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    典型網(wǎng)絡(luò)工程的設(shè)計(jì)與部署

    2018-08-19 09:26:48張傳山
    科學(xué)與財(cái)富 2018年23期
    關(guān)鍵詞:系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

    張傳山

    摘 要:網(wǎng)絡(luò)與日常生活密不可分,如同道路和汽車的關(guān)系,信息抵達(dá)哪里網(wǎng)絡(luò)就要覆蓋到哪里。大型網(wǎng)絡(luò)建設(shè)使用設(shè)備多配置復(fù)雜,需要有很強(qiáng)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),即使這樣,高級(jí)工程師在實(shí)例部署時(shí)也需要查詢相關(guān)手冊(cè),影響網(wǎng)絡(luò)建設(shè)質(zhì)量和故障排查效率。本文從實(shí)用角度出發(fā),將本人多年的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)驗(yàn)撰寫成典型案例,供相關(guān)人員參考實(shí)用。

    關(guān)鍵詞:典型工程;系統(tǒng)集成;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

    1 規(guī)劃和設(shè)計(jì)

    典型網(wǎng)絡(luò)建設(shè)采用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通常分為三個(gè)部分,分別為:中樞網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、分支機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、臨時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)三部分。中樞網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最核心部分,承載著集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)服務(wù)器、中樞區(qū)內(nèi)的辦公需求、各分支機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)接入和臨時(shí)移動(dòng)端的訪問(wèn)。分支機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是異地的辦事機(jī)構(gòu),業(yè)務(wù)開展內(nèi)容需要與中心區(qū)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)統(tǒng)一,需要與核心網(wǎng)絡(luò)的物理鏈接,城市間的網(wǎng)絡(luò)連接需要租用一條透明鏈路2M寬帶的DDN,通過(guò)QOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)線路的服務(wù)質(zhì)量和帶寬控制。而外地出差的移動(dòng)辦公人員需要通過(guò)IPsecVPN技術(shù)撥入到集團(tuán)絡(luò)網(wǎng)內(nèi),實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的臨時(shí)訪問(wèn)邏輯鏈接。

    設(shè)備選型時(shí)要注意幾點(diǎn):一是高性能,有萬(wàn)兆級(jí)或千兆級(jí)可選,分布式交換級(jí)成本較高但性能足夠強(qiáng)勁;二是可擴(kuò)展性要好,能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)要求,兼容不同廠商不同品牌的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造時(shí)更容易實(shí)施;三是穩(wěn)定可靠,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)能夠連續(xù)工作,有互為冗余待用機(jī)制的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),物理端口間有負(fù)載均衡功能或利用軟件功能實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的QOS控制;四是安全抗攻擊,網(wǎng)絡(luò)安全日益凸顯,有突發(fā)性、惡意性等的特點(diǎn),采取分布式碎片化的飽和攻擊,能否抵御住各攻擊有相應(yīng)的安全過(guò)濾機(jī)制保障非常重要。

    2 中樞網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及部署

    顧名思義,網(wǎng)絡(luò)的中樞是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最核心部分,重要業(yè)務(wù)的功能都集中在核心層,這是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定的,也是業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要的。處在核心位置方便系統(tǒng)的部署,滿足對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施性能的要求,如:核心交換接入帶寬更高、核心設(shè)備的背板帶更寬、更便于維修、保養(yǎng)、排障等操作。根據(jù)前述原則,核心交換機(jī)有4個(gè)指標(biāo):一是基本指標(biāo),網(wǎng)絡(luò)接口類型、用戶可用插槽數(shù)、端口密度;二是功能指標(biāo):VLAN劃分、堆疊、單播和組播協(xié)議支持、可網(wǎng)管、鏈路層是否具備彈性恢復(fù)的功能(如生成樹、鏈路捆綁)、在網(wǎng)絡(luò)層是否支持動(dòng)態(tài)路由協(xié)議、是否支持等價(jià)多路由功能、是否支持網(wǎng)關(guān)冗余協(xié)議(VRRP、HSRP)等;三是性能指標(biāo),背板帶寬、包轉(zhuǎn)發(fā)率、支持的MAC地址數(shù)量、QOS;四是可靠性指標(biāo),switch是否支持關(guān)鍵模塊的冗余(電源、風(fēng)扇、交換矩陣、引擎)。switch定型后,按照業(yè)務(wù)功能不同為各部門分配VLAN號(hào),各VLAN間通利用三層交換功能實(shí)現(xiàn)VLAN間的路由,達(dá)到互聯(lián)互訪。為業(yè)務(wù)服務(wù)器劃出一個(gè)DMZ專區(qū),用于業(yè)務(wù)流的訪問(wèn)。核心層交換機(jī)涉及幾個(gè)重要技術(shù):

    (1)STP(Spanning Tree Protocol生成樹協(xié)議):雖然星型網(wǎng)絡(luò)很少會(huì)發(fā)生環(huán)路故障,但是網(wǎng)絡(luò)越大這種情況越無(wú)法避免,因此當(dāng)線路有環(huán)路時(shí),STP會(huì)斷開環(huán)路防止廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生,同時(shí)恢復(fù)備份通信。STP是一個(gè)基于二層實(shí)現(xiàn)的協(xié)議,可以在一個(gè)具有多VLAN、大量交換機(jī)、多廠商的復(fù)雜環(huán)境中很好的實(shí)施。在未啟用STP情況下,有時(shí)會(huì)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)癱瘓,使用sniffer工具抓包發(fā)現(xiàn),無(wú)目的幀充斥在全網(wǎng)循環(huán)發(fā)送,流量不斷升高,在未啟用STP情況下,故障很難排除。

    (2)VLAN(Virtual Local Area Network虛擬局域網(wǎng)):一個(gè)工作在二層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,一個(gè)VLAN為一個(gè)廣播域,也就是我們所說(shuō)的局域網(wǎng),利用它實(shí)現(xiàn)劃分不同網(wǎng)段,控制廣播范圍的目的,主要協(xié)議是802.1Q。

    (3)SVI(switch virtual interface交換機(jī)虛擬接口):即VLAN的虛擬三層邏輯接口,是一個(gè)三層技術(shù),用于VLAN間的路由。

    (4)Trunking:鏈路聚集,也叫中繼或干道基于OSI第二層,舉例說(shuō)明,A交換機(jī)一個(gè)端口配置為TRUNK,B交換機(jī)一個(gè)端口配置為TRUNK,用網(wǎng)線分別連接兩臺(tái)SW的TRUNK口,這條線就形成了干道,A交換機(jī)有VLAN1和VLAN2,B交換機(jī)中也有VLAN1和VLAN2,這樣通過(guò)干道A和B中的VLAN相互可以透?jìng)?,也就是說(shuō),A交換機(jī)VLAN1里的PC可以與B交換機(jī)VLAN1里的PC進(jìn)行通訊,VLAN2同理。

    3 分支機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及部署

    各分支機(jī)構(gòu)的路由器分別與中樞區(qū)的匯聚路由器通過(guò)DDN專線鏈接,承擔(dān)著分支機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)訪問(wèn)需求。各節(jié)點(diǎn)ROUTER與中樞區(qū)的總ROUTER實(shí)現(xiàn)P2P的典型配置。根據(jù)前述原則,核心路由器有6個(gè)指標(biāo):一是基本指標(biāo),網(wǎng)絡(luò)接口類型、用戶可用槽數(shù)、端口密度;二是功能指標(biāo),路由協(xié)議支持、源地址路由支持、透明橋接、策略路由方式、PPP、MLPPP(多鏈路PPP)、PPPOE支持、組播支持(因特網(wǎng)組管理協(xié)議IGMP、距離矢量組播路由協(xié)議DVMRP、協(xié)議無(wú)關(guān)組播協(xié)議PIM)、VPN支持、加密方式、MPLS;三是性能指標(biāo),全雙工線速轉(zhuǎn)發(fā)能力、設(shè)備吞吐量、端口吞吐量、背靠背楨數(shù)、路由表能力、背板能力、丟包率、時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)、VPN支持能力、無(wú)故障工作時(shí)間、內(nèi)部時(shí)鐘精度、Qos能力(隊(duì)列管理機(jī)制、端口硬件隊(duì)列數(shù)、QOS分類方式、分類業(yè)務(wù)帶寬保證、資源預(yù)留協(xié)議RSVP、區(qū)分服務(wù)IP DiffServ、CAR(承諾接入速率)支持);四是可靠性指標(biāo),冗余、熱插拔組件、路由器冗余協(xié)議VRRP;五是網(wǎng)管指標(biāo),基于WEB的管理、網(wǎng)管類型、帶外網(wǎng)管支持、網(wǎng)管粒度、計(jì)費(fèi)能力/協(xié)議;六是分組語(yǔ)音能力,分組語(yǔ)音支持方式、協(xié)議支持、語(yǔ)音壓縮能力、端口密度、信令支持。核心、節(jié)點(diǎn)路由器涉及幾個(gè)重要技術(shù):

    (1)CBWFQ(class-based weighted fair queuing基于類的加權(quán)公平隊(duì)列):通常使用ACL訪問(wèn)控制列表來(lái)定義數(shù)據(jù)流類別,實(shí)現(xiàn)對(duì)鏈路帶寬的負(fù)載均衡、策略路由、優(yōu)化控制。

    (2)路由協(xié)議:主要是動(dòng)、靜態(tài)協(xié)議。

    4 外地出差人員臨時(shí)接入部署

    外地出差人員通過(guò)VPN客戶端軟件撥入到集團(tuán)絡(luò)網(wǎng)內(nèi),實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的臨時(shí)訪問(wèn)。根據(jù)前述原則,各節(jié)點(diǎn)防火墻有3個(gè)指標(biāo):一是基本指標(biāo),產(chǎn)品類型(包括三種:基于包過(guò)濾技術(shù)的防火墻、基于代理的防火墻、基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的防火墻)、LAN接口;二是功能指標(biāo),協(xié)議支持、加密支持、認(rèn)證支持、NAT支持、防御功能、管理功能、記錄和報(bào)表功能;三是性能指標(biāo),并發(fā)連接數(shù)、吞吐量。重要技術(shù):主要是IPsecVPN。

    參考文獻(xiàn)

    [1]周亞軍.思科CCIE路由交換v5實(shí)驗(yàn)指南[M].北京:電子工業(yè)出版社,2016-04-1.

    [2](美)赫卡著,羅進(jìn)文 等譯 POD-Cisco ASA、PIX與FWSM防火墻手冊(cè)(第二版)[M].北京:人民郵電出版社,2010-04-1.

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