如何規劃二十一世紀校園網路骨幹

二十世紀人類最偉大的發明可能就是網際網路，不論你同不同意，網際網路已經深深的影響我們的生活。網際網路本來就是學術單位在自由分享環境下的產物，就算目前大量應用於商業用途上，然而很多重要的協定發展及研究工作都還是在學術單位繼續發展。回顧網際網路三十年來的發展，可以預見網際網路發展的速度並未曾慢下來。那我們如何在三十年後的今天，規劃一個可以跟的上時代需求的校園網路呢？！

二十一世紀網路設備發展重點在於提供高效能、高可靠度、多種介面及多網路協定支援方面發展了很長的一段時間。但時至今日，這些雖仍是發展上的重點，但由於技術上日漸成熟，已退居次要的角色，甚至退化成不重要功能。在二十一世紀的今日，設備不僅是高效能，更要服務品質保證，不僅是高可靠度，更要服務不中斷，多種介面會轉化為單一介面，由多種協定會被 IPv4/v6協定統一，最重要的是大量的安全機制支援。顯而異見的，網路設備的發展需求已大大的不同於以往的網路世界。



維護一個校園網路最基本的需求
面臨所有網路介面都走向不斷攀升更高速的乙太網路介面，從 10M、 100M、 1G到 10G，而其它上個世紀群雄爭霸的各種介面將不太容易再現，單一化介面可以簡化管理上的負擔，且乙太網路發展至今的成熟技術，不論未來往 40G甚至 100G發展，相信都不是問題，這好比電腦 CPU在還沒有發生散熱問題之前，每 18個月速度便增加一倍。短期來看，這幾年 10G一定會變成乙太網路介面的主流，而 Cost呢？目前 10G介面己經便宜到足夠大量建置的程度，以核心端 Layer 3功能 10G介面來看，建置成本約等於 5到 7個 Gigabit埠。但效能的重要性確比不上 QoS，新一代網路不可避免的走向「多網合一」，最典型的就是電信業者喊出的 Triple Player（ Data、 Voice、 Video），在多種應用混合的網路上，最重要的就是要能保證有穩定的服務品質。穩定的服務品質有賴良好硬體設計支援，而以往使用 4個 Queue搭配 L2/L3/L4等 QoS協定支援將不敷使用，未來不但會有支援 8個 Queue甚至更多的 Queue以支援更多的 Service，甚至會有多層次 Queue以區分多個用戶使用多種服務支援，而 L2/L3/L4等對應的 QoS機制也會陸續擴充到保證服務品質的程度。

影響整個校園網路應用發展的 IPv6
IPv6 的重要性不只是因為 IP位址的短缺，另外也解決許多 IPv6協定先天上的弱點問題。但不幸的是，我們不可能重頭來一次，直接將現有 IPv4網路直接換成 IPv6網路，舊有 IPv4設備大部份也不可能透過 Upgrade Firmware支援 IPv6。所以 IPv4和 IPv6必然的必需並存很長一段時間，有關 IPv4和 IPv6互通已可以寫成專文討論，在此不多綴述。重要的是，現階段網路建置的核心設備必需考慮到 IPv6的支援，而目前核心設備所提供的支援可分為下列幾個層面來看：

1. IPv6 L2 VLAN 機制 (Protocol VLAN)
2. IPv6 路由機制 (含 RIPng、 OSPFv3等 )
3. IPv6 硬體晶片 (IPv6 wirespeed routing)
4. IPv6 安全機制 (IPv6 ACL、 IPv6 DoS Protect)
5. IPv4/IPv6 互通機制 (Dual Stack、 6to4等 )
6. Virtual Switch

我們可以發現，業界並沒有完整支援 IPv6機制的廠商，使用者只能就網路環境選擇最適合使用的設備來建置，例如 Extreme的 BD10K支援 Virtual Switch及 IPv4/IPv6 dual stack機制，就很適合各校在 IPv4及 IPv6並存的環境中使用，直接將 Internet及 Internet 2介接作切割並同時支援。

在 IPv6相關協定快速發展的這段時間，持續提供新功能及無服務中斷的支援也是很重要， Extreme同時在硬體及軟體同時提供良好的支援；硬體部份， Extreme以 Programmable ASIC (註 -1)取代 ASIC，可以完整支援未來新協定，不論是 IPv6甚至未來的 IPv7皆有支援的可能；軟體部份， Extreme更是領先 Switch業界，提供模組化作業系統 Extreme XOS (註 -2)。模組化作業系統可直接 Upgrade部份軟體功能，且完全不影響線上服務，舉例來說：當 IPv6路由機制 OSPFv3多了一項新功能支援時， Extreme XOS只需 Upgrade OSPFv3模組，並重新啟動 OSPFv3功能即可，使用者服務完全不受影響。

新一代校園網路核心多 10G埠整合防禦機制
最後讓我們來看看有那些安全機制是必需的，以往我們可以想到的，網路受到攻擊的同時，網管人員幾乎是事後很久以後才了解發生了什麼事，第一時間往往束手無策。不論你已分析了 Netflow、 sFlow還是 port mirror加上除錯機制，似乎總是不足。相對於傳統以軟體方式提供 flow機制分析效能不足的問題， Extreme採用 Programmable ASIC的同時將 CLEARflow (註 -3)機制內建於交換核心內，使新一代校園網路核心可以在多個 10G埠上支援分析機制。 CLEARflow除分析流量外，更進一步提供異常流量反制機制，可以選用 Selective port-mirroring、 SNMP Trap、 CLI等反應方式，這是下一代核心網路以強大功能提供內部網路防禦機制。 Extreme已將此部份機制實作配合 Sentriant (註 -4) 防禦設備，成為市面上唯一實作多個 10G介面防禦機制的解決方案提供廠商。

除異常流量防禦機制外，另一個重要性不相上下的安全機制就是使用者認證機制。未來的使用者認證機制會更安全、結合更多的使用者控管功能，不但是使用者 Mobile機制、 QoS設定、存取資源等甚至時間、地點也可能結合在一起，另外亦可能結合 Host Integrated機制，以確保網路環境安全。

總而言之，未來校園網路將面臨更多的挑戰更多的應用，相對的需要功能更強大更有彈性的軟硬體。極進網路 (Extreme Networks)領先業界不斷精益求精，在 2003年率先發表模組化作業系統及 Programmable ASIC應用，當其它廠商在苦苦追趕的同時，又在 2005年整合內網安全機制及交換設備提供業界唯一多 10G埠整合防禦機制。極進網路 (Extreme Networks)並不以此滿足，今年更提出階層式 Queue實作電信服務需求。極進網路 (Extreme Networks)永遠站在網路最前線，提供你所需的網路技術及服務支援。

註 -1： Extreme Programmable ASIC應用於 BlackDiamond 10808及 12804
註 -2： Extreme XOS應用於 BlackDiamond 12804/10808/8810及 Summit X450-24t/x等設備
註 -3： CLEARflow需搭配 Extreme Programmable ASIC應用於 BlackDiamond 10808及 12804
註 -4： Sentriant為內部安全防禦設備，搭配 CLEARflow可在多個 10G埠上提供防禦機制