中小園區(qū)融合解決方案
一、概述
1、項(xiàng)目背景
//根據(jù)客戶(hù)實(shí)際情況填寫(xiě)
2、項(xiàng)目需求分析
//根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求填寫(xiě)
3、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目標(biāo)
通過(guò)本次項(xiàng)目,建立一個(gè)設(shè)計(jì)規(guī)范、功能完備、性能優(yōu)良、安全可靠、有良好的擴(kuò)展性與可用性并且具備可管理易維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)平臺(tái),以高效率,高速度,低成本的方式提高工作效率與執(zhí)行效率。本項(xiàng)目中終端接入方式存在有線和無(wú)線;同時(shí)為了簡(jiǎn)化出口的部署,將安全審計(jì)、運(yùn)維管理提供融合的基礎(chǔ)設(shè)施滿(mǎn)足需求。所以信息化建設(shè)中園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的核心建設(shè)目標(biāo)主要有以下幾個(gè)方面:
? 網(wǎng)絡(luò)高速穩(wěn)定
? 有線無(wú)線融合
? 安全防護(hù)全面
? 運(yùn)維管理智能
二、設(shè)計(jì)方案
1、網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)
1.1總體建設(shè)原則
園區(qū)網(wǎng)是企業(yè)、政府、學(xué)校、醫(yī)療等機(jī)構(gòu)各業(yè)常見(jiàn)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),組網(wǎng)上需要和廣域網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)相連接,核心是用戶(hù)、訪客、合作伙伴等網(wǎng)絡(luò)接入、數(shù)據(jù)交換和安全隔離等需求的實(shí)現(xiàn)。一般對(duì)于園區(qū)網(wǎng)而言,注重的是網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單可靠、易部署、易維護(hù)。因此在園區(qū)網(wǎng)中,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常以星型結(jié)構(gòu)為主,主要的建設(shè)原則有:
實(shí)用性原則:實(shí)用性原則主要體現(xiàn)在以下方面:以現(xiàn)行需求為基礎(chǔ),適當(dāng)考慮發(fā)展的需要為依據(jù)來(lái)確定系統(tǒng)規(guī)模。選擇成熟、先進(jìn)、維護(hù)量小、使用方便的技術(shù)設(shè)備和措施。創(chuàng)造一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。
安全性原則:網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供多種有效的安全控制機(jī)制,以防止機(jī)密泄露和影響正常工作。有線無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)提供一套完整的安全防范措施,能夠有效地防止系統(tǒng)外部人員的非法侵入。
可靠性原則:系統(tǒng)設(shè)計(jì)能有效的避免單點(diǎn)失敗,在設(shè)備的選擇和關(guān)鍵設(shè)備的互聯(lián)時(shí),應(yīng)提供充分的冗余備份,一方面最大限度地減少故障的可能性,另一方面要保證網(wǎng)絡(luò)能在最短時(shí)間內(nèi)修復(fù)。
成熟和先進(jìn)性原則:根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及重要性,設(shè)計(jì)時(shí)將必需使用成熟商用和領(lǐng)先的先進(jìn)技術(shù),保證網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的可靠性。
規(guī)范性原則:系統(tǒng)設(shè)計(jì)所采用的技術(shù)和設(shè)備應(yīng)符合國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn),為系統(tǒng)的擴(kuò)展升級(jí)、與其他系統(tǒng)的互聯(lián)提供良好的基礎(chǔ)。
開(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)化原則:在設(shè)計(jì)時(shí),要求提供開(kāi)放性好、標(biāo)準(zhǔn)化程度高的技術(shù)方案;設(shè)備的各種接口滿(mǎn)足開(kāi)放和標(biāo)準(zhǔn)化原則。
可擴(kuò)充和擴(kuò)展化原則:所有系統(tǒng)設(shè)備不但滿(mǎn)足當(dāng)前需要,并在擴(kuò)充模塊后滿(mǎn)足可預(yù)見(jiàn)將來(lái)需求,如帶寬和設(shè)備的擴(kuò)展,應(yīng)用的擴(kuò)展等。保證建設(shè)完成后的系統(tǒng)在向新的技術(shù)升級(jí)時(shí),能保護(hù)現(xiàn)有的投資。
可管理性原則:整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)易于管理,易于維護(hù),操作簡(jiǎn)單,易學(xué),易用,便于進(jìn)行系統(tǒng)配置,在設(shè)備、安全性、數(shù)據(jù)流量、性能等方面得到很好的監(jiān)視和控制,并可以進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和故障診斷。
1.2園區(qū)網(wǎng)建設(shè)邏輯結(jié)構(gòu)
園區(qū)網(wǎng)是業(yè)務(wù)承載網(wǎng),滿(mǎn)足用戶(hù)、終端與業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的互聯(lián),根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)的園區(qū),園區(qū)網(wǎng)分為園區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和園區(qū)外部網(wǎng)絡(luò),外部網(wǎng)絡(luò)主要提供廣域網(wǎng)互聯(lián)、Internet互聯(lián)、合作伙伴、移動(dòng)辦公、分支互聯(lián)以及訪客的接入。園區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)根據(jù)邏輯功能主要分為五個(gè)模塊和兩個(gè)區(qū)域。參見(jiàn)下圖:
圖2-1 園區(qū)網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖
園區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)根據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)從上往下分為五個(gè)層次:
? 園區(qū)出口層:
園區(qū)出口是園區(qū)網(wǎng)絡(luò)到外部公網(wǎng)的邊界,園區(qū)網(wǎng)的內(nèi)部用戶(hù)通過(guò)園區(qū)出口設(shè)備接入到互聯(lián)網(wǎng)、分支機(jī)構(gòu)以及企業(yè)外部用戶(hù)(包括客戶(hù)、合作伙伴、遠(yuǎn)程用戶(hù)、VPN用戶(hù)等)也通過(guò)園區(qū)出口設(shè)備接入到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。
? 核心層:
核心層負(fù)責(zé)整個(gè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的高速互聯(lián)。核心層設(shè)計(jì)一般要兼顧網(wǎng)絡(luò)利用率和網(wǎng)絡(luò)可靠性;需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障具備快速收斂的能力。
? 匯聚層
匯聚層將眾多的接入設(shè)備和大量用戶(hù)經(jīng)過(guò)匯聚后再接入到核心層。匯聚層目的是擴(kuò)展核心層接入用戶(hù)的數(shù)量。匯聚層通常還作為用戶(hù)三層網(wǎng)關(guān),承擔(dān)L2/L3邊緣設(shè)備的角色,提供用戶(hù)管理、安全管理等各項(xiàng)跟用戶(hù)和業(yè)務(wù)相關(guān)的處理。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小的情況下,接入和匯聚可以合并,提供兩層架構(gòu)。
? 接入層
負(fù)責(zé)將各種終端接入到園區(qū)網(wǎng)絡(luò),通常由以太網(wǎng)交換機(jī)組成。當(dāng)前隨著移動(dòng)終端的普及,無(wú)線接入的需求逐漸旺盛。所以園區(qū)接入層目前需要考慮有線無(wú)線的融合,需要無(wú)線AP、AC甚至物聯(lián)網(wǎng)模塊。
? 終端層
包含園區(qū)內(nèi)的各種終端設(shè)備,例如PC、筆記本電腦、打印機(jī)、傳真、POTS話(huà)機(jī)、手機(jī)、攝像頭等等。
園區(qū)網(wǎng)還有兩個(gè)重要的管理區(qū)域,一個(gè)是運(yùn)維管理區(qū),另一個(gè)是DMZ區(qū)。
運(yùn)維管理區(qū):提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行管理的區(qū)域。一般滿(mǎn)足FCAPS模型的網(wǎng)絡(luò)管理,主要包括故障管理、配置管理、性能管理、安全管理等。
DMZ區(qū):通常公用服務(wù)器部署于該區(qū)域,為外部訪客(非企業(yè)員工)或者遠(yuǎn)程辦公用戶(hù)提供相應(yīng)的訪問(wèn)業(yè)務(wù)(比如Email、Ftp服務(wù)器、DNS等),其安全性受到嚴(yán)格控制。
除了以上模塊外,園區(qū)網(wǎng)絡(luò)還承擔(dān)和數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的功能,滿(mǎn)足終端到應(yīng)用之間的訪問(wèn)權(quán)限控制和業(yè)務(wù)的隔離。
1.3園區(qū)網(wǎng)建設(shè)物理拓?fù)?/span>
根據(jù)上述園區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的邏輯結(jié)構(gòu),一般園區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的物理拓?fù)淙缦聢D2-2所示。
該物理拓?fù)涞闹饕攸c(diǎn)有:
? 核心層采用雙機(jī)部署,具備高可靠性,滿(mǎn)足園區(qū)業(yè)務(wù)的高速穩(wěn)定互聯(lián)。
? 網(wǎng)絡(luò)采用分層設(shè)計(jì),包括核心層、匯聚層、接入層(匯聚接入根據(jù)規(guī)模可以合并)。
? 有線無(wú)線一體化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)一體化管理、一體化供電。
? 采用網(wǎng)絡(luò)管理軟件管理全網(wǎng)所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
? 智能平臺(tái)同時(shí)可以提供用戶(hù)、終端的接入管理,實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備、業(yè)務(wù)的智能運(yùn)維。
圖2-2 園區(qū)網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
1.4本次方案設(shè)計(jì)拓?fù)?/span>
// 本小節(jié)需要根據(jù)客戶(hù)具體需求設(shè)計(jì)描述和拓?fù)鋱D
// 以下為示例部分,請(qǐng)跟進(jìn)實(shí)際情況修改
本次網(wǎng)絡(luò)建設(shè),用戶(hù)主要需求有:
1、 本次全部新建網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)絡(luò)改造);有線接入用戶(hù)數(shù)200人;終端接入(打印機(jī)、攝像頭)等100個(gè),需要信息點(diǎn)500;
2、 考慮到本次網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和部署情況,本次采用兩層架構(gòu)模型;
3、 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)需要提供300的接入終端;
4、 無(wú)線部分區(qū)域采用高密接入,全部放裝;
5、 出口有安全審計(jì)需求;
6、 有線無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以及認(rèn)證系統(tǒng)需要提供統(tǒng)一管理平臺(tái),簡(jiǎn)化運(yùn)維。
根據(jù)以上需求,本次規(guī)劃拓?fù)鋱D如下所示:
圖2-3 本次網(wǎng)絡(luò)建設(shè)物理拓?fù)湓O(shè)計(jì)圖
2、園區(qū)有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
2.1 總體設(shè)計(jì)原則
園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的核心層交換機(jī)承載著整網(wǎng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)交換,主要任務(wù)是把大量來(lái)自接入層的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚和集中,承擔(dān)路由聚合和訪問(wèn)控制的任務(wù)。作為整個(gè)園區(qū)的核心,除了需要考慮性能外,也需要考慮穩(wěn)定性及可靠性。總體來(lái)講,核心區(qū)域設(shè)計(jì)需要滿(mǎn)足以下幾個(gè)原則:
? 層次化原則:核心層、匯聚層、接入層,每層功能清晰,架構(gòu)穩(wěn)定,易于擴(kuò)展和維護(hù)。
? 模塊化原則:每一個(gè)部門(mén)一個(gè)模塊,部門(mén)內(nèi)部調(diào)整涉及范圍小,定位問(wèn)題也容易。
? 可靠性原則:雙節(jié)點(diǎn)冗余性設(shè)計(jì),適當(dāng)?shù)娜哂嘈蕴岣呖煽啃浴?/span>
核心層需要采用全連接結(jié)構(gòu),保持核心層設(shè)備的配置盡量簡(jiǎn)單,并且和業(yè)務(wù)部門(mén)無(wú)關(guān)。核心層設(shè)備需要具有高帶寬、高轉(zhuǎn)發(fā)性能。核心設(shè)備雙機(jī)互聯(lián),核心匯聚之間建議采用萬(wàn)兆/千兆光纖連接。在兩臺(tái)核心設(shè)備之間我們采用H3C特有的IRF2(多虛一)彈性智能堆疊技術(shù),使2臺(tái)設(shè)備從邏輯上虛擬成一套設(shè)備。通過(guò)堆疊后不僅提高了設(shè)備的整體性能,也提高了鏈路的高可靠性、增加鏈路帶寬、保證設(shè)備了數(shù)據(jù)的可靠性傳輸。
2.2 層次化設(shè)計(jì)
整個(gè)網(wǎng)絡(luò)為了便于運(yùn)維,將網(wǎng)絡(luò)按照經(jīng)典的三層結(jié)構(gòu)(接入層、匯聚層、核心層)進(jìn)行部署。通過(guò)分層部署可以使網(wǎng)絡(luò)具有很好的擴(kuò)展性(無(wú)需干擾其它區(qū)域就能根據(jù)需要增加容量),可以提升網(wǎng)絡(luò)的可用性(隔離故障域降低故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響),可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的管理(拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)更清晰)。
1)接入層:提供Layer2的網(wǎng)絡(luò)接入,通過(guò)VLAN劃分實(shí)現(xiàn)接入的隔離,接入層完成以下的功能:
? 實(shí)現(xiàn)PC、打印機(jī)等有線終端的高性能接入,本次網(wǎng)絡(luò)采用千兆帶寬接入;
? 各功能分區(qū)的接入層相對(duì)獨(dú)立,連接到對(duì)應(yīng)功能區(qū)的匯聚層;
? 接入層下不能再掛接任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,包括HUB、SOHO路由器等。
2)匯聚層:作為接入層和核心層的分界層,完成各功能分區(qū)IP地址或路由區(qū)域的匯聚,匯聚層完成以下的功能:
? 不同業(yè)務(wù)功能的匯聚;
? 本功能區(qū)VLAN 間的路由;
? 廣播域或組播域的邊界;
? 在匯聚層實(shí)施功能區(qū)內(nèi)、功能區(qū)之間的安全訪問(wèn)策略。
3)核心層:提供各區(qū)域間的高速三層交換,核心層完成以下的功能:
? 采用萬(wàn)兆光纖與各區(qū)域匯聚設(shè)備形成互聯(lián),形成萬(wàn)兆骨干網(wǎng)絡(luò);
? 核心層不進(jìn)行終端、服務(wù)器系統(tǒng)的連接;
? 核心層不實(shí)施影響高速交換性能的ACL等功能。
2.3 安全性設(shè)計(jì)
園區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)采用基于業(yè)務(wù)和部門(mén)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),不同的部門(mén)是一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)模塊。模塊化設(shè)計(jì)時(shí),盡量做到各模塊之間松耦合,這樣可以很好的保證統(tǒng)一平臺(tái)的業(yè)務(wù)擴(kuò)展性,擴(kuò)展新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)或模塊時(shí)不需要對(duì)核心或其它模塊進(jìn)行改動(dòng)。同時(shí)模塊化設(shè)計(jì)也可以很好的分散風(fēng)險(xiǎn),在某一模塊(除核心區(qū)外)出現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)影響到其它模塊,將統(tǒng)一平臺(tái)的故障影響降到最小。
同時(shí)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)需要考慮網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的業(yè)務(wù)隔離、訪問(wèn)控制以及園區(qū)出口的安全策略。本小節(jié)主要關(guān)注園區(qū)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部之間的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)安全控制。不同部門(mén)通過(guò)VLAN進(jìn)行隔離,在匯聚上通過(guò)ACL進(jìn)行訪問(wèn)權(quán)限的初步控制。出口安全設(shè)計(jì)參見(jiàn)園區(qū)出口設(shè)計(jì)章節(jié)。
2.4 虛擬化設(shè)計(jì)
整個(gè)有線網(wǎng)絡(luò)采用成熟的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù),包括設(shè)備橫向虛擬化技術(shù)高密萬(wàn)兆骨干設(shè)備、千兆接入設(shè)備等,實(shí)現(xiàn)一張高可用園區(qū)網(wǎng)絡(luò)。
圖2-4 網(wǎng)絡(luò)虛擬化示意圖
整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為物理上的三層架構(gòu)(即核心層、匯聚層和接入層),匯聚層和核心層通過(guò)縱向虛擬化技術(shù)虛擬化為一個(gè)層次,所以邏輯上的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是二層架構(gòu)(即核心層、接入層)。
IRF2.0橫向虛擬化技術(shù)
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備N:1虛擬化技術(shù)對(duì)同一層面的設(shè)備進(jìn)行橫向整合,將兩臺(tái)或多臺(tái)設(shè)備虛擬為一臺(tái)設(shè)備,統(tǒng)一轉(zhuǎn)發(fā)、統(tǒng)一管理,并實(shí)現(xiàn)跨設(shè)備的鏈路捆綁。因此不會(huì)引入環(huán)路,無(wú)需部署STP和VRRP等協(xié)議,簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的部署,大大縮短設(shè)備和鏈路收斂時(shí)間(毫秒級(jí)),鏈路負(fù)載分擔(dān)方式工作,利用率大大提升。
實(shí)際組網(wǎng)中,在部署橫向虛擬化整合之后,對(duì)上、下層設(shè)備來(lái)說(shuō),它們就是一臺(tái)設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器網(wǎng)卡接入至匯聚、核心交換機(jī),二層鏈路可實(shí)現(xiàn)端到端捆綁。橫向虛擬化技術(shù)可以部署在核心層、匯聚層和接入層,如下圖所示:
圖2-5 IRF2.0和傳統(tǒng)方式對(duì)比
本次有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案中,采用橫向虛擬化技術(shù)連接,通過(guò)這種方式核心交換機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)提高可靠性。橫向虛擬化的高可靠性體現(xiàn)在多個(gè)方面:其一、橫向虛擬化由多臺(tái)成員設(shè)備組成,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的1:N備份;其二、橫向虛擬化虛擬化設(shè)備可實(shí)現(xiàn)跨設(shè)備的鏈路聚合,與上、下層設(shè)備之間的鏈路聚合功能,多條鏈路之間可以互為備份也可以進(jìn)行負(fù)載分擔(dān),從而進(jìn)一步提高了橫向虛擬化的可靠性;其三、橫向虛擬化的成員設(shè)備切換和鏈路切換時(shí)間均為毫秒級(jí),相比傳統(tǒng)的MSTP+VRRP協(xié)議的秒~十秒的收劍時(shí)間,網(wǎng)絡(luò)的故障自愈時(shí)間有了數(shù)量級(jí)的提升。
2)提高帶寬。通過(guò)跨設(shè)備鏈路捆綁技術(shù),可以將傳統(tǒng)的主、備鏈路模式轉(zhuǎn)變成雙活模式,通過(guò)實(shí)現(xiàn)鏈路的負(fù)載分擔(dān),避免備份鏈路閑置,從而實(shí)現(xiàn)鏈路帶寬的成倍增加。
3)簡(jiǎn)化管理。橫向虛擬化形成之后,用戶(hù)通過(guò)任意成員設(shè)備的任意端口都可以登錄橫向虛擬化系統(tǒng),對(duì)橫向虛擬化內(nèi)所有成員設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理。此外,由于多臺(tái)設(shè)備虛擬為一臺(tái)設(shè)備,此時(shí)的網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)浜?jiǎn)化為點(diǎn)到點(diǎn)的直連,消除了傳統(tǒng)的組網(wǎng)環(huán)路,因此可大大簡(jiǎn)化乃至消除MSTP協(xié)議的部署,橫向虛擬化設(shè)備對(duì)外表現(xiàn)為一個(gè)網(wǎng)關(guān),也無(wú)需部署VRRP協(xié)議。同時(shí),由于橫向虛擬化進(jìn)行了N:1的橫向整合,網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的數(shù)量將大大減少,路由協(xié)議的鄰居關(guān)系、設(shè)備Loopback地址、網(wǎng)絡(luò)接口互連地址也會(huì)隨之減少,達(dá)到節(jié)省網(wǎng)絡(luò)IP資源并簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的目的。
4)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力。通過(guò)增加橫向虛擬化成員設(shè)備,可以輕松自如的擴(kuò)展橫向虛擬化的端口數(shù)、帶寬。因?yàn)楦鞒蓡T設(shè)備都有CPU,能夠獨(dú)立處理協(xié)議報(bào)文、進(jìn)行報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā),所以橫向虛擬化還能夠輕松自如的擴(kuò)展處理能力。
IRF3.1縱向虛擬化設(shè)計(jì)
H3C IRF3.1縱向虛擬化技術(shù)作為一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬化技術(shù),具有很強(qiáng)的橫向整合作用,即在不改變網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)溥B接條件下,將網(wǎng)絡(luò)同一層的多臺(tái)設(shè)備橫向整合,從邏輯上簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)并提升了網(wǎng)絡(luò)整體效率。但是,在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)要求大容量二層網(wǎng)絡(luò)且要求跨設(shè)備冗余的場(chǎng)景下,接入層為了實(shí)現(xiàn)冗余,需要兩層橫向虛擬化技術(shù)或者類(lèi)似技術(shù)組網(wǎng)。雖然一個(gè)橫向虛擬化堆疊僅為一個(gè)管理點(diǎn),但不同網(wǎng)絡(luò)層次,特別是接入層仍然有大量的小堆疊(如二臺(tái)設(shè)備組成),此時(shí)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理點(diǎn)數(shù)量仍相當(dāng)可觀。
縱向虛擬化技術(shù)作為一種縱向堆疊管理技術(shù),可把原來(lái)兩層橫向虛擬化組網(wǎng)中的接入設(shè)備融合進(jìn)一個(gè)大的堆疊系統(tǒng),成為一個(gè)邏輯上更大的單一管理系統(tǒng)。這一管理上移的思路帶來(lái)兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn):
(1)有效減少接入層管理設(shè)備數(shù)量,給簡(jiǎn)化網(wǎng)路管理提供了技術(shù)支撐;
(2)可節(jié)省原接入設(shè)備橫向的堆疊線纜,降低系統(tǒng)TCO。
下圖是一個(gè)采用縱向虛擬化的例子。
圖2-5 縱向虛擬化示意圖
本次接入層交換機(jī)和匯聚層交換機(jī)之間部分通過(guò)縱向虛擬化技術(shù)連接,這樣連接的優(yōu)點(diǎn)如下:
1) 縱向虛擬化部署中的多級(jí)冗余和高可靠性。
縱向虛擬化方案不僅支持虛擬接入層的冗余,而且也支持核心(匯聚)層的冗余,能更全面提升系統(tǒng)級(jí)的可靠性。
2)L2/L3流量線速轉(zhuǎn)發(fā)
縱向虛擬化中承擔(dān)CB角色的所有設(shè)備,包括框式設(shè)備和盒式設(shè)備均支持二層、三層流量的線速轉(zhuǎn)發(fā)。既不需要增加額外的板卡,而且L2/L3流量完全線速。
3)PE設(shè)備支持雙模式和保護(hù)用戶(hù)投資
PE設(shè)備支持兩種運(yùn)行模式,即標(biāo)準(zhǔn)交換模式和PE模式。兩者模式可以通過(guò)命令行或者網(wǎng)管進(jìn)行切換。設(shè)備出廠缺省設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)交換模式;當(dāng)和支持縱向虛擬化縱向管理的設(shè)備互連且縱向特性開(kāi)啟的情況下,設(shè)備可自動(dòng)感知切換到PE模式,也就是支持即插即用。雙模式特性使得用戶(hù)可根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)組網(wǎng)的需要進(jìn)行選擇,在不犧牲縱向設(shè)備“即插即用”等簡(jiǎn)化管理功能的情況下,很好地保護(hù)了用戶(hù)投資。
4、園區(qū)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
4.1無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)
本次項(xiàng)目采用先進(jìn)的集中式管理的瘦無(wú)線AP+集中控制器架構(gòu),該無(wú)線架構(gòu)具有簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的無(wú)線局域網(wǎng)集中式管理功能,AP本身并不存放任何的配置文件,AP的配置是從無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)控制引擎上獲取的,通過(guò)無(wú)線控制引擎就可以統(tǒng)一管理整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的AP與物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽。網(wǎng)管人員只需簡(jiǎn)單地配置無(wú)線交換機(jī),即可實(shí)現(xiàn)開(kāi)通、管理和維護(hù)所有AP設(shè)備以及移動(dòng)終端,包括無(wú)線電波頻譜、無(wú)線安全、接入認(rèn)證、移動(dòng)漫游以及接入用戶(hù)。
無(wú)線控制引擎+瘦無(wú)線AP的架構(gòu),在實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)縫覆蓋的同時(shí),又能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的靈活管理配置,提高網(wǎng)絡(luò)維護(hù)效率。
基于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模,在管理AP數(shù)小于32時(shí),為減輕網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本,無(wú)線控制器可以通過(guò)ICT網(wǎng)關(guān)集成的模式提供;對(duì)于規(guī)模較大的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),無(wú)線控制器仍采用獨(dú)立AC的架構(gòu)。
4.2 無(wú)線性能設(shè)計(jì)
無(wú)線局域網(wǎng)是利用射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的局域網(wǎng)絡(luò)。該技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代,WLAN主要是作為傳統(tǒng)布線LAN的延展和替代,它能支持較高數(shù)據(jù)速率(1~300Mbit/s)、采用微蜂窩、微微蜂窩結(jié)構(gòu)的,自主管理的計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)絡(luò)。還可以采用無(wú)線電或紅外線作為傳輸媒質(zhì),采用擴(kuò)展頻譜技術(shù),移動(dòng)的終端可通過(guò)無(wú)線接人點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)Internet的訪問(wèn)。
無(wú)線局域網(wǎng)有以下常用標(biāo)準(zhǔn):
1) IEEE802.11b
802.11b(通常又稱(chēng)Wireless Fidelity, WI-FI),是現(xiàn)在最普及的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)之一。設(shè)備工作在2.4GHz的范圍內(nèi),帶寬可以達(dá)到11Mbps。
2) IEEE802.11a
802.11a標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)獲得正式批準(zhǔn)的無(wú)線以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。它工作在5GHz頻段上,使用正交頻分復(fù)用技術(shù),將5GHz分為多個(gè)重疊的頻率,在每個(gè)子信道上進(jìn)行窄帶調(diào)制和傳輸,以減少信道之間的相互干擾,使帶寬可以達(dá)到54Mbps。
3) IEEE802.11g
802.11g是一種混合標(biāo)準(zhǔn),能向下兼容傳統(tǒng)的802.11b標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.11g的54Mbps高數(shù)據(jù)吞吐量比802.11b快出5倍,將改善已有的應(yīng)用性能,使高帶寬數(shù)據(jù)應(yīng)用成為可能。802.11g產(chǎn)品可以在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中與802.11b產(chǎn)品結(jié)合使用。
4) IEEE802.11n
IEEE802.11n將WLAN的傳輸速率從802.11a和802.11g的54Mbps增加至108Mbps以上,最高速率可達(dá)320Mbps。與以往的802.11標(biāo)準(zhǔn)不同,802.11n協(xié)議為雙頻工作模式(包含2.4GHz和5GHz兩個(gè)工作頻段)。這樣11n保障了以往的802.11a、b、g標(biāo)準(zhǔn)兼容。另外,天線技術(shù)及傳輸技術(shù)使無(wú)線局域網(wǎng)的傳輸距離大大增加,可以達(dá)到幾公里。
5) IEEE802.11ac
IEEE 802.11ac,是一個(gè)802.11無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)通信標(biāo)準(zhǔn),它通過(guò)5GHz頻帶進(jìn)行通信。理論上,它能夠提供最少1Gbps帶寬進(jìn)行多站式無(wú)線局域網(wǎng)通信。802.11ac是802.11n的繼承者。它采用并擴(kuò)展了源自802.11n的空中接口(air interface)概念,包括:更寬的RF帶寬(提升至160MHz),更多的MIMO空間流(spatial streams)(增加到 8),多用戶(hù)的 MIMO,以及更高階的調(diào)制(modulation)(達(dá)到 256QAM)。
6)IEEE802.11ac WAVE2
802.11ac Wave 2的Wi-Fi規(guī)格由于支援多用戶(hù)多重輸入多重輸出(MU-MIMO),不僅可讓無(wú)線存取點(diǎn)(AP)射頻頻譜運(yùn)用得更有效率,也能使下行鏈路的訊框同時(shí)傳送到多個(gè)基地臺(tái),進(jìn)而提供比單用戶(hù)MIMO技術(shù)更高的容量。
本方案為了更好的承載園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線業(yè)務(wù),根據(jù)不同場(chǎng)景的應(yīng)用特點(diǎn),分別采用了不同的部署方案,并充分考慮了擴(kuò)展性,采用802.11ac wave2的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn),詳細(xì)的設(shè)備選型參見(jiàn)第3章 設(shè)備選型。
4.3 無(wú)線控制引擎AC部署設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目無(wú)線控制器作為整個(gè)院區(qū)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的管理設(shè)備,通過(guò)2個(gè)千兆鏈路連接到核心交換機(jī)。無(wú)線控制器最大可支持超過(guò)256個(gè)AP的管理,能夠很好的滿(mǎn)足本次全院的無(wú)線覆蓋的需求。控制器最大可支持2Gbps的數(shù)據(jù)處理能力,將保證整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的快速及高效性。
l 高性能備份
無(wú)線控制引擎支持業(yè)務(wù)熱備份,無(wú)線AP會(huì)同時(shí)和兩臺(tái)無(wú)線控制引擎建立VPN鏈路,當(dāng)無(wú)線AP直接連接的控制發(fā)生異常時(shí),備份控制器進(jìn)行快速鏈路切換,保證業(yè)務(wù)的不間斷運(yùn)行。
l 統(tǒng)一配置
醫(yī)院內(nèi)所有無(wú)線控制引擎的配置需要進(jìn)行統(tǒng)一,當(dāng)為一臺(tái)主無(wú)線控制引擎對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行配置后,其他所有從控制器都從主控制器進(jìn)行同步配置,降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理成本,提高效率。
l Portal 熱備
當(dāng)多臺(tái)無(wú)線控制引擎工作在雙機(jī)模式時(shí),可以實(shí)現(xiàn)Portal認(rèn)證高可靠。用戶(hù)通過(guò)其中一臺(tái)控制引擎完成Portal認(rèn)證。雙機(jī)將相互同步用戶(hù)的認(rèn)證狀態(tài)等數(shù)據(jù)。任何一臺(tái)控制引擎 down時(shí),由于另臺(tái)控制引擎已經(jīng)預(yù)同步了用戶(hù)的認(rèn)證數(shù)據(jù),所以可以避免Portal重認(rèn)證和用戶(hù)業(yè)務(wù)中斷,滿(mǎn)足了電信級(jí)可靠性需求。
l DHCP Server熱備
當(dāng)2臺(tái)無(wú)線控制引擎工作在雙機(jī)模式時(shí),用戶(hù)通過(guò)其中一臺(tái)控制引擎獲得DHCP地址分配后,控制引擎間將同步地址池信息。一臺(tái)控制引擎 down機(jī)后,當(dāng)用戶(hù)IP地址租約到期時(shí),將發(fā)起DHCP請(qǐng)求續(xù)約。另一臺(tái)控制引擎用預(yù)備份的地址池?cái)?shù)據(jù)回應(yīng)續(xù)約,避免了為用戶(hù)重新分配地址和用戶(hù)業(yè)務(wù)中斷。
本方案所選無(wú)線控制器可支持H3C最新開(kāi)發(fā)的IRF模型,相比普通級(jí)聯(lián)的IRF模型,星型模型采用二層網(wǎng)絡(luò)(虛擬成一個(gè)中心點(diǎn))連接多臺(tái)設(shè)備,組網(wǎng)更靈活方便。
4.4 無(wú)線接入設(shè)備AP部署設(shè)計(jì)(醫(yī)療場(chǎng)景可選)
本方案為了更好的承載醫(yī)院無(wú)線業(yè)務(wù),根據(jù)醫(yī)院院區(qū)場(chǎng)景的應(yīng)用特點(diǎn),采用了先進(jìn)的分布式無(wú)線部署方案,并充分考慮了擴(kuò)展性,并支持醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展,采用了802.11ac WAVE2 的高性能的無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)融合AP進(jìn)行無(wú)線的覆蓋。
針對(duì)醫(yī)院病區(qū),包括病房、護(hù)士站、走廊、配藥室、隔離病房、會(huì)議室、大套間、醫(yī)生辦公室、雜物間等,功能區(qū)眾多,而且住院病房門(mén)口的衛(wèi)生間成為了Wi-Fi信號(hào)最大的障礙。智能終端原本就已經(jīng)不是很強(qiáng)的Wi-Fi信號(hào),在穿越兩層墻體后,信號(hào)已經(jīng)衰減了很多,很難支撐正常的智能終端對(duì)信號(hào)的要求。
考慮到病區(qū)的特殊場(chǎng)景,本方案采用AP入室的設(shè)計(jì)方式,使病房?jī)?nèi)的無(wú)線信號(hào)不受任何墻體的阻隔,使信號(hào)達(dá)到最優(yōu)。
本方案無(wú)線AP采用H3C新一代融合物聯(lián)網(wǎng)AP進(jìn)行病區(qū)無(wú)線信號(hào)的覆蓋。
H3C自主研發(fā)的終結(jié)者方案,支持802.11ac Wave2最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。終結(jié)者AP方案可廣泛應(yīng)用在醫(yī)療、宿舍、公寓、酒店和小型辦公區(qū)等多房間場(chǎng)景,能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)房間部署一個(gè)無(wú)線接入點(diǎn),實(shí)際信號(hào)效果好,有效避免穿墻等因素的影響,同時(shí)每房間獨(dú)立享用單個(gè)接入點(diǎn)千兆帶寬,讓用戶(hù)的體驗(yàn)達(dá)到有線接入一般的高速效果。全部?jī)?nèi)置天線,安裝方式簡(jiǎn)單靈活,支持86盒安裝、壁掛、吸頂?shù)榷喾N安裝方式。
針對(duì)公共空間和大型會(huì)議室、大型辦公室等場(chǎng)景,選用放裝型物聯(lián)網(wǎng)AP進(jìn)行無(wú)線覆蓋,H3C新一代基于終端感知型硬件智能天線技術(shù)專(zhuān)用于室內(nèi)精細(xì)化覆蓋并支持多種物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展方式的超千兆高速無(wú)線接入設(shè)備(以下簡(jiǎn)稱(chēng)AP),支持最新802.11ac wave2協(xié)議,可提供相當(dāng)于傳統(tǒng)802.11n網(wǎng)絡(luò)3倍以上的無(wú)線接入速率,能夠?qū)崿F(xiàn)天線入室覆蓋,取得最佳的覆蓋效果。能夠在設(shè)備上采用通用外置模塊增加多種物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線方式的接入。該系列無(wú)線產(chǎn)品上行鏈路采用雙千兆以太網(wǎng)接口,突破了千兆速率的限制,使無(wú)線多媒體應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí),開(kāi)啟萬(wàn)物互聯(lián)新時(shí)代。通過(guò)外置模塊擴(kuò)展的方式可支持RFID、ZigBee、Bluetooth、ANT等標(biāo)準(zhǔn)T300系列接口模塊的任意組合,T300系列模塊可通過(guò)RJ45的方式串接部署。T300為專(zhuān)用的物聯(lián)網(wǎng)系列模塊,可根據(jù)用戶(hù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求擴(kuò)展任意制式的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),通過(guò)串接的模式解決業(yè)務(wù)多樣化及并發(fā)的需求。
為方便統(tǒng)一管理,提高設(shè)備的安全性,本次無(wú)線供電設(shè)計(jì)采用PoE供電的方式對(duì)無(wú)線AP進(jìn)行遠(yuǎn)程供電。采用PoE方式即通過(guò)網(wǎng)線對(duì)AP進(jìn)行供電,PoE供電方式具備以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):首先,安全性更高,通過(guò)網(wǎng)線進(jìn)行供電可以避免本地電源的使用,有效減少?gòu)?qiáng)電部署,提高全院的用電安全;另外,通過(guò)PoE供電可以實(shí)現(xiàn)對(duì)AP供電的管理,實(shí)現(xiàn)AP的定時(shí)開(kāi)關(guān),一方面提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全性(不必要使用時(shí)可關(guān)閉無(wú)線網(wǎng)絡(luò)),另一方面,還可以日常費(fèi)用(不必要使用時(shí),關(guān)閉AP節(jié)省用電)。
方案采用終結(jié)者本體AP為病區(qū)的分體AP進(jìn)行供電,并提供本體接入范圍內(nèi)的AP的智能管理、無(wú)縫漫游等功能。擁有26個(gè)千兆PoE供電口,2個(gè)萬(wàn)兆光口上行。
4.4 無(wú)線接入設(shè)備AP部署設(shè)計(jì)(政府、教育場(chǎng)景可選)
AP設(shè)備部署要求
本方案采用痩AP架構(gòu),采用針對(duì)學(xué)校各種場(chǎng)景的方案,所有無(wú)線AP設(shè)備均采用PoE交換機(jī)遠(yuǎn)程供電。AP設(shè)計(jì)的關(guān)鍵特性如下:
? 全網(wǎng)采用支持802.11ac協(xié)議的無(wú)線產(chǎn)品
? 引入和逐步普及先進(jìn)的802.11ac、802.11ac Wave2
? 用戶(hù)認(rèn)證能與現(xiàn)有接入認(rèn)證系統(tǒng)對(duì)接,利用其中的用戶(hù)組屬性及屬性組合進(jìn)行用戶(hù)策略的下發(fā)與控制;
? 安全性高。支持無(wú)線IDS/IPS、用戶(hù)數(shù)據(jù)加密、能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和防范多種針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和終端的無(wú)線攻擊行為,能實(shí)現(xiàn)對(duì)非法無(wú)線設(shè)備的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、分類(lèi)和壓制功能,支持無(wú)線SAVI;
? 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兼容性好,可用性高,能支持多種主流硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng);
? 無(wú)線控制設(shè)備或無(wú)線交換機(jī)可支持冗余;
? 實(shí)現(xiàn)二三層無(wú)縫漫游;
? 支持頻譜檢測(cè)分析;
? 支持Native IPv6;
? 良好的管理性。比如可方便查詢(xún)用戶(hù)的使用情況,至少可根據(jù)時(shí)間和IP地址兩要素快速查詢(xún)是哪個(gè)賬號(hào)在什么地點(diǎn)使用的。
? 管理策略、用戶(hù)使用習(xí)慣的一致性;
? 充分考慮有線網(wǎng)的情況,實(shí)現(xiàn)有線無(wú)線一體化;
? 具備物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展能力,物聯(lián)網(wǎng)和WLAN網(wǎng)絡(luò)合二為一,統(tǒng)一管理;
? 網(wǎng)管產(chǎn)品支持開(kāi)放的接口,廠商具有本地化的研發(fā)能力,能夠結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求定制開(kāi)發(fā)相關(guān)功能。
無(wú)線覆蓋范圍設(shè)計(jì)
根據(jù)目前的實(shí)際狀況,客戶(hù)要求本次建設(shè)全部覆蓋,無(wú)線建設(shè)及基于業(yè)務(wù)需求考慮如下:
常見(jiàn)場(chǎng)景 | 建筑特點(diǎn) | 業(yè)務(wù)需求 | 流量 |
教室 | 面積大小不一,較為空曠 | 網(wǎng)頁(yè)瀏覽、郵件、即時(shí)通訊、資源下載 | 高等 |
辦公區(qū) | 房間面積不大,墻體厚,對(duì)電磁波傳輸衰減較大 | 網(wǎng)頁(yè)瀏覽、郵件、即時(shí)通訊、資源下載 | 中等 |
圖書(shū)館 | 樓層面積較大,較為空曠 | 網(wǎng)頁(yè)瀏覽、郵件、即時(shí)通訊、資源下載 | 高等 |
體育館 | 樓層面積較大,層高很高,部分區(qū)域空曠 | 網(wǎng)頁(yè)瀏覽、即時(shí)通訊 | 中等 |
會(huì)議室 | 面積較大,層高不高,區(qū)域空曠 | 網(wǎng)頁(yè)瀏覽、即時(shí)通訊、郵件、在線視頻 | 高等 |
食堂 | 樓層面積較大,層高不高,部分區(qū)域空曠 | 網(wǎng)頁(yè)瀏覽、即時(shí)通訊 | 中等 |
室外綠地 | 占地面積大,較空曠 | 網(wǎng)頁(yè)瀏覽、即時(shí)通訊 | 中等 |