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宽带网络发展现状及趋势
千兆以太网组网技术优势
选择合理的网络主干技术对于XYZ公司宽带网络来说十分重要，因为它关系到网络的高可用性、高可靠性、高可扩展性以及高的服务质量保证等等特性。网络主干包括主干网络设备之间及其与汇聚点网络设备之间的互联。
我们分析了XYZ公司宽带IP骨干网络的技术需求，这些要求也体现了XYZ公司宽带IP网络在实际运行阶段的需要，在前面的小节中，我们列举了满足这些要求的各种组网技术。在本方案中，我们建议采用千兆以太网技术，因其具有如下的特性：
1）高传输速率和速率提升潜力：
千兆以太网可提供1Gbps的数据传输速率，通过使用Cisco的Gigabit Ethernet Channel技术，可达到最高16 Gbps传输速率。目前标准化组织正在积极研究和推广10Gbps以太网技术，包括Cisco在内的一些厂商也正在积极开发相应的网络模块，预计很快就可以在主干网中采用高达10Gbps的传输速率。
2）高性能价格比：
千兆以太网体现了快速以太网带给以太网网络的性价比优点，它以2至3倍于当今的快速以太网的成本提供10倍于它的性能；相对与其它一些MAN组网技术，千兆以太网是最经济和快捷的一种组网技术。
3）兼容性好：
千兆以太网采用IEEE802.3和以太网标准帧格式以及802.3管理的对象规格，与以太网、快速以太网技术向下兼容。因此，客户能够在保留现有应用程序、操作系统、IP、IPX及AppleTalk等协议以及网络管理平台与工具的同时，方便地升级至千兆以太网。除性能方面的收益之外，采用千兆以太网技术对用户将是完全透明的。
4）网络设计灵活：
千兆以太网几乎对网络结构没有限制；现在正在应用的网络互连技术，如IP协议和L3三层交换技术,都与千兆位以太网完全兼容；
5）组网方式灵活：
千兆以太网组网方式可以通过共享集线器（价格便宜）、交换机或路由器相互连接来实现。千兆以太网支持交换机与交换机或交换机与工作站之间全双工的连接模式，也支持半双工连接模式以便与共享式集线器连接。千兆位以太网使用的传输介质有光纤、5类非屏蔽双绞线（UTP）。
6）简化的管理：
相对与其它一些MAN主干组网技术，千兆位以太网网络的管理将是最简单方便的，对网络管理和应用人员而言，无需学习和采用新的系统范围的技术或者网络管理方法。
XYZ公司主干网络组网方案
网络拓扑结构描述：
千兆以太网的网络设计
根据XYZ公司主干网络需求,在此次网络建设中：
1） 主干网络建设：
在数据网络中心及远程数据分中心，各放置2台Catalyst6500，数据中心与远程分中心之间以GEC技术通过光纤相连。
2） 分布层网络建设：
在中心及远程中心配置多台分布层交换机Catalyst6000，主要负责连接远程各分支结构的网络流量到网络主干。网络主干与分布交换机的连接用千兆以太网连接实现。
在网络主干层的互联，以及网络主干与其分布层的连接设计方面，我们建议采用网状连接，以增加系统的高可用性。这样，当任意一台设备或某一条链路中断时，仍然可以保证网络具有备份链路传输。
下面，我们详细描述主干及汇聚层的网络设计。
网络主干层设计详述：
下面我们将从L2、L3、高可用性等方面分别介绍：
1）网络第二层的设计：主干网络采用千兆以太网技术,建议采用思科的增值GEC技术，一方面可用获得16Gbps（全双工）的交换机之间连接带宽，另一方面可以在交换机之间提供可以在几秒内由故障链路切换到其余正常链路的高速备份能力；
2）网络第三层设计及IP路由协议的选择：通过使用可快速恢复的动态路由协议，如OSPF 、 IS-IS等，可以实现路由备份及负载均衡，并保证当网络出现故障时，可快速实现备份路由寻找并由备份路由传输数据流量。
3）高可用性设计：网络中心与分中心均各配置两台交换机，每台交换机均使用冗余及高可靠性配置，再由这两台交换机组成一个高可用性的双机双备份，从而提供稳定可靠的网络传输核心，为整个网络提供不间断的服务。两台交换机间采用路由器热备份协议(Hot
Standby Router Protocol) 实现它们对三层IP路由服务的热备份，并且可采用MHSRP热备份协议实现在这两台交换机之间的负载均衡，而且增加了核心的可用性。
4）网络安全：对于网络上核心交换机之间分发的路由，可以采用MD5认证算法来防止欺骗性路由，Cisco的路由产品都支持MD5认证。
在主干网络设备的选择上，我们使用业界最好的Cisco Catalyst6500交换机，它具有6槽或9槽的机箱，下面是对它的一些简要描述：
业界最强的QoS和Policing的功能：Catalyst 6x00支持基于MAC地址、IP地址、VLAN的速率限制；它能够限制单个流的带宽和整个流的带宽，所有的这些处理均通过PFC硬件来进行线速处理，具有很高的处理效率。在网络模块的硬件端口上提供多个输入及输出队列，以提供对QoS的处理，如CoS、DSCP等，并能够实现在它们之间的互相映射。
独特的Private VLAN功能：极大的方便了VLAN的划分和管理，减少和简化了IP地址管理和所需的IP子网数量，减少了网络上所需的VLAN的数量。
高效率的三层路由交换处理：Catalyst6500支持基于Cisco专有的CEF（Cisco Express Forwarding）的路由交换处理，它比基于Flow的方式具有更高的处理效率，树型路由表查找技术可以更快得到目标出口，CEF较Flow方式更适合应用于在路由交换机中存活时间较短的数据流，如WEB，E-COMMERCE等。而较早的Catalyst
6000也支持基于Flow的交换，其交换引擎的路由处理能力和Flow的建立能力也是业界功能最强的。Catalyst6500三层交换能力可以达到100Mpps之上。
VACL（VLAN ACL）：Catalyst6x00的VACL具有非常强大的处理能力。它能够基于2，3，4层的信息对用户的信息和访问进行控制。不仅能够作虚网之间的控制，还能够作一个虚网内部的访问控制。所有的访问控制表均由硬件来进行线速处理，有很高的处理效率。
高可用性：Catalyst6x00具有业界领先的高可用性，其冗余引擎的切换可以在3秒种内完成；
高的端口密度和丰富的网络模块类型：Catalyst6x00具有目前业界最高的端口密度，384 个10/100端口，128个千兆端口，具有非常多的支持多服务的接口模块，如：8端口语音E1服务模块、24端口FXS模块、FlexWAN模块、内容交换模块、IDS入侵检测模块、多模/单模OC-12
ATM模块，以及可应用于电信领域的各种OSM光纤服务模块等等；
网络汇聚层设计详述：
汇聚层主要用于汇聚接入层的网络流量，并提供各种服务和控制功能（PPPoE、SSG、CAR/Rate-limit、ACL、QoS、Queuing、TE流量工程等等）
本方案中：
我们为数据中心设计了两个汇聚点，其中一个用于连接小型社区网络和少量家庭以快速以太网、以太网方式接入；另一个用于支持大企业用户和中大型小区以快速以太网、以太网方式接入。
对于远程数据分中心，我们设计了一个汇聚点。
各汇聚点均采用Catalyst6000交换机，与主干层的交换机以千兆交叉连接，以提供数据传输的冗余及备份链路。每台Catalyst6000交换机均配置双引擎模块，PFC2/MSFC2，千兆及快速以太网模块，以提供千兆，百兆的链路和各种QoS/ACL等服务功能，以及高可用性。
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