树形网络拓扑结构以及与地址结构相关联的特点为网络带来一系列的好处。
首先,树形结构是一种确定性结构,数据包在网络中的流向是可预测的,因而网络行为也是可预测可确定的,网络成为可控制可管理的网络无限层次树形笔记本。ISP可以把网络管理简单地分成两层:逻辑节点的管理和全网的管理。前者监测逻辑节点中各交换机、逻辑节点中各内部信道、逻辑节点与其他逻辑节点之间的信道(外部信道)的状态、流量、性能及计费信息等。全网管理则更为简单,它只要综合各逻辑节点的管理信息,形成全网的网络状态图、外部信道负荷状态图以及收费数据库等全局信息和全局显示。另外,树形结构的网络是可扩展的,横向可以增加逻辑节点的扇出数,纵向可以增加树的层次数,以容纳更多的用户接入网。
其次,由于通信路径的确定性,易于实现路径资源的管理、分配和准入控制,因而能提供真正意义上的服务质量保障(QoS)。要真正实现QoS必须在3个环节上加以控制和管理:资源管理,准入控制,输出调度。资源管理是对通信路径上的信道容量、端口缓冲能力等资源加以登记和分配,保证能满足已接纳的通信流能获得足够的资源。准入控制则依据资源管理中提供的资源余量信息,接纳或拒绝新的通信要求,防止过度的通信量争夺资源。输出调度则按照通信流不同的优先等级管理输出队列。目前的互联网是无法做到QoS的,连数据包走的路径都不确定,怎么能做到沿路径预留资源以及准入控制?
第三,通信路径的确定性还使得通信负载的估算与信道容量的配备有了依据,避免当前网络中普遍存在的网络负载不均衡而造成的资源利用率低下,避免了复杂而效果不佳的流量工程(TE)带来的负担,使得信道容量的配备不再带有盲目性。
第四,树形结构将网络拓扑结构与地址结构相关联无限层次树形笔记本,可以用IP交换代替IP路由,从而避免全网规模的路由信息交换,避免了路由表的维护、管理和更新,避免了为IP包查询庞大的路由表或其衍生出来的转发表。由于转发一个IP数据包的工作十分简单,大大提高了IP数据包的转发速度,提高了网络的性能。
第五,树形结构使得网络事件局部化,例如任何节点或信道的失效和恢复,都不会影响远程的数据包交换算法。同时,逻辑节点的配置和管理,远比路由系统的配置和管理简单,网络运行维护人员的操作失误不大可能发生,即使有某些操作错误也不会像路由系统那样对全世界的网络产生影响。因为边界网关协议(BGP)不再存在,所有核心路由器每天都要处理数百万BGP更新和撤销的重负不再存在。
第六,网络本身的安全得到了极大的加强。现有网络中,核心路由器端口的IP地址与用户主机IP地址处在同一个地址空间中,任何用户都可以组织对任何一个核心路由器的分布式拒绝服务攻击(DDOD)。在层次交换网络中,骨干网和用户网的地址空间可以很容易地分离无限层次树形笔记本,用户数据包只能穿越骨干网而不能打扰骨干网设备。另外无限层次树形笔记本,现有互联网中,用户可以使用虚假的源地址,逃避对其不良行为的追踪。层次交换网络体系结构中,用户网络的地址前缀与骨干网边缘设备端口的地址前缀是相同的,任何冒用其他用户网络源地址的行为立即得到判定并报警。而用户网内部的地址真实性管理是比较简单的。
第七,逻辑信道技术控制了一批物理信道,拥有两方面的好处:个别物理信道的失效,略为减小了逻辑信道的总容量,仍能保证正常的通信,体现了信道自愈的能力,为提供QoS提供了必要条件;增加了扩充信道容量的手段,要增加逻辑信道的容量,既可以增大每根物理信道的带宽,也可以增加物理信道的数量无限层次树形笔记本。
第八,网络设备的复杂性、可靠性、成本、耗电等都可以获得很大的改善。
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