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XX市宽带IP网络Foundry城域网方案.doc

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XX 市宽带 IP 网建设方案 2000 年 9 月 第 1 页 共 29 页 X XX X 市市宽宽带带 I IP P 网网 络络方方案案 2000 年 9 月 XX 市宽带 IP 网建设方案 2000 年 9 月 第 2 页 共 29 页 前前言言 网捷网络公司非常荣幸能为 XX 市宽带网提供解决方案。针对 XX 市的 实际情况,我们推出了全面采用 FOUNDRY 公司产品组成的解决方案,利用 屡获大奖的 BigIron 8000 第三层交换机、BigIron 4000 第三层交换机和 FastIron 交换路由器,组成一套可以在现有光纤系统上提供高速传输的 网络系统。FOUNDRY 公司的系列产品在国内外均已大量使用并深获好评。

1、 相信也能在 XX 市的使用中发挥其一贯的稳定可靠、易用易管理、高性能 的特点,保障 XX 市宽带网络的连续运行。 本方案采用的骨干设备是 FOUNDRY BigIron 8000,每台有 8 个网络 模块插槽。接口模块有有多种类型可选,根据实际需要加以配置。本方案 采用的边缘设备是 BigIron 4000,每台有 4 个网络模块插槽。本方案采 用的楼域用户接入设备主要是 FOUNDRY FastIron 工作组交换机。 骨干节点和边缘节点之间用千兆以太网连接。可以提供高速的 TCP/IP,NOVELL IPX,WINDOWS NT,WINDOW98/95 网络互通。 XX 市宽带 IP 网建设方案 2000 年 9 月 第 3 页 共 29 页 目目录录 第第 1 章章 项目描述项目描述 5 1。

2、1 项目概况 5 1.2 建设范围 5 1.3 营运级宽带网络 5 第第 2 章章 XX 市宽带网解决方案市宽带网解决方案 7 2.1 主干技术 7 2.2 设备选型 7 2.2.1 网络主干设备的系统结构 7 2.2.1.1 交换结构 (Switching Fabric) 8 2.2.1.2阻塞与非阻塞配置 8 2.2.1.3 采用何种方式实现第 3 层和第 4 层的处理 9 2.2.2 系统容量 10 2.2.3 关键部件冗余设计 10 2.2.4 缓冲技术 10 2.2.5 系统结构的技术寿命 11 2.3 选型结论 12 2.4XX 市宽带网组网方案 13 2.4.

3、1网络拓扑结构 13 2.4.2骨干节点 13 2.4.3边缘节点 13 2.4.4接入层节点 14 2.4.5用户接入 14 2.5 方案特点 16 2.5.1 全部第三层功能的主干交换网络结构 16 2.5.2 完善的接入安全性 16 2.5.3 与业务相关的网络设计 16 2.5.4 良好的网络隔离能力 17 2.5.5 完善的设备安全性 18 2.5.6 良好的网络稳定性 18 2.5.7 良好的网络扩展性 19 2.5.8 良好的可管理性 19 2.5.9 服务质量保证 19 第第 3 章章 业务描述业务描述 21 XX 市宽带 IP 网建设方案 2000 年 9 月 第 4 页 共 29 页 3。

4、1 用户接入 INTERNET 21 3.2 用户局域网高速互连 23 3.2.1 企业用户VLAN组网 23 3.2.2 企业用户IP VPN组网 24 3.3 用户建立网站及其访问控制 25 3.4 用户隔离与基本认证 25 第第 4 章章 网络管理网络管理 26 4.1 网管中心的设置和职责 26 4.1.1 节点维护管理终端 26 4.2 网管中心的功能 27 XX 市宽带 IP 网建设方案 2000 年 9 月 第 5 页 共 29 页 第第第第 1 1 1 章章章章 项目描述项目描述项目描述项目描述 1.1 1.1 1.1 项目概况项目概况项目概况项目概况 XX 市电信根据自己的技术和资源优势。

5、决定建立一个高带宽、高速率的 信息传输网,为用户提供数据运载服务及信息服务。网络覆盖全市的 各 个区,可以为用户提供以 IP 为基础的新的数据业务,如宽带接入、电子 商务、视频传输、多点广播、视频点播、协同设计、桌面会议电视、远程 医疗、远程教育的各种信息服务。 XX 市宽带 IP 城域网可为用户提供以下服务: 利用该项目网络的带宽优势,提供保证质量的多媒体应用。 为分散经营的企业集团建立虚拟专用网,以便统一管理其资产、物资、 资金、市场、人事等。 高中、职业高中、初中、小学、幼儿园为服务对象、建立普通教育或 义务教育专用网。 向家庭用户、机关团体提供多媒体形式的信息查询、国际联网、视频 点播等信息服务。

6、 1.2 1.2 1.2 建设范围建设范围建设范围建设范围 XX 市宽带 IP 城域网由 3 个骨干节点、15 边缘节点和多个接入节点 组成,覆盖 XX 市各区县。 1.3 1.3 1.3 营运级宽带网络营运级宽带网络营运级宽带网络营运级宽带网络 根据 XX 市宽带网的要求,本网定位为营运级的宽带网络。 本网络是一个 IP 网络,以顺应数据网络的发展趋势,提供对绝大部 分 IP 业务的直接支持。 本网络又必须是一个宽带网络,以满足网络数据流量的迅速增长,提 供大容量高速传输的能力,符合其服务平台的角色。 本网络还必须是一个服务性营运级的网络,以区别于供企业自用为主 的企业级网络,而在可靠性、服务质量 QoS、业务类别方面有较高保障。

7、 从而对公众提供丰富、易用、可靠的服务,并对二级服务网络提供可靠连 XX 市宽带 IP 网建设方案 2000 年 9 月 第 6 页 共 29 页 接。 由于 IP 协议和 IP 数据在网络上会越来越普及,本网络应该可以很好 地支持 TCP/IP 协议,在时机成熟时,可以方便地转成全宽带 IP 网。 因此,本项目将是一个以 TCP/IP 协议为基础、具有大容量高速传输 能力的、可靠稳定保证服务质量的营运级宽带网络。 XX 市宽带 IP 网建设方案 2000 年 9 月 第 7 页 共 29 页 第第第第 2 2 2 章章章章 XXXXXX 市宽带网解决方案市宽带网解决方案市宽带网解决方案市宽带网解决方案 2。

8、1 2.1 2.1 主干技术主干技术主干技术主干技术 在充分研究了目前国际网络界对城域网设计所采用的各种网络主干技 术,并充分考虑到技术发展的主流和趋势后,我们建议 XX 市宽带网络采用 以千兆以太网或 POS 为核心层链路、以千兆以太网为核心层与边缘层连 接而组成的网络主干。 2.2 2.2 2.2 设备选型设备选型设备选型设备选型 XX 市宽带 IP 网的主要用户对象是企业用户和家庭用户。家庭用户接 入宽带 IP 网主要用于访问 Internet。企业用户主要通过宽带 IP 网进行不 同营业场所的互联。此外,也可通过宽带 IP 网访问 Internet。 企业用户长期使用电信的租用线路(即电路)连接内部网络。

9、并且通 过电信连接 INTERNET。他们的使用习惯值得尊重。这类用户关心的是 网络的安全性和服务质量。由于用户数众多,为保证全网的安全性和性能, 同时保护企业用户在网上传输的性能的安全性,保证他们有承诺的带宽可 以利用,对设备选型必需仔细比较和分析。 如第一章所述,网络设备必需既支持虚拟局域网技术,以提供透明的 链路通道;又必须支持大多数网络协议,提供网络服务,开展网络应用。 这就决定了所有设备必须是可以工作在第二层或第三层的,具有每层对应 的安全控制功能,如第二层的 MAC 过滤功能,第三层的访问列表控制功 能等。 为保证给与用户所购买的带宽,除了采用各种服务质量机制和带宽管 理机制进行带宽管理外。

10、设备必须提供全线速的交换和路由能力,有足够 大的 MAC 地址表和路由表。 为保证网络的安全性,设备本身必须支持各种安全机制,确保设备本 身不会被轻易入侵。 下面就骨干节点设备、边缘节点设备和接入设备的选型进行阐述。 2.2.12.2.12.2.1 网络主干设备的系统结构网络主干设备的系统结构网络主干设备的系统结构网络主干设备的系统结构 网络主干设备即骨干节点设备的系统结构直接决定了设备的性能和功 能水平。这犹如先天很好的一个婴儿和一个先天不足的婴儿,即便后天成 XX 市宽带 IP 网建设方案 2000 年 9 月 第 8 页 共 29 页 长条件完全相同,他们的能力依然有相当大的差别。因此。

11、深入了解设备 的系统结构设计,客观认知设备的性能和功能,这对正确选择设备极有帮 助,下面将从七个方面进行讨论。 2 2 2. . .2 2 2. . .1 1 1. . .1 1 1 交交交交换换换换结结结结构构构构 ((((S S Sw wwi i it t tc c ch h hi i in n ng g g F F Fa a ab b br r ri i ic c c)))) 随着网络交换技术不断的发展,交换结构在网络设备的体系结构中 占据着极为重要的地位。为了便于理解,这里仅简述三种典型的交换结构 的特点: 共享总线。共享总线。由于近年来网络设备的总线技术发展缓慢,所以导致了共 享总线带宽低。

12、访问效率不高;而且,它不能用来同时进行多点访问。另 外,受 CPU 频率和总线位数的限制,其性能扩展困难。它适用于大部分 流量在模块本地进行交换的网络模式。 共享内存。共享内存。其访问效率高,适合同时进行多点访问(MULTICAST) 。 共享内存通常为 DRAM 和 SRAM 两种,DRAM 速度慢,造价低,SRAM 速度快,造价高。共享内存方式对内存芯片的性能要求很高,至少为整机 所有端口带宽之和的两倍(比如设备支持 32 个千兆以太网端口,则要求 共享内存的性能要达到 64Gbps) 。 交换矩阵(交换矩阵(Cross bar)) 。由于 ASIC 技术发展迅速,目前 ASIC 芯片 间的转发性能通常可达到 1Gbps。

13、甚至更高的性能,于是给交换矩阵提 供了极好的物质基础。所有接口模块(包括控制模块)都连接到一个矩阵 式背板上,通过 ASIC 芯片到 ASIC 芯片的直接转发,可同时进行多个模 块之间的通信;每个模块的缓存只处理本模块上的输入/输出队列,因此 对内存芯片性能的要求大大低于共享内存方式。总之,交换矩阵的特点是 访问效率高,适合同时进行多点访问,容易提供非常高的带宽,并且性能 扩展方便,不易受 CPU、总线以及内存技术的限制。目前大部分的专业 网络厂商在其第三层核心交换设备中都越来越多地采用了这种技术。 2 2 2. . .2 2 2. . .1 1 1. . .2 2 2 阻阻阻阻塞塞塞塞与与与与非非非非阻阻阻阻塞塞塞塞配配配配置置置置 阻塞与非阻塞配置是两种截然不同的设计思想。

14、它们各有优劣。 在选型时,一定要根据实际需求来选择相应的网络设备。 阻塞配置。阻塞配置。该种设计是指:机箱中所有交换端口的总带宽,超过前述 交换结构的转发能力。因此,阻塞配置设计容易导致数据流从接口模块进 入交换结构时,发生阻塞;一旦发生阻塞,便会降低系统的交换性能。例 如,一个交换接口模块上有 8 个千兆交换端口,其累加和为 8Gbps,而 该模块在交换矩阵的带宽只有 2Gbps。当该模块满负荷工作时,势必发 生阻塞。采用阻塞设计容易在千兆/百兆接口模块上提高端口密度,十分 XX 市宽带 IP 网建设方案 2000 年 9 月 第 9 页 共 29 页 适合连接服务器集群(因为服务器本身受到操作系统、输入/输出总线、 磁盘吞吐能力。

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