智能交换式IP骨干网解决方案.doc

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智能交换式IP骨干网解决方案

摘要：很明显，网络的设计要求建造一个高速ip交换主干，这个网络主干所应具有的功能可以引用欧洲网络试验室主任robertmandeville对交换式ip主干的看法
关键词：网络设计网络结构ip交换主干
一、网络需求分析
----这是一个典型的园区网，主节点由六栋楼组成，网络用户的分布、各个楼之间的位置和距离见下图1。

----网络的需求主要有：企业网的计算模式由客户/服务器向intra转移，ip将作为唯一的协议而被采用，但必须考虑如何为话音和视频应用提供足够的服务质量保证。
大幅度提高网络带宽，包括桌面、部门服务器和主干的带宽，显著改善响应时间。网络能快速有效地传送ip数据包。
容错的网络结构
集中的网络管理，特别是对虚拟网的管理必须保证灵活和安全。网络应支持动态地组建跨部门的项目小组。
较低的费用。
----由于各建筑物之间已铺好足够数量的光纤，且在距离较远的楼之间（如m2和rd2之间）使用单模光纤，距离近的楼之间使用多模光纤，所以，网络主干的拓扑结构没有布线结构上的限制，但主干上的网络设备应能同时提供多模和单模光纤接口。
----因此，楼内的网络结构比较规整，可以由一个数据中心集中连接各配线间，即形成所谓塌陷式主干（collapsedbackbone）。见右边示意图2。

二、技术解决方案建议
----很明显，网络的设计要求建造一个高速ip交换主干，这个网络主干所应具有的功能可以引用欧洲网络试验室主任robertmandeville对交换式ip主干的看法：
ip包的转发速度快。千兆以太网和atm均可达到每秒千兆位级的速度，但还需考虑这两种技术在ip传输效率、服务质量保证、价格和可管理性等方面的因素。
可为不同的应用提供不同级别的服务，并能与inter协同工作。
能支持ip上的话音应用，并透过ip多点组播（ipmulticast）支持视频应用。
适应移动的用户和工作组。网络可以自动调整配置以保证移动用户的原有身份。
有能力以线速交换第四层的数据流。
----这些看法与本次招标的网络需求是一致的，并对某些需求进一步做了细化。根据上述的需求分析，以及新一代ip交换主干的特点，本文提出以下技术建议：
----1.网络结构
----主干的拓扑结构应考虑容错性和多链路上的负载共享，以网状结构为好，但还需根据各楼内的节点数、网络应用的种类及投资等因素进行配置。主干的拓扑结构见下图3：

----楼内的拓扑结构虽说已有定论，但不同厂家的具体方案仍有不同。右图所示的结构在某些厂商的方案中经常见到，即数据中心由交换机和路由器（或第三层交换机）共同组成，当然数量视具体情况定，比如两台交换机加两台第三层交换机组成数据中心，见图4(b)。，加了延时；由于使用了成倍数量的交换机，费用也增加不少。
----更好的结构当然是完全由第三层交换机（或称为交换式路由器）组建数据中心，网络中没有通信瓶颈，桌面到服务器仅需2次跳步，而且一台设备取代二台设备，成本大大降低。如果考虑到数据中心的容错，可以用两台第三层交换机并构成冗余连接。配线间中布置新一代第2层交换机。值得引起注意的是，当采用冗余的网络结构时，数据中心交换机需要提供2至3倍于非冗余结构所需的端口数量。
图5.纯l3式数据中心
----下表1列出目前在市场上可购买到的第三层交换机的千兆以太网端口密度。
表1.第三层千兆以太网交换机的端口密度
----由于主干交换机是第3、4层交换机，支持ospf协议，所以园区网状的拓扑结构不仅可以实现连接上的冗余，而且运用ospf协议可以实现多链路负载分享。
----2.园区网络主干的技术选择
----毫无疑问，目前可行的选择技术只有2种，即622mbpsatm和千兆以太网。下面对这2种技术在与ip相关的多个方面进行了对比：

千兆以太网（以帧方式传输）
atm（以信元方式传输），atm的站点和边缘交换机支持abr未被普遍采用实现上的难易程度交换机需要高速背板的支持需要新的硬件控制器第三层交换不要求对原网络进行彻底更新需要有系统的方法设计和维护atm网需要新的硬件以支持mpoa客户用户需重新培训是否能保证网络的平滑升级新的帧格式向后兼容第三层交换不要求对原网络进行彻底更新利用mpoa在ip主机之间建立捷径式路经，mpoa要求硬件支持虚拟网用802.1q建立基于端口的vlanintra要求建立基于子网的vlan某些交换机支持基于策略的虚拟网atm的强项vlan与lane和mpoa集成在一起每个端口可属于多个vlanipmulticast第2、3层交换机使用igmpsnooping技术自动设置ipmulticast小组某些第3层交换机还支持dvmrp路由协议可以建立点到多点的虚连接第4层数据流的控制asic硬件可辨认tcp的端口号交换机可将qos/cos/tos参数应用于交换的数据流上对ip应用区分优先级无
----从以上对比可以看出，建设交换式ip园区骨干网所需的功能用千兆以太网是完全可以实现的。这主要是由于支持千兆以太网的第3/4层交换机的出现大大地增强了千兆以太网在园区的地位，原来认为的以太网的一些不足，如对多媒体应用的支持、灵活的网络拓扑结构和多链路负载分享、基于标准的虚拟网等，已被新的技术和标准所解决。某些千兆以太网交换机（如smartswitchrouter交换式路由器）在单模光纤上传输距离可达75公里，同时还支持ipoversdh/so，使得这种技术能从园区扩展到城域网。
----atm技术将继续在一定时期内在广域网领域发挥作用；对于那些要求有严格的服务质量保证（例如利用atm的线路仿真技术提供高质量的话音通讯）的用户来说，atm技术仍是值得考虑的选择。
----本文针对此建议需求书的要求，采用千兆以太网和第3/4层交换机作为解决方案的核心。下面看看这些需求在技术上是如何被满足的：
----(1)支持向intra转移
----intra与传统企业网的最大不同是信息流模式的转变，即所谓20/80规则的倒转。在传统企业网中，80%的流量发生在ip子网内部，20%的流量发生在ip子网之间；而在intra中，由于各部门均可设置自己的web服务器，用户也不关心所访问的服务器的物理位置，他们访问这些服务器时，80%的流量是跨子网的，只有20%的流量是在本部门内发生的。intra的这种流量模式要求网络的ip路由速度有大幅度的提升，这是传统路由器所无法胜任的。交换式路由器采用专用集成电路实现线速ip
，
路由性能，并可实施第4层的控制，如为各种应用保留带宽、设置防火墙、以及为不同的应用区分不同的优先级别等。交换式路由器是建造intra的最理想的骨干设备。
----(2)支持话音和视频应用
----话音和视频应用要求网络能够保证服务质量，服务质量可以由以下因素来判断：
----－延时
----－可获得的带宽
----－延时的抖动
----－丢包率
----本方案主要利用4个技术来保证服务质量：高速度和高带宽。采用千兆以太网作为骨干、桌面直接采用交换的10/100mbps，且骨干采用多链路冗余、网络的带宽远超过一般多媒体应用所需的带宽。流量优先化处理。ieee802.1p为以太网帧定义了8个优先级别，不同类别的应用被赋予不同的优先级别，支持802.1p的交换机在每个端口都设置多个输入/输出队列，这些队列的优先级别是不同的，网络管理员根据各种网络应用对服务质量的要求为这些应用制定基于802.1p的优先级别。交换式路由器与第2层交换机相比，除了能辨认数据包中的802.1p位，而且能够辨认出各种应用的信息流，并根据网管人员制定的有关服务质量的策略将这些信息流送入不同级别的队列中。交换式路由器通过复杂的队列管理机制来保证对时间敏感的应用（其数据流一般也是高优先级别的）优先被转发出目的端口，好的队列管理机制也可进行流量控制和流量整形（trafficshaping），以保证数据流不会拥塞交换机，以及获得平稳的数据流输出，这对话音和视频会议这样的多媒体应用是非常重要的。
带宽预留。透过rsvp（资源保留协议），交换式路由器可以动态地为特定的应用保留所需的带宽。另外，交换式路由器具有对应用层信息流进行控制的能力，可以分辨出不同的信息流并为它们提供服务质量保证。
利用ipmulticast技术可以使视频会议、视频点播等应用的信息流只流向需接收这些数据流的站点，而不会漫延到整个网络，并且每个multicast组之间可以互不干扰，从而保证多媒体应用的运行更加畅通无阻。
----以上技术配合使用，虽还不能实现严格意义上的服务质量保证，但实际效果却足以满足绝大多数多媒体应用的质量要求。
----(3)显著改善响应时间
----交换式千兆以太网骨干、低延时的交换机、能对流量进行应用层控制的交换式路由器，这些技术和产品均可大幅度改善网络响应时间。
----(4)容错
----网状的骨干拓扑结构，双核心交换机、冗余的配线间连接等，这些都保证了网络中没有单点故障。交换式路由器支持vrrp（虚拟的冗余路由器协议）和ospf协议，前者用于2个交换式路由器互为备份，后者用于旁路出故障的连接。
----(5)集中的网络管理和较低的总体费用
----cabletron公司的网管系统软件spectrum正可担当集中管理的任务。本方案为降低总体费用，采用了交换式路由器而不是普通路由器作为核心设备。交换式路由器的性能是普通路由器的10～100倍，而价格只有后者的十分之一。
，可以看出，这是一个容错性极好的网络结构。

图3.m1楼的网络结构
图4.r&d1楼的网络结构图5.m1楼的网络结构图6.a1楼的网络结构图7.a2楼的网络结构

图8.楼r&d2的网络结构
四、本方案实现的网络功能及方案的优势ip包的转发速度快。有第
3、4层功能的千兆以太网交换机smartswitchrouter是业界性能最好的此类交换机，可以线速进行第2、3、4层数据转发而不丢包，其交换矩阵速度可达32gbps，第3、4层交换能力超过3000万包/秒。《workcomputing》杂志今年对多厂商的千兆以太网交换机进行了严格测试，结果是smartswitchrouter获得最高分，并荣获该杂志为交换机设置的唯一一个“编辑选择奖”。
容错的网络结构。主干为网状拓扑结构，并通过ospf协议实现多链路负载分享。主干带宽达8000mbps，并具有足够的扩展性。smartswitchrouter支持vrrp协议，实现双smartswitchrouter之间的动态互为备份。楼层的交换机均由多条线路连接至楼内的数据中心，多链路之间可进行负载分享和互为备份。
可为不同的应用提供不同级别的服务，并能与inter协同工作。本方案采用的各型交换机均支持ieee802.1p标准，smartswitchrouter更具有对应用层的数据流进行控制的能力，可以保证服务质量。这种交换机还支持rip、ospf和bgp协议，并提供广域网和ipoversdh/so接口，可以和inter协同工作。
能支持ip上的话音应用，并透过ip多点组播（ipmulticast）支持视频应用。本方案所使用的各种交换机均支持igmpsnooping（igmp是ip多点组播的工业标准），其中，smartswitchrouter更支持dvmrp协议，使ip多点组播更加有效。
适应移动的用户和工作组。网络可以自动调整配置以保证移动用户的原有身份。所有被采用的交换机均支持ieee802.1q标准的虚拟网。cabletron先进的网管软件spectrum可使用户方便地对虚拟网进行管理。
smartswitchrouter可提供基于硬件的防火墙。
smartswitchrouter具有每秒400万条第四层数据流的交换能力。
smartswitchrouter是唯一的同时支持所有rmon和rmon2组的交换机。
较低的总体费用
共2页:上一页[1]2摘要：主要从资源、保护和组网三个最重要的方面来评估该传输网络的现状。通过对现有网络情况的评估，发现存在的问题及解决方案。
关键词：传输网络；问题；解决方案
1传输网络中存在的问题1.1环线路时隙紧张
两个子环（MSR1和MSR3）线路部分线路段时隙紧张，部分线路段使用率达到97%以上，形成网络瓶颈。
1.2设备槽位资源紧张
84%的设备槽位资源使用率都达到警戒值75%以上，大量设备槽位资源耗尽，特别值得注意的是TCC的10G（10-1-TCC）槽位使用率为90%，以及连接子环和主环的所有Metro3100设备槽位资源都已耗尽。
1.3无保护链问题2解决方案2.1针对环线路时隙紧张问题的解决方案而对于MSR1和MSR3，由于业务也是非集中型，因此不可能采用拆环的方式，但由于环上有若干大颗粒业务（155M），因此目前对支路板的槽位需求不大，可以考虑用2.5G级别设备新叠加环路即可。
2.2针对槽位资源紧张问题的解决方案
用别的资源较富余的设备分担该设备的负载——要求有资源富余设备、且在同一机房或位置相当；用高容量设备替换原有设备，以获得更多槽位和接入能力——一定的投资是不可避免的。
目前出现槽位资源紧张的设备主要出现在中心站，如TCC的10G设备，还有三个网络中子环与主环相连的Metro3100设备。Metro3100本身有一定的槽位限制，在配置第三块以上的S16的时候就会占用两个槽位的总线，子环与主环通过无保护链连接，由于其槽位资源不足，目前都不能配置成1+1的方式。对10G设备，则考虑用OSN9500来替换，而对于Metro3100设备，则根据其未来的承载环路数量，考虑OSN3500或者OSN7500来替换。
2.3针对无保护链问题的解决方案
假如有空余槽位，则配置1+1或者1P1保护——需要添加线路板；假如无空余槽位，则只能先采取第二个问题的解决方法，先获得更多的槽位，再配置1+1或者1P1保护。
目前主环与子环大部分都有两个接入点相连，但都是通过无保护链的方式。由于前面提到的Metro3100的槽位限制，暂时都不能直接配置成1+1保护的方式，因此考虑用更高容量的设备来替换Metro3100设备。参考文献
1邓峰.计算机网络威胁与黑客攻击浅析J.网络安全技术与应用，2007，（11）.
.传输网络中问题及解决方案飞雪

海上生明月，天涯共此时。中秋，一个温馨、团圆的美好日子，一个用诗歌美酒共邀明月来颂扬中华民族千古传统美德的良辰美景!这一天，家家户户都按耐不住浓烈情怀，吃团圆饭，品月饼，赏明月，到处洋溢着喜庆气氛。而此时的企业更是高招跌出，打造节日气氛，关注员工的情感需求，营造出一片几处笙声留朗月，万家萧管乐中秋的欢乐景象。公司是个大家庭，我司为了颂扬中华民族的传统文化，丰富员工的精神物质生活，增强凝聚力和员工归宿感，更好地体现我司大家庭般的和谐氛围，拟定于XX年年9月24或25日(农历八月十四或者十五)在xxx地举办‘同一月饼，同一世界’XX年中秋晚会。其旨在以异彩纷呈的文化活动，增强国际员工对中国悠久历史文化的认识，拉近员工与员工、员工与企业之间的距离，达到一种世界人民和平友好博爱的精神，更好的促进企业经济发展。
以同一月饼，同一世界(onemooncake，oneworld)为主题，营造欢乐和谐，与时俱进的公司气氛，提升企业形象。
一、活动分析
 
1、考虑到此次活动的参与者国外友人不少，故从中国的传统文化出发，通过故事的形式，以情入景，以景烘托情感，吸引其注意力。
 
2、考虑到欧美企业管理体制比较自由、主动，所以活动要考虑到其机动性，多让员工参与活动，烘托气氛，调动员工对此次活动的积极性与热情度。
 
3、由于欧美国家没有中秋之说，所以我们应对中秋、月亮(赏月)、月饼等在中国的来历传说及其意思重点讲解，但由于中西方文化的差异，所以形式内容力求简洁。
 
4、考虑到欧美人民的生活习惯，不喜欢太甜的食物，所以品尝月饼时月饼不易太甜。
 
5、制作一些精美卡片，上面印刷中秋节来历、典故、赏月、诗词等内容，发给员工作为此次活动的纪念，既能让员工长时间记住此次活动又能更好的了解中国文化。
 
6、此次活动应用背景转化法和组合法的创新方法。
 
优点：无需花大量精力排练节目，可操作性强，花费少。观赏性、互动性、趣味性强，容易调动员工参与积极性。
缺点：现场主持人要有很强的控制能力、言语表达能力，节目设计必须合理、有趣，让国外员工能够很好的理解参与。
二、文艺节目的大体思路
 
1、赏析部分
 
活动形式：动态或者静态影像资料播放，由主持人讲解
活动名称：中秋，你知道吗?
宣传内容：中秋节来历、典故、赏月、诗词等。如：典故嫦娥奔月、吴刚折桂、玉兔捣药等;赏月追月、行月、望月……
优点：图文并茂，增强感染力。缺点：理解程度计较难。
2、现场制作部分
 
(1)月饼
活动名称：月饼圆，月儿圆
活动形式：由面点师表演并指导有兴趣的员工制作月饼(可以以组为单位进行)，并评选出最有创意奖最受欢迎奖最正宗奖等给予奖励。
(2)孔明灯
活动名称：孔明灯，月儿明
活动形式：由专门技师现场表演和有兴趣的员工制作(可以以组为单位进行)，为以后放飞做准备。
优点：与员工互动，调动员工的积极性与热情度。
3、活动部分
 
⑴拜月、闹月、跳月、行月、偷月等
⑵品月饼、赏月亮员工相互讨论。
⑶签字员工在公司提前做好的大的孔明灯上签下愿望祝福等。
⑷天灯奔月，福撒人间放飞孔明灯放飞心情。孔明灯又称天灯、祈福灯或者平安灯，当精彩的节目演出后，大家将中秋心愿写在孔明灯上，看着挂在夜空里圆圆的月亮，趁着月色，一起点燃放飞。将节目拉向高潮
这一部分主要是大家在前面的节目中了解了相关的习俗以后，员工以小节目的形式表演出来，形成一种互动，一举推出，将此次活动拉向高潮。(节目可以提前排练好，也可以现场组织。)
注：节目具有机动性，可以更具实际情况调节。典故暂不列出。
三、活动具体安排(简)
 
第一项：活动简介
活动名称：同一月饼，同一世界xxx中秋晚会
时间:XX年年9月24/25(农历八月十四或者十五)
地点：(暂定)
第二项：活动前期准备(以时间为主线)
1、联系好各部门，协调好工作。
 
2、做一些广告宣传资料，视频短篇、海报、宣传册、卡片等。
 
3、以公告、通知等方式全面告知公司员工中秋前活动内容。
 
4、寻找公司中有才艺特长的员工，准备拜月、闹月、跳月、行月、偷月等节目。
 
5、在公司、活动现场中布置横幅、彩旗、气球等物品营造节日气氛。
 
6、通知公司主要领导，确定参加活动主要领导名单。
 
7、道具、物品准备。
 
8、主持人台词敲定演练，员工活动节目的排练。
9、现场布置，音响、灯光调试。
10、…………
 
 

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