网络数据传输性能分析与改进

引言： 报社的印前网络系统存在的工作繁忙时段网络数据传输速度下降的问题。本文通过调查与分析，从网络系统拓扑结构和网络系统数据信息交换两个方面入手，找出主要问题存在的原因，为网络系统改造提供参考依据。

现有网络系统的拓扑结构分析

在图1所示的研究目标单位报纸印前出版系统网络拓扑结构图中，各组成部分网络连接设备都使用了数据交换机，并以数据交换机为中心节点，根据实际需要，分别通过使用光纤、千兆5类或超5类双绞线、非屏蔽双绞线等传输介质，呈星型连接网络应用设备。整个局域网以思科CISCO4506核心层数据交换机为中心节点，各功能区的网络应用计算机使用中兴接入层交换机进行连接，思科CISCO4506核心层数据交换机与接入层交换机进行连接后，使之成为一个整体。

但通过对整个印前网络系统的数据交换规律的分析，可以看出，现有网络系统出现时段性网速下降的主要原因在于网段功能划分不够完善。其主要表现在以下几个方面。

1.部分关键网段设备配置不合理，造成数据交换信息量过大。在网络主控部分，两台数据信息交换比较频繁且信息量较大的服务器共用了一个接入层交换机，使之在敏感时段成为网络传输瓶颈；而另一台接入层交换机连接的专用服务器数据交换压力小，但是，用于保存印前排版的文字图像文件的服务器数量不够（或存储空间小）。在印刷厂排版输出中心部分，没有使用接入层交换机，而是使用的光纤转接设备和普通集线器，交换设备之间的匹配没有得到最大优化，且还存在光纤转接设备这一中间环节。

2.与互联网连接时数据交换压力较大，影响了整个网络系统的运行效率。

整个印前网络系统只有一个与互联网连接的端口，且每一个组成部分都需要实现共享上网，在某些时段还存在大信息量的文件接收和发送。另外，在敏感时段，印刷厂还需要通过互联网接收外地承印报纸制版输出文件的接收。在整个网络系统中，通过局域网和互联网进行交换的数据都需要共用相同网络交换设备，出现大信息量的数据传输时，就可能在交换设备处造成网络拥塞现象。

3.工作站操作系统混用，在一定程度上会影响数据交换效率。由于印前网络系统中的核心功能软件及一些印前处理软件的设计开发，是以某种计算机操作系统为平台进行的，这些软件的应用也只能在指定的操作系统下运行，或者是只有在指定的操作系统下运行更为稳定。而在网络系统中，所有工作站中出现操作系统混用，虽然，使用的网络通信协议都是TCP/IP，在实际应用，也一定会对整个网络系统的稳定运行造成影响。这种情况主要表现在整个网络系统中的日报采编平台、晚报采编平台和印刷厂排版输出中心这三个网段区域，在这三个区域主要集中使用系统的核心软件——采编系统和印前处理软件，这些软件当前的版本都只适用于Windows XP操作系统下。

图1 报纸印前出版系统当前的网络拓扑结构图

网络系统结构的调整

通过以上对印前网络系统拓扑结构和数据交换规律的分析发现：该网络系统在报纸印前处理的繁忙时间，由于存在大信息量的图文数据文件（特别是彩色图像文件）需要频繁交换，而且只是涉及少量网段和交换设备，从而造成局域网数据交换拥塞；核心层与接入层数据交换机品牌不一，存在数据交换算法差异，数据交换设备的最大效率没有得到充分发挥；整个局域网共享上网出口只有一个，且专线接入带宽较小（5兆光纤接入），同时，还存在办公与非办公混用的情况，与互联网进行数据交换的不稳定因素较多；部分网段网络交换设备配置落差太大，且存在多余环节，影响数据交换效率；整个网络系统工作站中存在多种Windows操作系统版本，且计算机硬件配置偏低，也影响到了数据交换效率。以上这些影响网络系统运行效率的因素，在图1所示的网络拓扑结构图中，所涉及的区域主要在网络主控部分、数字报手机报网站部分、印刷厂排版输出中心部分和两报采编平台部分。解决问题的方案要点是：通过增加或升级作用于整个系统的网络节点和重要网段中的网络节点，解决局部网络拥塞问题；同时，对访问频繁、数据流量大的节点进行调整分流。

在主控部分的网络结构调整中，主要是对两个数据交换较为频繁、信息较大的服务器与接入层交换机进行重新分类连接，将采编系统服务器和新华社传稿接收文件服务器从同一个接入层交换机接入中分开；对接入层交换机进行升级，将原来的中兴ZXR10-3906接入层交换机更换为思科CISCO3750接入层交换机；增加图文数字文件服务器的数量，并进行重新分类；内部网络线路还是以千兆网线连接为主，接出线路则以光纤（楼栋之间）和千兆网线（同一楼栋内）为主，由于整个网络系统中工作站使用的网卡最大数据传输速度在每秒百兆之内，且互联网接入的带宽不到十兆，在主控部分使用传输性能更高的网线并没有必要，而没有使用百兆网线的主要原因是基于多路访问的需求和增强网络核心部分可扩展性等方面的考虑。另外，为了采集实验数据的准确性，针对主控部分的局域网调整，还应包括对数字报手机报网站部分、日报晚报采编平台部分和印刷厂输出中心部分的交换设备进行调整。调整构建后的主控部分网络结构如图2所示。

图2 调整后的主控部分网络系统组成结构图

在网站部分的网络结构调整中，主要涉及到的区域主要包括数字报手机报网站部分、主控部分，同时，对其他区域的网络结构进行调整，以数据交换分流为主要目的。在对主控部分的网络结构调整中没有更换的中兴ZXR10-3906接入层交换机统一更换为思科CISCO3750接入层交换机，并对连接线路进行调整后，在网站部分增加一台思科CISCO4506核心层数据交换机，通过这台交换机增加一个互联网接入点。通过设置两个互联网关网的IP地址，根据应用需要和数据交换流量现状，将原来的一路共享局域改为两路共享。日报晚报采编平台共享主控部分设置的一路，网站发布不平台、印刷厂输出中心、行政办公平台及职工休息平台共享网站部分设置的一路，所有工作站通过网络配置参数设置各自的互联网接入网关。

结论

通过对原有的印前网络系统中的几个重要组成区域（实际上关联了整个印前局域网的所有区域）的网络结构调整后，依据实验过程对局域网和互联网中数据交换的测量数据结果显示，调整后的印前网络系统数据传输速度有了明显提升。