從ATM到寬帶以太網——上海交大“985工程”校園網建設

2019-11-04 11:47:32

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　　從ATM到寬帶以太網
——上海交大“985工程”校園網建設

上海交通大學是一所國內外聞名的大學，其校園網是華東地區最大的校園網之一，在國內非凡是華東地區的校園網絡建設中起著領導和示范性的作用。不久前，上海交大啟動了“985工程”，這是目前國內規模最大的ATM網向寬帶以太網移植的校園網改造項目。

進行網絡改造的最終目的就是通過一個簡單的網絡結構，建立一個可實時進行數據、語音、視頻、圖像傳輸的ip網絡系統，連接校內所有的教學用戶，并提供強大的QoS、VLAN、ACL和第三/四層的路由交換功能及性能。

構造網絡

上海交大校園網改造方案采用了ExtremeWDM和萬兆以太網技術，共覆蓋6個校區：徐匯校區、閔行校區、七寶校區及法華校區、上中校區、海科院校區。校區間最遠傳輸距離為34公里。三個骨干節點校區采用WDM技術形成環型網絡，其他校區分別與骨干節點采用千兆技術進行冗余連接，保證了整個骨干網絡的高可靠性、先進性、安全性以及可擴展性等。由于整個網絡具有很高的連接帶寬，加之Extreme設備快速的處理能力及QoS服務質量保證機制，使得在整個網絡上，不僅可以進行傳統的數據傳輸，同時還可開展視頻、語音的應用，真正做到三網融合。

ExtremeNetworks在上海交通大學校園網方案中提供的所有產品都是建立在統一的軟件及硬件平臺上的，這使網絡設計更輕易，效率更高并降低了維護操作成本。每臺交換機預裝ExtremeWare治理軟件，提供VLAN治理、基于策略的治理、實時狀態治理以及各種治理工具，這使得治理越來越龐大的網絡規模變得更簡單。

校園主干網拓撲圖

從ATM到寬帶以太網——上海交大“985工程”校園網建設

過渡要害

上海交通大學原有的校園網是傳統的ATM網絡，怎樣才能夠最有效地把ATM過渡到以太網，是網絡升級過程中最要害的問題。

根據上海交通大學原來ATM網絡的拓撲、應用、功能等的不同，從ATM向以太移植可以采用不同的步驟，如從核心到邊緣或從邊緣到核心。但不管采用什么樣的方式，假如原有ATM網絡的應用不是基于ATM信元而是基于IP數據應用的，比如像上海交大校園網的情況，那么，移植不僅不會對原有網絡性能造成任何影響，反而更增強了網絡的性能和可維護性。

上海交大從ATM網絡到以太網絡的移植步驟是:

1．安裝和調試連接各個校區的WDM和千兆網絡設備。

2．安裝和調試匯接層千兆網絡設備。

3．對于原ATM用戶逐步進行切割。

這樣，在安裝和調試新設備的過程中，對原有ATM用戶不會造成任何影響。在進行切割時，由于是一部分一部分地進行切割，這樣將用戶的影響面降到了最小。另外，由于切割前做了仔細的分析和預備工作，切割過程實際上只是幾分鐘的數量級。

萬兆以太網技術

ExtremeNetworks為上海交通大學提供的技術方案為ExtremeWDM和萬兆以太網技術。然而，它的意義不僅僅是提高了現有網絡的速度，網絡基礎架構的改進以及方便治理等特性都大大提高了現有以太網的可用性。萬兆以太網可以使現有以太網在保持其大多數功能的同時，實現從其最后一層進行方便的轉移。這類設備的購買和使用費用都比較低廉，而且還采用了易于使用的治理工具和技術手段，支持新的應用程序和數據類型，并在網絡設計中提供了很強的靈活性和很高的速度。

非凡是，萬兆以太網采用了與現有以太網相同的技術。它使用與現有10M/100M/1000Mbps相同的通信方法。這就是說，它支持IEEE802.3以太網MAC協議、IEEE802.3以太網幀格式以及IEEE802.3以太網幀尺寸。這就是10Mbps、100Mbps和1000Mbps能無縫轉移到10Gigabit的原因。

Extreme利用以太網和IP技術，把寬帶交換、長距離光纖通信、萬兆WDM、帶寬供給和SONET級彈性和冗余融合到了一起。因為使用以太網和IP技術，城域網運營商只需要簡單地把以太網交換機安插到網絡中去就行了，不用做大的修改。

產品特點

ExtremeNetworks的產品技術以及產品價格得到了上海交通大學的一致認可，包括6臺BlackDiamond6808，6臺Alpine3808，11臺Alpine3804，4臺Summit5i，2臺Summit1i，16臺Summit48i，5臺Summit48，64臺Summit24，20臺Summit24e2，還有數百臺其他品牌的低端交換機設備，幾乎Extreme的全線產品都能在這個方案中發揮作用。

在該方案中所使用的6臺BlackDiamond6808，均具備冗余、負載均衡、熱交換性能，并具備熱交換的I/O模塊和風扇以及雙份軟件代碼和用戶配置文件。通過類似雙歸宿容錯結構、鏈路冗余備份路徑、快速流量重分配算法、靈活的帶VLAN域控制的多生成樹以及完全協同作業的2/3層冗余，可迅速恢復到默認設備的ESRP協議，Extreme的吉位網架構提供了SONET級的彈性和高可靠性。

Extreme產品的鏈路聚合功能通過將8條物理連接聚合成一個邏輯鏈路的方式擴充帶寬。波分復用功能把四條全雙工的吉位通道復合在一芯單模光纖中。使用者由此可以根據不同的流量類型、在不同的網絡區域，通過網絡治理控制臺，而不必用物理的方式配置交換機。等價多路徑路由技術能夠通過多個路由鏈路均衡分配IP流量。基于策略的QoS以線速實現治理帶寬，同時確定服務優先級。Extreme交換機使用雙向的速率整形技術，把整個帶寬分成一個個的“片斷”，這種方式在基于Web的治理界面或命令行治理界面上都很輕易更改設置并且與VLAN嫁接良好。

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