【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 對(duì)業(yè)務(wù)的影響； ? 具備網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)拓展能力 —— 可平滑向下一代網(wǎng)絡(luò)遷移，向 IPv6遷移兼容現(xiàn)有組網(wǎng)環(huán)境， IPv6完全由分布式硬件完成 ，保護(hù)投資；可以隨時(shí)隨地使用，可以基于移動(dòng)漫游環(huán)境，移動(dòng)漫游環(huán)境無(wú)需管理者手工干預(yù) ? 具備安全滲透防御能力 —— 具備攻擊、非法業(yè)務(wù)的隔離、控制，具備在線主動(dòng)抵御的能力；核心網(wǎng)絡(luò)自身集成安全防御能力，縮小攻擊、病毒影響范圍；用戶接入網(wǎng)絡(luò)屏蔽用戶非法操作，隔離網(wǎng)絡(luò)攻擊 建立數(shù)據(jù)服務(wù)中心優(yōu)化整合現(xiàn)有數(shù)據(jù)信息資源 ? 解決教學(xué)、科研、辦公業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)海量增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)無(wú)法整合管理的問(wèn)題 ? 解決數(shù)據(jù)爆炸性增長(zhǎng)，成本要求不斷降低的問(wèn)題 ? 解決各種災(zāi)難對(duì)信息系統(tǒng)影響的問(wèn)題 ? 解決跨廣域的數(shù)據(jù)訪問(wèn)的問(wèn)題 ? 解決跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)遷移和災(zāi)難備份困難的問(wèn)題 ? 解決借助廠家提供專業(yè)的存儲(chǔ)咨詢和服務(wù)的問(wèn)題 建立媒體服務(wù)中心實(shí)現(xiàn)視頻、語(yǔ)音多媒體服務(wù)資源 ? 利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，整合語(yǔ)音業(yè)務(wù)，降低校內(nèi)語(yǔ)音通信成本； ? 利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，整合視訊業(yè)務(wù)，提供豐富的網(wǎng)絡(luò)辦公、教學(xué) IT服務(wù)； ? 利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，整合 考場(chǎng) 監(jiān)控業(yè)務(wù)； 實(shí)現(xiàn)整個(gè) 教育城域網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)的集中統(tǒng)一智能化管理 教育城域網(wǎng) 是建立在一系列 IT資源的基礎(chǔ)上，諸如帶寬資源、教學(xué)辦公數(shù)據(jù)的資源、計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)多媒體通信資源等，針對(duì)這些資源需要關(guān)聯(lián)化的管理，資源的整合，才能將利用 IT系統(tǒng)服務(wù)校園信息化的價(jià)值最大化。 4. 基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò) 平臺(tái) 建設(shè)方 案 . 組網(wǎng)概述 根據(jù)教育城域網(wǎng)的建設(shè)要求，教育城域網(wǎng)將分為骨干層、匯聚層、校園網(wǎng)三級(jí)，整個(gè)教育城域網(wǎng)具有可運(yùn)營(yíng)、可管理的開放式結(jié)構(gòu)。 在骨干層， 考慮到教育骨干網(wǎng)的高穩(wěn)定性、高安全的特性，建議采用 H3C RPR的組網(wǎng)方案，網(wǎng)絡(luò)的核心層由 4個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)構(gòu)成環(huán)網(wǎng)，選用 H3C公司 SR8800系列骨干路由器， 4個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)之間相連構(gòu)成環(huán)網(wǎng)，從而進(jìn)一步確保網(wǎng)絡(luò)的可靠性以及安全性， SR8800路由器具有強(qiáng)大的性能以及穩(wěn)定性完全可以勝任骨干節(jié)點(diǎn)的勝任。 在匯聚層， 采用大容量多業(yè)務(wù)路由交換機(jī) S9500/S7500/S7500E作為各區(qū)域本地教學(xué)單位、機(jī)構(gòu)流量的上行匯聚。校園網(wǎng)的建設(shè)將分情況區(qū)別對(duì)待，已建成的校園網(wǎng)可直接接入所在區(qū)域的匯聚交換機(jī)，流量匯聚后進(jìn)入骨干層；尚未建成校園網(wǎng)的將依據(jù)校園的實(shí)際情況和需求，采用適合的建網(wǎng)模式進(jìn)行建設(shè)，然后通過(guò)校園出口設(shè)備接入所在區(qū)的匯聚設(shè)備，匯聚交換機(jī)同時(shí)可接入?yún)^(qū)級(jí)的信息資源中心和區(qū)級(jí)認(rèn)證管理中心（ BAS）。 在校園網(wǎng)， 教育城域網(wǎng)的建設(shè)是由多個(gè)校園網(wǎng)單個(gè)獨(dú)體構(gòu)成，校園網(wǎng)作為各個(gè)接入點(diǎn)，采用就近的方式接入?yún)R聚交換機(jī)，再由匯聚交換機(jī)統(tǒng)一匯總至骨干節(jié)點(diǎn)，針對(duì)各個(gè)接入點(diǎn)的數(shù)量不同以及數(shù)據(jù) 量不一致等情況，可以靈活選擇不同數(shù)量的接入點(diǎn)匯聚至核心。 信息資源中心， 一方面提供大量的服務(wù)器群組針對(duì)不同學(xué)校、機(jī)構(gòu)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)，認(rèn)證管理、計(jì)費(fèi)等功能；另一方面通過(guò)信息中心的統(tǒng)一出口，高速連接到 CERNET和 Interntet兩個(gè)外部出口，通過(guò)統(tǒng)一的開放數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)教育城域網(wǎng)用戶的計(jì)費(fèi)和特色寬帶業(yè)務(wù)的開展，最后通過(guò) H3C公司的集中網(wǎng)管來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理和維護(hù)、故障報(bào)警等。 . 組建高可靠 RPR環(huán)網(wǎng) . RPR 技術(shù) 介紹 以太網(wǎng)技術(shù)以其成本低、簡(jiǎn)潔、易擴(kuò)展、適合于 IP 包的傳輸和處理等特點(diǎn)，廣 泛應(yīng)用于局域網(wǎng)，但是如果直接將以太網(wǎng)應(yīng)用于城域網(wǎng)或廣域網(wǎng)中，仍然存在問(wèn)題，它在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、端到端業(yè)務(wù)建立、 QOS 質(zhì)量保證、可管理性、可靠性等方面還存在不少需要克服的難題。 能否在原有 SONET/SDH 的基礎(chǔ)上加入對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)層的處理，如具有高帶寬分發(fā)能力和粒度擴(kuò)展能力，以及廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)的以太網(wǎng)的二層處理、 ATM 的統(tǒng)計(jì)復(fù)用和 QOS等功能，使其更適合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳送，取長(zhǎng)補(bǔ)短，以一種新型技術(shù)，來(lái)組建以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)，為各行業(yè)提供高彈性、高可靠性、帶寬可管理、高性價(jià)比、多業(yè)務(wù)傳輸?shù)慕鉀Q方案？于是出現(xiàn)了一種新的標(biāo)準(zhǔn) 化技術(shù)，即 IP 環(huán)網(wǎng) RPR 技術(shù)。 RPR 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 由于看到目前 SONET/SDH的高市場(chǎng)占有率以及城域網(wǎng)傳輸?shù)木薮鬂摿?，許多公司將以太網(wǎng)技術(shù)和 SONET/SDH技術(shù)結(jié)合，各自競(jìng)相推出了自己的 IP環(huán)網(wǎng)技術(shù)，以期在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。如 Cisco的 DPT、 Nortel的 IPT、以及 Luminous的 RPT等等，但是由于實(shí)現(xiàn)的機(jī)制不同，產(chǎn)品互通等方面存在問(wèn)題。 IP環(huán)網(wǎng)要繼續(xù)發(fā)展和推廣，急需標(biāo)準(zhǔn)化并進(jìn)行統(tǒng)一，彈性分組環(huán)即 RPR就是 IP環(huán)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果。 RPR的標(biāo)準(zhǔn)由 ， 主要完成 MAC層協(xié)議、傳輸通道和公平管理、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、保護(hù)倒換、不同物理層的適配、以及與 802系列標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)性、管理等標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。 IEEE 工作組和 RPR 聯(lián)盟致力于將以太技術(shù)、 SONET/SDH兩者的優(yōu)點(diǎn)合而為一，研究并規(guī)范化一種環(huán)網(wǎng)拓?fù)渖鲜褂玫?MAC 層協(xié)議－ RPR，滿足面向數(shù)據(jù)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的需求。同時(shí) IETF也有一個(gè)工作組叫做 IP over RPR （ IPoRPR），對(duì)基于 RPR組網(wǎng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用提出標(biāo)準(zhǔn)化建議，負(fù)責(zé) IP和 MPLS在 RPR上的運(yùn)行，以及 RPR的 MIB信息方面的工作，涉及到網(wǎng)絡(luò)層 和傳輸層。另外，由國(guó)際電信聯(lián)盟 ITU和 ANSI組織負(fù)責(zé) RPR下一些物理層方面的標(biāo)準(zhǔn)的制定。 RPR 主要技術(shù)特點(diǎn) RPR（ Resilient Packet Ring）－－彈性分組數(shù)據(jù)環(huán)技術(shù)集 IP 的智能化、以太網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性和 SONET/SDH 光纖環(huán)網(wǎng)的高可靠性于一體，為寬帶 IP 城域網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和各行業(yè)專網(wǎng)提供了一個(gè)良好的組網(wǎng)方案，在提供 SONET/SDH 級(jí)網(wǎng)絡(luò)生存性的同時(shí)降低了傳送費(fèi)用。 RPR 和 SONET/SDH 和以太網(wǎng)的比較如表 1 所示： RPR 和 SONET/SDH 和以太網(wǎng)的比較 RPR 是工作在 OSI協(xié)議棧第二層 MAC 子層的協(xié)議，但是其有別于傳統(tǒng) MAC 最吸引人的特點(diǎn)是具有電信級(jí)的可靠性，使其不僅僅只是局限于處理面向數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)傳送需求，同時(shí)可以形成處理多業(yè)務(wù)傳送的綜合傳輸解決方案，可以實(shí)現(xiàn)在光纖介質(zhì)上通過(guò)不同的物理層直接承載 IP 和 TDM業(yè)務(wù)。 RPR的設(shè)計(jì)宗旨就是網(wǎng)絡(luò)要適合 IP 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，具有高可靠性，并且可運(yùn)營(yíng)可管理，從而可為城域網(wǎng)提供低成本、高性能的解決方案。 RPR 環(huán)網(wǎng)是由逆向雙環(huán)組成，一個(gè)為順時(shí)針?lè)较?，一個(gè)為逆時(shí)針?lè)较?，雙環(huán)都可以同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和控制信息，其中內(nèi)環(huán)的控制信息控制外環(huán)的數(shù)據(jù)，外環(huán)的控制信息控制內(nèi)環(huán)上的 數(shù)據(jù)。 特點(diǎn) E t her S ONET/S DH RPR網(wǎng)絡(luò)形式 總線 / 點(diǎn)點(diǎn)互聯(lián) 雙環(huán)網(wǎng) 雙環(huán)網(wǎng)5 0 m s 快速保護(hù) 無(wú) 支持 支持IP 業(yè)務(wù)的支持 好 不太好 好控制延遲和抖動(dòng) 差 好 好多播支持 支持 不支持 支持帶寬利用率 較高 低 高帶寬公平性 差 差 好QOS 支持 差 較差 好可管理性 差 較好，復(fù)雜 好拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn) 不支持 不支持 支持業(yè)務(wù)擴(kuò)容 簡(jiǎn)單 復(fù)雜 簡(jiǎn)單組網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性 經(jīng)濟(jì) 昂貴 經(jīng)濟(jì)復(fù)用方式 統(tǒng)計(jì)復(fù)用 時(shí)分復(fù)用 統(tǒng)計(jì)復(fù)用支持速率 1 0 /1 0 0 M 1 /1 0 G 1 5 5 M ~ 1 0 G 1 5 5 M ~ 1 0 G 在 RPR 定義的 MAC 層的結(jié)構(gòu)中， MAC 層向下通過(guò)適配子層同物理層相連，向上提供對(duì)業(yè)務(wù)層的支持。 RPR 主要包括 MAC 層和 MAC 控制層。其中 MAC 層主要處理數(shù)據(jù)的傳輸處理、報(bào)文頭處理以及報(bào)文錯(cuò)誤校驗(yàn)。 MAC 控制層實(shí)現(xiàn) RPR 的公平控制、保護(hù)倒換、環(huán)路選擇、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、 OAM 管理等方面的工作。另外還有 MAC 管理層，主要處理 MAC 層的 MIB 信息，完成 MAC 的操作和性能管理等等。 可以看出， RPR 技術(shù)吸收了千兆以太網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性，吸收了 SONET/SDH 對(duì)延遲和抖動(dòng)嚴(yán)格保障、 50ms 快速保護(hù)倒換特性。 RPR 采用類似以太網(wǎng)的幀格式，基于 MAC 進(jìn)行高速交換，簡(jiǎn)化 IP 前傳。 RPR 定義了一個(gè)閉合環(huán)路、點(diǎn)到點(diǎn)、基于 MAC 層的邏輯環(huán)狀拓?fù)?，?duì)于物理層來(lái)說(shuō)， RPR 就是一組點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路，而對(duì)于數(shù)據(jù)鏈路層來(lái)說(shuō)， RPR 就像是一個(gè)類似于以太網(wǎng)的廣播介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)。 RPR 內(nèi)外環(huán)上可同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)包和控制信息，以及基于目的地剝離的特性可有效地提高帶寬資源的利用率，保護(hù)機(jī)制繼承了 SONET/SDH 的特點(diǎn)，同時(shí)也克服了冗余資源預(yù)留的弱點(diǎn)。多種速率和多物理層支持，使得很容易擴(kuò)展。 RPR 簡(jiǎn)化了 IP 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和層次，提高了效率，也使得 IP 統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)平臺(tái)成為可能。 1）多物理層的支持 由于 RPR 是鏈路層 MAC 層的協(xié)議，與物理層介質(zhì)無(wú)關(guān)，因此可支持多種物理層，目前定義的物理層包括 SONET/SDH 和以太網(wǎng)，其中 SONET/SDH 支持 POS 封裝和 ITU 新定義的 GFP 封裝，以太網(wǎng)支持 GE 和 10GE 接口， RPR 通過(guò)適配子層同物理層相連。 2）帶寬的高利用率 帶寬利用率高是 RPR 的重要特點(diǎn)，主要由以下幾個(gè)方面： ? 雙環(huán)同時(shí)傳送數(shù)據(jù)和控制信息，與 SONET/SDH 上不一樣，不存在光纖空閑備份的情況，光纖利用率高。 ? 基于帶寬共享和統(tǒng)計(jì)復(fù)用， RPR 報(bào)文也是分 插復(fù)用 ADM 的結(jié)構(gòu)，具有空間重用的特點(diǎn)，環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸互不影響，同時(shí)支持不同節(jié)點(diǎn)間獨(dú)立的并發(fā)傳輸和相同節(jié)點(diǎn)重疊的并發(fā)傳輸，使得環(huán)網(wǎng)的資源可以分段使用，使整個(gè)環(huán)網(wǎng)的累積帶寬大于單個(gè)鏈路的帶寬容量，也大大提高了帶寬的利用率。 ? 單播報(bào)文采用目的剝離的方式，報(bào)文一旦到達(dá)目的地，就不再在環(huán)上繼續(xù)傳送，提高了環(huán)網(wǎng)的利用率。 ? 環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理一般包括轉(zhuǎn)發(fā)、發(fā)送和接受，環(huán)網(wǎng)上大量的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)處理是在 MAC層完成，不需要到 IP 層進(jìn)行處理，而且數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)可使用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) storeandforward 和直通cutthrough 方式，其中直通的方式處理速度快，性能高。 3）快速的保護(hù)倒換 RPR 的設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供 50ms 的電信級(jí)的保護(hù)， RPR 提供兩種不同的倒換方式，即源路由（ Steering）和回繞（ Wrapping）方式，其中源路由方式必須支持，回繞方式可選支持。 兩種倒換方式的示意圖： RPR 的保護(hù)倒換 回繞方式的倒換： 這種倒換方式比較簡(jiǎn)單，當(dāng)環(huán)路上的某個(gè)地方發(fā)生故障時(shí)，在發(fā)生故障附近的節(jié)點(diǎn)處自動(dòng)環(huán)回，即把內(nèi)環(huán)和外環(huán)連在一起，通過(guò)協(xié)議在相鄰失效節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行?；乩@方式的特點(diǎn)是倒換速度快，基本沒(méi)有數(shù)據(jù)丟失，但是缺點(diǎn)就是 浪費(fèi)環(huán)網(wǎng)的帶寬，使得數(shù)據(jù)流走很多彎路。 源路由方式的倒換： 當(dāng)環(huán)路上的某個(gè)地方發(fā)生故障時(shí)，數(shù)據(jù)流不需要從發(fā)生故障的的地方環(huán)回，該故障點(diǎn)和類型的信息會(huì)發(fā)送到每個(gè)節(jié)點(diǎn)，拓?fù)湟蚕鄳?yīng)更改，源節(jié)點(diǎn)只需要直接按新的拓?fù)溥M(jìn)行路徑選擇，并根據(jù)新的路由發(fā)送數(shù)據(jù)給目的節(jié)點(diǎn)，已經(jīng)發(fā)出的小部分?jǐn)?shù)據(jù)將在故障點(diǎn)被丟棄。源路由方式的特點(diǎn)是帶寬利用率高，但是倒換的速度慢，在計(jì)算路由時(shí)會(huì)造成數(shù)據(jù)的丟失。 H3C 根據(jù)兩種倒換方式的特點(diǎn)，提出一種新的倒換方式，綜合了二者的優(yōu)點(diǎn)，倒換時(shí)先使用回繞的方式，盡量保證數(shù)據(jù)不丟失，同時(shí)進(jìn)行拓?fù)湫畔⒌膫鬟f和 更新，計(jì)算出新的路由，并切換到源路由的方式，以充分利用帶寬，使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的性能。 需要說(shuō)明的是，所有的保護(hù)倒換都是基于雙向出錯(cuò)的，包括單光纖故障、雙光纖故障、節(jié)點(diǎn)故障、斷開節(jié)點(diǎn)以增加新節(jié)點(diǎn)等，對(duì)于環(huán)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，都會(huì)認(rèn)為環(huán)網(wǎng)出錯(cuò)并在出錯(cuò)處的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行倒換。另外，同一個(gè)環(huán)網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)應(yīng)該采用相同的倒換方式。 4）帶寬管理的公平性 帶寬公平管理是 RPR環(huán)網(wǎng)的一個(gè)特點(diǎn)，由于 RPR環(huán)網(wǎng)的帶寬資源在節(jié)點(diǎn)之間是共享的，不允許單個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)占總的帶寬，以免造成系統(tǒng)的阻塞，因此它提供一種環(huán)網(wǎng)級(jí)別的全局公平算法，以保證各節(jié)點(diǎn)公平享 用帶寬，同時(shí)又能夠最大限度提高帶寬的利用率。如圖所示： 公平算法 RPRfa 是通過(guò)在環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)置權(quán)重，并監(jiān)測(cè)自身帶寬資源的使用情況，同時(shí)在節(jié)點(diǎn)間提供顯式的反饋機(jī)制，該反饋信息通告發(fā)送源網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的可用能力，以使之調(diào)整流 量，最終實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的公平。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)有擁塞發(fā)生，它將通過(guò)與傳送數(shù)據(jù)相反方向的節(jié)點(diǎn)發(fā)送擁塞公告，告知一個(gè)公告速率，上游節(jié)點(diǎn)利用這個(gè)公告速率來(lái)調(diào)整自己允許上環(huán)的速率，以使得不超過(guò)擁塞節(jié)點(diǎn)公告速率，如果該節(jié)點(diǎn)也發(fā)生了擁塞，就同樣計(jì)算其公告速率發(fā)送到其上游節(jié)點(diǎn)。 公平算法是全局的，在公平 算法中，節(jié)點(diǎn)首先要確定擁塞門限，并根據(jù)擁塞的情況，確定向上反饋的公告速率以及確定本節(jié)點(diǎn)允許向環(huán)上發(fā)送的速率。在 RPR 環(huán)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)分為發(fā)送數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，大量的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)不需要經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)的處理，直接在環(huán)上傳遞，節(jié)點(diǎn)的發(fā)送數(shù)據(jù)根據(jù)提供的不同的隊(duì)列和優(yōu)先級(jí)加入到環(huán)網(wǎng)上，通過(guò)帶寬管理和反饋機(jī)制來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)無(wú)阻塞以及帶寬的公平使用。 在 RPR 網(wǎng)絡(luò)中，具有很好的 QOS 保證，這是通過(guò)帶寬預(yù)留、優(yōu)先級(jí)隊(duì)列機(jī)制和公平算法等來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 正是由于 RPR 有帶寬預(yù)留和公平機(jī)制， RPR 可為用戶提供多種 SLA 服務(wù)，為服務(wù)商提供靈活的業(yè)務(wù) 。服務(wù)商可根據(jù)用戶付費(fèi)的情況，確定時(shí)提供保證速率業(yè)務(wù)還是突發(fā)業(yè)務(wù)，對(duì)于保證速率的業(yè)務(wù)，也可以根據(jù)付費(fèi)的多少，提供不同的帶寬。這些都可以由服務(wù)商方便