网络冗余及主干网拓扑结构-计算机网络安全与防御策略

在网络系统中，作为传输数据介质的线路和其他的网络连接部件都必须有持续正常运行时间的备用途径。下面将讨论提高主干网和网络互联设备的可靠性的途径。

（一）主干网的冗余

主干网的拓扑结构应考虑容错性。网状的主干拓扑结构、双核心交换机和冗余的配线连接等，这些都是保证网络中没有单点故障的途径。

主干被用来连接服务器或网络上其他的服务设备。通常，这些主干都具有较高的网络速度才能使服务器发挥更强大的性能。因此，当为服务器提供网络服务时，如果它发生了故障，即使服务器仍能运行，但实际上已经不能用了，因为对其的访问被切断了。因此建议使用双主干网来保证网络的安全。

在使用双主干网络的网络系统中，如果原网络发生故障，辅助网络就会承担数据传输的服务。双主干的概念与网络拓外结构无关，双主干网络在具体实施时，对辅助网络最好是沿着与原网络不同的线路铺设。

（二）开关控制设备

在网络系统中，集线器、集中器都用作网段开关设备。在由开关控制的网络系统中，每一台机器与网络的连接都是通过一些开关设备实现的。在这些网络中，可以通过在设备之间提供辅助的高速连接来建立网络冗余。这种网络设备具有能精确地检测出发生故障段的能力，以及可用辅助路径分担数据流量。

网络开关控制技术是可以通过网络管理程序进行管理的。这意味着网络中部件故障发生时可以立即显示在控制程序的界面上，并且很快地对其响应。此外，开关控制可以通过对数据流量或误码率的分析提前发现出故障的网段。一旦发现数据流量有异常的情况或误码率超过了某一数值时，马上可以知道某一网络段将发生故障。(www.xing528.com)

通常，网络开关控制设备都设计成模块式、可热插拔的电路板插件，这种设计的优点是当发现设备中某个电路板上的芯片损坏时，可立即用新的电路板来替换它。

开关控制设备使用了双电源和电池后备后，能够起到延长网络非故障时间的作用。

（三）路由器

路由器是网络系统中最为灵活的网络连接设备之一，它为网络中数据的流向指明方向。目前，在网络系统中大多数采用交换式路由器。交换式路由器支持VRRP（虚拟路由冗余协议）和OSPF（开放式最短路径）协议，前者用两个交换式路由器互为备份，后者用于旁路出故障的连接。

此外，交换式路由器通过复杂的队列管理机制来保证对时间敏感的应用（其数据流一般也是高优先级别的）优先被转发出目的端口。合理的队列管理机制也可以进行流量控制和流量整形，保证数据流不会拥塞交换机，同时获得平稳的数据流输出。交换式路由器的另一个功能是通过RSVP（资源保留协议）可以动态地为特定的应用保留所需的带宽和对应用层的信息流进行控制，可以分辨出不同的信息流并为它们提供服务质量保证。

在网络系统中，如果服务器发生了故障需要启动备用服务器或备份中心的服务器，此时，用户应如何访问更换了地点的服务器呢？这种在用户设备和服务器之间没有直接网络连接的情况下，可以通过改变路由器的设置，来连接新位置的服务器。