cisco千兆以太網(wǎng)解決方案

2019-11-04 21:28:06

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供稿：網(wǎng)友

　　　　主干采用千兆以太網(wǎng)的好處在于：千兆位以太網(wǎng)將提供 10 倍于快速以太網(wǎng)的性能并與現(xiàn)有的 10/100 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)兼容。同時(shí)為 10/100/1000 Mbps 開發(fā)的虛擬網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 802.1Q以及優(yōu)先級標(biāo)準(zhǔn) 802.1p 都已推廣，千兆網(wǎng)已成為構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)主干的主流技術(shù)。
　　
　　　　1998 年六月已制定完成的第一個(gè)千兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 802.3 以使用光纖線纜和短程銅線線纜的全雙工鏈接為對象。針對半雙工和遠(yuǎn)程銅線線纜的標(biāo)準(zhǔn) 802.3ab 于 1999 年內(nèi)出臺(tái)。
　　
　　　　千兆位以太網(wǎng)將提供完美無缺的遷移途徑，充分保護(hù)在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上的投資。千兆位以太網(wǎng)將保留802.3和以太網(wǎng)幀格式以及 802.3 受治理的對象規(guī)格，從而將使企業(yè)能夠在升級至千兆性能的同時(shí)，保留現(xiàn)有的線纜、操作系統(tǒng)、協(xié)議、桌面應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)治理戰(zhàn)略與工具。
　　
　　　　千兆位以太網(wǎng)相對于原有的快速以太網(wǎng)、FDDI、ATM等主干網(wǎng)解決方案，提供了另一條改善交換機(jī)與交換機(jī)之間骨干連接和交換機(jī)與服務(wù)器之間連接的可靠、經(jīng)濟(jì)的途徑。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員將能夠建立有效使用高速、任務(wù)要害的應(yīng)用程序和文件備份的高速基礎(chǔ)設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)治理人員將為用戶提供對Internet、Intranet、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的更快速的訪問。
　　
　　面向用戶需求確立網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的目標(biāo)及原則
　　
　　　　網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高性能要求: 核心交換機(jī)滿足網(wǎng)絡(luò)中心海量數(shù)據(jù)交換的要求，上連中心的通訊鏈路帶寬能夠滿足應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)的性能要求。
　　
　　　　不管是企業(yè)網(wǎng)還是城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，其上的信息應(yīng)用正以前所未有的速度發(fā)展，新的多媒體應(yīng)用及新的數(shù)據(jù)應(yīng)用對帶寬提出了更高的要求。以企業(yè)普遍采用 Intranet 網(wǎng)絡(luò)模式來說，其 WWW 服務(wù)器， FTP服務(wù)器，Lotus Notes 群件應(yīng)用服務(wù)器，Novell Server等服務(wù)器群支撐著整個(gè)企業(yè)的信息服務(wù)環(huán)境。企業(yè)各部門用戶客戶端應(yīng)用軟件，透過網(wǎng)絡(luò)訪問中心服務(wù)器，請求應(yīng)用，查詢數(shù)據(jù)庫。網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載流量主要是從邊緣設(shè)備到核心的數(shù)據(jù)交換，隨著企業(yè)業(yè)務(wù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)展，以及應(yīng)用的信息交換量增加，使得企業(yè)網(wǎng)絡(luò)通常首先在核心發(fā)生通訊瓶頸現(xiàn)象。改善企業(yè)園區(qū)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換性能，往往是首先擴(kuò)充核心交換機(jī)的交換性能，增加邊緣設(shè)備到核心的數(shù)據(jù)通訊帶寬，以減輕整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，使得應(yīng)用軟件的性能和效率得到提高。因此在設(shè)計(jì)企業(yè)園區(qū)局域網(wǎng)的原則上，首先應(yīng)該考慮滿足網(wǎng)絡(luò)規(guī)模所要求的核心設(shè)備數(shù)據(jù)交換處理能力，以及邊緣設(shè)備到核心的鏈路帶寬。
　　
　　　　網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的設(shè)備高可靠性要求和系統(tǒng)高可用性要求：核心交換機(jī)所有要害部件可以實(shí)現(xiàn)冗余工作，可以在線更換(插拔)，故障的恢復(fù)時(shí)間在秒級間隔內(nèi)完成。多級容錯(cuò)設(shè)計(jì)基于單個(gè)設(shè)備高可靠性的基礎(chǔ)之上進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可用性。
　　
　　　　就企業(yè)應(yīng)用來說，其通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制，無紙辦公自動(dòng)化，提高了企業(yè)的生產(chǎn)、治理效率和水平。支持企業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施是企業(yè)的園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，它的工作狀況會(huì)直接影響到企業(yè)的辦公應(yīng)用環(huán)境，交易、生產(chǎn)、開發(fā)、設(shè)計(jì)等業(yè)務(wù)環(huán)境，財(cái)務(wù)治理，部品治理等環(huán)境，信息檢索、數(shù)據(jù)庫查詢、 Internet瀏覽等支持企業(yè)正常運(yùn)行的必要服務(wù)設(shè)施功能。網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求是保障企業(yè)應(yīng)用環(huán)境正常運(yùn)行的首要條件，網(wǎng)絡(luò)要求可靠性的同時(shí)，要求網(wǎng)絡(luò)具有高可用性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇，尤其是核心機(jī)箱式設(shè)備，應(yīng)該可以配置冗余部件，要害部件不存在單一故障點(diǎn)，也就是說，像交換機(jī)的電源、風(fēng)扇、交換引擎、治理模塊這些部件可以冗余備份，其中之一任何部件的損壞，不會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行，不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的連通。提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠性，容錯(cuò)性的另一個(gè)要求是設(shè)備損壞部件更換時(shí)，不需要停機(jī)，更換部件后不需要重新啟動(dòng)，也就是說部件的更換可以進(jìn)行在線操作，這樣可以使停機(jī)的時(shí)間降低到最小。在設(shè)計(jì)企業(yè)園區(qū)網(wǎng)的原則上提高網(wǎng)絡(luò)的高可靠性、高可用性原則是至關(guān)重要的，不僅要求設(shè)備的部件冗余，同時(shí)要求網(wǎng)絡(luò)的鏈路冗余，可結(jié)合物理層、鏈路層及第三層技術(shù)實(shí)現(xiàn)，以保證網(wǎng)絡(luò)可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)提供信息訪問服務(wù)。
　　
　　　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的可擴(kuò)展性要求，包括交換機(jī)硬件的擴(kuò)展能力以及網(wǎng)絡(luò)實(shí)施新應(yīng)用的能力。核心交換機(jī)的靈活擴(kuò)充性要求：核心交換機(jī)應(yīng)該具備靈活的端口擴(kuò)充能力，模塊擴(kuò)充能力，滿足網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)充；同時(shí)提高性能，滿足更高性能的要求。支持新應(yīng)用的能力：產(chǎn)品具有支持新應(yīng)用的技術(shù)預(yù)備，能構(gòu)方便快捷地實(shí)施新應(yīng)用。
　　
　　　　在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的方案時(shí)，首先是滿足現(xiàn)有規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)用戶的需求，同時(shí)考慮到未來業(yè)務(wù)發(fā)展、規(guī)模的擴(kuò)大，應(yīng)該設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)具有用戶端口靈活的擴(kuò)充能力。核心設(shè)備是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的樞紐，用戶端口數(shù)的擴(kuò)充，需要增加配線間邊緣工作組的設(shè)備，增加邊緣設(shè)備的同時(shí)，要求連接核心骨干設(shè)備的端口數(shù)相應(yīng)增加，因此核心設(shè)備應(yīng)該可以通過增加模塊來靈活地增加端口數(shù)。核心設(shè)備的機(jī)箱設(shè)計(jì)應(yīng)該具備強(qiáng)大的背板帶寬，足夠多的負(fù)載插槽容量。對于交換機(jī)來說，核心交換引擎應(yīng)該可以滿足最大配置下，無阻塞的進(jìn)行端口數(shù)據(jù)包交換，模塊的擴(kuò)充不影響交換性能。采用分布式交換結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)這一原則的最佳方案，分布式交換機(jī)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了交換機(jī)的并行數(shù)據(jù)交換處理，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)的性能，本地交換和全局交換相結(jié)合的分布式結(jié)構(gòu)減少了核心交換引擎的壓力。
因此在設(shè)計(jì)大規(guī)模園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的原則上普遍采用分布式交換機(jī)實(shí)現(xiàn)靈活的模塊、端口擴(kuò)充能力。
　　
　　　　INTERNET網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，將改變眾多我們習(xí)以為常的生活方式。ip電話、視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播、虛擬社區(qū)、網(wǎng)上購物等等。 Cisco認(rèn)為達(dá)到多種應(yīng)用合一的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)的主要條件是帶寬、策略、端對端的控制能力和價(jià)格。
　　
　　
　　　　網(wǎng)絡(luò)的安全性要求：可以有效的控制網(wǎng)絡(luò)的訪問，靈活的實(shí)施網(wǎng)絡(luò)的安全控制策略。
　　
　　　　網(wǎng)絡(luò)的安全性對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是非常重要的，合理的網(wǎng)絡(luò)安全控制，可以使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到有效的保護(hù)。在企業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中，要害應(yīng)用服務(wù)器、核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，只有系統(tǒng)治理人員才有操作、控制的權(quán)力。應(yīng)用客戶端只有訪問共享資源的權(quán)限，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該能夠阻止任何的非法操作。在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上應(yīng)該可以進(jìn)行基于協(xié)議、基于Mac地址、基于IP地址的包過濾控制功能。在大規(guī)模園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)上，劃分虛擬子網(wǎng)，一方面可以有效的隔離子網(wǎng)內(nèi)的大量廣播，另一方面隔離網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)間的通訊，控制了資源的訪問權(quán)限，提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。在設(shè)計(jì)園區(qū)網(wǎng)的原則上必須強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)安全控制能力，使網(wǎng)絡(luò)可以任意連接，又可以從第二層、第三層控制網(wǎng)絡(luò)的訪問。
　　
　　　　網(wǎng)絡(luò)的可治理性要求：網(wǎng)絡(luò)中的任何設(shè)備均可以通過網(wǎng)絡(luò)治理平臺(tái)進(jìn)行控制，網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備狀態(tài)，故障報(bào)警等都可以通過網(wǎng)管平臺(tái)進(jìn)行監(jiān)控，通過網(wǎng)絡(luò)治理平臺(tái)簡化治理工作，提高網(wǎng)絡(luò)治理的效率。
　　
　　　　在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，選擇先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)治理軟件是必不可少的。網(wǎng)絡(luò)治理軟件應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備配置，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表示，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)顯示，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障事件報(bào)警，網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計(jì)分析以及計(jì)費(fèi)等。網(wǎng)管軟件的應(yīng)用可以提高網(wǎng)絡(luò)治理的效率，減輕網(wǎng)絡(luò)治理人員的負(fù)擔(dān)。網(wǎng)絡(luò)治理的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)零治理，基于策略的治理方式，網(wǎng)絡(luò)治理是通過制定統(tǒng)一的策略，由治理策略服務(wù)器進(jìn)行全局控制的。基于Web的網(wǎng)管界面，是網(wǎng)管軟件的發(fā)展趨勢，靈活的操作方式簡化了治理人員的工作。在設(shè)計(jì)園區(qū)網(wǎng)的設(shè)備選擇上，要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)治理協(xié)議SNMP，同時(shí)支持RMON/RMONII協(xié)議，核心設(shè)備要求支持 RAP (遠(yuǎn)程分析端口) 協(xié)議，實(shí)施充分的網(wǎng)絡(luò)治理功能。在設(shè)計(jì)園區(qū)網(wǎng)的原則上應(yīng)該要求設(shè)備的可治理性，同時(shí)先進(jìn)的網(wǎng)管軟件可以支持網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、監(jiān)控、配置等功能。
　　
　　　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用開放技術(shù)、支持標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議：采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議保護(hù)用戶的投資，提高設(shè)備的互操作性。
　　
　　　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)所采用的設(shè)備要求采用主流技術(shù)、開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，具有良好的互操作性，能夠支持同一廠家的不同系列產(chǎn)品，不同廠家的產(chǎn)品之間的無縫相互連接與通訊。在設(shè)計(jì)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的原則上，發(fā)揮不同廠商產(chǎn)品的專用先進(jìn)技術(shù)同時(shí)，必須強(qiáng)調(diào)考察設(shè)備的技術(shù)、協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)性，減少設(shè)備互連的問題，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的費(fèi)用，使用戶的投資得到有效保護(hù)。
　　
　　　　應(yīng)當(dāng)考慮選擇的設(shè)備是否是可升級的，在新的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)以后，系統(tǒng)應(yīng)能夠升級到新的標(biāo)準(zhǔn)。因而注重產(chǎn)品廠商在相應(yīng)產(chǎn)品和技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的地位和參與標(biāo)準(zhǔn)化的能力。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮采用設(shè)備的先進(jìn)性與成熟性
　　
　　　　當(dāng)今世界，通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展日新月異。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)既要適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展的潮流，保證系統(tǒng)的先進(jìn)性，也要兼顧技術(shù)上的成熟性，降低由于新技術(shù)和新產(chǎn)品中不成熟因素所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。
　　
　　以卓越的千兆位產(chǎn)品構(gòu)造網(wǎng)絡(luò) 　
　　
　　　　千兆以太網(wǎng)相比其他技術(shù)具有大帶寬的優(yōu)勢，并且仍具有發(fā)展空間，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織正在制定10G以太網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)基于以太網(wǎng)幀層及IP層的優(yōu)先級控制機(jī)制和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)以及各種QoS支持技術(shù)也逐漸成熟，為實(shí)施要求更佳服務(wù)質(zhì)量的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。伴隨光纖制造和傳輸技術(shù)的進(jìn)步，千兆位以太網(wǎng)的傳輸距離可達(dá)百公里，這使得其逐漸成為構(gòu)建城域網(wǎng)乃至廣域網(wǎng)絡(luò)的一種技術(shù)選擇。　
　　
　　　　Cisco公司作為業(yè)界領(lǐng)先的千兆位產(chǎn)品提供商，具有完整的千兆以太網(wǎng)產(chǎn)品線，可契合用戶需求提供完整的解決方案。從核心的網(wǎng)絡(luò)主干交換機(jī)到邊緣的客戶機(jī)服務(wù)器千兆接入，Cisco均有針對用戶需求設(shè)計(jì)的高性能的產(chǎn)品。
　　
　　結(jié)構(gòu)描述: 　
　　
　　　　主干采用 catalyst 4000 千兆核心交換機(jī)，配置強(qiáng)力 24 G 交換引擎，保證中心交換能力，使得最大千兆端口數(shù)達(dá) 36，樓層交換機(jī)配置上聯(lián)千兆端口，構(gòu)成全網(wǎng)千兆主干。　
　　
　　邊緣接入方式包括如下幾種 :
　　
　　cisco catalyst 3500 是一系列可堆疊的工作組交換機(jī)，其提供 12 或24 個(gè) 10/100 M 端口，可堆疊使用提供多至96個(gè)交換連接，通過擴(kuò)展槽可擴(kuò)展多種模塊，圖中樓層 1 采用堆疊的 3500通過千兆擴(kuò)展模塊上連中心交換機(jī)的方式。兩個(gè)上連鏈路可使用彈性連接技術(shù)，保證可靠性。　
　　
　　Catalyst 2900M-XL是一款高性能的 10/100 M 和 1000 M 交換機(jī)，其可提供 24 或 36 個(gè) 10/100 M 端口，通過擴(kuò)展槽可擴(kuò)展兩個(gè) 1000 MSX 或 LX端口，既可用于上連中心主干交換機(jī)，也可用來與其他交換機(jī)級連，擴(kuò)展 10/100 M 連接的數(shù)量。一個(gè)以上的千兆端口可聚合使用，實(shí)現(xiàn)多鏈路負(fù)載共擔(dān)的同時(shí)，提高了骨干連接的可靠性。另外如圖所示，可通過多個(gè) 100 M 聚合端口下連 catalyst 1900。
　　
　　cisco catalyst 4000 系列交換機(jī)是高性能、成熟的千兆位中心路由交換機(jī)，可充分滿足用戶建設(shè)本地局域網(wǎng)或城域網(wǎng)絡(luò)的需求，提供了無與倫比的性能、速度和控制。性能價(jià)格比極高的6槽 4006 路由交換機(jī)以及 3500 交換機(jī)提供極佳的用戶接入。
　　