【doc】解决网络延迟的网络新技术

【doc】解决网络延迟的网络新技术 解决网络延迟的网络新技术 辽宁大学 自然科学版 第28卷第3期20o1年 JOURNALOFLIAONhYGUNIVERSITY 5,q鲫Edition ?28No32.01 解决网络延迟的网络新技术 岳承君,吕品 (辽宁大学信息学院,辽宁沈阳11(D36) 摘要:丁目前~emet网络传输过程中存在的网络延迟问题,分别从路由器的延迟 交换机的延迟还有转换的延迟等方面,提出了几种解决此问题的网络新技术. 关键词:路由器;交换机;A_r^l 中图分类号:0175.1文献标识码:A文章编号:1(I)0-5846(2(101)03—0'226-03 网络技术随着应用的需求在不断地进化和演变.Intemet的飞速发展,让我们的世界 变得丰富多彩,可是在享受她的精彩之余,也要饱受等待之苦.本文就从IP层着手分析一 下网络延迟的原因及相应的解决办法. 1传统的路由器造成的延迟 路由器在子网间互联,安全控制,广播风暴限制等方面起了关键的作用,但其复杂的 算法,较低的数据吞吐量使其成为网络延迟的主要原因.比如:一个信息包(6dbit)通过路 由器的延迟高达5ms,而通过交换机的延迟小于100~ts.所以,通过路由和交换结合 的第三 层交换技术可实现减小路由延迟问题.20世纪9o年代成熟并发展起来的交换局域网技 术改变了传统网络结构,大大改进了传统局域网技术,开始建立一个基于各种交换技术的 新的,易于调整的网络路由.从而使网络技术进人了一个新的发展时期 交换是在源端口和交换设备的目标端口提供一个直接快速的点到点连接,通过网络 微化有效增加了每个网段的带宽和吞吐量.这样,共享变成了独占,为每个用户提供了独 占的点到点链路.交换局域网技术建立了真正地理位置分散的网络.所有用户都可以相互 并行而安全地传送信息.如此,串行就变成了并行,网络瓶颈问题得到了有效解决.由于网 段微化技术有效地改善了网络性能,在交换设备处理包交换时几乎没有延迟.因此,大大 改善了使用网桥和路由器进行包交换时出现的较大延迟,在交换设备与每个局域网连接 时不会出现超时. 交换技术以其快速和廉价近年来被广泛地应用到网络OSI各层,"PeerTopeer"是在第 二层快速,有效地交换.但广播风暴会使网络的效率大打折扣.出现基于IP层的第三层交 罂羿嚣薯72-).女,?宁肯新民市人,助理实验师.从事计算机网络研究 第3期岳承君,等:解决网络延迟的网络新技术227 换技术已被广泛应用到主干网上,第三层交换是一个模型,它将第二层交换机和第三层路 由器两者的优势结合成一个灵活的解决,可在各个层次提供线速性能.这种集 成化的 结构还引进了策略管理属性,它不仅使第二层与第三层相互关联起来,而且还提供流量优 先化处理,安全以及多种其它的灵活功能,现在又有人着手基于应用层的交换技术,也即 服务器交换技术.服务器交换集成了IJAH交换机和网卡技术,优化服务器完成计算机任 务的能力,使服务器能够满足日益广泛的企业应用技术,从而解决由于主机处理速度不能 与高速网络的传输速度匹配的问题,可见交换层次的向上发展趋势正方兴未艾,随着技术 的不断成熟,网络的速度必会快速地发展. 尽管交换有其快速的优势.但也有其自身的弱点,下面就探讨一下: 2交换机的延迟及解决办法 第二层交换也暴露出其固有的弱点:对广播风暴,异种网络互连,安全性控制等不能 有效地解决.广播风暴会浪费大量的带宽,甚至导致网络恶性的拥塞园此产生了交换机 上的虚拟网技术.通过虚拟网技术分割广播域,大大减少广播风暴带来的网络拥挤和延迟 问题.具体地说,我们可以将VL4N类比成一组最终用户的集合.这些用户司以处在不同 的物理LAN上,但他们之间可以像在同一个N上那样接收通信而不受物理位置的限 制在这里,网络的定义和划分与物理位置和物理连接是没有任何必然联系的网络管理 员可以根据不同的需要.通过相应的网络软件灵活的建立和配置虚拟网,并为每个虚拟网 分配它所需要的带宽. 有很多种方式可以用来划分VLt~N.本文中只讨论下四种常见的方法:根据端口定 义;根据MAc地址定义;根据网络层定义;根据IP地址定义.并且VLAN之间的通信电不 同于传统的方法,比如局域网交换机上增加路由选择的功能.在多层交换机漫备中采用标 准的分布式路由算法,可以获得一个高教的解决方案,使之具有低延迟,扩展灵活和性能 可靠的特点.在ATM主干网络中通过端口的配置,进行虚拟网的设置,这样可以充分发挥 虚拟网的优势,提供各类应用系统的接人端口,组成统一的通信平台. 3协议转换造成的延迟及其解决方法 网络上的协议有很多,数据在传输的过程中,要经过不同的协议网段,这就要造成协 议之间相互复杂的转换引起的网络延迟.解决的方法可以使用VLAN技术,即基于网络层 的虚拟网协议和网络层地址来确定网络成员的划分,这种方式可以按照传输协议分网段, 尤其是使用TCP,IP的用户,可以在网络内部自由移动而不用重新配置自己的工作站,而 且这种类型的?.^N可以成为由于协议转换而造成的网络延迟. 另外一种解决协议延迟的方法就是利用A1M宽带技术,AT?~I是近几年发展成熟的宽 带阿技术.可以做成面向连接的网络,具有很高的通信服务品质.它具有先前的许多通信 网络所不具备的优点.A'ISI技术的核心是53字节的固定长度的信元结构,这种固定小的 信元结构使得在数据收发过程中,能够保持平滑稳定的通信流量,较为准确地预计网络延 迟及执行时间等因素.从而能够适应低延迟,高宴时性的网络传输的需要,包括视 频,语 228辽宁大学自然科学版20Ol: 音,数据等多媒体通信的网络传输任务,同时得益于内部特有的时间机制和对不同数据流 的识别能力,ATM还能够预留带宽,很容易地达到极高的传输速率. 4结束语 以上列出了几种解决网络延迟的方法,当然网络的延迟还有其他的原因,而且随着新 问题的出现,也会产生新的技术来解决,但是解决了最基本的底层传输问题,其他问题也 就迎刃而解了. [参考文献] 1]mMetzler,Lyr啪DeNoia着.卢泽新,周榕.等译.第三层交换[M]北京:机械工业出版社,20(10,9 [23TmvisRussell着叶栋,黄雷君,张子屹,简华照,等译晟新网络通信协议[M北京:电子工业出 l{匣社,1998. [3]高传善.钱松荣.毛迪林编着数据通信与汁算机网络[M].北京:高等教育出l{匣社,20(10,7 ANewTechnologyofSolvingNetworkDelay YUEChengiun,LVPin lnform~ionInstitute,LiaoningUrdversity,Shenyang110036 AbstractThisarticleanalyzesnetworkdelayduringthecourseofneV.~orktransmissi0n.Sev eml networknewtechnologiesareproposedtosolvetherouterdmy.theswitc~delayandthepro. tocoltransformdelay. (责任编辑崔久满)