基于-集群﹢堆叠-无环网络的设计与研究.pdf

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1、学术探讨∙基金项目基于“集群+堆叠”无环网络的设计与研究张伟伟（安徽财贸职业学院，安徽合肥230601）[摘要]传统的网络三层架构，网络配置复杂、横向网络数据交换的环路特性降低了网络传输性能。立足于现行的网络拓扑平台，将现有网络同层结构中的交换单元配置集群与堆叠，运用网络虚拟化技术将多台物理设备逻辑上整合成一个数据交换模块，网络整体逻辑拓扑中展现成大二层架构模型，既能提高数据传送效率，避免网络环路，增强数据传送安全性，又能简化网络配置。[关键词]STP；集群；堆叠；虚拟交换技术；SDN中图分类号：TP393

2、文献标志码：A文章编号：1008-6609(2016)03-0035-03在网络实际运行中，若上行链路被阻塞，此链路的带宽1引言将无法利用，总带宽利用率只有50%；虽然MSTP（Multi-Ser-在互联网发展的新业态下，互联网思维模式演进和催生viceTransmissionPlatform）基于VLAN进行优化，但使用了新的社会经济发展方向。依托先进的通信技术手段以及MSTP又会导致配置复杂，日常维护非常困难。发达的网络互联平台，发挥互联网络在社会资源配置、优化2.3配置维护复杂，网络故障率高和集成作用

3、，创建、创新互联网络与传统行业的深度融合，推在STP网络拓扑中，STP协议运行于汇聚层和接入层中进社会经济势力稳步提升。伴随无所不在的网络、数据、计每台的交换机之中，随着接入交换层用户的数量增加，交换算的知识社会的来临，对网络数据传输与处理实时、快捷、安设备因之增加，众多交换机在处理各自的STP协议时，也变全、管理提出更新更高的要求。高校网络用户众多，网络应得越来越复杂，导致整体网络配置维护量激增，网络可靠性用与需求迫切，充分发挥网络资源优势，既能提升师生网络下降。用户的上网体验，也能增强整个学校的核心竞争

4、力。此外，基于STP网络拓扑结构方案中还有双工不匹配、2传统的STP（SpanningTreeProtocol）网络[1]不支持负载均衡等缺陷，将现行网络结构加以物理上和逻辑上再规划，采用“集群+堆叠”的无环网络方案，可有效应对网STP(SpanningTreeProtocol)网络方案是基于树型结构[2]络从接入层到汇聚层结构相对复杂的特性，实现有线无线一的网络拓扑结构，可以有效地避免因网络中单点故障而引体化管理，建立扁平化网络，提升整体网络的可靠性、使用性发的网络灾难，并通过阻塞环路中的某条链路来实现二

5、层数和管理性。据帧的无环转发。相对于现代网络中很多应用其对中断时间极为敏感，而且带宽极大，这种传统的可靠性方案已经不3“集群+堆叠”的无环网络适用于现代网络。传统的园区网络多采用树状三层结构，即核心层（网络2.1网络拓扑变化时，收敛速度慢的高速交换主干）、汇聚层（提供基于策略的连接）、接入层传统的STP技术收敛速度慢，在故障发生时，故障收敛（将工作站接入网络），其中核心/汇聚层多采用横向集群，接时间大于10秒；虽然采用RSPT（RapidSpanningTreeProto-入交换机数量庞大。在纵向设计的三层

6、网络架构中，横向网col）进行优化，但收敛时间仍然是秒级，面对速度要求相对较络的数据传送会因经过许多不必要的传输节点而造成瓶颈，高的网络，会致使秒级的业务中断，无法适应现在的很多网导致明显的性能衰减。络应用。因此，将现有的“核心-汇聚-接入”的三层网络拓扑，通过2.2链路阻塞时，信道利用率低虚拟化技术（SVF、IRF[3]、TRILL[4]、EVI、Fabricpath等），将整——————————————作者简介：张伟伟，男，安徽六安人，硕士，讲师，研究方向：计算机网络与软件开发。基金项目：安徽省省级质量

7、工程教学研究项目，项目编号：2015jyxm628。-35-学术探讨∙基金项目个网络的架构虚拟成一台逻辑设备，采用扁平化的大二层网业务数据交换，既简化了配置管理，又提高了网络的可靠性络，简化网络结构。同时采用集群、堆叠、网络纵向虚拟化等与可扩展能力。技术，既增强了网络的可靠性，又成功消除了网络环路，从而3.1.3接入层部署减轻了日常网络维护的工作负荷，简化了多协议工作模式下接入层是临近用户终端的网络，部署二层交换设备，设的网络配置，降低了网络运行处理难度，提升了网络可靠性。备间通过专用电缆配置实现堆叠，多台

8、交换设备逻辑应用为3.1网络整体规划一台虚拟交换机，实现高速率的转发。在网络大二层结构[3]中，逻辑上采用扁平化二层设计，物3.2网络架构优势理架构中仍然运用层次功能明晰、架构稳定、易于扩充和维传统网络三层结构演进为大二层网络架构，在物理拓扑护的层次化模型。核心层和汇聚层中的核心交换机与汇聚结构上无需太大变化，仅需要在交换设备与逻辑结构上重新交换机分别采用集群交换技术配置成交换机集群，从逻辑上规划。与传统网络结构