Cisco IP架构简介

1/6/2008来源:Cisco网络人气:3257


  现代企业必须依靠ip技术来向合作伙伴、供给商和客户提供要害信息。电子商务之所以要依靠IP是因为IP具有容错能力(自我修复能力),而且还能提供成熟可靠的可扩展性和广泛的覆盖范围。
  IP架构是Cisco IOS软件中最基本的单元,它能为企业和电信服务供给商提供部署和运行当今商业应用所必须的可用性、可扩展性和连通性。
  什么是Cisco IP架构?
  IP是一整套在全球使用范围最广的开放系统协议,因为它们不但能够用来在任何互联网络上实现通信,而且也同样适用于LAN和WAN通信。
  Cisco IOS软件的IP架构可改进开放通信功能,高效地处理IP报头,从而实现数据流在网络中的传输。换言之,这一IP架构为网络数据流的分类和优先级确定等Cisco IOS软件的诸多高级功能提供了基础。
  
  图1 Cisco IOS软件IP架构
  路由就是将数据包从一个地点转发到另一个地点的过程。路由协议就是一种网络层协议,它可以对网络层地址中的信息进行解释,从而将数据包转发到目的地址。路由协议是在路由器之间使用的,它们可以确定转发路径并维护路由表。
  Cisco IOS IP路由的优点有:
  快速故障恢复(冗余);
  最佳路径路由;
  负载均衡/共享;
  分级网络的可扩展性;
  地址空间的集合与概括。
  Cisco IOS所支持的路由协议有IGRP、EIGRP、RIP v1/v2、OSPF、IS-IS、BGP。
  根据网络的IP路由要求,Cisco IOS软件提供了多种路由解决方案,这些解决方案配备了针对每种路由协议的一整套特色和功能。无论客户是选择采用单一协议还是多种协议的组合来满足不同的路由需求,Cisco IOS软件都能为应用和服务在网络上的部署提供理想的基础设施。
  提高网络可用性
  在当今的商业市场中,网络宕机可导致营业收入的巨大损失乃至每小时成百上千万美元的成本代价,所以高可用性是至关重要的。可用性就是某种网络资源能被成功访问的全部运行时间的比例。
  能否确保可用性取决于良好的设计以及能否提供冗余的系统和链路。假如网络数据流至少能有一个可绕过任何一个可能故障点的另一条可选路径,那么我们就可以说,即使发生单点故障也不会妨碍我们对某个应用的访问。而且,假如数据流能够很快地找到另一条路径,那么用户根本就不会注重到服务的任何中断。
  此外,在采用了冗余系统和链路的情况下,我们可以每一次将一台网络设备从网络上断开,而不会导致服务的中断。所以,我们也就能够大大缩短网络维护工作所需要的停机时间。
  目前,借助于负载均衡功能,网络数据流能够有效地利用所有可用的和可选的路径。所以,尽管我们采用了冗余配置,所有系统和链路也都是被完全利用的。
  Cisco IOS软件包括了很多能够加强和提高网络可用性的功能。例如,热备份路由器协议(Hot Standby Router PRotocol - HSRP) [RFC 2281]可为主机与骨干链路之间的要害连接点提供弹性。Cisco IOS软件中内置的多种HSRP功能可实现完美的故障接替,进而提供无与伦比的永不停机联网环境。
  增强内部网关路由协议(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol - EIGRP)可为横跨多个冗余链路和Cisco IOS设备之上的第三层负载均衡和备份提供卓越的汇聚性能和运行效率,并可进而最大限度地减少网络拥塞现象。
  提高网络扩展性
  可扩展性是指在不对体系结构作出重大更改的前提下扩大网络规模的难易程度。
  Cisco IOS软件提供了若干种能提升可扩展性的功能。其中三种需要非凡强调的功能分别是:多协议标签交换(MPLS)、思科快速转发(Cisco EXPress Forwarding - CEF)和NetFlow。
  CEF采纳了一种新的高速缓存机制,可对当今的互联网数据流进行优化,并可进而提高网络可扩展性和性能。
  虽然以往的交换方式采用的是数据流中的第一个数据包来为前往相同目的地的后续数据包创建IP目的地高速缓存的,但是CEF则是采用全部可用的路由信息来创建IP转发信息基础(IP Forwarding Information Base - FIB)的。这就可使路由器对任何数据包,甚至包括前往一个新的目的地的第一个数据包,作出一个决定性的交换决策,这一功能是非凡重要的,因为数据流是在互联网内部流动的,而企业内部网也正在日趋缩短和更加分散。
  互联网及内部网的部署和使用正在迅猛成长,并进而导致了企业和消费者计算模式的重大转变。市场已经提出了对能支持这一成长的测量技术的需求,并要求这一技术能有效提供记录网络和应用资源利用率所必须的信息。Cisco NetFlow服务可为这其中的每一项挑战提供解决方案。
  Cisco路由和交换平台中的NetFlow服务可提供内置在快速、最优和CEF交换路径之中的网络数据流统计功能。NetFlow服务可利用网络中数据流的流动本质创造价值,并可在最大限度减小对路由器/交换机性能的影响的前提下提供具体的数据流统计信息。NetFlow还可对访问列表进行有效的处理,进而实现数据包过滤和安全性服务。NetFlow数据可被用于多种多样的用途,如网络治理与规划、企业财务、部门贷记、基于利用率的计费以及针对市场营销目的的数据仓库/采集等。
  提高连通性
  连通性是指用户能够访问网络应用的程度,无论用户在什么地点,也无论用户使用的是什么传输介质。
  Cisco IOS软件可支持每一种主要协议和物理媒介类型,并可在IP和传统网络上提供端到端连通性。Cisco IOS WAN和拨号上网连通性软件可提供对ATM、帧中继、X.25、ISDN、数字用户线路(xDSL)、电缆、无线、拨号、点到点协议(PPP)、VPN以及虚拟专用拨号网络(VPDN)服务的支持。Cisco IOS WAN技术的主要优点包括:
  可在多种不同的媒介和网络结构上提供网络连通性;
  可对带宽利用率进行优化;
  可为大量最终用户提供可扩展性;
  可实现与Cisco网络层协议之间的互联互通;
  可利用QoS实现语音/视频/数据的集成;
  可实现功能的持续升级以及网络的不断发展,用户只需安装新的Cisco IOS软件版本就能轻松地将自己的网络扩展或升级到不同的WAN技术。
  思科系统公司不断地对其Cisco IOS软件进行维护和改进。思科系统公司已经将很多新兴技术集成在Cisco IOS软件之中,包括优化电缆技术、DSL和无线传输等新的功能。