【正文】 為了在大規(guī)模的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行故障管理， Cisco 多層智能化存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)利用 FC Traceroute等命令來獲取數(shù)據(jù)流的詳細(xì)路徑和時(shí)限，并利用交換端口分析工具(SPAN)有效地捕獲網(wǎng)絡(luò)流量。 ? 全面的安全性 為了滿足人們對于在存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)無懈可擊的安全性的需求， Cisco 多層智能化存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)針對所有可能的被攻擊點(diǎn)采用了廣泛的安全措施。此外，交換結(jié)構(gòu)最短路徑優(yōu)先 (FSPF)的多路徑功能可以為在路徑路徑上進(jìn)行負(fù)載均衡，并能在某個(gè)交換機(jī)發(fā)生故障時(shí)動(dòng)態(tài)地重新設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸 的路由。為管理數(shù)據(jù)抽樣使用 SNMPv3 之后，不但能保證加密和用戶認(rèn)證，還能改善管理數(shù)據(jù)的完整性。在現(xiàn)有的 SAN實(shí)施中， 許多基礎(chǔ)設(shè)施部署都為安全犧牲了效率。思科正與領(lǐng)先的存儲(chǔ)和管理廠商聯(lián)合，共同為集中式端到端存儲(chǔ)管理提供新功能。另外，廠商還必須遵守開放式管理標(biāo)準(zhǔn)，以便用各種現(xiàn)有工具管理其解決方案。不僅如此，高可用性設(shè)計(jì)還與網(wǎng)絡(luò)級永續(xù)性有關(guān)。隨著 SAN 基礎(chǔ)設(shè)施對 iSCSI 和 FCIP 等多種協(xié)議的支持， SAN 必須提供智能服務(wù)才能區(qū)分和管理多種流量，并在整個(gè)多協(xié)議基礎(chǔ)設(shè)施上提供服務(wù)等級。 Cisco MDS 9000 系列不但能解決這些問題，還能提供企業(yè)應(yīng)用需要的業(yè)界領(lǐng)先的特性、高性能和可以擴(kuò)展的平臺(tái)。 SAN 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 隨著企業(yè)從 DAS 向 SAN 環(huán)境的移植，越來越多的企業(yè)傾向于將 SAN 基礎(chǔ)設(shè)施作為整個(gè)存儲(chǔ)解決方案的關(guān)鍵組件。存儲(chǔ)分配和共享管理軟件運(yùn)行在所有這些主機(jī)上面，不同的 WEB主頁賬號(hào)被分配到不同的WEB 服務(wù)器上。 通過使用 SAN 架構(gòu)，巨大的、集中的 磁盤存儲(chǔ)池可以被多個(gè)主機(jī)所分享，在需要的時(shí)候還可以磁盤從共用的存儲(chǔ)池中分配出新的卷。系統(tǒng)管理員經(jīng)常遇到這樣一個(gè)問題：雖然一個(gè)公司已經(jīng)擁有了足夠的存儲(chǔ)資源，但這些存儲(chǔ)資源往往不在正確的地方。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)構(gòu)件例如交換機(jī)、集線器、網(wǎng)橋和路由器負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)以幀為單位傳輸信息。存儲(chǔ)共享首先在新的 SAN 中實(shí)現(xiàn)，一些多媒體和影像產(chǎn)品公司探索出使用光纖通道網(wǎng)絡(luò)在工作站之間共享巨大數(shù)據(jù)文件這樣一種方法，從而使分布的圖像編輯及生產(chǎn)全數(shù)字化產(chǎn)品成為可能（圖 ）。 圖 使用光纖通道延伸存儲(chǔ)距離 這時(shí)，與磁盤的連接開始使用 FCAL（光纖通道仲裁環(huán)路協(xié)議），它允許磁盤在一個(gè)環(huán)路拓?fù)渖暇偷刂泛屯ㄐ帕颗c主機(jī)進(jìn)行協(xié)商（圖 ）。但是，它們最終都難以克服高速信號(hào)在并行 SCSI 總線架構(gòu)下傳輸這一技術(shù)難題。 同時(shí)思科還將提供存儲(chǔ)交換、高性能計(jì)算、光交換等全線數(shù)據(jù)中心技術(shù)產(chǎn)品。復(fù)雜的技術(shù)組合帶來了更高的投資成本和管理維護(hù)成本，不同廠商產(chǎn)品間的無縫集成也極大的困擾著客戶。 2. 服務(wù)器群整合 為改善服務(wù)，對業(yè)務(wù)需求快速作出響應(yīng)，數(shù)據(jù)集中已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。接入層交換機(jī)由于數(shù)量很大，所以在選擇時(shí)要考慮要有較高性價(jià)比。任何一處、任何一點(diǎn)、任何線路的故障均不影響整個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。所以在這里選擇使用 4臺(tái) Catalyst6509E路由交換機(jī)， Catalyst6509E有著非常高的多層交換能力。 ? 匯聚交換機(jī) 1Catalyst6506E 具有 單引擎工作下 480Gbps 分布式交換處理能力，L2/L3 分組硬件轉(zhuǎn)發(fā)速率可達(dá) 240Mpps。 ? 持續(xù)可用性（ 高可靠性）：核心節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)采用冗余雙設(shè)備，核心節(jié)點(diǎn)之間網(wǎng)狀冗余連接，核心節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)之間雙鏈路冗余互連，接入節(jié)點(diǎn)雙鏈路冗余上聯(lián)至匯聚節(jié)點(diǎn) ，使用高度智能的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，核心和匯聚設(shè)備均采用雙電源的冗余配備。保證與其它網(wǎng)絡(luò)（如 互聯(lián)網(wǎng) 等）之間的平滑連接。 技術(shù)方案設(shè)計(jì)原則 層次化原則 在 XX 鋼鐵園區(qū)網(wǎng) 未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)可管理的、可靠的、高性能網(wǎng)絡(luò)，我們將采用層次化的方法，將網(wǎng)絡(luò)分為核心層、分布層和接入層三個(gè)層次進(jìn)行設(shè)計(jì)。面對不斷變化的情況和需求，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)能夠作出快速和有效的反應(yīng)。而且能夠成為中國優(yōu)秀的企業(yè)公民，能夠回饋社會(huì)。這個(gè)研發(fā)中心的成立，不僅將支持思科公司的全球技術(shù)開發(fā)戰(zhàn)略，同時(shí)也是思科公司持續(xù)加強(qiáng)對中國投入的重要戰(zhàn)略組成部分。思科所有的銷售業(yè)務(wù)都是通過渠道伙伴進(jìn)行的，思科非常重視與渠道的合作，而且在這方面也有一套成熟的管理體制。 思科系統(tǒng)公司十分重視幫助中國教育和培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)人才，到 2020 年 6 月，已先后與國內(nèi)210 多所著名高校合作成立了思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院。目前，思科中國約有 700 名員工。 思科堅(jiān)信：互聯(lián)網(wǎng)將改變?nèi)藗兊墓ぷ?、生活、學(xué)習(xí)以及娛樂的方式。 主要內(nèi)容 本文的主要內(nèi)容包括項(xiàng)目背景及應(yīng)用需求介紹、 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)和 網(wǎng)管系統(tǒng) 設(shè)計(jì)、三網(wǎng)合一設(shè)計(jì) 及 業(yè)務(wù)應(yīng)用 設(shè)計(jì)幾個(gè)部分。思科公司每年投入 30 多億美元進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，約占其銷售額的 14%17%。思科公司目前擁有全球最大的互聯(lián)網(wǎng)商務(wù)站點(diǎn)，公司全球業(yè)務(wù) 90％以上的交易是在網(wǎng)上完成的。這個(gè)中心是思科系統(tǒng)公司全球四大技術(shù)支持中心之一，向思科系統(tǒng)公司在中國的合作伙伴和用戶提供每周 7 天 、每天 24 小時(shí)的軟硬件維護(hù)及支持服務(wù)。目前，除已建成北京技術(shù)支持中心（ TAC）和北京、上海、廣州、成都備件庫外，還提供中文 3W 服務(wù)與支持，包括 24 小時(shí)全球電話熱線服務(wù)和中文電子郵件服務(wù)以及各種技術(shù)培訓(xùn)。 2020 年 9 月，思科總裁錢伯斯訪華，并宣布將在未來 5 年內(nèi)投資 3200 萬美元于上海建立研發(fā)中心。美國《商業(yè)周刊》對此評論說，由于思科處在互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的核心，它比任何其他公司都更適合于領(lǐng)導(dǎo)和推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)企業(yè)發(fā)展向互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型。 XX 鋼鐵園區(qū) 網(wǎng)的骨干網(wǎng)絡(luò)的可用性應(yīng)當(dāng)達(dá)到 %的目標(biāo)。因此，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有統(tǒng)一的可管理性，建立統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)接入層具有以下特點(diǎn)： ? 接入 層接入端口 規(guī)劃容量根據(jù) 實(shí)際使用情 況具有一定 的擴(kuò)展性； 上述每一個(gè)層次結(jié)構(gòu)內(nèi)部需要采用冗余的架構(gòu)來保障該層功能的穩(wěn)定可靠。 數(shù)據(jù)中心 交換機(jī)分別通過 2條 萬 兆上聯(lián)至 核心 路由交換機(jī)， 網(wǎng)絡(luò)出口 交換機(jī)分別通過 2條千兆 上聯(lián)至核心交換機(jī)。 ? 提供豐富的 Qos 功能：本網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供 DiffServ Qos 機(jī)制，避免了瞬時(shí)擁塞造成關(guān)鍵業(yè)務(wù)、關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟 失，確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的持續(xù)可用。 ? 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組播 路由 切換時(shí)間小于 1 秒。每個(gè)核心節(jié)點(diǎn) 機(jī)房 配置的兩臺(tái)萬兆核心 交換機(jī)之間通過 1條 萬兆兆以太網(wǎng)端口以全雙工 方式連接，實(shí)現(xiàn) 10Gbps全雙工帶寬的冗余備份能力。每個(gè) 匯聚節(jié)點(diǎn) 機(jī)房分別配置兩臺(tái) 6509E交換機(jī)做冗余備份，每臺(tái) 6509E交換機(jī)通過 1條萬兆光纖分別上聯(lián)至核心層 的 兩臺(tái) 6509E核心路由交換機(jī)，同時(shí)兩臺(tái) 6509E之間也以 2條 千兆鏈路連接，實(shí)現(xiàn)極高的性能和可靠性。新的企業(yè) 園區(qū)網(wǎng)在設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)該避免業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分散部署，因此構(gòu)建一個(gè)高效、安全、可靠的數(shù)據(jù)中心就成為一個(gè)企業(yè)信息化的重要內(nèi)容。 5. 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)安全 為了保持一個(gè)企業(yè)的正常運(yùn)行，數(shù)據(jù) —— 企業(yè)最重要的資產(chǎn) —— 必須在任何時(shí)候都可供使 用。另外，IBM、 HP 和 Dell 等服務(wù)器合作伙伴還能將思科 Infiniband 交換和千兆以太網(wǎng)交換技術(shù)集成到其刀片服務(wù)器中，提供無縫、和諧的解決方案。磁帶庫、 RAID(廉價(jià)冗余磁盤陣列 )和其他 SCSI 設(shè)備開始需要越來越多的空間，這就要求并行 SCSI 連接從主機(jī)延伸出來的越來越遠(yuǎn)。 當(dāng)光纖通道協(xié)議最先被用于存儲(chǔ)連接這一領(lǐng)域時(shí)，這一技術(shù)被采用的一個(gè)主要原因就是它提供了更遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)傳輸距離和簡易的電纜連接方式。一種集線器的替代者就是光纖通道網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，與集線器不同，它不僅僅是將環(huán)路的每個(gè)部分連接在一起，而且它提供傳統(tǒng)交換機(jī)所具有的包交換能力。結(jié)果，一個(gè)交換機(jī)的每一個(gè)端口現(xiàn)在可以提供一條全雙工 1Gb/s 可用帶寬，而不是所有連接到一個(gè)環(huán)路的設(shè)備共享 1Gb/s 可用帶寬的一部分。為了管理這種增長，系統(tǒng)管理員已經(jīng)開始將他們的存儲(chǔ)資源進(jìn)行集中。曾經(jīng)只限于類似視頻編輯和多媒體制作領(lǐng)域的存儲(chǔ)共享，已經(jīng)成為一項(xiàng)通用技術(shù)，使用于任何需要通過存儲(chǔ)池對存儲(chǔ)進(jìn)行方便地管理的地方，例如互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ ISP）和內(nèi)容服務(wù)提供商（ ASP）等?？傊行墓芾?員能夠在網(wǎng)絡(luò)和所有主機(jī)運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)下，將存儲(chǔ)資源的任意部分分配給指定的主機(jī)。因?yàn)檫@是一種不經(jīng)過服務(wù)器干預(yù)的 SAN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部存儲(chǔ)設(shè)備間的之間數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)不用拷貝到服務(wù)器內(nèi)存，所以它的數(shù)據(jù)傳輸速度非?？?，并且大大地減少了 CPU 為備份操作所需做的計(jì)算工作。例如，許多公司都正在為電子商務(wù)及其它金融服務(wù)部署基于 Web 的應(yīng)用，因而非常需要部署智能 SAN，以便滿足企業(yè)的法律、合同或服務(wù)等級要求。另外，通過服務(wù)器和存儲(chǔ)整合，以及對磁盤和磁 帶設(shè)備的共享訪問，企業(yè)還能夠進(jìn)一步節(jié)省開支。這種系統(tǒng)級高可用性涉及很多組件，例如服務(wù)器和應(yīng)用集群、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)層的 I/O 多路徑、將存儲(chǔ)和服務(wù)器資源自動(dòng)恢復(fù)到冗余路徑、 SAN 中應(yīng)用的動(dòng)態(tài)恢復(fù)以及許多其它設(shè)計(jì)屬性。從 DAS 移植到 SAN 之后，公司需要用原有的工具和管理資源管理這些新環(huán)境。通過基于開放標(biāo)準(zhǔn)的管理工具的整合，不但能降低復(fù)雜性，還能減少管理 SAN 需要的人數(shù)，從而縮減管理開支。例如，如果聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)事務(wù)處理被中斷，金融公司將遭受多方面的嚴(yán)重?fù)p失。分層的安全實(shí)施方案能夠保證為共享同一網(wǎng)絡(luò)的用戶和應(yīng)用提供最佳保護(hù)。思科及其合作伙伴能夠提供集成式解決方案，利用這些可維護(hù)性功能和特性快速解決 SAN 中發(fā)生的問題。 ? 有助于加強(qiáng)投資保護(hù)的多協(xié)議智能 Cisco 多層智能化存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)所特有的交換架構(gòu)讓它可以無縫地集 成新的傳輸協(xié)議，以獲得最大限度的靈活性，如光纖通道、 iSCSI 和 FCIP?；谟布?ACL 可以提供更加精確的高級安全選項(xiàng)。 ? 便于管理 要實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的潛在能力就意味著要提供相應(yīng)的管理功能。 FCSP可以在整個(gè)交換結(jié)構(gòu)中提供保密性、數(shù)據(jù)源認(rèn)證和面向無連接的完整性。每個(gè) VSAN 都可以作為一個(gè)常規(guī)的 SAN 進(jìn)行單獨(dú)分區(qū)，并擁有它自己的交換服務(wù)，從而提高可擴(kuò)展性和恢復(fù)能力。因此， SAN 基礎(chǔ)設(shè)施必須支持多種功能，以便快速發(fā)現(xiàn)問題，報(bào)告問題，解決問題，并作好記錄?，F(xiàn)有交換機(jī)廠商產(chǎn)品的不足經(jīng)常導(dǎo)致客戶只能選擇次優(yōu)的安全實(shí)施方案。隨著數(shù)據(jù)量的不斷增加和重要程度的升級，對數(shù)據(jù)的安全保護(hù)要求也越來越高。采用了不同廠商的專有協(xié)議和服務(wù)實(shí)施方案的許多SAN 環(huán)境都出現(xiàn)了管理既昂貴又困難的 SAN 孤島。 ? 可管理性 隨著存儲(chǔ)資源的不斷增加，企業(yè)面臨的管理問題 也越來越突出。企業(yè) SAN 的組件及設(shè)計(jì)永續(xù)性必須能提供真正的 7 24 365 或者 %的可用性。在設(shè)計(jì)和部署 SAN 時(shí)，必須認(rèn)真考慮這些準(zhǔn)則。存儲(chǔ)局域網(wǎng)（ SAN）基礎(chǔ)設(shè)施必須能夠提高可擴(kuò)展性、可用性、可管理性、可維護(hù)性和安全性，這與其它數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的要求是一致的。 提高數(shù)據(jù)備份效率 最近發(fā)展出來的第三方拷貝技術(shù)，是另外一個(gè)解決“整個(gè)備份循環(huán)周期時(shí)間過長”這一問題的 SAN 技術(shù)實(shí)施方案。 資源共享是通過高層軟件實(shí)現(xiàn)的，這些高層軟件發(fā)現(xiàn)到并管理著網(wǎng)絡(luò)上的所有存儲(chǔ)資源。您同樣不得不訂購超出您需求很多的服務(wù)器資源，因?yàn)殡m然您不需要更多的 CPU 計(jì)算能力，但是，您需要更多的插槽。在很大程度上保護(hù)用戶系統(tǒng)投資。因?yàn)?FCAL 太復(fù)雜，它有時(shí)會(huì)發(fā)生無法進(jìn)行任何通訊，并且始終滯留在一個(gè)環(huán)路操作上的問題。光纖通道網(wǎng)絡(luò)集線器，作為一個(gè)將光纖仲裁環(huán)路中的每一部分以純粹電子方式簡單的連接在一起的設(shè)備，使得動(dòng)態(tài)地在網(wǎng)絡(luò)上添加或移走存儲(chǔ)設(shè)備并且無須重新設(shè)置變?yōu)榭赡?。這些新的高速線路使得串行數(shù)據(jù)傳輸（使用簡單的一對電纜按順序進(jìn)行串行的數(shù)據(jù)位傳輸，而不是使用一大捆線纜在同一時(shí)間內(nèi)傳輸幾個(gè)字節(jié)或文字）成為解決信號(hào)問題的最實(shí)用的解決方案。在當(dāng)時(shí)這個(gè)系統(tǒng)工作的很好，相對可靠、快速的連接允許系統(tǒng)管理員使用扁平線纜或復(fù)合線纜來連接內(nèi)部或外部的存儲(chǔ)設(shè)備。思科 SONA 注重提高網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供的交互式服務(wù) 的價(jià)值，以增強(qiáng)商業(yè)應(yīng)用的性能，交互式服務(wù)包括應(yīng)用優(yōu)化、安全以及 服務(wù)器與存儲(chǔ)陣列交換等。 4. 高性能運(yùn)算 集群和高性能計(jì)算正逐步進(jìn)入企業(yè)。 所有接入交換機(jī) 采用 2 條千兆單模光纖線路雙上聯(lián)至匯聚層 6506E 路由交換機(jī)， Catalyst3750/3560/2960 交換機(jī) 提供 48 個(gè) 10/100M 或 1000M 電口 （依具體型號(hào)而定）連接終端。 ? 全網(wǎng)狀的核心網(wǎng)，保證了來自匯聚節(jié)點(diǎn)的流量能夠經(jīng)最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)至目的地，而無需經(jīng)其它設(shè)備中繼轉(zhuǎn)發(fā)，保證了系統(tǒng)核心的轉(zhuǎn)發(fā)高效率。整機(jī) 的第 3層交換能力可達(dá) 400Mpps。 ? PIX535 防火墻交換處理能力達(dá) ， IPS4255 入侵檢測在線處理能力達(dá)500Gbps。 ? 提供 Multicast 組功能：本方案中選用的所有 Cisco 路由交換機(jī)均具備豐 富的組播功能，不僅具備所有其它廠商設(shè)備所有組播功能外， Cisco 還提供其它廠商不具備的更優(yōu)化、更高性能的 SSM 和 IGMPv3 功能 ,同時(shí) Cisco 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還提供獨(dú)有的 MPLSVPN 內(nèi)組播功能―――該功能對 XX 鋼鐵園區(qū) 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)非常有用。各 匯聚層路由交換機(jī)通過 萬兆光纖分別冗余上聯(lián)至核心路由交換機(jī)。 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示： 其每一層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能描述如下： ? 核心層：提供高速的三