xx鋼鐵園區網絡項目方案建議書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 教育部推動下的 35 所示范性軟件學院提供基于 “ 思科網絡技術學院項目 ” 的全面的網絡技術課程體系。思 科每年在國內舉辦上千場技術報告會和研討會，向國內介紹當今世界最新網絡技術和產品。 除了支持網絡人才的培養，思科還發揮其技術經驗和優勢回饋于社會， 2020 年 5 月，思科向衛生部及中國疾病控制中心捐贈價值 2150 萬元人民幣的設備和服務，協助建設國家、省、市、縣四級防疫專網，為抗擊非典做力所能及的工作。 思科系統公司在中國的服務與支持日臻完善。目前，除已建成北京技術支持中心（ TAC）和北京、上海、廣州、成都備件庫外，還提供中文 3W 服務與支持，包括 24 小時全球電話熱線服務和中文電子郵件服務以及各種技術培訓。經驗豐富的 思科工程師不僅為用戶解決各種問題帶來了極大方便，更重要的是加強了思科系統（中國）網絡技術有限公司代理商的技術能力，使其能更好地在第一線為用戶提供直接的支持。 在中國，思科系統公司積極謀求和其他廠商廣泛的、全方位的、深層次的合作。思科所有的銷售業務都是通過渠道伙伴進行的，思科非常重視與渠道的合作，而且在這方面也有一套成熟的管理體制。這套體制以誠信、價值為基礎；以分享、影響、保持為原則；以 “ 授人以漁 ” 為理念。思科通過認證、培訓和全方位的服務與支持體系構建的獨特渠道平臺，使思科系統公司的用戶可以享受全方位的技術支 持、系統維護、人員培訓等服務。 多年來，思科系統公司積極參與了中國幾乎所有大型網絡項目的建設，把最先進的網絡技術和產品以最快的速度帶給中國用戶，使他們能夠及時改善計算機網絡及相關基礎設施。這些項目既包括中國金融骨干網、中國教育科研網以及海關、郵政等系統網絡的建設，也包括中國電信、中國聯通和中國網通等電信運營商的網絡基礎建設；既有全國范圍的骨干網絡建設，也有針對新興電信增值業務的設備部署。 2020 年 9 月，思科總裁錢伯斯訪華，并宣布將在未來 5 年內投資 3200 萬美元于上海建立研發中心。在未來 18 個月內，思科公司 上海研發中心將雇傭約 100 名優秀人才。上海研發中心將增強思科公司定制化產品的能力，從而滿足中國、亞洲乃至于全球電信運營商不斷變化的需求。這個研發中心的成立，不僅將支持思科公司的全球技術開發戰略，同時也是思科公司持續加強對中國投入的重要戰略組成部分。 2020 年 10 月，該研發中心正式啟用。 中國社會信息化、網絡化建設不僅需要領先的網絡技術和設備，更需要正確建立和充分應用互聯網的成功經驗和策略咨詢。思科互聯網商業方案部（ IBSG）積極與用戶分享思科應用互聯網的成功經驗。在《財富》 “ 全球 500 強 ” 企業中，已有 280 多家企業的總裁和首席信息官分享了思科經驗。美國《商業周刊》對此評論說，由于思科處在互聯網經濟的核心，它比任何其他公司都更適合于領導和推動全球經濟企業發展向互聯網轉型。 思科系統公司為建設一個信息化的中國社會不斷貢獻著自己的力量。思科相信，未來中國的前景將更加令人興奮，思科期望不僅能參與到中國的市場，在不斷變化的市場和行業中找準自己的定位和方向，成就更高的境界。而且能夠成為中國優秀的企業公民，能夠回饋社會。 2 網絡基礎平臺 技術方案設計 技術方案總體設計目標 高可用性 對于 XX 鋼鐵園區 網這類 制造業生產 網絡， 高可用性是進行網絡設計的基本目標。高可用性是指一方面要保證導致網絡不可用的設備故障時間極短，另一方面，還要要保證網絡能夠滿足各類數據傳輸的需求，不會因性能下降而導致不可接受的響應時間； 在達到高可用性的目標網絡設計中要把先進的技術與現有的成熟技術結合起來，充分考慮到 制造業生產 網絡應用的現狀和未來發展趨勢。設計中將采用高可靠性的網絡產品和完備的網絡備份策略來滿足可靠性的要求，對于不同層次的設備和線路進行不同級別的可靠性設計，使網絡具有故障自愈的能力。可靠性設計不僅包括網絡設備等物理設計的可靠性，同時包括路由等 邏輯設計的可靠性。 XX 鋼鐵園區 網的骨干網絡的可用性應當達到 %的目標。 高安全性 特殊的 生產型 業務性質決定了網絡安全對于 XX 鋼鐵園區 網有著極為重要的意義，在網絡設計過程中采用一體化的網絡安全設計思想，從而充分保證網核心骨干、匯聚、邊緣接入多個部分網絡訪問的高安全性，將來可以實現到自防御網絡體系的平滑升級。 可擴展性 業務的發展對網絡的需求是不斷變化的，網絡應用系統為了滿足這些需求也會隨之變化。面對不斷變化的情況和需求，網絡應當能夠作出快速和有效的反應。因此，網絡必須具備良好的可擴展性，應支持核心業 務系統的不斷擴展，適應未來業務的發展和變化。同時，網絡結構應當能夠變化，具有靈活的伸縮能力，網絡設備可以擴充和升級。 可管理性 隨著網絡規模的不斷擴大和網絡的不斷復雜，網絡的維護量隨之增加。整個網絡的可管理性變得尤為重要。因此，網絡系統應當具有統一的可管理性，建立統一的網絡管理平臺。不僅實現對網絡設備的管理，同時實現對網絡策略的管理和不同協議的多級維護。 先進性 采用國際領先的網絡產品和相關技術，支持業界最豐富的網絡應用協議，支持現有業務和將來增加的新業務，保證骨干網上各類業務可靠傳輸和服務質量，滿足XX鋼 鐵園區 網 未來業務快速發展的需求。 技術方案設計原則 層次化原則 在 XX 鋼鐵園區網 未來網絡架構設計中，為了實現一個可管理的、可靠的、高性能網絡，我們將采用層次化的方法，將網絡分為核心層、分布層和接入層三個層次進行設計。這種層次結構劃分方法也是目前國內外網絡建設中普遍采用的網絡拓撲結構。在這種結構下，三個層次的網絡設備各司其職又相互協同工作，從而有效保證了整個網絡的高可靠性、高性能、高安全性和靈活的擴展性。 拓撲結構如下圖所示： 其每一層的網絡設備功能描述如下： ? 核心層：提供高速的三層交換骨干 ? 核心層 不進行終端系統的連接； ? 核心層少用或不實施影響高速交換性能的 ACL 等功能。 ? 分布層：作為接入層和核心層的分界層，分布層完成以下的功能： ? 本功能區 VLAN 間的路由； ? IP 地址或路由區域的匯聚； ? 接入層：提供 Layer2 或 Layer3 的網絡接入，通過 VLAN 定義實現接入的隔離。網絡接入層具有以下特點： ? 接入 層接入端口 規劃容量根據 實際使用情 況具有一定 的擴展性； 上述每一個層次結構內部需要采用冗余的架構來保障該層功能的穩定可靠。 標準化原則 網絡設計中所用的各種管理信令、接口規程、協議須符合國際標準，便于擴展 和網絡的互連互通。支持國際上各種通用標準的網絡協議和標準等，支持大型的動態路由協議，支持策略路由功能。保證與其它網絡（如 互聯網 等）之間的平滑連接。 XX 鋼鐵 園區 網絡架構設計 整體網絡拓樸結構設計 整個網絡采用層次化設計原則，從網絡的邏輯結構來看，網絡分為三層，即：核心層、匯聚層和接入層。核心層由共 4臺核心路由交換機組成，核心路由交換機之間通過 10G萬兆光纖網狀冗余互聯形成高速萬兆核心層。各 匯聚層路由交換機通過 萬兆光纖分別冗余上聯至核心路由交換機。各個 接入交換機 也通過雙千兆光纖冗余上聯至兩臺匯聚路由交換機 。 數據中心 交換機分別通過 2條 萬 兆上聯至 核心 路由交換機， 網絡出口 交換機分別通過 2條千兆 上聯至核心交換機。 網絡的總體結構設計如下圖所示： 網絡系統功能 本方案選用 10GE 萬兆以太網絡技術，同時選用了 Cisco 公司成熟、穩定、先進的企業級最高端路由交換機，并對 XX 鋼鐵園區 網絡進行優化設計，使 園區 網絡系統具備豐富的網絡系統功能，為 XX 鋼鐵 業務的穩定運行奠定了堅實的基礎。 XX 鋼鐵園區 網絡系統功能總結如下： ? 高速 L2/L3 層數據傳輸：核心層至匯聚層 10GE 冗余鏈路，匯聚層至接入層 1GE冗余鏈路。 ? 持續可用性（ 高可靠性）：核心節點、匯聚節點采用冗余雙設備，核心節點之間網狀冗余連接，核心節點和匯聚節點之間雙鏈路冗余互連，接入節點雙鏈路冗余上聯至匯聚節點 ，使用高度智能的動態路由協議，核心和匯聚設備均采用雙電源的冗余配備。 網絡系統 在設備級、鏈路級、系統級均 具備極高可靠性。 ? 提供 MPLS VPN 功能：所有核心節點路由交換機及所有板卡、 20 臺匯聚層 1 節點交換機及所有板卡均具備全部 MPLS 功能，可以為 XX 鋼鐵園區 網絡提供完善的MPLS VPN 功能。 ? 提供 Multicast 組功能：本方案中選用的所有 Cisco 路由交換機均具備豐 富的組播功能，不僅具備所有其它廠商設備所有組播功能外， Cisco 還提供其它廠商不具備的更優化、更高性能的 SSM 和 IGMPv3 功能 ,同時 Cisco 網絡系統還提供獨有的 MPLSVPN 內組播功能―――該功能對 XX 鋼鐵園區 網絡視頻監控業務非常有用。方案中選用的 CISCO 路由交換機都支持組播管理 MIB，可以通過 Cisco組播網絡管理軟件（ CMM）進行組播管理，可以打消用戶對組播流像是“黑夜行船”無法控制的顧慮。 ? 提供豐富的 Qos 功能：本網絡系統提供 DiffServ Qos 機制，避免了瞬時擁塞造成關鍵業務、關鍵數據丟 失，確保網絡系統的持續可用。 ? 提供了豐富的網絡安全功能： Cisco 網絡設備本身具備許多豐富的安全防護功能，從而使網絡系統自身具備極高的威脅抵御能力，同時利用 PIX 防火墻、IPS/IDS 入侵檢測設備， 或采用 6500 平臺上的安全服務模塊， 更進一步提高了網絡系統的安全防御能力。 技術性能說明 方案中選用的 Cisco 設備主要性能說明如下： ? 核心 Catalyst6509E 交換機具有單引擎工作下 720Gbps 分布式交換處理能力，L2/L3 分組硬件轉發速率可達 400Mpps。 ? 匯聚交換機 1Catalyst6506E 具有 單引擎工作下 480Gbps 分布式交換處理能力，L2/L3 分組硬件轉發速率可達 240Mpps。 ? 數據中心 交換機 Catalyst4948 具有 最高 136Gbps 交換能力， L2/L3 分組轉發率達 102Mpps。 ? 接入交換機 Catalyst3750、 3560、 2960 具有 最高達 32Gbps 交換矩陣， L2/L3 分組轉發率達 39Mpps。 ? PIX535 防火墻交換處理能力達 ， IPS4255 入侵檢測在線處理能力達500Gbps。 ? 路由器： o Cisco7600 路由器： OC192（ 10Gbps）級別的服 務匯聚平臺 o Cisco7300 路由器： OC48()級別的路由器平臺 o Cisco ISR 路由器：支持數據、語音、安全、加密等功能的全業務路由平臺 由 Cisco 網絡設備 經 優化設計而組建的 XX 鋼鐵園區 網絡系統具有關鍵性能如下： ? 網絡系統 動態 路由收斂時間小于 300 毫秒。 ? 網絡系統組播 路由 切換時間小于 1 秒。 核心層設計 核心層 配置 4臺高性能路由交換機 Catalyst6509E，分別放置于 2個不同位置的 主控機房 ,實現設備 /物理地點的雙重冗余 。由于核心層的主要作用是負責在各匯 聚層設備之間的第三層數據交換和路由，所以需要有很高的處理交換能力和安全穩定性。所以在這里選擇使用 4臺 Catalyst6509E路由交換機， Catalyst6509E有著非常高的多層交換能力。它使用 Cisco的先進技術： ClassBar高速無阻塞交換距陣， Supervisor 720G交換引擎模塊可使整個路由器的交換能力達到 720Gbps，這足以應付目前大型園區網絡的需要和將來的業務發展的需要。同時 Catalyst6509E還具有很高的可升級擴展能力，使交換機的處理能力可以隨著使用端口數的增加而提高。整機 的第 3層交換能力可達 400Mpps。 每臺核心路由器的配置如下： ? 配置 SuperEngine 720路由引擎； ? 配置雙電源系統； ? 配置 4口萬兆光纖模塊三塊，每臺提供 12個單模萬兆端口； ? 配置 48口千兆光纖模塊一塊，每臺提供 48個單模千兆端口； ? 配置 48口千兆電口模塊一塊，每臺提供 48個千兆電口； 4臺核心 Catalyst6509E交換機采用萬兆光纖方式實現網狀連接，保證了整個核心層有極高的可靠性，同時可根據業務流量用雙萬兆鏈路可以實現綁定技術，實現了極高的性能。每個核心節點 機房 配置的兩臺萬兆核心 交換機之間通過 1條 萬兆兆以太網端口以全雙工 方式連接，實現 10Gbps全雙工帶寬的冗余備份能力。 48口千兆單模光纖 和 電口模塊用于連接 IDS/Firewall等其它直連 網絡 設備 。 設計特點： ? 實現了極高的可靠性。任何一處、任何一點、任何線路的故障均不影響整個核心網絡的運行。 ? 實現了極高的性能。除了核心設備本身極高的性能外，由于采用了鏈路冗余 連接，核心節點之間可實現 10G級別 的連接帶寬。 ? 全網狀的核心網，保證了來自匯聚節點的流量能夠經最短路徑轉發至目的地，而無需經其它設備中繼轉