今天的企業網絡

在今天市場經濟的條件下，所有的企業，無論其規模大小，都會面臨新的機遇和挑戰。企業應用網絡技術，能夠在提高企業運作效率的基礎上，最終增加經濟效益和增強競爭能力。在瞬息萬變的市場上，網絡應用可以幫助企業決策者運籌帷幄，充分利用各種信息資源，優化企業資源配置，擴大各個產業的市場空間，減少了傳統商務流程的環節，極大地提高了勞動生產率。置身于網絡經濟時代，任何企業，無論其規模大小，都必須適應新的潮流。企業內部的網絡已經成為提升核心競爭力的要害因素，越來越多的企業都已經充分意識到這一點，加快構建自身的信息網絡。通過利用網絡技術，現代的企業可以在供給商、客戶、合作伙伴、員工之間實現優化的信息溝通，這直接關系到企業能否獲得要害的競爭優勢。

企業網絡的重要性，使得網絡的可靠性、可擴展性、可治理性和安全性都受到了空前的重視。非凡是網絡的擴展性，更是不同程度的影響著可靠性、治理性和安全性。良好的擴展性就意味著網絡具備良好的持續改進能力。業務的不斷發展，接入用戶數的增多，數據流量的加大，這些都對網絡提出擴展升級的需求。

網絡擴展要求

網絡的升級擴展包括以下方面：

l          接入能力擴展

接入能力是指交換機接入用戶數的能力。這種擴展要求通常出現在網絡邊緣，由于用戶數目的增加，現有交換機端口數目不夠，需要進行端口數目的擴展

l          處理能力擴展

處理能力是指交換機的數據轉發能力，一般是指三層轉發能力。這種要求通常出現在網絡的匯聚層或核心層。隨著用戶業務的發展，業務數據流較大時，或對業務數據流有較多的QOS或安全策略時，交換機的轉發能力不足就會影響業務。

l          帶寬擴展

帶寬擴展通常出現在不同的網絡層次間，如接入層和匯聚層，匯聚層和核心層。由于桌面接入的主流都已經是100M，而100M交換機的上聯端口通常為1000M，在滿負荷情況下，也才能滿足10個端口的線速上聯，而現在交換機動輒24口，48口，因此在某些情況下，需要進行上聯帶寬的擴展。

l          平滑擴展

隨著用戶對網絡的依靠性越來越強，網絡的中斷可能會給用戶帶來巨大的損失。即使是要進行網絡的擴展升級，用戶也希望不要對現存的網絡有影響。這就要求網絡的擴展具有平滑不中斷的特性。同時，在網絡擴展中，能夠保護原有設備的投資，不造成投資浪費。

今天的網絡擴展方式

在今天組網技術里，對上面提到的幾點擴展性要求是這樣進行處理的：

l          接入能力擴展

為了解決端口不足問題，對盒式交換機無非通過兩種辦法來解決：1 換更高端口密度的交換機。 2 增加交換機數量。對核心機架式交換機則通過插接口卡增加端口數目。

l          處理能力擴展

對于處理能力的升級，通常都是更換交換處理模塊來達到目的。對于機架式總線交換的交換機而言，可以更換交換引擎。對于盒式交換機而言，則只能更換更高性能的交換機。另外還有一種方法，就是通過增加交換機的數量，在仔細的規劃和復雜的配置后，將數據流量分擔到兩臺設備上。

l          帶寬擴展

為了解決帶寬不足問題，傳統的技術是使用LACP將多條鏈路綁定在一起來增加帶寬，或者更換上聯端口速率更快的交換機。

l          平滑擴展

在傳統組網技術中，只有通過增加交換機數量來進行的端口擴展升級時，可以不影響現有業務，其他情況下的各類擴展升級，勢必要影響現有業務的正常運行。而且假如因為擴展性能更換核心交換機，則原核心交換機很可能處在高不成、低不就的尷尬地位，不能達到投資保護的目的。

現有網絡擴展方式的不足

網絡擴展工作一向是令網絡治理員比較頭痛的事情，即使是最簡單的擴展端口，也可能會帶來可靠性等方面的隱患，更不要有些網絡擴展有可能要對配置進行大幅度修改，稍不小心就會帶來災難性的后果。

在實際應用環境中，最常見的就是進行接入能力的擴展。如前所述，通過增加交換機數量來增加網絡邊緣的端口時，勢必要通過堆疊或級連的方式和原交換機連接在一起。若交換機不支持堆疊方式，則只能進行交換機的級連。而這種方式在擴充了端口的同時，大大降低了該處的網絡可靠性，增加了故障點。而且對于后增加的交換機，其上聯口很可能是用戶口，這樣就會影響到在這臺交換機上用戶的數據傳輸。另外，增加了新的設備，就意味著增加了治理和維護的復雜程度。

在傳統方式中對處理能力的擴展方式中，通過更換機架式交換機的交換引擎板雖可提高性能，但原有引擎板則失去了作用，無法達到投資保護的目的。若通過增加交換機數量來進行負載均衡，雖然可行，但需要對網絡的配置進行較大的修改，不但影響了現有業務的正常運行，而且也同樣增加了網絡治理和維護的復雜度。

通過LACP進行現有網絡帶寬的擴充，已經是目前最先進的技術了。但LACP本身的先天特征決定了一個LACP組的同一側必須接在同一個物理設備上，這就帶來了兩個問題：

1.         連接LACP兩端的交換機和LACP組本身為單點故障。

2.         若需要擴充的帶寬很大，而交換機端口數目不夠，則無法達到擴到預定帶寬的目的。

綜上所述，現有的網絡擴展技術如同在已蓋好的房子上加蓋樓層一般，雖然可行卻不完美，同樣也不能讓用戶滿足。這主要是因為現有的擴展技術都屬于“額外添加”的方式，而無法“融入其中”。

而華為3Com公司推出的IRF技術為組網帶來了前所未有的變革，其將網絡的可靠性、擴展性、治理性巧妙的融合在一起，為組網的擴展方式提供了新鮮的血液。

通過IRF技術進行網絡擴展

IRF技術介紹

IRF的含義就是智能彈性架構（Intelligent Resilient Framework），是一套全新的軟件解決方案，支持IRF的多臺設備可以互相連接起來形成一個“聯合設備”，這臺“聯合設備”稱為一個Fabric，而將組成Fabric的每個設備稱為一個Unit。多個Unit組成Fabric后，無論在治理還是在使用上，就成為了一個整體。它既可以隨時通過增加Unit來擴展設備的端口數量和交換能力；同時也可以通過多臺Unit之間的互相備份增強設備的可靠性；并且整個Fabric作為一臺設備進行治理，用戶治理起來也非常方便。

簡單來說，就是IRF設備通過多個Unit的互連形成了用戶迫切需要的易治理、易擴展以及高可靠的產品特點。是一種不同于業界現有設備的全新理念的網絡設備。

IRF技術主要由3個部分組成：

l        分布式設備治理（DDM）：是IRF技術的控制系統，負責向IRF分布式交換架構發布各類治理和控制信息。

l        分布式彈性路由（DRR）：它使一個IRF分布式交換架構中多臺互聯在一起的交換機像一個統一的主動路由實體一樣工作，并能在所有交換機中智能地分配路由負載，使網絡的路由性能實現最大化。

l        分布式鏈路聚合（DLA）：它能實現網絡核心設備與網絡邊緣設備的全網狀互聯。

IRF具有高可用性、高性能、易治理、優化IT預算等優點。除此之外，支持IRF技術的交換機可以與企業現有的不支持IRF技術的交換機實現互操作。盡管不支持IRF技術的交換機將不會成為IRF分布式交換中心的組成部分，但是，這些交換機仍然可以通過鏈路匯聚技術、生成樹協議或者鏈路冗余技術被當作獨立的整體加以治理，冗余配置仍然有效。

IRF技術能夠構建具備高可用性和可伸縮性的網絡核心，其性能、配置能力和可伸縮性都能與網絡同步增長，從而避免集中式網絡核心設備需要面對一次性較大投入和物理限制等問題。因此，IRF技術能通過一種全新的“按需購買，漸進擴展”的策略幫助企業降低網絡總體擁有成本。

 IRF技術充分體現了分布和集中的有機結合。組成Fabric的各成員在二三層數據轉發、二層協議和路由狀態上都是獨立自主的進行處理。這些為可靠性和整體性能都帶來了莫大的好處。而對外界而言，各成員又抱成一團，不管是在路由協議、三層報文的轉發，還是治理上，都表現為一臺設備，共同擁有一個ip地址，集中進行配置、集中的日志輸出。

在這種分布集中的機制下，不管是擴充端口、增加帶寬還是提高性能，都可以在不影響原有網絡的基礎上，通過增加交換機數量來達到目的。而新增加的交換機加入到原來的IRF Fabric后，自然而然的融入其中，完全不會因為增加了設備而增加治理和維護的難度。

IRF網絡擴展方案

端口擴展

通過IRF技術進行端口擴展如圖1所示。當接入的用戶數增加到原交換機端口密度不能滿足接入需求時，可以通過增加新的交換機，并與原有的交換機組成IRF Fabric整體。這種擴展方式目前IRF技術可最多支持8臺交換機。

圖1 端口擴展示意圖

處理能力擴展

如圖2所示。當中心的交換機轉發能力不能滿足需求時，同樣可以通過增加新交換機與原交換機組成IRF Fabric。配合IRF的DLA特性，IRF Fabric能夠充分發揮了分布的優勢，由于每臺交換機都能夠分別對業務數據同時進行轉發處理，因此整個Fabric的轉發能力為組成Fabric的各交換機轉發能力之和。在圖2中，若一臺交換機轉發能力為64M PPS，則通過增加一臺交換機進行擴展后，整個Fabric的轉發能力為128M PPS。需要強調的是，是整個Fabric的轉發能力整體提高，而不是單個交換機的轉發能力提高。其前提要基于IRF的DLA分布式鏈路聚合技術和IRF的分布式處理技術。

圖2 處理能力擴展擴展示意圖

帶寬擴展

IRF的帶寬擴展方式一樣是依靠于LACP技術。IRF的DLA技術是在LACP基礎上的發展提高。解決了LACP的同一匯聚組的同一側只能連在同一臺物理設備上的弊端。如圖3所示。IRF帶寬擴展方式答應中心交換機同時連接兩臺邊緣交換機并與其形成一個LACP組。實際上，由于IRF技術的使用，對中心交換機的而言，邊緣交換機的數量并沒有變化，物理上的兩臺交換機看起來就是一臺交換機。因此，即使中心交換機不支持IRF特征，它也可以與其他支持IRF特征的交換機或IRF Fabric組成LACP匯聚組。

圖3 帶寬擴展擴展示意圖

優化的治理

從前面的端口、轉發能力、帶寬擴展的方式可以看出，一直都在強調IRF Fabric整體的概念。之所以能這么看，都是IRF的DDM特性的功勞，IRF 的DDM也是IRF技術的精髓所在。正是DDM使的IRF Fabric內的各個交換機既能夠獨立進行相關處理，而有能夠對外表現出一個團結的整體。非凡是在一些協議處理上，如RSTP、RIP、OSPF上，整個Fabric就是以一個節點的方式與其他網絡設備進行協議交互。對于橫穿IRF Fabric內數臺交換機的3層報文而言，也只是增加了一跳，與穿過一臺路由器比沒有什么差別。

IRF Fabric中交換機的加入和撤離都可以以動態方式進行，相當于機架式交換機的熱插拔技術。這給網絡擴展工作帶來的好處是不言而喻的。

而在設備治理上，如圖4所示，IRF Fabric在治理上就相當于一臺設備，具有一個單一的IP地址，不管是通過WEB、SNMP網管軟件、TELNET還是直接通過控制口治理，展現在網絡治理員面前的只有一臺設備，即使通過各交換機自身的控制端口來治理，看到的也是一個Fabric的整體設備。對設備配置時一次就可以配置所有交換機，而且Fabric有統一的日志輸出。這些特點，不但減少了設備治理需要的IP地址，節約了寶貴的IP地址資源，同時減少了治理單元的數量，使復雜的網管工作簡單化。給維護工作也帶來了很大的便利。

圖4 IRF Fabric設備治理示意圖

總結

使用IRF技術組網，在擴展方式上具備了先天的無可比擬的優勢。通過“搭積木”方式的擴展，IRF的分布特性將網絡可靠性分布在不同設備上，在擴展的同時提高了可靠性，轉發性能，而且且保護了原有投資，真正實現了網絡“平滑升級”的目標。另外，IRF擴展技術的熱插拔方式使的網絡的擴展彈性可伸縮化，網絡擴展了，治理難度卻沒有增加。使得以往令網絡治理員頭痛的擴展工作變的輕松自如，幫助用戶更好的使用網絡、治理網絡和發展網絡。