企业内应用局域网传输架构【百科全说】

降低通信设备以及制冷设备功耗实现通信机房节能降耗，是通信行业实行节能减排工作的重点，而通过合理机房布局以及线缆管理进行节能降耗往往被人忽视，本期专题我们就机房节能降耗工作采访ADC公司工程师施洁明先生，看看专家是如何从机房布局以及线缆管理的角度实现节能减排的。

机房布局与线缆管理的作用

绿色机房的概念应该包括节能和环保两部分，其中节能不仅仅是节省电能，还应该包括节约。这种节约是多方面的，包括节电、节省制冷设备消耗以及设备备份和冗余，其中还应包括机房空间的节约和所有资源的节约。
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如果从有源设备来讲，降低功耗是重点，第二是空调制冷，这是两大重点。而机房降耗牵扯到方方面面的工作，ADC公司是专业从事机房配线产品生产的，侧重点更加偏重于机房的布局和线缆管理。

从布局上来讲，在机房有三点值得注意。第一点是空间节约；第二点是线缆有效管理，改善空气对流的通道；第三是提高设备运行的可靠性。可靠性与节能之间的关联是，由于提高可靠性，所有的关联费用会降低，维护、管理费用的降低间接起到节能的作用。同时，好的布局和结构还可以提高机房安全性以及节省仪表投入等好处，同时还必须考虑技术的前瞻性，要保证基础网可以满足未来的需求。壁纸

合理布局节省空间

合理有效的线缆布局和合理的网络结构对于节约电能、节能降耗起到重要作用。

现在机房有两种主要建设局面，一种是集中配线式，另外一种是两级式的线缆管理，主要是指网络交换机。

中心配线这种方式的交换机是使用IDG机房那套标准，由一级交换机直接指向服务器，能通过缆线直接到达用户服务器。

两级式的交换机的使用主要为了节省线缆布放的压力，从主交换机到每一列机柜的头柜，在头柜放一台二层交换机，主交换机与二层交换机之间用光缆连接。列头头柜交换机通过网线再连接到每一个服务器上去。它的优点是节省从主交换机到用户服务器线缆的数量。

ADC提倡的是集中的一次性的布线方式。从核心交换机直接通过网线布放到用户服务器上来。表面上增加线缆数量，但是在节能环保方面比较突出。这种方式可以节省7%～9%机房机架位，对于一个机房来说1000个正常机柜位大概能节省90个机柜位。

同时，两级布线的做法会增加二层交换机，从而增加能耗。如果增加备份的话，会增加很大备份量，这会造成能耗的增加以及端口的浪费。目前每增加1W设备功耗，电源功耗会增加2.8W，这包括制冷和设备用电。集中配线可以降低冗余设备的数量，端口没有浪费。

另外，还要考虑配线位置。配线在整个网络机房的中心区，可减少两边网线的长度。这就是平面布局方法的考虑，这种考虑一定会节约很大空间。现在机房空间一平方米国内造价差不多在14万元左右，如果能够节约空间的话，也将达到节能目标，因为节约就是节能的一种表现。
Ethernet以太网络：这是一种局域网络的联机技术，也是目前应用最广泛的网络协议，它可透过双绞线、光纤等媒体传送数字数据。

局域网络（Local Area Network，LAN，以下简称为区网）指的是，在一定区域内的小型计算机网络，像是用在办公室、学校教室等环境。目前大部分的局域网络架构，就是符合IEEE 802.3标准的以太网络。

「以太（Ether）」这个名词，是古希腊哲学家所提出的学说，代表一种用来传递电磁波的假想介质，就像声音传输需要空气当介质一般。不过这个介质已经被爱因斯坦等科学家证明不存在了，而上述提到的以太网络，仍然以此为名，主要是因为它采用了「传递电子（电磁）讯号」的概念。

使用以太网络架构的局域网络，当计算机要传递数据时，它们会把讯息传递给所有网络内的所有主机，因此每一台都会收到这些讯息，这种传输方式就是广播。相对于Internet等广域网络，以太网络可用的频宽和安全性都会比较高，不过两者分属不同的网络区段。像企业内使用的局域网络，计算机大多是使用私有IP，这种地址可以让局域网络内的计算机彼此辨识，却不能在因特网上使用。如果我们要让这些主机连接网络，除了要跟ISP业者申购上网服务外，还要透过网关器连接区网与Internet，并使用NAT转址，将私有地址转换成ISP业者提供的地址，才能连上因特网。

相反地，若是我们要透过因特网连入公司内的局域网络，则可透过VPN，顾名思义就是虚拟私有网络，从远程登入连接企业内部网络，藉此使用各种内部IT资源。

企业内部网络与因特网连接方式

一般企业内网络所采用的IP地址都是私有的，当有人要连至因特网时，再由NAT转换成对外合法的IP地址；当有外部计算机要连回公司区网时，可透过VPN联机而从广域网络传输，登入企业内主机。

局域网
Communications Protocol通讯协议

计算机透过网络传输数据时，需要遵守一定的标准规章，才能让彼此收送数据，而这套规章，就是通讯协议，也称为因特网传输协议。

通讯协议规范的面向相当广泛，包含数据传输方式及信息安全等规范。若从OSI模型来看，从实体层的电子讯号、缆线规格，到应用层里面常见的网页协议HTTP等，都是需要规范，好让网络顺利运作。

Broadcast广播

这是一种在计算机在网络内传送数据的方式。当同网络内，有台A计算机要传送数据给B计算机时，它会向所有在网段内的主机，发出要传送的数据，并注明要给B计算机，这时网络上的所有主机都会收到这个数据，并且分析自己是否为接收者，不符合条件的，就会自动将数据丢弃，其它的则会将数据留下来。这种数据传输方式，如果很多人发送讯息，且数量大于网络负载时，局域网络可能会因此瘫痪，也就是所谓的广播风暴。

Packet封包

网络上用来传输的数据，里面都会记录着来源和目的主机的数据，以及要传送的数据内容。封包传递的方式对应到OSI模型中，是属于第三层──网络层的规范。概念上很像我们用信封邮寄一份文件给某人，封包上也会有数据来源和目的计算机的数据，以及我们要传送的内容。对收件者（目的端计算机）来说，它要的是里面的文件数据；对邮差（路由器等网络设备）而言，它需要来源和目的数据才能正确投递。

Bandwidth带宽

指的就是网络速度，也就是指数据在网络上传送的数据量有多大。我们可以将带宽比喻成道路规模，而规模越大，能够同时运载的车流量（网络数据量）也就越多。

通常带宽是以bps来计算，也就是每秒传送了多少bit（位），这和我们平时计算机使用的储存单位byte（字节）有些不同。由于1 byte等于8 bits，所以ISP业者提供的2M（2000K）下载带宽，换算成byte，大约每秒250KB。

MAC Address，Media Access Control Address
物理地址

这个地址是由12个16进位的数字所组成的，当网卡等设备在传输数据时，可以透过这个独一无二的地址来判断网络设备。这和IP地址有点类似，也是用来判断网络传输的来源与目的端，不过IP地址运作是对应OSI的网络层，而MAC Address则是在数据链路层中。

MAC地址是网络设备在制造时，由厂商直接记录在硬件中，里面包含了制造厂商及该设备的序号，这组号码是不能变更的。

Gateway网关

当有不同的网络需要连接时，它们之间就需要一个网关作为中介，以便彼此传输数据。由于不同型态的网络，所使用的通讯协议差异很大，有些网络甚至使用完全不同的传输媒体，像是有线网络与无线网络。

而我们平时在企业内使用局域网络，要连接因特网时，也会经由网关。就像我们在Windows XP系统中，网络连接设定里的默认网关，指的就是网关的IP地址。

QoS，Quality of Service服务质量

这是一种网络传输的控制机制，针对不同数据传输，给予对应的优先级。当流量太大时，先传递较重要的数据，以保障质量，特别是一些需要高度稳定的网络传输。

由于网络技术的主要设计方式，是以最佳传输速度为主，因此每台主机都会以最高效能传送封包，当数据量大于负载，就会产生数据遗失、延迟或是内容错误等状况，为了解决此问题，才会催生QoS的发展。

NAT，Network Address Translation网络地址转换

NAT是一种IP地址转换的技术，当封包经过特定网络设备时，该设备会依照收送端数据，改写封包内的IP地址，好让数据能够传递至目标网络内。由于现今IP的数量越来越少，有许多企业取得的数量已不够用，因此会使用NAT来转换IP地址，好让多个主机能共享一个IP地址，以便连接外部的因特网。

采用NAT除了可以让多台主机共享IP外，还能有效区隔内外网络，提升网络安全。

VPN，Virtual Private Network虚拟私有网络

一种在广域网络中连接私有网络的方法。当我们要藉由因特网，存取公司私有网络时，需要一些加密技术，来确保数据在「不安全」的公开网络中，也能安全而可靠地传递。

不只是个人出差时由外部连入公司网络，有许多企业总部连接各地分公司，或是有合作关系的组织，彼此之间需要传递私有信息，但又无法建设专属的网络联机时，就可透过VPN实现数据传输。

企业内应用局域网传输架构

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