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一、? 技術(shù)背景
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??? 以太網(wǎng)技術(shù)具有簡(jiǎn)單化、易擴(kuò)容、價(jià)格低、互通性好等特點(diǎn),最近幾年以太網(wǎng)以驚人的速度發(fā)展,目前已占據(jù)了局域網(wǎng)近90%的份額。以太網(wǎng)技術(shù)的日趨成熟,使運(yùn)營(yíng)商在城域網(wǎng)范圍直接利用以太網(wǎng)技術(shù)提供服務(wù)成為可能,尤其是2003年萬兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的確立,吹響了以太網(wǎng)技術(shù)向城域網(wǎng)進(jìn)軍的號(hào)角。
??? 隨著以太網(wǎng)在城域網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用,特別是在PPPOE接入模式中和VLAN類型的VPN應(yīng)用模式中,二層網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模越來越大,以太網(wǎng)的性能及可靠性成了電信運(yùn)營(yíng)商們?cè)絹碓疥P(guān)注的焦點(diǎn)。在交換式的網(wǎng)絡(luò)中,提高網(wǎng)絡(luò)可靠性的主要手段是部署一些冗余鏈路,這樣,當(dāng)主鏈路失效時(shí)可以使用備份鏈路。在使用冗余鏈路備份的情況下,網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)與恢復(fù)能力便成為關(guān)鍵,尤其是語音與數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的開展,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的故障恢復(fù)能力提出了更高的要求。
??? 傳統(tǒng)的以太網(wǎng)恢復(fù)能力通常是通過OSPF、BGP路由協(xié)議和STP(生成樹協(xié)議)來實(shí)現(xiàn)的,但它們的自愈速度太慢,需要以分鐘和秒計(jì),無法達(dá)到城域網(wǎng)語音與數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的要求。為了讓以太網(wǎng)能應(yīng)用于城域網(wǎng),以太網(wǎng)的保護(hù)技術(shù)就越來越重要。
??? 秉承多年的技術(shù)積累,TG-NET推出基于電信級(jí)以太環(huán)網(wǎng)保護(hù)技術(shù)的萬兆環(huán)網(wǎng)方案;其收斂時(shí)間短,非常適合企業(yè)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的保護(hù)需求。
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二、環(huán)網(wǎng)工作機(jī)制
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??? 環(huán)網(wǎng)協(xié)議利用斷路告警、環(huán)監(jiān)測(cè)、環(huán)恢復(fù)三種機(jī)制來對(duì)協(xié)議進(jìn)行維護(hù)。
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1. 斷路告警?? ?
??? 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)上的一臺(tái)從設(shè)備檢測(cè)到自己連接到環(huán)上的主端口或從端口出現(xiàn)線纜級(jí)故障時(shí),它立即從另外一個(gè)端口發(fā)送斷路告警幀到主設(shè)備。當(dāng)主設(shè)備收到這個(gè)告警幀時(shí),便知道環(huán)上出現(xiàn)故障,將其從端口解阻塞,刷新二層轉(zhuǎn)發(fā)表(下文稱為L(zhǎng)2表),并發(fā)送一個(gè)通告幀通知環(huán)上的其它設(shè)備刷新各自的L2表;
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2. 環(huán)監(jiān)測(cè)?
??? 正常工作時(shí),主設(shè)備從主端口周期地發(fā)送診斷幀。如果環(huán)是完好的并正常工作,主設(shè)備的從端口將會(huì)周期性地收到診斷幀,并在從端口重設(shè)它的超時(shí)定時(shí)器繼續(xù)正常工作。如果在超時(shí)定時(shí)器超時(shí)時(shí)它的從端口還沒有接收到診斷幀,主設(shè)備就認(rèn)為環(huán)上出現(xiàn)故障,將從端口解阻塞以保證環(huán)的連通性。同時(shí)主設(shè)備刷新其L2表并發(fā)送一個(gè)通告幀到環(huán)上的其它設(shè)備,通知它們刷新L2表。環(huán)監(jiān)測(cè)機(jī)制是斷路告警機(jī)制的備份方案,一旦斷路告警幀由于不明原因丟失時(shí),該方案可以提供可靠的后備支持。
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3.?環(huán)恢復(fù)?
??? 當(dāng)環(huán)上有鏈路斷開時(shí),主設(shè)備仍然從主端口繼續(xù)周期地發(fā)送診斷幀,但從端口收不到。環(huán)恢復(fù)后,下一個(gè)診斷幀將會(huì)被主設(shè)備的從端口收到,主設(shè)備收到診斷幀時(shí)便知道環(huán)已經(jīng)恢復(fù),于是將從端口繼續(xù)置為阻塞狀態(tài),刷新L2表并且發(fā)送一個(gè)通告幀通知從設(shè)備刷新L2表。在從設(shè)備檢測(cè)到它的連接已經(jīng)恢復(fù)時(shí),由于診斷幀是周期發(fā)送的,因而主設(shè)備并不會(huì)立即收到診斷幀(因而也沒有阻塞從端口),這時(shí)如果不采取任何措施,就會(huì)導(dǎo)致在一段時(shí)間內(nèi)主設(shè)備的從端口仍然為非阻塞狀態(tài),從而在拓?fù)渲行纬膳R時(shí)環(huán)路,導(dǎo)致廣播風(fēng)暴的發(fā)生。為避免這種情況,在端口剛恢復(fù)連接時(shí),從設(shè)備立即將該端口置于臨時(shí)阻塞狀態(tài)。此后當(dāng)從設(shè)備收到主設(shè)備通知它刷新L2表的通告幀時(shí),從設(shè)備便知道主設(shè)備已阻塞其從端口,于是從設(shè)備刷新L2表,解阻塞剛恢復(fù)的端口。到此為止,環(huán)又恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。
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三、萬兆環(huán)網(wǎng)方案
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3.1 網(wǎng)吧行業(yè)環(huán)網(wǎng)拓?fù)?/STRONG>
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3.2 240臺(tái)網(wǎng)吧萬兆環(huán)網(wǎng)清單
類別 |
型號(hào) |
基本規(guī)格描述 |
數(shù)量 |
萬兆三層交換機(jī) |
S5100-52G-4TF |
48個(gè)10/100/1000M電口,4個(gè)千兆SFP復(fù)用端口; 2個(gè)萬兆模塊擴(kuò)展槽(最大可擴(kuò)4個(gè)萬兆口); 交換容量:240Gbps,全線速過濾轉(zhuǎn)發(fā)131Mpps; |
5臺(tái) |
萬兆擴(kuò)展板 |
S5100-1SFP+ |
1端口萬兆SFP+模塊擴(kuò)展板,需配SFP+模塊; |
3塊 |
S5100-2SFP+ |
2端口萬兆SFP+模塊擴(kuò)展板,需配SFP+模塊 ; |
5塊 | |
萬兆雙端口以太網(wǎng)網(wǎng)卡 |
PCIE-10GE-2SFP |
處理器芯片:英特爾 82599ES*1; 網(wǎng)絡(luò)接口類型:SFP+插槽 *2; 支持速率:每端口10 GbE; |
3塊 |
萬兆高速電纜 |
SFP-10GE-CU24-3M |
集成SFP+模塊,10G高速電纜,長(zhǎng)度3M,24號(hào)線徑; (等價(jià)于2個(gè)萬兆模塊和一條萬兆OM3光纖跳線) |
3根 |
萬兆光纖模塊 |
SFP-10GE-SX-MM850 |
萬兆SFP+多模模塊-(850nm,0.3km,LC) |
10塊 |
萬兆光纖線纜 |
OM3-LC/PC-LC/PC-MM-DX-50/125-3.0MM-3M(萬兆雙鎧) |
萬兆OM3,長(zhǎng)度3米,LC-LC,多模雙芯,單管雙鎧,插入損耗≤0.3dB,回波損耗≥35dB,光纜外徑φ3.0 |
5根 |
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四、萬兆環(huán)網(wǎng)特點(diǎn)
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1.扁平化組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
??扁平化組網(wǎng)是國(guó)際網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì),所有網(wǎng)絡(luò)盡量減少網(wǎng)絡(luò)層次,提升數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)性能;
TG-NET環(huán)網(wǎng)方案將網(wǎng)吧傳統(tǒng)兩層結(jié)構(gòu)優(yōu)化成一層結(jié)構(gòu),更大限度提升無盤客戶機(jī)到無盤服務(wù)器的讀取速度;
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2.電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)故障自愈能力
???電信級(jí)以太網(wǎng)的保護(hù)技術(shù)目前主要采用鏈路聚合、生成樹、EAPS、RPR、MPLS以太網(wǎng)、PBT等,網(wǎng)絡(luò)保護(hù)能力是網(wǎng)絡(luò)的自愈特性。具備保護(hù)能力的網(wǎng)絡(luò)在基礎(chǔ)設(shè)施,如節(jié)點(diǎn)設(shè)備和鏈路等出現(xiàn)故障時(shí),可以不影響或者盡量少地影響網(wǎng)絡(luò)的正常使用和業(yè)務(wù)承載。保護(hù)能力是電信級(jí)以太網(wǎng)非常重要的核心能力,是其所以成為“電信級(jí)”技術(shù)的重要特征。在網(wǎng)吧行業(yè)中傳統(tǒng)二層架構(gòu)網(wǎng)吧都是單一核心交換機(jī),當(dāng)主交換出現(xiàn)故障時(shí),將導(dǎo)致所有無盤客戶機(jī)、無盤服務(wù)器通信中斷,影響整個(gè)網(wǎng)吧正常運(yùn)作;TG-NET環(huán)網(wǎng)方案所有交換機(jī)在邏輯上均為主交換,其中任何一臺(tái)故障,環(huán)網(wǎng)保護(hù)協(xié)議均能將數(shù)據(jù)倒換到備用鏈路,保障網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行。并在用戶感知不到的情況下,系統(tǒng)通過雙向?qū)崟r(shí)檢測(cè),自動(dòng)保護(hù)倒換,使用簡(jiǎn)單方便,為網(wǎng)吧正常運(yùn)行保駕護(hù)航。
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3.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)負(fù)載均衡
? TG-NET環(huán)網(wǎng)方案采用扁平化的國(guó)際組網(wǎng)架構(gòu)理念,無盤服務(wù)器在邏輯鏈路上可以均勻分布在整個(gè)萬兆主干環(huán)網(wǎng)中,因此網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)時(shí)的數(shù)據(jù)負(fù)載壓力表現(xiàn)的非常均衡;
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4.組網(wǎng)規(guī)模靈活擴(kuò)展
? 傳統(tǒng)二層架構(gòu)網(wǎng)吧,可擴(kuò)展性比較差,如網(wǎng)吧需增加規(guī)模,購置更多的客戶機(jī)時(shí),會(huì)可能因?yàn)橹鹘粨Q端口限制,導(dǎo)致網(wǎng)吧增加規(guī)模改造難度較大;而TG-NET環(huán)網(wǎng)方案優(yōu)勢(shì)在于任何時(shí)候擴(kuò)展網(wǎng)吧規(guī)模,只需在任何節(jié)點(diǎn)增加一臺(tái)交換機(jī)即可完成擴(kuò)容并且在網(wǎng)吧擴(kuò)容設(shè)備時(shí)不影響網(wǎng)吧正常運(yùn)營(yíng);?
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5.上層業(yè)務(wù)的完整性
? 以太環(huán)網(wǎng)的應(yīng)用不會(huì)破壞IP分組交換的一些應(yīng)用,比如帶寬控制、鏈路復(fù)用、Qos能力等,保證網(wǎng)絡(luò)平滑升級(jí);