【正文】 A c tF D XL i n k / A c t910111213141516F D XL i n k / A c tF D XL i n k / A c tPo w e rC o n s o l eLinkAc t i v i t yFWSF astI r o n W o r kg r o u p12345678F D XL i n k / A c tF D XL i n k / A c t910111213141516F D XL i n k / A c tF D XL i n k / A c tPo w e rC o n s o l eLinkAc t i v i t yFWS網(wǎng)關(guān)設(shè)備省1 6 3 / 1 6 9 網(wǎng)F astI r o n W o r kg r o u p12345678F D XL i n k / A c tF D XL i n k / A c t910111213141516F D XL i n k / A c tF D XL i n k / A c tPo w e rC o n s o l eLinkAc t i v i t yFWSF astI r o n W o r kg r o u p12345678F D XL i n k / A c tF D XL i n k / A c t910111213141516F D XL i n k / A c tF D XL i n k / A c tPo w e rC o n s o l eLinkAc t i v i t yFWSXX 市寬帶 IP網(wǎng)建設(shè)方案 2021 年 9 月 第 14 頁(yè) 共 29頁(yè) 要通過長(zhǎng)距千兆端口進(jìn)行連接。另外還配置了一塊 24 口 100BaseTx模塊和一塊 10BaseFx 模塊用于連接本地用戶。 在東城，每個(gè)管理模塊上配備 2 個(gè)長(zhǎng)距千兆以太網(wǎng)端口。每個(gè)端口 具有 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，每一個(gè)都是相互獨(dú)立配置并由交換矩陣提供服務(wù)，這樣可以 防止低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)的沖擊而導(dǎo)致高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列包的延遲或丟失。系統(tǒng)設(shè)計(jì)與 8000 完全一樣。每個(gè)模塊可以熱插拔，電源可以最多配置四個(gè)，所有的交換和路由功能通過 ASIC 芯片完成，交換能力達(dá) 96Mpps。另外，短期內(nèi)還可能出現(xiàn)用新產(chǎn)品來替代原有產(chǎn)品的情況，這對(duì)用戶的投資保護(hù)十分不利。 ? 是否具有一系列的緩沖管理調(diào)度算法，如 RED、 WRED、 RR/FQ、WERR/WEFQ。而過小的緩沖空間在發(fā)生擁塞時(shí)又容易丟包出錯(cuò)。因此，要充分考慮網(wǎng)絡(luò)主干設(shè)備的可靠性，應(yīng)該要求該設(shè)備支持交換結(jié)構(gòu)冗余。 電源和機(jī)箱風(fēng)扇冗余 控制模塊冗余 控制模塊冗余功能應(yīng)提供對(duì)主控制模塊的“自動(dòng)切換”支持。建議重點(diǎn)考核以下兩個(gè)方面： 物理容量 各類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的端口密度，如千兆以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)，尤其是非阻塞配置下的端口密度。因此， L3/L4 層轉(zhuǎn)發(fā)能力通常為 3M－ 4Mpps，最多達(dá)到 15Mpps。傳 統(tǒng)路由器具有閱讀第 4 層報(bào)頭信息的能力（通過軟件實(shí)現(xiàn)），與第三層交換機(jī)（或交換式路由器）采用專用的 ASIC 集成電路相比，設(shè)備的性能幾乎相差了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，因此，傳統(tǒng)路由器無(wú)法實(shí)現(xiàn)第 4 層交換。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，路由器技術(shù)發(fā)生了革命，路由功能由專用的 ASIC 集成電路來完成。 在第 3 層（ Network Layer，即網(wǎng)絡(luò)層，以下簡(jiǎn)稱 L3），數(shù)據(jù)流是通過源站點(diǎn)和目的站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址被識(shí)別。在主干設(shè)備選型時(shí)，只需注意接口模塊的端口密度和交換結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)發(fā)能力相匹配即可。采用阻塞設(shè)計(jì)容易在千兆 /百兆接口模塊上提高端口密度，十分適合連XX 市寬帶 IP網(wǎng)建設(shè)方案 2021 年 9 月 第 9 頁(yè) 共 29頁(yè) 接服務(wù)器集群（因?yàn)榉?wù)器本身受到操作系統(tǒng)、輸入 /輸出總線、磁盤吞吐能力，以及應(yīng)用軟件等諸多因素的影響，通過其網(wǎng)卡進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)不可能達(dá)到網(wǎng)卡吞吐的標(biāo)稱值）。 該種設(shè)計(jì)是指：機(jī)箱中所有交換端口的總帶寬，超過前述交換結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)發(fā)能力。目前大部分的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)廠商在其第三層核心交換設(shè)備中都越來越多地采用了這種技術(shù)。 交換矩陣（ Cross bar）。 共享內(nèi)存。為了便于理解，這里僅簡(jiǎn)述三種典型的交換結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： 共享總線。 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 主主 干干 設(shè)設(shè) 備備 的的 系系 統(tǒng)統(tǒng) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)主干設(shè)備即骨干節(jié)點(diǎn)設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)直接決定了設(shè)備的性能和功能水平。這就決定了所有設(shè)備必須是可以工作在第二層或第三層的，具有每層對(duì)應(yīng)的安全控制功能，如第二層的 MAC 過濾功能，第三層的訪問列表控制功能等。他們的使用習(xí)慣值得尊重。家庭用戶接入寬帶 IP網(wǎng)主要用于訪問 Inter。 由于 IP 協(xié)議和 IP 數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上會(huì)越來越普及，本網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該可以很好地支持 TCP/IP 協(xié)議，在時(shí)機(jī)成熟時(shí)，可以方便地轉(zhuǎn)成全寬帶 IP網(wǎng)。 營(yíng)營(yíng) 運(yùn)運(yùn) 級(jí)級(jí) 寬寬 帶帶 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 根據(jù) XX 市寬帶網(wǎng)的要求，本網(wǎng)定位為營(yíng)運(yùn)級(jí)的寬帶網(wǎng)絡(luò)。 ? 為分散經(jīng)營(yíng)的企業(yè)集團(tuán)建立虛擬專用網(wǎng)，以便統(tǒng)一管理其資產(chǎn)、物資、資金、市場(chǎng)、人事等?？梢蕴峁└咚俚腡CP/IP， NOVELL IPX， WINDOWS NT， WINDOW98/95 網(wǎng)絡(luò)互通。接口模塊有有多種類型可選，根據(jù)實(shí)際需要加以配置。XX 市寬帶 IP網(wǎng)建設(shè)方案 2021 年 9 月 第 1 頁(yè) 共 29頁(yè) XX 市寬帶 IP 網(wǎng)絡(luò)方案 2021 年 9 月 XX 市寬帶 IP網(wǎng)建設(shè)方案 2021 年 9 月 第 2 頁(yè) 共 29頁(yè) 前言 網(wǎng)捷網(wǎng)絡(luò)公司非常榮幸能為 XX 市寬帶網(wǎng)提供解決方案。 本方案采用的骨干設(shè)備是 FOUNDRY BigIron 8000，每臺(tái)有 8 個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊插槽。 骨干節(jié)點(diǎn)和邊緣節(jié)點(diǎn)之間用千兆以太網(wǎng)連接。 XX 市寬帶 IP城域網(wǎng)可為用戶提供以下服務(wù)： ? 利用該項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)的帶寬優(yōu)勢(shì)，提供保證質(zhì)量的多媒體應(yīng)用。 建建 設(shè)設(shè) 范范 圍圍 XX 市寬帶 IP城域網(wǎng)由 3 個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)、 15 邊緣節(jié)點(diǎn)和多個(gè)接入節(jié)點(diǎn)組成，覆蓋 XX 市各區(qū)縣。 本網(wǎng)絡(luò)還必須是一個(gè)服務(wù)性營(yíng)運(yùn)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)，以區(qū)別于供企業(yè)自用為主的企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)，而在可靠性、服務(wù)質(zhì)量 QoS、業(yè) 務(wù)類別方面有較高保障，從而對(duì)公眾提供豐富、易用、可靠的服務(wù)，并對(duì)二級(jí)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)提供可靠連XX 市寬帶 IP網(wǎng)建設(shè)方案 2021 年 9 月 第 6 頁(yè) 共 29頁(yè) 接。 設(shè)設(shè) 備備 選選 型型 XX 市寬帶 IP 網(wǎng)的主要用戶對(duì)象是企業(yè)用戶和家庭用戶。 企業(yè)用戶長(zhǎng)期使用電信的租用線路（即電路）連接內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，并且通過電信連接 INTERNET。 如第一章所述，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必需既支持虛擬局域網(wǎng)技術(shù)，以提供透明的鏈路通道；又必須支持大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，開展網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。 下面就骨干節(jié)點(diǎn)設(shè)備、邊緣節(jié)點(diǎn)設(shè)備和接入設(shè)備的選型進(jìn)行闡述。 交交 換換 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) （（ Switching Fabric）） 隨著網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)不斷的發(fā)展 ，交換結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的體系結(jié)構(gòu)中占據(jù)著極為重要的地位。它適用于大部分流量在模塊本地進(jìn)行交換的網(wǎng)絡(luò)模式。共享內(nèi)存方式對(duì)內(nèi)存芯片的 性能要求很高，至少為整機(jī)所有端口帶寬之和的兩倍（比如設(shè)備支持 32 個(gè)千兆以太網(wǎng)端口，則要求共享內(nèi)存的性能要達(dá)到 64Gbps）。總之， 交換矩陣的特點(diǎn)是訪問效率高，適合同時(shí)進(jìn)行多點(diǎn)訪問，容易提供非常高的帶寬，并且性能擴(kuò)展方便，不易受 CPU、總線以及內(nèi)存技術(shù)的限制。 阻塞配置。當(dāng)該模塊滿負(fù)荷工作時(shí)，勢(shì)必發(fā)生阻塞。因此，非阻塞設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備適用于主干連接。這些數(shù)據(jù)包構(gòu)成的數(shù)據(jù)流可分別在第 4 層進(jìn)行識(shí)別。傳統(tǒng)路由器是采用軟件實(shí)現(xiàn)路由功能，其速度慢，且價(jià)格昂貴，往往成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。因此，第 4 層交換提供應(yīng)用級(jí)的控制，即支持安全過濾和提供對(duì)應(yīng)用流施加特定的 QoS 策略。 集中式 所謂集中式，顧名思義， L3/L4 數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā)由一個(gè)中央模塊控制處理。 XX 市寬帶 IP網(wǎng)建設(shè)方案 2021 年 9 月 第 10 頁(yè) 共 29頁(yè) 系系 統(tǒng)統(tǒng) 容容 量量 由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大，網(wǎng)絡(luò)主干設(shè)備的系統(tǒng)容量也成為選型中的重要考核指標(biāo)。為此，網(wǎng)絡(luò)主干設(shè)備應(yīng)能實(shí)現(xiàn)如下三方面的冗余。 交換結(jié)構(gòu)冗余 如果網(wǎng)絡(luò)主干設(shè)備忽略交換結(jié)構(gòu)的冗余設(shè)計(jì)，就無(wú)法達(dá)到設(shè)備冗 余的完整性。任何技術(shù)的使用都有著兩面性，如過大的緩沖空間會(huì)影響正常通信狀態(tài)下，數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)速度（因?yàn)檫^大的緩沖空間需要相對(duì)多一點(diǎn)的尋址時(shí)間），并增加設(shè)備的成本。 XX 市寬帶 IP網(wǎng)建設(shè)方案 2021 年 9 月 第 11 頁(yè) 共 29頁(yè) ? 模塊或端口是否設(shè)計(jì)有獨(dú)立的輸入緩沖、獨(dú)立的輸出緩沖，或是輸入 /輸出緩沖。 業(yè)界有很多設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是第 2 層交換的設(shè)計(jì)概念，需要通過增加第 3 層的硬件模塊才能實(shí)現(xiàn)第 3 層或第 3/4 層交換的功能，而且第 3/4 層數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)能力遠(yuǎn)低于第 2 層交換的轉(zhuǎn)發(fā)能力。 8000 的背板采用 256Gbps 交叉矩陣，連接每個(gè)模塊，可以實(shí)現(xiàn)真正的全線速第二層和第三層交換。 BigIron 4000 具有 128Gbps 的交換背板和 48Mpps 的第三層交換能力。 FastIron具有 G 的交換容量。 骨骨 干干 節(jié)節(jié) 點(diǎn)點(diǎn) 為 3 個(gè)骨干層節(jié)點(diǎn)各選用一臺(tái) FOUNDRY BigIron 8000，每臺(tái) BigIron 8000 配置兩塊冗余備分的管理模塊，并配置冗余的直流電源。每 個(gè)管理模塊上還有 4 個(gè)1000BaseLx端口，可以用于連接距離較近的邊緣節(jié)點(diǎn)，如勝利模塊局。然后再各選一個(gè)千兆端口進(jìn)行捆綁，連接西城。 在西城，每個(gè)管理模塊上配備 3 個(gè)長(zhǎng)距千兆以太網(wǎng)端口。每個(gè)管理模塊上還有 4 個(gè) 1000BaseLx端口，可以用于連接距離較近的邊緣節(jié)點(diǎn)，包括民營(yíng)園、黃河口、長(zhǎng)安集團(tuán)、鉆井和辛店。 BigIron 4000 配置一個(gè)管理模塊，并配置冗余的直流電源。配置一塊 24 口 100BaseTx 和一塊 24口 100BaseFx模塊，用于用戶接入。企業(yè)用戶需要高速連接時(shí)，可以把企業(yè)自己的交換機(jī)通過光纖直接連接到最近的邊緣節(jié)點(diǎn)。地址轉(zhuǎn)換有兩種情形：普通用戶訪問Inter 時(shí)，對(duì)用戶的源地址進(jìn)行動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換。 為了提高網(wǎng)絡(luò)出口處的吞吐量，避免網(wǎng)關(guān)設(shè)備成為數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i，F(xiàn)oundry 公司提供了 47 層交換機(jī) ServerIron 對(duì)防護(hù)墻進(jìn)行負(fù)載均衡處理。不僅可以進(jìn)行VLAN 的劃分，還可以進(jìn)行高速的路由轉(zhuǎn)發(fā)。也意味著可以減少繁瑣的擁塞管理和服務(wù)質(zhì)量管理工作。第三層則可以為跨地域連接時(shí)提供服務(wù)，例如與上級(jí)網(wǎng)絡(luò)的連接，同一企業(yè)在全省范圍的連接等。 第三層安全控制能力可以提供訪問控制列表能力，允許交換機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的規(guī)則，允許或者禁止某些第三層數(shù)據(jù)（ IP或 IPX 包）進(jìn)出交換機(jī)。冗余備份的管理模塊保證了骨干交換機(jī)的不間斷運(yùn)行。 如果選擇上述網(wǎng)絡(luò)核心作為 OPSF 的核心區(qū)域 AREA 0，把邊緣層作為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，則它們都是直接連接到 AREA 0 上的，不需要使用虛擬連接，整個(gè)路由域只有 2 層，顯得比較有層次，軟件配置和將來可能的擴(kuò)充都會(huì)比較容易。在城域網(wǎng)的建設(shè)中，采用的比較多的是 VLAN技術(shù)，即虛擬局域網(wǎng)技術(shù)。 VLAN 把一部分端口模擬成為一個(gè)虛擬的廣播域， VLAN 的所有廣播都只會(huì)在本域內(nèi)發(fā)送，不會(huì)超出廣播域，進(jìn) 一步， VLAN 內(nèi)的所有數(shù)據(jù)都只能被同一 VLAN 的成員接收，而不會(huì)被非本 VLAN 成員接收。 與第二層的 VLAN 技術(shù)相類似的還有第三層的 VPN虛擬專用網(wǎng)技術(shù)。隧道技術(shù)可以在用戶的路由設(shè)備上實(shí)現(xiàn)。 多重訪問控制。只讀用戶只能閱讀配置，沒有任何更改權(quán)利。 本地用戶或 RADIUS、 TACACS+口令認(rèn)證。 通過 SYSLOG 功能，把系統(tǒng)事件紀(jì)錄并保存下來。本方案涉及的設(shè)備 MBTF 如下： MTBF for FastIron：?jiǎn)坞娫? 43,400 小時(shí) MTBF for BigIron 4000： 機(jī)箱加單電源