1.1.1 什么是园区网?

典型园区网

首先顾名思义,园区网就是一个园区中的网络,废话!相当于什么都没说,是吧?
那么什么是园区呢?
一般一个园区会包含好几栋楼,通过墙围绕起来。

典型的园区有校园园区和医院园区。
校园园区包含:宿舍楼、教学楼、办公楼、图书馆等;
医院园区包含:住院楼、医技楼、门诊部。
每栋楼甚至每层楼,每个房间都有自己的网络,最后连接起来,就构成了一个大型园区网,如图所示:

典型园区网(一)校园网

典型园区网(二)医院园区网

园区网与企业网

园区网也叫企业网,但不是一个企业的网络,而是企业级网络。
为了方便大家理解,我们来看一下华为公司2017年度财报,2017年华为整体销售额超过6000亿(扩展了解:阿里巴巴为1582亿,腾讯为2377亿,百度为848亿,当然BAT是互联网公司,互联网公司比硬件公司利润高)。

华为收入来源主要为三大业务,也就是华为内部三大BG(Business Group):运营商业务、消费者业务、企业业务,其中企业业务也叫企业网业务。
其中运营商业务占比高达49.3%,消费者业务占比39.3%,企业业务仅占9.1%。

华为2017年财报数据

说的简单一点,华为最核心的业务是运营商,也就是我们熟知的3G/4G,其次是个人消费业务,比如手机、平板、电脑,最后才是我们网络工程师接触最多的路由器、交换机、防火墙这些企业级网络设备。

注:华为2018年新成立云计算BG,正面和亚马逊、阿里云、腾讯云展开竞争,现在主要拥有四大业务群:运营商BG、消费者BG、企业BG、云计算BG。

通过上面的讲解,相信大家对园区网/企业网,有一定了解。
由于涉及区域较大,接入终端数量会比较多,所以整体规模大,比如清华大学、四川大学这类985高校,高峰并发在线人数能达到5万人+;协和医院、华西医院这类大型三甲医院,各种在线终端数量也1万+。
大型园区网络中,应用技术较多,比如:路由交换、无线、网络安全、网络优化、综合运维,掌握了这些技术和大型园区网规划设计思路,面对中小网络,那就是小菜一碟了。

1.1.2 什么是广域网?

典型的广域网架构

广域网(WAN,Wide Area Network)通常跨接很大的物理范围,覆盖范围从几十公里到几千公里,它能连接多个城市或国家,或横跨几个洲并能提供远距离通信,形成国际性的远程网络。常见的广域网有:

  • 运营商网络:中国电信、中国联通骨干网,横跨全国;
  • 各类专网:银行专网、电子政务外网、电子政务内网、政法专网、公安信息网等。

中国电信Chinanet骨干网架构

中国海底光缆架构图

纵向网架构

广域网中,还有一类比较特殊,也是我们经常会遇到的项目,叫纵向网。
比如公安信息网,也叫公安内网,它从公安部向下延伸到省、市、区县、派出所,形成如图所示的四级纵向网。

公安信息网架构

与之类似的还有电子政务外网架构,也是从部委到省、市、区县、乡镇几级纵向组网。此类网络跨越地域广,接入单位多,骨干节点均会选用高端路由器组网,比如华为NE40,华三SR88-X等设备。电子政务外网中承载业务较多,比如会社保、工商、税务等各部门业务,一般通过MPLS VP_N进行业务隔离。整体网络设计规划较为复杂,一般人接触不上,了解即可。

1.1.3 什么是数据中心网络?

传统机房

数据中心,显得特别高端,很多人会晕,但说机房,相信大家都很熟悉。其实数据中心就是一个现代化的机房。传统中小型机房,可能十分简陋,随便部署两台交换机,用网线连接起来,甚至没有机柜,下面我们先来看一下传统机房到底长什么样。

最寒碜的屋顶机房

简单的楼道弱电箱(这也算“机房”)

标准机房

通过上面两个简易机房图片,你会发现,网络设备也没你想象那么脆弱,如此恶劣环境,还能运行近10年。大家都知道,机房环境恶劣,网络设备故障率肯定高,但原因是什么,很多人说不清楚,给大家两点比较正式的解释:

  • 据厂商维修中心反馈,交换机故障率最高的部件是风扇。条件差的机房,不是封闭环境,风扇容易积灰,造成内部散热不足,设备温度升高,电子元器件容易受损,从而发生硬件故障;
  • 各大网络设备厂商底层系统都比较稳定,故障率和BUG其实并不高,大部分单位设备配置完成后,几年都不需要变动。日常运维面临更多的问题是:网线被老鼠咬坏,水晶头接触不良,光纤被挖掘机挖断这类物理层故障,所以标准机房各种线缆需要走桥架和管线,都是为了最大程度降低物理故障。如图所示,金属桥架和PVC管,再也不用担心我的网线被老鼠咬。

金属桥架图片

塑料管槽图片

现代化数据中心

数据中心是大型现代化机房,大型数据中心项目主要集中在运营商、互联网、金融、大型企业、政府、公安等超大型客户。但是数据中心至少名字比机房“洋气”多了,高端大气上档次,所以现在很多单位机房建设干脆也叫数据中心项目。为了方便大家理解,先给大家看几个超大数据中心,到底长什么样。

谷歌数据中心/Facebook数据中心图片

NJ1数据中心/黄石超算中心

数据中心是IT基础设施、硬件设备、软件应用系统的有机结合体,所以大型数据中心建设也十分复杂,考虑层面很多,比如:

  • 数据中心基础设施包含:机房装修、机柜布局、供电系统、制冷系统、综合布线、消防、防雷等;
  • 硬件设备包含:网络、服务器、存储容灾备份、网络安全设备等;
  • 上层软件应用包含:数据库、中间键、虚拟化软件、云计算平台软件等等;
  • 作为普通人,不可能对数据中心每个系统都精通,但对整体架构要有所了解,如果想往数据中心方向发展,可以选择一两个方向,深入学习,比如数据中心网络、存储、虚拟化等等,精通一两个方向,再有全局认识和理解,这类人十分吃香。

1.1.4 一张图理解网络世界

互联网架构如图所示,由大型园区网、分支机构(也就是小型园区网)、移动办公(可以理解成家庭用户,可以理解成微型园区网)、数据中心网络、运营商广域网/城域网组成。本专栏主要研究大型园区网架构与设计,当然只要把大型园区网搞明白,分支机构和移动办公网络,就小菜一碟了。