基于網絡架構的WEB SERVICE倉儲庫房管理系統(tǒng)探究

[基金項目] 寧波大學校科研基金資助項目 （ 項目編號 XYL11010 ）

[摘 要]信息化倉儲庫房管理系統(tǒng)網絡架構的可靠性、擴展性、冗余備份、容錯容災成為大家重視的關鍵點。一個好的網絡架構成為智能信息化平臺能夠順利運行的基礎。本文主要講述一些網絡架構的設計方法和可靠性分析。

[關鍵詞]倉儲庫房管理系統(tǒng) 網絡架構 可靠性

引言

隨著社會信息化的推進，各種智能終端的衍生，智慧化的信息系統(tǒng)平臺越來越受到社會的認可。伴隨著智能Office 、在線企業(yè)工作平臺、物聯(lián)網平臺、倉儲管理等一系列信息平臺的出現(xiàn)。智能信息化網絡架構的可靠性越來越受到社會用戶的關注。一個合理的網絡架構為信息化系統(tǒng)正常運行提供了可靠保障。

一、網絡架構概述

經典的網絡架構設計模型一般將網絡分成三層：核心層、匯聚層、接入層。

1.核心層

核心層的主要功能是在局域網與廣域網之間提供高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)轉發(fā)，提高業(yè)務用戶的服務質量。核心層主要采用的網絡設備，應當具有線速的轉發(fā)能力，并且網絡設備之間連接須支持多種鏈路捆綁技術，有支持多種網絡類型的接口，保證鏈路帶寬及未來的擴展能力。

2.匯聚層

匯聚層是用來提供自下而上的接入層數(shù)據(jù)，并向上與核心層連接，進行數(shù)據(jù)的進一步轉發(fā)。匯聚層不僅提供數(shù)據(jù)連通性的功能，而且負責提供數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)服務質量保證等業(yè)務。

3.接入層

接入層用來連接業(yè)務用戶和服務器群，可以提供身份認證、安全、相關冗余鏈路等功能。

在很多網絡架構中，核心層已可直連接入層，這樣的設計提高了運行效率，也減少的成本的投入。業(yè)務服務器區(qū)域從接入層的直連轉向和核心層的直連。

二、 網絡架構設計原則

網絡架構設計原則以先進性、實用性、可擴展性為根本原則，既要滿足當前業(yè)務需求，又要適當考慮將來的發(fā)展需要；盡量采用成熟穩(wěn)定的技術和產品，有效地利用現(xiàn)有的硬件、軟件等資源，有效地防止網絡架構的失敗和反復。在用戶專用網絡架構中建設過程中，還將遵循以下原則：

1.統(tǒng)一規(guī)劃原則：

網絡架構的設計應采取統(tǒng)一部署，逐步推進的設計方法，即在建設之初先進行總體規(guī)劃，然后在總體規(guī)劃的指導下分布建設。由于各個子網架構相互之間既獨立又關聯(lián)，所以需要充分考慮各子網架構與其它子網架構以及現(xiàn)有網絡架構之間的關聯(lián)，設計好與相互之間的網絡信息接口。

2.實用性和適應性原則：

實用性是衡量網絡架構最重要的指標，是否與需求結合的緊密，是否具有嚴格的業(yè)務針對性，是架構成敗的關鍵因素，因此，每一個提交給用戶手上的網絡架構都應該是實用的，解決問題的。適應性是網絡架構中重要的指標之一，架構的設計從最開始就應該以適應于多種運行環(huán)境，而且還必須具有應變能力，以適應未來變化的環(huán)境和需求。

三、 網絡架構可靠性的設計分析

1.網絡架構接入層模型分析

網絡架構接入層可靠性特征：

網絡設備可采用雙引擎方式，提供與匯聚或核心層設備的鏈路匯聚功能，以提高帶寬的利用率，在安全方面加強接口的安全認證和數(shù)據(jù)幀的處理方式，通過配置802.1X，動態(tài)ARP檢查及IP源地址保護等功能增加安全性，防止非法訪問。

接入層到匯聚層有幾種連接方式，如圖1所示。

1） 倒U形接入層網絡架構特征：

不需要運用生成樹協(xié)議，網絡可以進行二層數(shù)據(jù)鏈路層的擴展，各VLAN通訊可以通過匯聚交換機進行通訊，網絡管理簡單。當一端匯聚交換機發(fā)生故障，會造成同一端接入交換機上的業(yè)務服務器數(shù)據(jù)信息的損失，無法實現(xiàn)接入的高可用性。

2） U形接入層網絡架構特征：

在匯聚層交換機間連接心跳線，運用虛擬路由器冗余協(xié)議進行構建，不需要采用生成樹協(xié)議，網絡管理簡單。VLAN不能跨匯聚交換機通訊，網絡規(guī)劃單一，接入層交換機間鏈路故障，冗余網關協(xié)議心跳報文無法傳遞，網絡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。

3） 矩形接入層網絡架構特征：

VLAN由于接入與匯聚交換機之間有冗余鏈路的存在，所以運用生成樹協(xié)議進行配置。

當接入交換機一端的上行鏈路出現(xiàn)故障，備份鏈路生效，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。但會造成另一端匯聚交換機網絡流量增大，交換機負荷加大，網絡可靠性降低。

4） 三角形接入層網絡架構特征

接入和匯聚交換機間有冗余鏈路。VLAN可跨匯聚層交換機通訊，管理方便。網絡可靠性高。

以上幾種方式為一般情況下的接入層網絡架構特征，三角形接入層網絡架構提供了高可靠性和可擴展性，但需要在交換機上啟用MSTP多生成樹協(xié)議，且需要在匯聚交換機上啟動虛擬路由器冗余協(xié)議。不管運用何種網絡架構，可在交換機間使用鏈路聚合技術增加鏈路帶寬，但設計時需要考慮設備商之間的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議兼容性問題。

2.網絡架構匯聚與核心模型分析

網絡架構核心與匯聚可靠性特征：

匯聚和核心層都應該采用冗余節(jié)點進行備份連接，通過快速的路由收斂實現(xiàn)網絡的正常運行。當匯聚和核心層有網關設置時，需要通過虛擬路由器冗余協(xié)議VRRP、HSRP熱備份路由器等協(xié)議實現(xiàn)網關的冗余備份和負載均衡。

匯聚層到核心層間運行OSPF等路由選擇協(xié)議來保證網絡的正常運行。可以對相關的路由選擇協(xié)議進行適當?shù)亩攘恐翟O定，對路由信息的網絡流量進行主備路徑的轉發(fā)處理。匯聚和核心網絡架構模型如下圖2所示。

圖2中，矩形架構從匯聚到核心沒有冗余鏈路，當核心主鏈路出現(xiàn)故障后，要通過運用路由協(xié)議來獲取冗余路徑進行數(shù)據(jù)的傳輸。三角形匯聚于核心網絡具有全冗余鏈路和轉發(fā)路徑，并且網絡拓撲變化信息更新時間短，收斂快。

核心層設備是網絡的重要節(jié)點，設備需要能夠快速進行數(shù)據(jù)交換和轉發(fā)，并且需要高可靠性和穩(wěn)定性。設計時應當采用雙核心或多核心設備進行設計，如果需要考慮成本，建議單核心設備需要配置雙引擎，雙電源，雙風扇，設備接口具有擴展性。

四、 結語

網絡架構是倉儲庫房管理系統(tǒng)的重要組成部分。可靠性為網絡架構的關鍵之處。一個可靠的網絡架構能維持網絡系統(tǒng)的正常運轉，當出現(xiàn)故障時能實時進行修復，具有完備的容錯容災架構是用戶所需要的。本文概要的介紹了一些常用的網絡架構設計，在實際的社會實踐中，兩地三中心、虛擬化的概念逐漸成為今后網絡架構的一個趨勢，這里不進行闡述了。可靠的網絡架構為倉儲庫房信息化系統(tǒng)的正常運行提供了必備條件。

參考文獻：

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