萬兆結(jié)“緣” 網(wǎng)絡(luò)邊緣的萬兆設(shè)備

2019-11-04 20:24:16

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供稿：網(wǎng)友

　　隨著應(yīng)用需求的加劇，以及成本的顯著下降，萬兆網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸步入成熟。一個(gè)重要的標(biāo)志就是，目前萬兆不僅僅擁有網(wǎng)絡(luò)核心，在網(wǎng)絡(luò)邊緣，萬兆也開始漸成氣候。由此，一個(gè)端到端的萬兆網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)浮現(xiàn)在我們的眼前。
　　
　　緣何萬兆
　　
　　自2002年802.3ae萬兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)被IEEE正式通過以來，萬兆技術(shù)所體現(xiàn)出來的優(yōu)勢(shì)越來越受到用戶的認(rèn)可，萬兆已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)的核心層確立了其堅(jiān)實(shí)的地位。萬兆技術(shù)越來越成為推動(dòng)Voip、視頻點(diǎn)播、融合通信等寬帶應(yīng)用發(fā)展的基礎(chǔ)。
　　
　　邊緣為什么也要選擇萬兆?
　　
　　先從千兆到桌面談起吧。我們期待千兆到桌面已經(jīng)很久了，但一頭冷一頭熱的狀況卻始終沒有改變,市場上真正得到普及應(yīng)用的還是百兆到桌面。這里面有一個(gè)實(shí)實(shí)在在的門檻放在了網(wǎng)絡(luò)廠商和網(wǎng)絡(luò)用戶的面前:既然千兆到了桌面，該怎樣上連?答案似乎順理成章，萬兆。
　　
　　然而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)用戶來說，非凡是占交換機(jī)市場最大比例的企業(yè)用戶來講，“愛一個(gè)萬兆，好難”。萬兆以太網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品“乘著高端的翅膀”——被主流網(wǎng)絡(luò)廠商定位在了全功能核心設(shè)備上。在一定的網(wǎng)絡(luò)場景下，用戶獲取萬兆以太性能的成本與采用“傳輸平臺(tái)+IP”方式甚至在一個(gè)水平線上。即便是在傳統(tǒng)的三層組網(wǎng)架構(gòu)體系下，從千兆桌面到萬兆核心，邊緣層一直就缺了一款能在網(wǎng)絡(luò)邏輯上承上啟下的產(chǎn)品，不管是千兆桌面千兆上連，還是千兆桌面千兆捆綁上連都是顯得那么蒼白無力。
　　
　　這種產(chǎn)品層次上的脫節(jié)，使得想采用萬兆以太網(wǎng)的用戶的投資效率大打折扣:在很多情況下用戶不得不把一半甚至更多的錢花在并不需要的多余功能上而去獲取萬兆性能。雖然很多時(shí)候這迎合了一部分用戶“大而全”的心理，但是這并不合理，“干打雷，不下雨”的市場本身就是最好的回答。而在邊緣交換機(jī)上引入萬兆，不僅解決了千兆真正到桌面的網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)上的卡脖子問題，對(duì)用戶來講這僅僅是技術(shù)上的一個(gè)形式了斷，而更為深遠(yuǎn)的意義在于它將很有可能重新定義未來網(wǎng)絡(luò)組織架構(gòu)的概念，并為網(wǎng)絡(luò)用戶提供一個(gè)嶄新而切實(shí)的組網(wǎng)想象空間。
　　
　　由此，萬兆到邊緣能夠簡化用戶的網(wǎng)絡(luò)層次，消除布線室一層。采用萬兆到邊緣后，對(duì)于高帶寬用戶可以直接通過千兆上聯(lián)到匯聚層交換機(jī)。
　　
　　事實(shí)上，邊緣萬兆是最直接的驅(qū)動(dòng)力，來自越來越多的對(duì)帶寬需求高的應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)邊緣出現(xiàn)，采用傳統(tǒng)千兆上行鏈路的交換機(jī)，已經(jīng)不能滿足用戶需求。這時(shí)匯聚層的帶寬，就成為影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸所在。
　　
　　其次，高密度千兆服務(wù)器匯聚成為目前日益流行的模式，通過采用基于Intel或linux的刀片式服務(wù)器的“堆疊”系統(tǒng)，存儲(chǔ)系統(tǒng)和服務(wù)器市場正在發(fā)生巨大的轉(zhuǎn)變。隨著這些系統(tǒng)的對(duì)外接口標(biāo)準(zhǔn)配置變?yōu)榍д祝⒉捎们д咨线B，這將需要交換機(jī)與交換機(jī)之間采用萬兆互連。千兆配置服務(wù)器的普及將推動(dòng)萬兆向匯聚層遷移。
　　
　　再次，萬兆價(jià)格的下滑。從前年10個(gè)千兆端口要低于1個(gè)萬兆端口的價(jià)格，到如今萬兆交換機(jī)每端口價(jià)格只相當(dāng)于4個(gè)千兆端口之和，必然使萬兆的應(yīng)用范圍從核心向邊緣甚至接入層遷移。
　　
　　邊緣萬兆的“個(gè)性”
　　
　　雖然都是采用萬兆技術(shù)，但是對(duì)于核心萬兆和邊緣萬兆來說，用戶的關(guān)注點(diǎn)是不同的。對(duì)于核心網(wǎng)來說，萬兆主要解決提供高速無阻塞的IP/MPLS報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)，而面向用戶和應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)邊緣，作為業(yè)務(wù)的接入點(diǎn)和匯聚點(diǎn)，用戶關(guān)注的是網(wǎng)絡(luò)邊緣對(duì)業(yè)務(wù)的感知能力和自適應(yīng)能力，以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的彈性。
　　
　　萬兆技術(shù)本身只是解決了基礎(chǔ)帶寬問題，彈性解決網(wǎng)絡(luò)的健壯性和擴(kuò)展性問題，對(duì)業(yè)務(wù)的感知能力是對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源動(dòng)態(tài)分配和動(dòng)態(tài)調(diào)整的基礎(chǔ)，能夠真正實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的高品質(zhì)。因此對(duì)在邊緣部署萬兆需要考慮綜合的網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)端到端的業(yè)務(wù)流程，而不僅僅是簡單升級(jí)到萬兆。
　　
　　在邊緣交換機(jī)中，通過將千兆銅纜和萬兆以太網(wǎng)結(jié)合在一起，可以簡化網(wǎng)絡(luò)治理的復(fù)雜性和降低后續(xù)的培訓(xùn)成本，從而提供更大的靈活性、更高的可靠性、更強(qiáng)的安全能力、豐富的冗余特性以及更高的性能水平。
　　
　　邊緣萬兆交換機(jī)能夠提供優(yōu)異的服務(wù)質(zhì)量特性，以保證網(wǎng)絡(luò)治理員及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供端到端的高質(zhì)量服務(wù)。通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行分類和優(yōu)先級(jí)排序，可以有效消除網(wǎng)絡(luò)擁堵現(xiàn)象，確保網(wǎng)絡(luò)高可用性和優(yōu)異的數(shù)據(jù)傳輸完整性
　　
　　另外，邊緣萬兆交換機(jī)還可以限制速率，為網(wǎng)絡(luò)治理員提供對(duì)終端用戶帶寬進(jìn)行治理所需要的細(xì)致控制能力。速率限制與多種排隊(duì)技術(shù)的配合使網(wǎng)絡(luò)治理員可以公平地平衡、仔細(xì)地調(diào)整和控制帶寬，從而為跨整個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制傳輸流量提供端到端服務(wù)質(zhì)量參數(shù)控制的基礎(chǔ)。這樣，就可以通過一體化網(wǎng)絡(luò)提供并整合語音、視頻和高速數(shù)據(jù)服務(wù)，而且不會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的性能或?qū)K端用戶的使用造成負(fù)面影響。
　　
　　邊緣萬兆以太網(wǎng)交換機(jī)出現(xiàn)的另外一個(gè)意義，在于對(duì)傳統(tǒng)以核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)全能力的組網(wǎng)概念的終結(jié)，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)的一個(gè)新理念:“大”和“全”的分離，即高性能和多功能的分離。由此，用戶的整體投資效率將大大提高，花性能的錢買性能，花功能的錢買功能。同時(shí)，這樣的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)使得網(wǎng)絡(luò)的功能被有機(jī)地分布到需要相應(yīng)能力的網(wǎng)絡(luò)位置上，網(wǎng)絡(luò)整體更具有適應(yīng)性，從而使網(wǎng)絡(luò)的治理、運(yùn)行和再改動(dòng)成本大大降低，大大增強(qiáng)對(duì)上層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的動(dòng)態(tài)適應(yīng)能力。
　　
　　萬兆網(wǎng)絡(luò)端到端
　　
　　從萬兆在核心到萬兆衍生到網(wǎng)絡(luò)邊緣，代表的是以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展在應(yīng)用方面的必然趨勢(shì)。我們?cè)谫潎@以太網(wǎng)強(qiáng)大生命力的同時(shí)，也要熟悉到萬兆技術(shù)作為IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)承載平臺(tái)，為我們構(gòu)建高品質(zhì)精品業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、智能彈性接入網(wǎng)絡(luò)等提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐和承載平臺(tái)。未來呈現(xiàn)在用戶面前的將是一個(gè)具有高度適應(yīng)能力、對(duì)業(yè)務(wù)具有深度感知能力的端到端萬兆網(wǎng)絡(luò)。
　　
　　　萬兆結(jié)“緣” 網(wǎng)絡(luò)邊緣的萬兆設(shè)備

　　如圖所示，端到端萬兆網(wǎng)絡(luò)模型包括兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次，即高品質(zhì)IP核心網(wǎng)和彈性智能接入網(wǎng)。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層次模型不同，端到端萬兆網(wǎng)絡(luò)模型不是一種流量模型(流量無法區(qū)分業(yè)務(wù))，而是一種業(yè)務(wù)模型(端到端業(yè)務(wù)保證)。高品質(zhì)IP核心網(wǎng)與彈性智能接入網(wǎng)通過合理分工，實(shí)現(xiàn)從業(yè)務(wù)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)到離開網(wǎng)絡(luò)的端到端過程，而治理控制模塊可以進(jìn)一步增強(qiáng)端到端萬兆網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知及策略調(diào)整能力。
　　
　　彈性智能接入網(wǎng):彈性智能接入網(wǎng)主要實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的導(dǎo)入、業(yè)務(wù)感知、驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)資源分配和策略部署。首先，業(yè)務(wù)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)之后需要進(jìn)行身份認(rèn)證及終端安全狀態(tài)檢查，合法而安全的用戶及終端可以答應(yīng)訪問網(wǎng)絡(luò)資源，這個(gè)過程稱為端點(diǎn)準(zhǔn)入防御;隨后，網(wǎng)絡(luò)會(huì)根據(jù)用戶的權(quán)限為用戶分配網(wǎng)絡(luò)資源，包括IP地址、VLAN，以及安全及QoS策略，這些策略都是動(dòng)態(tài)生成的。對(duì)于安全性要求比較高的網(wǎng)絡(luò)，可以采用PSPT(為每個(gè)業(yè)務(wù)分配不同的隧道)技術(shù)，與核心網(wǎng)的VPN技術(shù)相配合，實(shí)現(xiàn)端到端的業(yè)務(wù)隔離。隨著要害應(yīng)用的增多，接入網(wǎng)的可靠性顯得越來越重要，除了堆疊、STP收斂、端口匯聚、快速路由收斂等方法之外，基于全分布式轉(zhuǎn)發(fā)的智能彈性技術(shù)(如IRF、STACKWISE)等，支撐更加強(qiáng)大的可靠性和擴(kuò)展性。這是端到端萬兆網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)。
　　
　　高品質(zhì)IP核心網(wǎng):高品質(zhì)IP核心網(wǎng)主要實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)流的高品質(zhì)傳送，高品質(zhì)業(yè)務(wù)保證、業(yè)務(wù)高安全、業(yè)務(wù)高可靠、業(yè)務(wù)高性能可擴(kuò)展、業(yè)務(wù)可治理可優(yōu)化是其五大基本要素，其中高品質(zhì)業(yè)務(wù)保證是最核心的要求。高品質(zhì)IP核心網(wǎng)需要具備深度業(yè)務(wù)感知能力，基于深度業(yè)務(wù)感知實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)的資源調(diào)整，主要是QoS、安全及流量工程策略。萬兆技術(shù)是高品質(zhì)核心網(wǎng)的承載技術(shù)和要害技術(shù)之一。
　　
　　治理控制模塊:彈性智能接入網(wǎng)與高品質(zhì)IP核心網(wǎng)相配合，通過IP/MPLS信令及各部件之間的聯(lián)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)初步的網(wǎng)絡(luò)智能。治理控制模塊的目標(biāo)則是構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中樞系統(tǒng)，融合網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)治理、用戶治理、安全治理、資源調(diào)度、媒體控制、業(yè)務(wù)治理等功能組件，實(shí)現(xiàn)深度業(yè)務(wù)感知、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)分析、策略調(diào)整與部署，具備更廣泛靈活的網(wǎng)絡(luò)智能。治理控制模塊是端到端萬兆網(wǎng)絡(luò)的大腦和神經(jīng)中樞。
　　
　　萬兆邊緣應(yīng)用
　　
　　萬兆邊緣交換機(jī)推出后，在企業(yè)應(yīng)用中，主要有四個(gè)方面:1.作為匯聚設(shè)備，提供千兆接入萬兆上行;2.簡化網(wǎng)絡(luò)層次，高帶寬需求用戶省略接入層，直接千兆到匯聚層;3.超級(jí)計(jì)算;4.存儲(chǔ)互聯(lián)。
　　
　　此外萬兆邊緣交換機(jī)還能夠被城域服務(wù)提供商應(yīng)用，構(gòu)建高性能、高可用性、高性價(jià)比的城域接入解決方案。
　　
　　萬兆邊緣交換機(jī)非凡適合于為企業(yè)園區(qū)提供高密度、低成本的千兆銅纜和萬兆以太網(wǎng)解決方案。如Foundry FES X424 和 FES X448可采用先進(jìn)的“萬兆小型可插拔”光纖模塊的單端口或雙端口萬兆以太網(wǎng)模塊，利用2個(gè)萬兆以太網(wǎng)端口，網(wǎng)絡(luò)治理員可以輕松地在自己的園區(qū)網(wǎng)中實(shí)施冗余設(shè)計(jì)。
　　
　　萬兆邊緣交換機(jī)可以為桌面提供千兆銅纜、在分布層提供高密度匯聚、為高性能計(jì)算及網(wǎng)格計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)提供千兆銅纜連接。能夠確保在數(shù)據(jù)中心中進(jìn)行更快的文件傳輸，同時(shí)幫助降低服務(wù)器 CPU 的負(fù)擔(dān)。而萬兆以太網(wǎng)上行鏈路可以確保數(shù)據(jù)中心輕松地與萬兆骨干連接，得以同時(shí)支持低延遲應(yīng)用(如 VoIP )、要害業(yè)務(wù)應(yīng)用(如生產(chǎn)制造資源規(guī)劃)和大容量網(wǎng)絡(luò)流量(如遠(yuǎn)程備份)。
　　
　　那些在匯聚層、分布層和數(shù)據(jù)中心需要大容量萬兆以太網(wǎng)連接的企業(yè)客戶，可以將萬兆邊緣交換機(jī)和萬兆核心產(chǎn)品聯(lián)合使用。企業(yè)客戶還可以依靠萬兆邊緣交換機(jī)為匯聚層、分布層和數(shù)據(jù)中心提供斷電情況下的高可用性能力。
　　
　　萬兆邊緣交換機(jī)可以安裝在企業(yè)的分布層，利用其高密度千兆銅纜連接將各交換機(jī)匯聚在一起，同時(shí)可以連接大樓內(nèi)的其他樓層。還可以配置 2 個(gè)負(fù)載共享和冗余交流電源—這一點(diǎn)正是那些用于匯聚其他交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所必需的。大多數(shù)固定以太網(wǎng)解決方案都需要一個(gè)外部電源來提供冗余配置

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