TG-NET發布萬兆環網技術

??? 近日，筆者受邀參與了國內以太網交換機行業數據統計分析工作，在此期間，對國內網絡交換機行業的發展，以及各類的網絡產品又有了一個新的了解，目前絕大多數數據中心仍然使用千兆以太網做交換傳輸鏈路，而這一介質在企業數據中心向云計算發展的過程中必然會造成瓶頸。2011年起，萬兆以太網的出貨量開始大幅度上升，IDC預計到2013年萬兆以太網出貨量會首次超過千兆網。就萬兆以太網的傳輸介質而言，一方面延續了過去千兆以太網的通訊標準和接口，另一方面在提供10倍于過去的傳輸帶寬的同時，也提供了諸多面向虛擬機的傳輸特性。英特爾早在2004年就推出了用于服務器的萬兆以太網網卡，解決了以前使萬兆以太網服務器連接無法在數據中心進行大規模部署的成本和技術障礙。而到了2011年初，英特爾正式推出了開放式光纖通道以太網(Open FCoE)技術。英特爾預測2011年萬兆端口的使用量將突破500萬。

??? 2012年作為國內通訊設備行業的龍頭老大：華為同樣提出了“是時候選擇萬兆”的口號,以上足可以見到國內萬兆新網絡的曙光，我們可以大膽的想象未來幾年內萬兆網絡會出現在你的身邊，他將極大的提高并改變你的網絡生活，與此同時我們不得不注意到深圳另外一家通信設備制造廠商：深圳市萬網博通科技有限公司(簡稱TG-NET)(www.yzhanxu.cn)。TG-NET甚至與華為不謀而合同時提出 “是時候選擇萬兆”的口號，通過對他們的了解以及同時跟華為提出相同的口號，是否預示著之間某種緊密的聯系。TG-NET推出高的性價比及穩定性而著稱的S5100系列萬兆三層交換機系列產品。其脫穎而出吸引了筆者的目光，無論是其提出的(Spare parts center)全國2小時售后圈的概念或者是其產品種類豐富、擴展靈活度、性能亦或是售后服務開展的品質都深得終端客戶的認可和好評。

關于萬兆環網的技術背景：

??? 以太網技術具有簡單化、易擴容、價格低、互通性好等特點，最近幾年以太網以驚人的速度發展，目前已占據了局域網近90%的份額。以太網技術的日趨成熟，使運營商在城域網范圍直接利用以太網技術提供服務成為可能，尤其是2003年萬兆以太網標準的確立，吹響了以太網技術向城域網進軍的號角。

??? 隨著以太網在城域網中的廣泛應用，特別是在PPPOE接入模式中和VLAN類型的VPN應用模式中，二層網絡的規模越來越大，以太網的性能及可靠性成了電信運營商們越來越關注的焦點。在交換式的網絡中，提高網絡可靠性的主要手段是部署一些冗余鏈路，這樣，當主鏈路失效時可以使用備份鏈路。在使用冗余鏈路備份的情況下，網絡的保護與恢復能力便成為關鍵，尤其是語音與數據等實時業務的開展，對網絡的故障恢復能力提出了更高的要求。

??? 傳統的以太網恢復能力通常是通過OSPF、BGP路由協議和STP(生成樹協議)來實現的，但它們的自愈速度太慢，需要以分鐘和秒計，無法達到城域網語音與數據等實時業務的要求。為了讓以太網能應用于城域網，以太網的保護技術就越來越重要。

??? 秉承多年的以太技術的積累，TG-NET近年來推出一種智能以太環網保護技術，其收斂時間短，非常適合企業實時業務的保護需求。

萬兆環網工作機制

??? 環網協議利用斷路告警、環監測、環恢復三種機制來對協議進行維護。

???? 1、 斷路告警

???? 當網絡環上的一臺從設備檢測到自己連接到環上的主端口或從端口出現線纜級故障時，它立即從另外一個端口發送斷路告警幀到主設備。當主設備收到這個告警幀時，便知道環上出現故障，將其從端口解阻塞，刷新二層轉發表(下文稱為L2表)，并發送一個通告幀通知環上的其它設備刷新各自的L2表;

???? 2、 環監測

???? 正常工作時，主設備從主端口周期地發送診斷幀。如果環是完好的并正常工作，主設備的從端口將會周期性地收到診斷幀，并在從端口重設它的超時定時器繼續正常工作。如果在超時定時器超時時它的從端口還沒有接收到診斷幀，主設備就認為環上出現故障，將從端口解阻塞以保證環的連通性。同時主設備刷新其L2表并發送一個通告幀到環上的其它設備，通知它們刷新L2表。環監測機制是斷路告警機制的備份方案，一旦斷路告警幀由于不明原因丟失時，該方案可以提供可靠的后備支持。

???? 3、 環恢復

???? 當環上有鏈路斷開時，主設備仍然從主端口繼續周期地發送診斷幀，但從端口收不到。環恢復后，下一個診斷幀將會被主設備的從端口收到，主設備收到診斷幀時便知道環已經恢復，于是將從端口繼續置為阻塞狀態，刷新L2表并且發送一個通告幀通知從設備刷新L2表。在從設備檢測到它的連接已經恢復時，由于診斷幀是周期發送的，因而主設備并不會立即收到診斷幀(因而也沒有阻塞從端口)，這時如果不采取任何措施，就會導致在一段時間內主設備的從端口仍然為非阻塞狀態，從而在拓撲中形成臨時環網，導致廣播風暴的發生。為避免這種情況，在端口剛恢復連接時，從設備立即將該端口置于臨時阻塞狀態。此后當從設備收到主設備通知它刷新L2表的通告幀時，從設備便知道主設備已阻塞其從端口，于是從設備刷新L2表，解阻塞剛恢復的端口。到此為止，環又恢復正常的工作狀態。

一、 萬兆環網方案

??? 1、 企業數據中心及數據量較大的網吧網絡行業環網拓撲

??? 2、 萬兆環網清單

二、 萬兆環網特點

??? 1、 扁平化組網架構

???? 扁平化組網是國際網絡發展趨勢,所有網絡盡量減少網絡層次,提升數據轉發性能;

???? 在企業數據中心及數據量較大的網吧網絡中將傳統二層架構優化成一層架構,最大限度提升終端客戶機到服務器集群的讀取速度;

??? 2、 電信級網絡故障自愈能力

???? 電信級以太網的保護技術目前主要采用鏈路聚合、生成樹、EAPS、RPR、MPLS以太網、PBT等，網絡保護能力是網絡的自愈特性。具備保護能力的網絡在基礎設施，如節點設備和鏈路等出現故障時，可以不影響或者盡量少地影響網絡的正常使用和業務承載。保護能力是電信級以太網非常重要的核心能力，是其所以成為“電信級”技術的重要特征。在企業數據中心及數據量較大的網吧網絡中傳統二層架構都是單一核心交換機，當主交換出現故障時，將導致所有終端客戶機、服務器集群通信中斷，影響整個企業數據中心及數據量較大的網吧網絡正常運作;萬兆環網方案所有交換機在邏輯上均為主交換，其中任何一臺故障，環網保護協議均能將數據倒換到備用鏈路，保障網絡正常運行。并在用戶感知不到的情況下，系統通過雙向實時檢測，自動保護倒換，使用簡單方便，為企業數據中心及數據量較大的網吧網絡正常運行保駕護航。

??? 3、 網絡數據負載均衡

???? 萬兆環網方案由于無盤服務器在邏輯鏈路上是均勻分布在整個萬兆主干環網中，網絡運營時的數據負載壓力是非常均衡的，解決了傳統方案核心交換的壓力過大的問題;

??? 4、 組網規模靈活擴展

???? 在企業數據中心及數據量較大的網吧網絡中傳統二層架構，可擴展性比較差，如企業數據中心及網吧網絡需增加規模，購置更多的客戶機時，可能因為主交換端口限制，導致企業數據中心網吧網絡增加規模改造難度較大;而萬兆環網方案優勢在于任何時候擴展企業數據中心網吧網絡規模，只需在任何節點增加一臺交換機即可完成擴容，并且在企業數據中心及網吧網絡擴容設備時不影響其正常運營;

??? 5、 減少線纜鋪設，減輕管理難度

　　相對傳統二層架構主交換與分交換之間繁多的中繼線路，萬兆環網方案減少線纜數量，減輕建設鋪設線纜的復雜度以及管理維護的難度;

??? 6、 上層業務的完整性

　　以太環網的應用不會破壞IP分組交換的一些應用，比如帶寬控制、鏈路復用、Qos能力等，保證網絡平滑升級;

　7、 放眼未來，避免重復投資

　　在企業數據中心及數據量較大的網吧網絡目前比較認可的是千兆雙線匯聚方案,來提升主交換與分交換之間的帶寬,但在Win7普及及大數據量突增的趨勢下，傳統千兆網絡的壓力會越來越大;環網方案將所有主干交換機通過10G組網連接,提供高速的信息通道，完全滿足48臺客戶機與服務器、視頻、更新、路由通信帶寬需求，大大提升網絡整體性能，可確保您網絡的先進性并且網絡設備五年不落伍，避免重復投資的風險;

三、 TG-NET萬兆環網的特有優勢：

??? 1、工業級環網協議，收斂速度更快

???? TG-NET萬兆環網收斂時間更短，零影響，零損失。萬兆主干環網，自愈保護能力取決于交換機環網保護協議的優越性。目前大多廠商萬兆環網使用最普通的生成樹協議，IEEE802.1D STP(收斂時間50秒)和IEEE802.1W RSTP(收斂時間1秒)，而TG-NET的環網方案采用的協議是工業級環網協議ERPS，與EAPS、RRPP協議相同，都是用在電力，交通，金融等高要求的行業中，相比普通的生成樹協議，收斂時間可以縮短至50毫秒左右，也就是說是STP的1/1000的時間。

??? 2、 無節點限制，環網無限擴容

???? TG-NET萬兆環網交換機節點數量無限制，可根據網絡規模隨意擴容。萬兆主干環網，由一批支持TG-NET環網協議的交換機通過萬兆端口相互連接，根據終端數量調整交換機數量即可。簡單的說，終端PC增加，只需在任意兩臺交換機之間增加一臺環網交換機即可，不影響其他業務。目前大多廠商研發的環網交換機組環最多支持8臺，也就是說，網絡規模再大，超過8臺交換機以后環網將失效，只能組第2個環網。TG-NET萬兆交換機使用了工業級環網協議，并且對通過環網協議做了進一步優化，徹底解決了交換機組環數量的限制，進一步簡化網絡的復雜度及維護的難度。

??? 3、 萬兆端口精準對接，轉發性能更高

???? TG-NET萬兆交換機優化萬兆端口參數，將萬兆轉發性能發揮至更佳。針對萬兆環網方案，當交換機端口互聯時，可通過“端口配置”頁面，更改萬兆口工作模式為“switch”，精準匹配交換機芯片參數;當交換機與服務器連接時，可通過“端口配置”頁面，更改萬兆口工作模式為“server”，精準匹配萬兆網卡芯片參數，從而充分發揮萬兆環網性能。

??? 4、 二、三層硬件轉發，更突顯環網速度

???? TG-NET萬兆環網方案中推薦的是S5100萬兆三層交換機，該產品擁有強大的二、三層硬件轉發特性?；?VCore-III MIPS-based?CPU強大、穩定的處理能力，將企業數據中心及數據量較大的網吧網絡內部數據流通過CPU快速的硬件處理機制高速轉發，配合主干全萬兆網絡，更突顯環網速度。

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????天極網：http://net.yesky.com/266/34317766.shtml