基于多模態(tài)云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)三層結(jié)構(gòu)研究

基于多模態(tài)云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)三層結(jié)構(gòu)研究

1采用三種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為了建立一個(gè)高效、高可靠性、高穩(wěn)定性、高安全性、易管理的網(wǎng)絡(luò)，大多數(shù)公司和機(jī)構(gòu)使用現(xiàn)有的三個(gè)網(wǎng)絡(luò)框架，即中間層、聚集層和訪問層。1.1通訊流量分析核心層位于頂層,主要負(fù)責(zé)傳輸大量的數(shù)據(jù)流,設(shè)計(jì)任務(wù)的重點(diǎn)通常是高可靠性和高速傳輸。在這一層不要做任何影響通訊流量的事情,如訪問表、vlan和包過濾等。核心層除了要求高性能交換設(shè)備和高帶寬傳輸鏈路外,還需考慮選用支持負(fù)載均衡或負(fù)載分擔(dān)特性的設(shè)備實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡1.2提供接入層和平臺(tái)層結(jié)果分析匯聚層也稱工作組層,是上下兩層之間的通信點(diǎn),主要是為接入層劃分的虛擬網(wǎng)或網(wǎng)段提供路由和過濾。匯聚層提供了用戶請(qǐng)求和獲得服務(wù)的最快途徑。在匯聚層確定了最佳途徑后,用戶請(qǐng)求將被轉(zhuǎn)發(fā)到核心層。這一層主要是實(shí)現(xiàn)策略的地方。1.3接入層vlan接入層也稱桌面層,直接和用戶節(jié)點(diǎn)相接,有效控制用戶的網(wǎng)絡(luò)物理連接,接入層作為各模塊到交換骨干的連接,根據(jù)不同模塊進(jìn)行邏輯子網(wǎng)劃分,并通過VLAN技術(shù)實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)之間的隔離。該層主要功能在于隔離模塊間的廣播流量,避免不同模塊之間相互影響。該層主要通過二層交換機(jī)組成。2采用3種網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù),確保網(wǎng)絡(luò)安全(1)主干采用三層構(gòu)架,充分利用三層交換的高性能管理,滿足大容量、高速率的數(shù)據(jù)傳輸。(2)基于三層的管理,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的各種信息數(shù)據(jù)處理游刃有余。(3)分布式的三層提供強(qiáng)大的系統(tǒng)張力,有利于今后網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充、維護(hù)和管理。(4)三層交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由管理。不但有效地控制了網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴,又能實(shí)現(xiàn)跨VLAN的網(wǎng)絡(luò)連接,為網(wǎng)絡(luò)安全提供了強(qiáng)有力的保障。(5)分布式三層結(jié)構(gòu)使管理智能化,提高了管理效率。3采用pc機(jī)實(shí)現(xiàn)三級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)拓?fù)鋱D,構(gòu)建一個(gè)大型校園網(wǎng),我國(guó)利用測(cè)試基于測(cè)試“三網(wǎng)三由于各方面條件的限制,在實(shí)際工作中我們往往不能利用真實(shí)的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),但是我們可以利用packettracer模擬軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)它。利用packettracer模擬軟件我們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目前比較流行的網(wǎng)絡(luò)三層結(jié)構(gòu)的研究。首先我們以構(gòu)建一個(gè)大型校園網(wǎng)為例,利用packettracer模擬軟件實(shí)現(xiàn)三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)拓?fù)鋱D。具體做法是:利用四臺(tái)2960二層交換機(jī)(Swith0～Swith3)作為大型校園網(wǎng)的接入層設(shè)備,其中第一臺(tái)(Swith0)的f0/1-f0/11口連接的是信息工程系,f0/12-f23口連接的是工商管理系,24口為向上級(jí)聯(lián)的端口,同樣的方法,將第二臺(tái)(Swith1)連接軌道交通系和機(jī)械工程系,第三臺(tái)(Swith2)交換機(jī)連接電氣工程系和基礎(chǔ)教學(xué)部,第四臺(tái)(Swith3)連接行政和后勤。利用兩臺(tái)3560三層交換機(jī)作為匯聚層交換機(jī),以及一臺(tái)3560三層交換機(jī)作為核心層交換機(jī)。整個(gè)校園網(wǎng)的組建拓?fù)鋱D如圖1所示4相同vla實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)根據(jù)部門的不同我們將接入層交換機(jī)進(jìn)行基本的VLAN的劃分,劃分VLAN的好處有以下三方面:(1)端口的分隔。即便在同一個(gè)交換機(jī)上,處于不同VLAN的端口也是不能通信的。這樣一個(gè)物理的交換機(jī)可以當(dāng)作多個(gè)邏輯的交換機(jī)使用;(2)網(wǎng)絡(luò)的安全。不同VLAN不能直接通信,杜絕了廣播信息的不安全性;(3)靈活的管理。更改用戶所屬的網(wǎng)絡(luò)不必?fù)Q端口和連線,只更改軟件配置就可以了。我們將相同部門劃分在同一個(gè)VLAN中。以第一臺(tái)交換機(jī)為例,我們將該交換機(jī)的地f0/1-f0/11口劃分為一個(gè)名叫xinxi的VLAN,將f0/12-f23口劃分到名為gongshang的VLAN中。具體操作如下另外考慮到網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通,我們將向上級(jí)聯(lián)的端口24口定義為TRUNK端口。當(dāng)一個(gè)VLAN跨越不同的交換機(jī)時(shí),在同一VLAN上但是接在不同的交換機(jī)上的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信時(shí)可以采用TRUNK技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨交換機(jī)的VLAN內(nèi)通信。TRUNK技術(shù)使得在一條物理線路上可以傳送多個(gè)VLAN的信息。具體操作如下利用同樣方法我們將另外三臺(tái)接入層交換機(jī)按照部門進(jìn)行VLAN的劃分以及TRUNK端口的設(shè)置。5匯聚層的設(shè)置我們將接入層交換機(jī)按照不同的部門劃分了VLAN,VLAN的劃分隔離了網(wǎng)絡(luò)的通信,即便在同一個(gè)交換機(jī)上處于不同VLAN的端口也是不能通信的,為了解決處于不同VLAN的端口不能通信的問題,我們需要考慮利用VLAN間路由技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同VLAN間網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通,利用三層交換機(jī)的路由功能可以實(shí)現(xiàn)VLAN間路由,方法有兩種,第一種,每個(gè)VLAN都連接在三層交換機(jī)的一個(gè)接口上,開啟該接口的路由功能,配置IP地址。第二種,在三層交換機(jī)上創(chuàng)建每個(gè)VLAN的SVI接口,在三層交換機(jī)上創(chuàng)建每個(gè)VLAN,并且給VLAN配置IP地址。下面我們利用第二種方法對(duì)匯聚層的三層交換機(jī)進(jìn)行設(shè)置。具體配置如下將連接核心層的3號(hào)端口設(shè)置成路由口并配置IP地址。具體操作如下:6基于ospf的校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)置使用動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP使網(wǎng)絡(luò)能夠互聯(lián)互通,在三層交換機(jī)上可以配置RIP和OSPF動(dòng)態(tài)路由協(xié)議,配置方法與路由器配置路由協(xié)議方法類似別忘了啟動(dòng)三層交換機(jī)的路由功能核心層交換機(jī)做基本的設(shè)置在核心層交換機(jī)上設(shè)置動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP啟動(dòng)核心層交換機(jī)的路由功能經(jīng)過這樣的設(shè)置后整個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)就可以做到互聯(lián)互通了7網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的驗(yàn)證我們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了如下驗(yàn)證:首先,驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通性。網(wǎng)絡(luò)最終是要互聯(lián)互通的,以上對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置就是遵循這個(gè)目標(biāo)而進(jìn)行的,為了達(dá)到網(wǎng)絡(luò)高性能、高速率的數(shù)據(jù)傳輸、智能化管理以及高安全性等方面的現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo),我們采用了三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),而現(xiàn)代流行的三層網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)往往對(duì)我們網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通造成了一定的障礙,所以我們?cè)谌龑咏粨Q機(jī)上進(jìn)行了一些配置,特別是路由協(xié)議的使用,要驗(yàn)證這些配置的正確性,就需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通進(jìn)行基本的驗(yàn)證。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通的驗(yàn)證需按以下幾步驟進(jìn)行:第一步用ping命令驗(yàn)證同一網(wǎng)段、同一虛擬網(wǎng)絡(luò)的電腦的互通性,結(jié)果是可以ping通的,第二步用ping命令驗(yàn)證不同網(wǎng)段、不同虛擬網(wǎng)絡(luò)的電腦互通性,結(jié)果也是可以ping通的,我們用信息工程系的一臺(tái)電腦ping后勤的一臺(tái)電腦結(jié)果是通的并且返回值是125。其次,驗(yàn)證我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際理論是否一致。我們知道從信息工程系到后勤要經(jīng)過三臺(tái)三層交換機(jī),從理論上講數(shù)據(jù)包每經(jīng)過一臺(tái)三層設(shè)備TTL值均要減1,而默認(rèn)的TTL值是128,所以理論上講從信息工程系ping到后勤的電腦返回值也應(yīng)該是125,這和實(shí)際實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是一致的,說(shuō)明我們的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的構(gòu)建是成功的。另外我們還可以使用路由跟蹤命令tracert來(lái)驗(yàn)證我們的數(shù)據(jù)包的流動(dòng)過程。我們從信息工程系的一臺(tái)電腦通過tracert命令跟蹤到后勤的一臺(tái)電腦,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看我們的數(shù)據(jù)包經(jīng)過了三個(gè)路由設(shè)備,他們的IP地址分別是192.168.2.1、192.168.10.1以及192.168.11.2。這和我們實(shí)際情況是吻合的。所以通過利用packettracer模擬軟件,可以實(shí)現(xiàn)只能在多臺(tái)真實(shí)設(shè)備上才能實(shí)現(xiàn)的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。利用packettracer模擬