主幹網

主幹網是一種大型的傳輸網路，它用於連接小型傳輸網絡，並傳送數據。

（1）在本地層面，主幹網是一條或一組線路，提供本地網絡與廣域網的連接，或者提供本地局域網之間跨距離的有效傳輸。（例如，兩棟大樓之間）。

（2）在互聯網和其它廣域網中，主幹網是一組路徑，提供本地網絡或城域網之間的遠距離連接。連接的點 一般稱為網絡結點，或者通訊數據轉接交換（DSEs）。

主幹網有兩種類型:一種是分佈式主幹網,它貫穿於建築物或校園,為局域網提供連接點:另一種是緊縮主幹網,它以網絡集線器和交換機的形式存在。圖B-1所示為這兩種拓撲結構。一個混合配置將幾個緊縮主幹網集線器或交換機與一個分佈式主幹網連接在一起。

分佈式主幹網是基於分佈式路由通道的結構。圖B-1左側的分佈式主幹網説明網絡(此處為FDDI環)是如何延伸到建築物中的每個部門或樓層。每個網絡均通過路由器連接到主幹網。類似於以上的解決方案，每一個LAN子網的內部成員之間互相競爭帶寬。FDDI由於是環形拓撲而添加了容錯功能。如果其中的某個路由器出現故障,該網絡的其他部分仍保持連接。

分佈式主幹網滿足了連接需求，儘管如此，採用分佈式主幹網有兩個重要的不利之處：

（1）共享介質主幹網絡提供的帶寬受到其上運行的網絡技術能提供的數據速率的限制。在很多時候下，這就是快速以太網或FDDI。當主幹網帶寬需求增加時，共享介質技術的採用會帶來性能的下降。

（2）將路由設備分佈於整棟大樓裏的花費非常大，而且分散這些設備會使管理變得複雜。

在右側顯示的緊縮主幹網中,電纜從每個部門(或樓層)的網絡敷設到中央集線器或交換機(通常位於建築物的佈線室或管理中心)。主幹網簡化成集線器或交換機而網絡配置成星形接線拓撲。集線器或交換機使用各種體系結構設計,如總線、共享存儲器或矩陣。主幹網通常是一個將其他網絡連接在一起的網絡。在交換網絡設計中,主幹網沒有一個明確的定義,它通常只是將附屬網絡通信量聚集到一起的高速交換網絡。

迄今為止,主幹網僅侷限於一座建築物。主幹網可將校園環境中的多個網絡鏈接在一起,還可將廣域網鏈接中的網絡連接到一起,圖B-2所示為這兩種方法。FDDI的容錯環形拓撲比較適合於校園主幹網。另一個解決方案是與中心交換機相連的吉比特以太網光纖鏈路。

對廣域網而言,這兩種方法均可採用。圖B-2的右側所示為專用網絡方法。安裝專用租用線路可將所有站點連接在一起,但該方法成本高,尤其是當站點彼此間相隔較遠時,更是如此,這是由於租用線路的成本隨距離的增加而增加。

構建廣域主幹網的一個更佳的方法是利用提供幀中繼、ATM或其他相似服務的電信公司和服務提供商的網絡。

2021年4月20日，“未來互聯網試驗設施FITI”高性能主幹網開通儀式在清華大學舉行。FITI是當前全球規模最大的互聯網試驗設施，是中國信息領域第一個國家重大科技基礎設施項目，未來網絡試驗設施的重要組成部分。在FITI的助力下，中國擁有作為下一代互聯網開始標誌的IPv6地址數於4月初躍居全球第一。FITI主幹網核心節點分佈在全國31個省區市，核心節點間的帶寬達到200G；同時支持不少於4096個大規模試驗網絡，實現了與國內外IPv4/IPv6試驗設施的互聯互通 ^[1]  。