大型园区网络的改造和设计

局域网的技术已经发展了二十多年，ATM曾经是局域网络的主流技术，直到今天，仍然有许多大型园区网使用ATM技术。这样的网络面临的问题在于ELAN间路由的性能不能满足网络发展的需求，而ATM技术的发展趋势也有诸多疑问。

如何向吉比特以太网移植

除非特殊的需求，在以运行数据为主的园区网中，利用千兆以太网来代替ATM园区网成为一个无可争议的技术首选。对上述网络改造的重点是对其骨干的改造，即将原来的ATM骨干改造为吉比特以太网骨干，利用新增的路由交换机来提升网络的路由能力，大致有如下方式：

1.彻底替换核心设备

替换所有的骨干设备，采用吉比特以太网交换机比如passport8600为骨干交换机，而位于接入层的设备比如Baystack450等可以通过增加吉比特上连模块，可以平滑升级其上连线路，提升接入性能，而在需要的时候，可以通过堆叠的方式来提高接入的端口密度。通过对这些设备的重复利用，可以保护原来的投资。

2.渐进式平滑移植

方式1采用了完全替换核心的做法，客户由于可能会受到投资的限制，而且现存的一些应用仍需要ATM接口（如ATM上的视频应用），同时网络运营不能长时间中断，因此，无法在很短时间内替换整个核心网络。

这时，需要一个平滑的升级方案，逐步改造客户的网络。第一步：增加核心以太网路由交换机passport8600，利用多个以太网接口和现有的ATM网络上的以太网接口连接，利用新增加的passport8600设备为ATM上的ELAN提供相互间的访问路由，从而克服原来设备上的路由性能的问题，解决目前最迫切的问题。

第二步：利用passport8600上的以太网（百兆或吉比特）接口直接连接服务器，提升对服务器的访问服务能力。

第三步：利用passport8600上的以太网（百兆或吉比特）接口直接连接原来或新增加的楼层/楼宇以太网交换机，逐步代替原来的ATM骨干。

第四步：增加完善整个网络的结构，使得整个网络拥有简单、快速、可靠的特点。

至此，整个网络平滑地移植到吉比特以太网上。在一个简单的局域网络需求下，网络的结构往往依赖于其布线和其它物理环境的现实情况，一般地，可以将网络简单地划分为核心层和接入层。但随着网络规模的扩大，网络可能分布在数个楼宇内，楼宇间通过光纤连接起来，这个时候，网络的层次化需要加强，网络可以分为楼层接入、大厦汇聚以及全网核心三层，层次化突出以下的特点：

楼层连接的最优化。每个楼层交换机的向上连接终结到大厦内的汇聚交换机，符合布线的结构。

网络设备的层次化。可以在核心和楼宇核心选择可靠的路由交换机，而在边缘选择智能的、可堆叠的接入交换机。

路由设计的结构化。这种结构便于路由设计，设计者可以有效规划路由域的划分，另外，也便于进行路由总结（Routesummary）。

不过，采用不同厂家的网络设备和不同的技术，所体现出来对网络流量的影响却完全不一样，采用北电网络分叉式多链路捆绑技术和VRRPBackupMaster技术就可以实现更简洁、高效的网络流量优化分配。

利用链路层技术来实现对网络流量的路径优化

通过采用交换机上的一些功能，网络流量能够得到很好的优化。当前主要采用的一些技术有：

多链路捆绑技术/分布式多链路捆绑技术。通过将多条两台交换机之间的链路捆绑起来，组成一个逻辑的、更粗的线路，来提升线路连接的可靠性和连接的带宽，如果这些被捆绑的端口位于设备的不同模块或一个堆叠的不同设备，则称为分布式多链路捆绑。

分叉式多链路捆绑技术。是两台核心设备提供的技术，以两台大厦核心交换机为例，通过两台核心设备间相互交换转发信息，这两台设备可以哄骗下面和它通过双链路连接的楼层设备，使得下面的楼层设备认为大厦核心交换机是一台，这样，楼层交换机可以使用多链路捆绑技术来和这两台大厦核心交换机相连。同样的道理，园区网核心交换机可以通过分叉式多链路捆绑技术，和每个大厦核心交换机进行分叉式多链路捆绑互连。

VRRP和VRRPBackupMaster技术。当楼层交换机所提供路由功能的网关是多个冗余备份，则可以采用VRRP技术来实现冗余切换，但传统的VRRP技术每次只能选择一个网关设备作为路由交换的网关，另外一台设备只能做热备份（Backup），通过BackupMaster功能，则可以使得两台网关设备同时进行路由转发。

那么，这些技术是如何来优化网络流量的呢？假设所有的楼层交换机的网关都指向提供冗余网关功能的大厦汇聚交换机，用户A访问用户C，由于楼层交换机通过链路捆绑技术和大厦汇聚交换机进行连接，一个点到另一个点的流量将被摊到其中一条上连线路上，但从统计角度来看，从这个楼层交换机经过上连线路的流量将被均摊到两条链路上。当流量到达大厦汇聚交换机上时，无论是哪台，均可以进行路由转发，从而保证流量经过的路径最短，同时，由于两台设备同时进行路由转发，大厦汇聚交换机的路由转发能力在增加一台设备的情况下，不仅实现冗余，同时，性能也提升了一倍。

总之，一个典型的园区网的设计应该体现以太网的特点：简单、快速、可靠。以太网代替ATM体现了人们对简单、快速的追求，至于可靠，人们在十多年前使用ATM技术就体现了对可靠性的追求。北电网络园区以太网解决方案实现了上述的特点。

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