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网桥的一般性建网需求

   日期:2013-01-08     来源:中国测控网    

在实际的建设过程中,应当充分考虑到学校无线校园网中各项业务的特点。这些业务对无线网络提出了以下要求:带宽的要求: 当前的校园网正发生着巨大的变化, 校园网正从传统的、简单的以数据共享、网页浏览、电子邮件服务等数据处理为中心的数据承载网过渡到以多媒体流(多媒体教学、远程教学、实况网上视频转播、VOD点播、视频会议等) 处理为中心的多业务应用网络。并伴随着学生笔记本电脑的普及化,移动性要求大大增强,校园的无线应用的呼声越来越大。随着802.11n标准的正式发布,最高无线传输速率可达300Mbps,使无线网络完全可以承担起比传统百兆接入更大的带宽。可靠性的需求: 校园网作为承载各种信息的通讯基础设施,其可靠性是最基本、最根本的要求,尤其是诸多实时的应用(如视频实时转播、会议电视等)和关键业务(如校园一卡通业务)对网络设备的可靠性(网元的可靠性)、链路的可靠性和网络的可靠性等方面提出了更高的要求。网络性能的需求: 一个好的网络不仅可用,而且要好用,不仅要避免数据中心服务器的负载不均衡,确保校园内网服务器访问的高性能,同时为避免在校网出口实现发生拥塞,须使用户业务均衡地分流到不同的ISP,从而保证用户的上网速度。网络安全的需求: 网络安全包括网络级、系统级、用户级、应用级的安全,在网络级,需要利用防火墙的过滤与隔离功能,将信任网络(校园内网)和不信任的网络(外网)隔离开来,并利用防火墙的NAT(网络地址转换)功能,对外屏蔽校园内网的网络拓扑信息,从而避免校园网受到外来攻击。在网络内部,根据用户的网络使用需求,将用户和网络资源划分为不同的VLAN,在VLAN间根据需求启用相应的ACL(访问控制列表),从而保证用户的物理隔离和资源访问的安全。

网络服务质量的需求: 网络中承载着网页浏览、文件传输、IP语音、网络多媒体教学、VOD点播、视频会议等各种业务,这些业务由于其自身特点和实现方式都对网络资源都有不同的要求(带宽、时延、抖动等),网络基础设施必须能够识别不同的业务并进行区分服务。用户管理的需求:用户接入认证的需求,保证合法的用户接入和对网络资源安全使用;对用户带宽进行控制的需求,要求设备能对用户的带宽进行控制,譬如限制为64K 、256K、512K、1M、2M、5M、10M等等级。资源管理的需求:避免IP/MAC地址盗用,实现IP地址分配管理,实现用户对网络资源的区别访问。业务管理的需求:门户网站访问的限制以及 门户网站访问上网日志的需求,主要是配合公安机关保证社会的稳定和校园的安全。组播的需求:随着校园信息化的深入,多媒体教学、VOD点播、视频会议等应用的规模展开,组播的应用能够在提供高质量服务的同时有效地利用带宽。扩展性的需求:网络必须能够扩展以适应用户以及业务的发展并保护用户的投资。可增值的需求:网络的建设、使用和维护需要投入大量的人力、物力,因此网络的增值性是网络持续发展基础,可考虑在开通多种服务后开展运营计费。

基于高速有线校园网的无线校园网,是高校当前信息化基础建设的一个新方向。随着无线技术的进步,教育需求和资源的变化、发展,无线系统正逐渐成为不少发达国家教育机构、院校或部门的重要组成部分。北京众诚天合公司看到特别是在美国、加拿大、澳大利亚、日本等国,无线校园已经成为提升教学环境品质,提高教育资源利用率,增加教育灵活性和交流性的重要方式。国外的无线校园在改善校园的教育质量、扩大教育影响力、促进学术研究等方面有着明显的正面作用,甚至在部分院校中已经成为某些学科主要的教学平台。我国无线校园网络的建设较国外起步较晚,但发展仍然相当迅速。Winncam无线接入点设备将逐步适应校园网、公寓楼无线热点覆盖等环境。目前,我国15.1%的高校已建有无线校园网,36.2%的高校计划建设无线校园网。

网桥的功能在延长网络跨度上类似于中继器,然而它能提供智能化连接服务,即根据帧的终点地址处于哪一网段来进行转发和滤除。网桥对站点所处网段的了解是靠“自学习”实现的,有透明网桥、转换网桥、封装网桥、源路由选择网桥。

当使用网桥连接两段LAN 时,网桥对来自网段1 的MAC 帧,首先要检查其终点地址。如果该帧是发往网段1 上某一站的,网桥则不将帧转发到网段2 ,而将其滤除;如果该帧是发往网段2 上某一站的,网桥则将它转发到网段2,这表明,如果LAN1和LAN2上各有一对用户在本网段上同时进行通信,显然是可以实现的。 因为网桥起到了隔离作用。可以看出,网桥在一定条件下具有增加网络带宽的作用。

网桥的存储和转发功能与中继器相比有优点也有缺点,其优点是:

使用网桥进行互连克服了物理限制,这意味着构成LAN 的数据站总数和网段数很容易扩充。

网桥纳入存储和转发功能可使其适应于连接使用不同MAC 协议的两个LAN,因而构成一个不同LAN 混连在一起的混合网络环境。

网桥的中继功能仅仅依赖于MAC 帧的地址,因而对高层协议完全透明。

网桥将一个较大的LAN 分成段,有利于改善可靠性、可用性和安全性。

网桥的主要缺点是:由于网桥在执行转发前先接收帧并进行缓冲,与中继器相比会引入更多时延。由于网桥不提供流控功能,因此在流量较大时有可能使其过载,从而造成帧的丢失。

网桥的优点多于缺点正是其广泛使用的原因。

网桥工作在数据链路层,将两个LAN连起来,根据MAC地址来转发帧,可以看作一个“低层的路由器”(路由器工作在网络层,根据网络地址如IP地址进行转发)。

远程网桥通过一个通常较慢的链路(如电话线)连接两个远程LAN,对本地网桥而言,性能比较重要,而对远程网桥而言,在长距离上可正常运行是更重要的。

网桥与路由器的比较

网桥并不了解其转发帧中高层协议的信息,这使它可以同时以同种方式处理IP、IPX等协议,它还提供了将无路由协议的网络(如NetBEUI)分段的功能。

由于路由器处理网络层的数据,因此它们更容易互连不同的数据链路层,如令牌环网段和以太网段。网桥通常比路由器难控制。像IP等协议有复杂的路由协议,使网管易于管理路由;IP等协议还提供了较多的网络如何分段的信息(即使其地址也提供了此类信息)。而网桥则只用MAC地址和物理拓扑进行工作。因此网桥一般适于小型较简单的网络。

 
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