大學校園網(wǎng)建設技術建議書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 iew 網(wǎng)絡管理軟件是華為 3Com公司對數(shù)據(jù)通信設備如路由器、交換機等進行統(tǒng)一管理和維護的網(wǎng)管產品，位于網(wǎng)絡解決方案的管理層，能夠實現(xiàn)網(wǎng)元管理和網(wǎng)絡管理的功能。Quidview 網(wǎng)絡管理軟件基于靈活的組件化結構，包括網(wǎng)元管理平臺、廣域網(wǎng)管理系統(tǒng)、局域網(wǎng)管理系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)等， XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 13用戶可以根據(jù)自己的管理需要和網(wǎng)絡情況靈活選擇自己需要的組件，真正實現(xiàn)“按需建構” 。 XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 143．網(wǎng)絡業(yè)務設計根據(jù) XXXXX大學的用戶特點，考慮到網(wǎng)絡中心的維護工作量，這里我們建議采用動態(tài) DHCP的方式進行 IP地址分配。考慮到 IP地址的管理比較繁瑣，在實際的應用的過程當中建議可以與 CAMS配合，實現(xiàn) IP地址分配至用戶的方式進行 IP地址的管理。 S5600匯聚層交換機萬兆的支持 從網(wǎng)絡的整體結構上我們可以看出整個網(wǎng)絡的設計是采用核心萬兆環(huán)網(wǎng)，核心與匯聚、匯聚與接入之間均采用千兆的方式，接入與最終用戶之間采用百兆的方式進行互通，整個網(wǎng)絡的瓶頸在核心與匯聚之間的連接存在瓶頸，隨著網(wǎng)絡接入用戶的不斷擴大，匯聚與接入之間可以采用萬兆的方式進行互聯(lián)。華為 3 S5600 匯聚層交換機，交換容量 192/240G，包轉發(fā)率 66/102Mpps 可支持 2 個萬兆接口上行，用戶無需任何投資，可以直接購買 10GE 模塊，可直接插到匯聚層 S5600 交換機上就可以實現(xiàn)萬兆帶寬的升級，原上聯(lián) GE 接口可以作為下聯(lián)接口用。整體組網(wǎng)如下所示： XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 15核心與匯聚層之間直接采用萬兆的帶寬將匯聚層存在的帶寬瓶頸問題徹底解決，S5600匯聚層萬兆交換機可為用戶提前做好萬兆升級的準備，減少用戶投資。 XXXXX大學解決方案特點：華為 XXXXX 大學教育網(wǎng)組網(wǎng)解決方案的優(yōu)點有以下幾點： 完全的分布式的處理方式S8500 為用戶提供完全的分布式的處理方式，XXXXX 大學的校園網(wǎng)內部的數(shù)據(jù)量是非常大的，因此主交換機是否能夠做到線速關系到整個網(wǎng)絡的是否會發(fā)生擁塞。華為 S8512 背板交換容量 夠做到所有 GE 接口的雙向的線速，華為公司的S8512 的性能指標是經過完整的測試，而業(yè)界廠家在指標宣稱上面往往與給最終提供給用戶的不一致。而用戶又由于測試儀器的限制無法確認實際配置的性能，這一點在華為公司是絕對不會出現(xiàn)的。再次,分布式的轉發(fā)，對于 S8500路由查找是非常有益的補充。因為 S8500的路由查找模式為最長匹配。這樣就可以避免校園網(wǎng)內外的非法用戶利用專門的攻擊軟件來攻擊中心交換機，因為這種攻擊是通過不斷變換自己的本網(wǎng)斷內的 IP地址，來 XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 16不斷消耗主控處理板的 CPU處理能力，直到徹底使主控處理板的 CPU喪失處理能力，整個機器癱掉。但是 S8500是根據(jù)最長匹配來查找路由的，是針對網(wǎng)斷進行路由的。所以當攻擊者進行攻擊時，S8512 只能造成該接口板的業(yè)務能力處理下降，但是對于整機沒有多大影響。這是我們選則 S8500的作為核心交換的非常重要的原因。S8500 具有良好的互通性，S8500 支持標準的路由協(xié)議，包括OSPF、BGPISIS、RIP 等路由協(xié)議，在實際的開局中與 Foundry、思科、Exreme 等多種廠家均能夠實現(xiàn)互通，在華南理工大學、山東大學等用戶都得到實際的應用驗證。 核心交換機先進的體系架構設計網(wǎng)絡的背板技術經歷了共享式、緩存式等發(fā)展，Crossbar 技術被公認為最為完美的一種設計方式，華為 3Com公司 S8505交換機采用背板采用分布式 Crossbar的技術，整機的轉發(fā)不存在任何的瓶頸問題，同時， S8505可實現(xiàn)背板容量的平滑升級，除背板采用 Crossbar的方式，在接口板上，華為 3Com公司 S8505萬兆核心交換機采用分布式 Crossbar的技術，即在每個業(yè)務單板上面也同樣采用 Crossbar的技術，端口與端口之間的轉發(fā)均有可直達的端到端轉發(fā)通道，使得端口之間的轉發(fā)不存在在任何瓶頸，大大提高了核心交換機的整機轉發(fā)性能。 基于流攻擊的防止。華為 3所采用產品 S8500、S5600 等三層轉發(fā)模式均為最長路由匹配技術。這樣就可以避免校園網(wǎng)內外的非法用戶利用專門的攻擊軟件進行的一些基于流的共計，因為這種攻擊是通過不斷變換自己的本網(wǎng)斷內的 IP地址，來不斷消耗主控處理板的CPU處理能力，直到徹底使主控處理板的 CPU喪失處理能力，整個機器癱掉。S8500是根據(jù)最長匹配來查找路由的，是針對網(wǎng)斷進行路由的。所以當攻擊者進行攻擊時，不會造成 S8500業(yè)務能力處理下降，對于整機沒有影響影響。這是我們選則 S8500的作為核心交換的非常重要的原因。 匯聚層強大的IRF擴展性能 XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 17S5600可以支持強大的 IRF特性，可以擴大匯聚層與核心層之間的帶寬以及可靠性，其相關技術如下：路由的熱備份相對于傳統(tǒng)的設備組網(wǎng)，IRF 提供了真正的單播路由協(xié)議和組播路由協(xié)議的熱備份。并且用戶不需要花一半的投資專門用在備份設備上面，IRF 中所有的設備都實際參與業(yè)務運行。IRF 是在提供業(yè)務的同時進行備份。DRR實現(xiàn)了路由協(xié)議熱備份的技術，做到了同一個 fabric中各個 unit上路由信息的嚴格同步，并且在其中一個或多個 unit出現(xiàn)故障的時候，其它 unit可以照常運行并迅速接管故障 unit的功能，此時，域內路由協(xié)議不會隨之出現(xiàn)中斷，二/三層轉發(fā)流量和業(yè)務也不會出現(xiàn)中斷，從而實現(xiàn)了真正意義上的不中斷路由協(xié)議、不中斷業(yè)務的故障保護和設備切換功能。IRF的分布式彈性路由鏈路的備份分布式的聚合技術進一步消除了聚合設備單點失效的問題，提高了聚合鏈路的 XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 18可用性。由于聚合成員可以位于系統(tǒng)的不同設備上，這樣即使某些成員所在的設備整個出現(xiàn)故障，也不會導致聚合鏈路完全失效，其它正常工作的 unit會繼續(xù)管理和維護剩下的聚合端口的狀態(tài)。這對于核心交換系統(tǒng)和要求高質量服務的網(wǎng)絡環(huán)境意義重大。IRF數(shù)據(jù)報文數(shù)據(jù)報文鏈路故障 分布式鏈路聚合（DLA）DLA技術允許 IRF網(wǎng)絡核心外的其他交換機等設備以多宿主的方式接入 IRF網(wǎng)絡核心，極大提高了全網(wǎng)的可用性。通過多條聚合鏈路流向 IRF網(wǎng)絡核心的流量將均勻分布在聚合鏈路上，當某一條聚合鏈路失效時，DLA 能夠將流量自動重新分布到其余聚合鏈路以實現(xiàn)鏈路的彈性備份和提高網(wǎng)絡可靠性。高性能由于 IRF設備是由多個支持 IRF特性的單機設備堆疊而成的，IRF 設備的交換容量和端口數(shù)量就是 IRF內部所有單機設備交換容量和端口數(shù)量的總和。因此，IRF 技術能夠通過多個單機設備的堆疊，輕易的將設備的核心交換能力、用戶端口的密度擴大數(shù)倍，從而大幅度提高了設備的性能。IRF XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 19擴展性IRF技術最大支持八臺設備的堆疊，用戶可以按照自身的需要購買 IRF交換機。由于業(yè)務的需要，如果用戶需要擴展網(wǎng)絡的容量，只需要堆疊更多的 IRF交換機，就可以達到擴容的目的。IRF 技術極大的保護了用戶以前的投資，提高用戶的投資效率。分布式設備管理支持 IRF技術的多臺設備可以被看成是一臺統(tǒng)一的設備來管理。用戶將一個 fabric當成一臺整體設備進行管理高效的配置管理IRF技術最多可以連接 8臺設備組成一個 fabric，無論是管理特性、還是轉發(fā)特性，在用戶看來，fabric 就像是一臺設備在運行。組成 fabric的每臺設備具有相同的橋 MAC地址，單一管理 IP地址和三層轉發(fā)地址。用戶無論通過何種方式（console 口、tel、snmp）連接到 fabric內的一臺設備上，對 fabric的配置只需要執(zhí)行一次，fabric 內的所有設備都將得到配置。1 234IRF XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 20軟件版本升級相對于以前的簡單堆疊，對堆疊體內多臺單機進行軟件升級的操作將要執(zhí)行多次，而 IRF交換機，通過 WEB網(wǎng)管，用戶只需要執(zhí)行一次操作，就可以實現(xiàn) fabric內所有 unit的軟件的自動升級。設備的熱插拔組成 fabric的設備可以任意的插入和拔出，而不會影響當前 fabric的正常運行。當一臺設備通過堆疊線接入到一個正在運行的 fabric內，原有的 fabric就會檢測到新的設備，同時驗證新設備是否可以加入到 fabric，如果驗證通過，新加入的設備將會得到原有的全局配置信息和轉發(fā)信息，同時將自己設備特有的配置和轉發(fā)信息散發(fā)到 fabric內，經過短暫的信息交互后，新加入的設備就可以參與轉發(fā)了。而這個過程絲毫沒有影響原有設備轉發(fā)過程。當然，這個過程也可以是兩個現(xiàn)有的fabric進行合并，現(xiàn)有的轉發(fā)不會受到影響。當從 fabric斷開一臺或者多臺 unit，和該設備相關的配置、轉發(fā)信息將被從剩余的設備內刪除，從而不會造成轉發(fā)失敗。同時，分離出去的 unit可能會自己形成一個新的 fabric，由于 fabric內所有的配置都是相同的，如果原來配置有三層接口，分離出去的 fabric可能會和原來的fabric發(fā)生 IP地址沖突，即在網(wǎng)絡中不同的設備上有相同的 IP地址配置。為了避免這種情況發(fā)生，IRF 使用 Resilient Arp技術，探測 fabric發(fā)生分離的 unit之間是否存在 IP地址沖突，如果存在，則把其中之一的設備降為二層設備使用，避免沖突而引起網(wǎng)絡路由的振蕩。分布式二層協(xié)議組成 IRF的多臺交換機就像一臺設備在運行，當然這也包括很多協(xié)議的運行。IRF交換機支持的多數(shù)協(xié)議，例如 RSTP、IGMP－SNOOPING、LACP 等，這些協(xié)議 XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 21都是分布運行在 fabric內的各個設備上，每個設備獨立運行協(xié)議，與外部協(xié)議實體進行交互；同時為了保持 IRF作為一個整體運行，unit 之間完成必要的信息交互。在外界看來，組成 IRF的各個設備好像是一個協(xié)議實體在運行，而在內部，各個協(xié)議分布運行在 IRF的各個設備上，每個設備都獨立承擔本設備的協(xié)議計算，協(xié)議在 fabric內負載分擔運行，這樣不僅提高了設備的利用率，同時，由于是分布式運行，每臺設備上只需要保留本 unit的信息，任何一臺設備上不需要 fabric完整的協(xié)議狀態(tài)信息，節(jié)省了大量的設備間備份操作。另外，fabric 內任何 unit發(fā)生故障，由于協(xié)議分別獨立運行，相互之間的依賴關系不強，只需要簡單操作，就可以恢復設備的正常運轉。傳統(tǒng)堆疊 IGMP報文運行在 IRF交換機上的 IGMPsnooping，每個 unit都只維護本 unit上的路由器端口、主機端口，但是并不關心其它 unit上的端口號。如果本設備接收到 IGMP主機加入報文，表明該設備需要轉發(fā)多播數(shù)據(jù)，本 unit就向 fabric內其它 unit發(fā)送一份通知消息，告訴 fabric內其它 unit需要向此 unit轉發(fā)數(shù)據(jù)，如果該設備以后再次收到相同組播組的主機加入消息，就不會再通知 fabric其它 unit 了。實現(xiàn)按需轉發(fā) IGMP報文，在 fabric內減少 IGMP協(xié)議報文的擁塞沖突。 XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 22IRFHost4Host3Host1Host2Unit1Unit3Unit4Unit2IGMP 主機加入報文數(shù)據(jù)流RouterIRF堆疊設備中 IGMP報文分布式轉發(fā)fabric內的設備通過堆疊口連接在一起，堆疊的連接方式可以是多種多樣的：串行連接、環(huán)形連接以及星型連接。如果采用環(huán)形連接，而且報文需要從 fabric內其