| 出版日期：1998-11-09 总期号：342 本年期号：45 |
|
 |
atm全面升级fddi
合肥市电信局计算机网络系统扩容设计 郭圆月 网络现状与设计目标 合肥市电信局原网络系统是一个以100mbps fddi双环结构为核心，以大钟楼、黄山路为双网络中心的企业级城域网，中心交换机采用了cisco公司的高性能企业级交换机lan switch catalyst 5000及工作组交换机catalyst 1200。核心路由器采用了两台cisco 7010，作为全冗余备份。各分局网络采用2条e1数据线路分别与两个cisco 7010相连。整个网络系统结构良好，无明显的瓶颈，而且无任何单点故障。 原网络系统是在三年前设计的，在当时atm技术还不成熟，基本上没有多媒体业务的需求。现在，基于各种因素要求对网络扩容。网络系统的扩容目标是：(1)建立以二枢纽楼为主中心、大钟楼为辅助中心的高速atm多媒体主干网络，以提高整个网络的交换能力和容量，满足各种新业务及多媒体应用的需求，如视频点播vod、远程监控图象传输等。(2)采用先进的跨广域网的虚拟网vlan技术，以减少各种业务、各种应用数据流之间的通讯量，做到各种业务数据流量的隔离，以提高网络的安全性、可管理性和带宽。(3)网络的主干及主要分局做到单点无破损。 
系统设计方案 本次网络系统的升级把网络的主中心迁至新启用的长途二枢纽大楼，保留原大钟楼的网络系统，使它成为未来电信网络的一个分中心，原黄山路网络中心降级成为一个分局网络。为了保护原有网络中的投资，我们仍旧采用了cisco公司最新atm交换产品catalyst 5500和lan switch catalyst 5505，进行原有系统的全面atm升级。具体网络图如下。 新网络系统采用了两台cisco公司新一代企业级atm交换机catalyst 5500作为网络核心，交换机catalyst 5505和catalyst 5000作为lan switch，以满足大钟楼、二枢纽作为信息高速交换中心的需求。两网络中心以两个622mbps oc-12的atm光纤数据链路互连，构成一个总带宽为1244mbps的超高速atm企业网络主干。 两网络中心各有四台dec公司小型机，分别通过155mbps的oc-3的atm接口直接与catalyst 5500相联，保证其有足够的带宽响应对服务器的访问；同时，为了容错，它们又通过100basetx的快速以太网接口分别与catalyst 5000和catalyst 5505相连，这样作为网络信息储存仓库的小型机，可靠性得到了强有力的保证。一些具有vod、视频传输等多媒体应用的工作站，对质量服务、带宽等有特殊的要求，可通过25m的atm端口，直接与atm交换机catalyst5500相连，从而实现atm到桌面。 由于原有网络主干是双环结构的fddi网络，同时系统上大量的应用都是在原有网络系统结构基础上开发的，因此，为了有效地保护原有系统的投资，提高整个网络主干的可靠性，我们对原系统作尽量少的改动，保留fddi双环结构，以继续发挥其出色的容错能力；同时，在atm交换机catalyst 5500上，配置了局域网仿真lane模块，以实现局域网帧与atm信元的高速转换。 两个网络中心高端路由器cisco 7010通过100m basetx的快速以太网端口分别与catalyst 5505和catalyst 5000相连，这样对于各个分局的网络来说，双e1数据链路双路由器，既可提供冗余能力，同时又提供负载均衡的能力。 网络设计方案特征 1、高可靠性和可用性 独特的双网络中心设计，保证任一网络中心陷入瘫痪，网络仍可正常工作，实现了“异地容灾”的功能。采用的cisco公司的交换设备均支持所有部件的热插拔，以实现系统的高可靠性。对于supervisor engine和电源，均采用了冗余配置，这样整个系统的可用性得到了极大的提高。 两网络中心之间采用了622mbps atm和100mbps fddi两种数据链路的连接，即使任何一台交换机的故障，仍可保证整个网络主干的正常运行，不会对系统的可用性产生影响，整个系统无任何单点故障。 2、vlan支持 由于合肥市电信局网络系统中运行着大量的电信业务应用系统，它们之间相互并没有直接的关系。为了更好地提高系统性能，隔离应用之间的数据通讯，把不同的应用划分成不同的虚拟网vlan是一种方便、有效的方法。atm网络是实现虚拟网络的最理想的工作平台，cisco公司catalyst 5000系列交换设备均支持基于端口的虚拟网vlan划分，而cisco的高端路由器则通过一种称为isl（内部交换链路）的技术来实现跨广域的虚拟网。 3、网络流的交换 网络流的交换可以使无连接的媒体，如ethernet、tokenring、fddi等，获得面向连接的服务，例如atm的好处。传统的路由器为了实现路由的查找。访问控制、记帐等功能，必须对每个经过路由器的包进行处理。使用网络流交换，只需对数据流的第一名进行路由查找、验证等，后续的包可以进行快速交换而无需进一步处理，这样就大大提高了网络的交换速度。 设计背景 合肥市电信局“九七工程”计算机网络平台始建于1996年初，近年来随着各种市话新业务的不断出现，112系统、市话网管系统、长途网管系统等相继加入了“九七平台”，以致整个网络的负担逐渐加重，业务数据的管理日趋复杂，网络安全性的矛盾日益突出；另一方面， atm技术日益成熟和标准化，电信各种多媒体新业务、新应用的需求日趋迫切，这一切对企业目前网络系统的结构和性能提出了更高的要求。因此，适时采用最新atm技术势在必行。同时，作为合肥局未来网络数据中心的第二长途枢纽大楼的启用、楼宇自控系统和结构化综合布线系统的实施，也为整个网络系统升级、改造提供了契机。 专家点评 目前，主流的高速局域网技术有atm和千兆以太网两种。单纯从技术上说，两者各有特点，没有绝对的优劣之分，选择何种技术取决于用户的需求。具体到此案例，选择atm大致是以下几个因素决定的。 1、从用户背景来看，atm原本是一种为电信主干网开发的技术，对合肥市电信局这样的电信运营商存在着天然的吸引力。现在采用atm作局域网主干，将来可以很容易地和电信局自己的广域网atm设备直接连通。而千兆以太网则是一种典型的局域网技术，与广域网连接必须经过路由器，增加了技术复杂度和费用。 2、从用户需求来看，要求网络带宽高，并且支持各种新业务和多媒体应用。atm有155m、622m、2.4g等多个速率级别，支持业务分级和服务质量保证（qos），对数据和多媒体信息可以采用不同的业务级别进行传输，保证了传输质量。而千兆以太网则是从计算机数据网技术发展而来，对各种信息本着“尽最大努力”原则进行传输，无qos，因此特别适合传输大量的突发性数据信息，传输多媒体信息的能力有限。 3、从技术可靠性来看，atm技术从提出到现在已有多年历史，技术标准日趋完善，厂商的atm设备也已换了几代，技术上比较成熟可靠。而千兆以太网的技术标准今年初刚被通过，还处于不断修改补充的阶段，各厂商的设备推向市场不久，未经大规模应用的考验，技术上略显稚嫩。 4、从扩展性和灵活性来看，atm可将多条链路灵活组合以提高主干带宽，并且某条链路的失效并不影响其它链路，在本案例中就是用两条622m的链路组合使网络主干带宽达到1244m。而千兆以太网由于其本身的技术特点，两网段之间的多条链路在任一时刻只能有一条工作，其它作为热备份，这就限制了主干带宽的提高。 5、最后还有一点不可忽视，就是电信企业资金雄厚，原有网络主干又是fddi，使得千兆以太网的两个最大优点：价格较低以及与以太网、快速以太网无缝连接，无法成为决定性因素。 作为此案例的另一个特点，除新增三台交换机外，整个网络基本上都是利用原有设备，网络拓扑也改动不大，这就最大限度地保护了用户的原有投资，而网络主干带宽则由一百兆提高到一千多兆，增强了传输多媒体信息的能力，增加了划分虚拟网（vlan）的功能，使网络的整体性能得到极大的提高。 另外，除采用网络主干多链路互为备份、所有设备模块有冗余以外，还巧妙地利用原有设备组成fddi双环，形成多机冗余备份，任一单机故障都不至于中断网络正常运行，显著增强了网络的可靠性。(鄂华) |
||||||||||||||
