎn)單。VLAN不能跨匯聚交換機(jī)通訊，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃單一，接入層交換機(jī)間鏈路故障，冗余網(wǎng)關(guān)協(xié)議心跳報(bào)文無法傳遞，網(wǎng)絡(luò)處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

3） 矩形接入層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征：

VLAN由于接入與匯聚交換機(jī)之間有冗余鏈路的存在，所以運(yùn)用生成樹協(xié)議進(jìn)行配置。

當(dāng)接入交換機(jī)一端的上行鏈路出現(xiàn)故障，備份鏈路生效，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。但會(huì)造成另一端匯聚交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)流量增大，交換機(jī)負(fù)荷加大，網(wǎng)絡(luò)可靠性降低。

4） 三角形接入層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征

接入和匯聚交換機(jī)間有冗余鏈路。VLAN可跨匯聚層交換機(jī)通訊，管理方便。網(wǎng)絡(luò)可靠性高。

以上幾種方式為一般情況下的接入層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征，三角形接入層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供了高可靠性和可擴(kuò)展性，但需要在交換機(jī)上啟用MSTP多生成樹協(xié)議，且需要在匯聚交換機(jī)上啟動(dòng)虛擬路由器冗余協(xié)議。不管運(yùn)用何種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可在交換機(jī)間使用鏈路聚合技術(shù)增加鏈路帶寬，但設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮設(shè)備商之間的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議兼容性問題。

2.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)匯聚與核心模型分析

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)核心與匯聚可靠性特征：

匯聚和核心層都應(yīng)該采用冗余節(jié)點(diǎn)進(jìn)行備份連接，通過快速的路由收斂實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。當(dāng)匯聚和核心層有網(wǎng)關(guān)設(shè)置時(shí)，需要通過虛擬路由器冗余協(xié)議VRRP、HSRP熱備份路由器等協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的冗余備份和負(fù)載均衡。

匯聚層到核心層間運(yùn)行OSPF等路由選擇協(xié)議來保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行?？梢詫?duì)相關(guān)的路由選擇協(xié)議進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩攘恐翟O(shè)定，對(duì)路由信息的網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行主備路徑的轉(zhuǎn)發(fā)處理。匯聚和核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型如下圖2所示。

圖2中，矩形架構(gòu)從匯聚到核心沒有冗余鏈路，當(dāng)核心主鏈路出現(xiàn)故障后，要通過運(yùn)用路由協(xié)議來獲取冗余路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。三角形匯聚于核心網(wǎng)絡(luò)具有全冗余鏈路和轉(zhuǎn)發(fā)路徑，并且網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓畔⒏聲r(shí)間短，收斂快。

核心層設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點(diǎn)，設(shè)備需要能夠快速進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和轉(zhuǎn)發(fā)，并且需要高可靠性和穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)采用雙核心或多核心設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果需要考慮成本，建議單核心設(shè)備需要配置雙引擎，雙電源，雙風(fēng)扇，設(shè)備接口具有擴(kuò)展性。

四、 結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是倉儲(chǔ)庫房管理系統(tǒng)的重要組成部分。可靠性為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的關(guān)鍵之處。一個(gè)可靠的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能維持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)能實(shí)時(shí)進(jìn)行修復(fù)，具有完備的容錯(cuò)容災(zāi)架構(gòu)是用戶所需要的。本文概要的介紹了一些常用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)，在實(shí)際的社會(huì)實(shí)踐中，兩地三中心、虛擬化的概念逐漸成為今后網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的一個(gè)趨勢(shì)，這里不進(jìn)行闡述了?？煽康木W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為倉儲(chǔ)庫房信息化系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了必備條件。

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