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大學校園網(wǎng)建設技術建議書-文庫吧資料

2024-11-15 08:31本頁面
  

【正文】 報文數(shù)據(jù)流 傳統(tǒng)堆疊 IGMP 報文 運行在 IRF 交換機上的 IGMPsnooping,每個 unit 都只維護本 unit 上的路由器端口、主機端口,但是并不關心其它 unit 上的端口號。 在外界看來,組成 IRF 的各個設備好像是一個協(xié)議實體在運行,而在內部,各個協(xié)議分布運行在 IRF 的各個設備上,每個設備都獨立承擔本設備的協(xié)議計算,協(xié)議在fabric 內負載分擔運行,這樣不僅提高了設備的利用率,同時,由于是分布式運行,每臺設備上只需要保留本 unit 的信息,任何一臺設備上不需要 fabric 完整的協(xié)議狀態(tài)信息,節(jié)省了大量的設備間備份操作。 分布式二層協(xié)議 組成 IRF 的多臺交換機就像一臺設備在運行,當然這也包括很多協(xié)議的運行。 同時,分離出去的 unit 可能會自己形成一個新的 fabric,由于 fabric 內所有的配置都是相同的,如果原來配置有三層接口,分離出去的 fabric 可能會和原來的fabric 發(fā)生 IP 地址沖突,即在網(wǎng)絡中不同的設備上有相同的 IP 地址配置。當然,這個過程也可以是兩個現(xiàn)有的 fabric進行合并,現(xiàn)有的轉發(fā)不會受到影響。 當一臺設備通過堆疊線接入到一個正在運行的 fabric 內,原有的 fabric 就會檢測到新的設備,同時驗證新設備是否可以加入到 fabric,如果驗證通過,新加入的設備將會得到原有的全局配置信息和轉發(fā)信息,同時將自己設備特有的配置和轉發(fā)信息散發(fā)到 fabric 內,經(jīng)過短暫的信息交互后,新加入的設備就可以參與轉發(fā)了。 1 2 3 4 IRF XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 20 軟件版本升級 相對于以前的簡單堆疊,對堆疊體內多臺單機進行軟件升級的操作將要執(zhí)行多次,而 IRF 交換機,通過 WEB 網(wǎng)管,用戶只需要執(zhí)行一次操作,就可以實現(xiàn) fabric內所有 unit 的軟件的自動升級。組成 fabric 的每臺設備具有相同的橋 MAC 地址,單一管理 IP 地址和三層轉發(fā)地址。 分布式設備管理 支持 IRF 技術的多臺設備可以被看成是一臺統(tǒng)一的設備來管理。由于業(yè)務的需要,如果用戶需要擴展網(wǎng)絡的容量,只需要堆疊更多的 IRF 交換機,就可以達到擴容的目的。因此, IRF 技術能夠通過多個單機設備的堆疊,輕易的將設備的核心交換能力、用戶端口的密度擴大數(shù)倍, 從而大幅度提高了設備的性能。通過多條聚合鏈路流向 IRF 網(wǎng)絡核心的流量將均勻分布在聚合鏈路上,當某一條聚合鏈路失效時, DLA 能夠將流量自動重新分布到其余聚合鏈路以實現(xiàn)鏈路的彈性備份和提高網(wǎng)絡可靠性。這對于核心交換系統(tǒng)和要求高質量服務的網(wǎng)絡環(huán)境意義重大。 U n i t 1O S P FR I P備份信息U n i t 2U n i t 3 U n i t 4U n i t 1O S P FR I PU n i t 2U n i t 3 U n i t 4???備份信息 IRF 的分布式彈性路由 鏈路的備份 分布式的聚合技術進一步消除了聚合設備單點失效的問題,提高了聚合鏈路的可用性。 IRF 是在提供業(yè)務的同時進行備份。 匯聚層強大的 IRF擴展性能 S5600 可以支持強大的 IRF 特性,可以擴大匯聚層與核心層之間的 帶寬以及可靠 XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 17 性, 其相關技術如下: 路由的熱備份 相對于傳統(tǒng)的設備組網(wǎng), IRF 提供了真正的單播路由協(xié)議和組播路由協(xié)議的熱備份。所以當攻擊者進行攻擊時,不會造成 S8500 業(yè)務能力處理下降,對于整機沒有影響影響。這樣就可以避 免校園網(wǎng)內外的非法用戶利用專門的攻擊軟件進行的一些基于流的共計,因為這種攻擊是通過不斷變換自己的本網(wǎng)斷內的 IP 地址,來不斷消耗主控處理板的CPU 處理能力,直到徹底使主控處理板的 CPU 喪失處理能力,整個機器癱掉。 基于流攻擊的防止。 S8500 具有良好的互通性, S8500 支持標準的路由協(xié)議,包括 OSPF、 BGP ISIS、RIP 等路由協(xié)議,在實際的開局中與 Foundry、思科、 Exreme 等多種廠家均能夠實現(xiàn)互通,在華南理工大學、山東大學等用戶都得到實際的應用驗證。所以當攻擊者進行攻擊時, S8512 只能造成該接口板的業(yè)務能力處理下降,但是對于整機沒有多大影響。這樣就可以避免校園網(wǎng)內外的非法用戶利用專門的攻擊軟件來攻擊中心交換機,因為這種攻擊是通過不斷變換自己的本網(wǎng)斷內的 IP 地址,來不 XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 16 斷消耗主控處理板的 CPU 處理能力,直到徹底使主控處理板的 CPU 喪失處理能力,整個機器癱掉。 再次 ,分布式的轉發(fā),對于 S8500 路由查找是非常有益的補充。華為 S8512 背板交換容量 夠做到所有 GE 接口的雙向的線速,華為公司的 S8512的性能指標是經(jīng)過完整的測試,而業(yè)界廠家在指標宣稱上面往往與給最終提供給用戶的不一致。 整體組網(wǎng)如下所示: XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 15 核心與匯聚層之間 直接采用萬兆的帶寬將匯聚層存在的帶寬瓶頸問題徹底解決,S5600 匯聚層萬兆交換機可為用戶提前做好萬兆升級的準備,減少用戶投資。 S5600匯聚層 交換機萬兆的 支持 從網(wǎng)絡的整體結構上我們可以看出整個網(wǎng)絡的設計是采用核心萬兆環(huán)網(wǎng),核心與匯聚、匯聚與接入之間均采用千兆的方式,接入與最終用戶之間采用百兆的方式進行互通,整個網(wǎng)絡的瓶頸在核心與匯聚 之間的連接存在瓶頸,隨著網(wǎng)絡接入用戶的不斷擴大,匯聚與接入之間可以采用萬兆的方式進行互聯(lián)。 XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 14 3.網(wǎng)絡業(yè)務設計 地址分配解決方式 的選擇 根據(jù) XXXXX 大學 的用戶特點,考慮到網(wǎng)絡中心的維護工作量,這里我們建議采用動態(tài) DHCP 的方式進行 IP 地址分配。 Quidview 網(wǎng)絡管理軟件是華為 3Com 公司對數(shù)據(jù)通信設備如路由器、交換機等進行統(tǒng)一管理和維護的網(wǎng)管產(chǎn)品,位于網(wǎng)絡解決方案的管理層,能夠實現(xiàn)網(wǎng)元管理和網(wǎng)絡管理的功能。詳細介紹參加第三章。 華為 E 系列接入層交換機具有強大的業(yè)務特性,可以支持 256 個標準的 VLAN, VLAN ID 均可 達 4096 個 并能夠提供強大的業(yè)務功能:如 認證 、動態(tài) ACL、動態(tài) Vlan、防止 Proxy 等功能。 在接入層, 接入層是直接與用戶相連的設備,因此,在實際的 應用的過程當中我們建議采用華為 3Com E050/E026 產(chǎn)品,由于樓內布線采用千兆銅纜布線,所以建議通過在 E050/E026 上配置千兆電接口與樓內核心交換機 S5600 進行鏈接,這樣將會進一步擴大帶寬。利用 IRF 技術,用戶可以將多臺設備通過堆疊接口連接起來組成一個聯(lián)合設備( Fabric),并將這些設備看作單一設備進行管理和使用,降低了管理成本,同時實現(xiàn)按需購買、平滑擴容,在網(wǎng)絡升級時最大限度地保護已有投資。我們建議樓內匯聚采用 Quidway S5600 萬兆核心交換機。 在匯聚層, 由于宿舍區(qū)存在密集度高的大量用戶,為了保證數(shù)據(jù)傳輸和交換的效率,現(xiàn)在各個樓內設置三層樓內匯聚層。 網(wǎng)絡層次介紹: 在核心層, 核心層主要采用三個骨干節(jié)點,分別為網(wǎng)絡中心核心交換機(教學區(qū)),服 務器群核心交換機,學生宿舍區(qū)核心交換機,此次網(wǎng)絡的改造主要是為了實現(xiàn)骨干網(wǎng)帶寬的提升,由原來的千兆骨干網(wǎng)帶寬提升至萬兆,網(wǎng)絡內部采用動態(tài)路由協(xié)議OSPF,環(huán)網(wǎng)的構成進一步大大提高了網(wǎng)絡的可靠性,同時華為 S8512 萬兆交換機其背板容量 , 交換容量 720G, 包轉發(fā)率 432Mpps, 具有 14 個插槽,包括 12 個業(yè)務插槽, S8505 背板容量 750G,交換容量 300G,包轉發(fā)率 180Mpps, 進一步滿足大型節(jié)點高數(shù)據(jù)量轉發(fā)的特點完全滿足骨干節(jié)點的需求,整個改造后的 IP 網(wǎng)絡與校園網(wǎng)核心交換機之間采用 10GE 的帶寬相 連大大擴大的原有的帶寬, S8500 萬兆核心交換機 采用Crossbar 體系結構 所有端口均線速轉發(fā)。為實 現(xiàn)校區(qū)內的高速互聯(lián), 核心層 分別由 3 個核心節(jié)點組成,包括教學區(qū)區(qū)域、學生宿舍區(qū)、服務器群,每個節(jié)點采用一臺 S8500 萬兆核心交換機作為核心節(jié)點,承擔著 核心節(jié)點下所接入的數(shù)據(jù)信息, 考慮到服務器群相對接入信息 XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 11 點數(shù)量較少,主要承擔服務器群的接入訪問,因此建議采用 S8505 萬兆交換機。 XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 10 2.總體網(wǎng)絡設計 核心改造 組網(wǎng)描述 XXXXX 大學 校園核心層解決方案總體設計以高性能、高可靠性、高安全性、良好的可擴展性、可管理性和統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)及可靠組播為原則 ,以及考慮到技術的先進性、成熟性,并采用模塊化的設計方法。 XXXXX 校園網(wǎng)改造技術建議書 XXXXX 大學網(wǎng)絡改造項目 機密文件 9 開放性 技術選擇必須符合相關國際標準及國內標準,避免個別廠家的私有標準或內部協(xié)議,確保網(wǎng)絡的開放性和互連互通,滿足信息準確、安全、可靠、優(yōu)良交換傳送的需要;開放的接口,支持良好的維護、測量和管理手段,提供網(wǎng)絡統(tǒng)一實時監(jiān)控的遙測、遙控的信息處理功能,實現(xiàn)網(wǎng)絡設備的統(tǒng) 一管理。所以在建設時要充分考慮業(yè)務的擴展能力,能針對不同的用戶需求提供豐富的寬帶增值業(yè)務,使網(wǎng)絡具有自我造 血機制,實現(xiàn)以網(wǎng)養(yǎng)網(wǎng)。 XXXXX 大學 網(wǎng)絡建設遵循以下基本原則: 高帶寬 XXXXX 大學 網(wǎng)絡是一個龐大而且復雜的網(wǎng)絡,為了保障 全網(wǎng)的高速轉發(fā),校園網(wǎng)全網(wǎng)的組網(wǎng)設計的無瓶頸性,要求方案設計的階 段就要充分考慮到,同時要求核心交換機具有高性能、高帶寬的特, 整網(wǎng)的核心交換要求能夠提供無瓶頸的數(shù)據(jù)交換。 現(xiàn)在 XXXXX 大學 校園網(wǎng)建設要實現(xiàn)內部全方位的數(shù)據(jù)共享,應用三層交換,提供全面的 QoS 保障服務,使網(wǎng)絡安全可靠,從而實現(xiàn)教育管理、多媒體教學、圖書館管理自動化,而且還要通過 Inter 實現(xiàn)遠程教學,提供可增值可管理的業(yè)務,必須具備高性能、高安全性、高可靠性,可管理、可增值特性以及開放性、兼容性、可擴展性。 XXXXX大學 建網(wǎng)需求 XXXXX大學的用戶需求請自行添加。 2) VOD 點播業(yè)務實現(xiàn),通過建立 VOD 視頻服務器平臺,利用交換機提供的組播功能,為 XXXXX 大學 的用戶提供優(yōu)質的視頻效果,同時節(jié)省用戶帶寬。 多種教學方式并行的需求: 隨著校園網(wǎng)的信息化的發(fā)展,越來越的多教學方式依托于網(wǎng)絡給學生提供多種的特色教學模式 1) 多媒體教學。 4) 對于用戶的上網(wǎng)行為能夠實現(xiàn)實時的跟蹤以及時候的追查。通過此種方式限制賬號的使用區(qū)域。要求能做到基于 WEB 的身份認證、多 ISP選擇、 W 用戶費率查詢、帶寬動態(tài)調整(隱性需求)、多 WEB 界面(隱性需求)等。 考慮到用戶的以上的需求,需要在學校的內部提供不同的路由策略,即用戶訪問教育網(wǎng)的相關站點,通過 CERNET 的線路,而訪問其他的網(wǎng)站如:新浪網(wǎng)、 263 等網(wǎng)站則選擇運營商的線路作為出口路由,這要求核心的交換 機或出口路由器能夠提供策略路由以支持該特性。用戶域名選擇可通過 WEB 認證時用戶通過選擇 WEB 認證上的相應選擇項進行選擇。用戶可通過不同的賬號名或采用相同的賬號,不同的域名認證,獲得不同的上網(wǎng)權限。主要特點如下: 多出口的需求: 典型的組網(wǎng)有中國教育和科研網(wǎng)( CERNET)出口和運營商網(wǎng)絡出口。此處主要分析 XXXXX 大學 網(wǎng)絡基礎設施建設和網(wǎng)絡運營方面相關的內容。 XXXXX大學 校園網(wǎng)建網(wǎng)需求分析 一般建網(wǎng)需求 XXXXX 大學 的 網(wǎng)絡的建設主要是對于原 校園 網(wǎng)絡的改造 , 改變原有校園網(wǎng)的帶寬較小、性能低等原因。信息技術的應用,勢必極大地推進教育手段和教育內容的革命性變革。 校園網(wǎng)提供了學校與外界交流的窗
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