No.4 方案分析
第三层交换解决方案分析
应用领域：教育行业
校园网设计原则
---- 校园网连接了包括教学楼、办公楼、实验楼、图书馆、学生宿舍楼及教职工生活区等大量的信息点，并涉及学校管理、教育科研、电子教学、远程教育和互联网的引入以及对外技术交流与合作服务等大量的业务，这就要求校园网必须是一个实用的、高可靠、高效率、高扩展性及高安全性系统。为使校园网络系统具有良好的扩展性和灵活的接入能力，并易于管理，易于维护，在网络设计及构建中始终应遵循统一标准、统一平台及网络分层的原则，如统一采用IP技术，统一规划IP地址及各种应用，采用开放的技术及国际标准，如路由协议、安全标准、接入标准和网络管理平台等，才能保证实现网络的统一，并确保网络的可扩展性。为了减少网络中各部分的相关性，便于网络的实施及管理，在网络的构建中，从整体上可以将网络划分为核心层、汇聚层和接入层等3个层次。各层之间功能明确，各司其责。下面我们给出华为公司的中型校园网方案，并选择了黄山中学校园网和上海交通大学“985工程”校园网建设实例来看看神州数码网络和Extreme公司如何满足校园网的需求。
中型校园网组网方案
---- 下面以华为公司针对中型校园网的组网方案为例，介绍第三层交换机是如何满足校园网应用的。
---- 中型校园网具有大量不同规模工作组的接入、楼层（楼间）宽带互联、分部互联、综合服务环境提供（邮件系统、文件系统和数据库等）、对外服务提供以及业务隔离等需求，所以对网络安全、性能及业务接入能力都有很高要求。
---- 在中型校园网方案中，网络分为核心交换层、汇聚层和接入层（网络拓扑如图1所示）。
---- 核心交换机产品选用华为公司高可靠的Quidway S8016多层路由交换机，在汇聚层则选用Quidway S3026/S3025产品，S3026向下提供100Mbps（或者24×100Mbps）接入，同时向上提供1000Mbps链路上行。其中，S3025既可以提供1条1000Mbps上行链路，又可以提供2个100Mbps上行端口，S3026可以最多提供2条1000Mbps上行，用户可以根据自身需求以及光纤资源情况进行灵活的选择。在用户接入层选用Quidway S2024/2403E系列接入交换机，提供100Mbps到桌面的同时再以100Mbps或者22×100Mbps捆绑上行到汇聚层。对于远端的办公节点，接入层的Quidway S2403F或者S3025或S3026产品均支持扩展光纤接口模块，可以方便地实施远程光纤互联。
---- 整个校园网骨干层的核心交换机选用Quidway S8016主要是从网络需求出发，该交换机位于校园网骨干层，担负着校园网核心互联重任，校园网内大部分数据流量、视频及多媒体信息交互，以及校园网内所有的Internet访问流量均要通过这台设备。所以，该设备的高可靠性、高安全性很大程度上保证了校园网的高可靠安全特性。
---- 另外对于业务众多、用户密集和结构复杂的中型校园网，会出现广播报文急剧增多而导致的网络转发效率降低的现象，同时也可能产生安全漏洞，所以，使用VLAN技术可以有效地隔离广播，控制不同网络用户的互访。Quidway S8016能很好地解决这些问题，它可以提供全线速的二、三、四层交换，这样的特性保证了该网络节点处理不会成为瓶颈。S8016提供的线速三层功能使网络管理员可以更加自如地进行地址规划，设计实施更加专业和个性化的业务服务网络，无需再理会或者回避三层处理性能瓶颈所带来的设计问题。
---- 实例1：黄山中学校园网
---- 黄山中学由于要实现视频点播、光盘软件和资料阅读以及利用纯软件实现多媒体网络教学，致使多媒体信息量大大增加，对网络的带宽要求很高。黄山中学校园网络建成后，由于会利用计算机进行自我学习，计算机的利用率很高，所以管理和维护任务十分艰巨。
---- 针对黄山中学的网络系统，神州数码网络公司认为该网络必须具备高可靠性，并针对不同用户和不同应用提供不同的服务质量和传输优先级，同时在网络的可扩展性、安全性和可管理性方面有不错表现。另外针对网络多媒体服务的要求，要利用Multicast 技术，提高桌面视频系统的带宽利用率。
---- 为此，黄山中学网络中心选用了神州数码DCRS-7508核心路由交换机，目前只用了其中3个插槽，其余插槽待今后网络扩展之用。选择8口1000Mbps管理模块MRS-7500-M8GS加LIC-7508-L3F全三层功能许可构建1000Mbps骨干，24口100Mbps模块MRS-7500-24FX用以连接教工宿舍楼，24口10/100Mbps模块用以连接工作站。网络拓扑如图2所示。
教学区接入交换机采用DES-3624堆叠组，教工宿舍楼接入交换机采用较便宜的24口非网管交换机DES-1024R+，其扩展插槽可提供2个100Mbps光纤端口。
---- 实例2：上海交通大学“985工程”校园网建设
---- 上海交通大学的校园网是华东地区最大的校园网之一，也是国内规模最大的ATM网向宽带以太网移植的校园网改造项目。上海交通大学“985工程”数字化大学建设的目的是通过一个简单的网络结构，建立一个可进行数据、语音和视频等实时传输的IP网络系统，连接大学所有的教师和学生用户，并提供QoS、VLAN、ACL和第三、四层的路由交换功能及性能。
---- 方案采用了Extreme WDM和万兆以太网技术，共覆盖6个校区: 徐汇校区、闵行校区、七宝校区及法华校区、上中校区、海科院校区（网络拓扑如图3所示）。校区间最远传输距离为34km。三个骨干节点校区采用WDM技术形成环型网络，其他校区分别与骨干节点采用1000Mbps技术进行冗余连接，保证了整个骨干网络的高可靠性、先进性、安全性以及可扩展性等。由于整个网络具有很高的连接带宽，加之Extreme设备提供QoS服务质量保证机制，使得在整个网络上不仅可以传输传统的数据应用，同时还可开展视频和语音的应用，真正做到三网融合。
上海交通大学原有校园网络是传统的ATM网络，怎样才能够最有效率地把ATM过渡到以太网是网络升级过程中最关键的问题。ATM（Asynchronous Transfer Mode）从宽带ISDN发展而来，是20世纪90年代中期城域网的热门技术，具有投资昂贵、实施复杂和维护费用高等阻碍其发展的巨大缺陷。此外，由于很难实现端对端的ATM设计，所以QoS也就无法保证。从ATM向1000Mbps以太网移植也是一种必然趋势。可以讲，根据原来ATM网络的拓扑、应用和功能等不同，从ATM向以太网移植可能采用不同的步骤，如从核心到边缘或从边缘到核心。但不管采用什么样的方式，如果原有ATM网络的应用不是基于ATM信元而是基于IP数据应用，比如像上海交通大学校园网的情况，那么，移植不仅不会对原有网络性能造成任何影响，反而更增强了网络的高性能、易维护性等。
---- 对于这次上海交通大学从ATM网络到以太网络的移植，Extreme公司采用的步骤是：1）安装和调试连接各个校区的WDM和1000Mbps网络设备; 2）安装和调试汇聚层1000Mbps网络设备; 3）对于原ATM用户逐步进行切割。这样，在安装和调试新设备过程中，对原有ATM用户不会造成任何影响。在进行切割时，由于是一部分一部分地进行切割，这样将用户的影响面降到最小。另外，由于切割前做了仔细的分析和准备工作，切割过程实际上只是几分钟这个数量级。
---- Extreme公司为上海交通大学所提供的技术方案为Extreme WDM和万兆以太网技术。然而，它的意义不仅仅是提高了现有网络的速度。网络基础架构的改进，把宽带交换、长距离光纤通讯、万兆WDM、带宽供应和SONET级弹性和冗余融合到了一起。
---- 在弹性和冗余方面，用户希望网络提供不间断的数据传输能力。Extreme的数据优化型基础网络，通过SONET级弹性和高可靠性特征，比如双归宿容错配置、主路径和备份路径的链路冗余、快速流量重置算法、包含柔性VLAN域控制的多生成数技术，具备智能且高速路由故障恢复能力的备份路由协议。
应用领域：制造业企业网
用户需求分析
---- 鹤山雅图仕印刷有限公司主要生产礼品袋、儿童图书、儿童玩具、相册等一系列与印刷相关的产品，初期建有办公楼和生产厂房等多栋大楼，总计有800多个数据信息点，是一家典型的中型现代化制造企业。
---- 该公司原有以3Com公司共享式以太网为基础的园区网络，由于员工数量的增加导致了信息点、网络应用需求种类和网络服务器的增加，原有网络已经不能满足这些要求，对此提出网络扩建，要求如下: 网络全部采用1000Mbps以太网技术，实现100Mbps交换到桌面；主要服务器采用1000Mbps铜缆连接; 网络实行安全策略，如VLAN、访问控制列表以及端口安全；完善已有的传统网络应用，如Web、邮件和FTP；网络设备需要具有高可靠性。
解决方案
---- 鹤山雅图仕印刷有限公司采用了3Com公司端到端的1000Mbps方案作为其企业网络的扩建方案，建后的Intranet网络采用二级层次结构（网络拓扑如图4所示）。
---- 网络中心: 网络中心配置2台3Com SuperStack 3 Switch 4950第三层以太网交换机，提供二级设备与应用服务器在第二、三层的数据交换。这2台设备通过链路聚合，捆绑2条1000Mbps链路相互连接，形成公司的网络核心，共同分担整个网络的流量。
---- 楼层配线间: 在楼层配线间配置3Com SuperStack 3 Swtich 3300以太网交换机，提供客户端的接入。
---- 在网络中心采用的Switch 4950是基于3Com公司成熟先进的ASIC结构，具有56Gbps的背板交换能力，是一台全线速、无阻塞的第二、三、四层交换机。其前面板具有12 个10/100/1000Mbps自动
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