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网吧万兆环网覆盖方案

信息来源: 日期:2014-09-17 14:53:38 浏览次数:0

我们为什么要使用万兆交换机
自从1999年万兆以太网经历组织成型,2000年万兆以太网的革案成型及互操作性测试,到2002年7月IEEE通过了802.3ae 10G以太网以来,万兆以太网的应用越来越广泛,从最初的骨干网,城域网逐步扩大到校园教育网,大型企业网络,到现在越来越多的网吧环境也都应用到了万兆以太网。
由于网吧环境的特殊性,目前大多数网吧的网络方案设计都非常不合理,客户机的配置从一般档次的I3,I5再到高档次的I7 CPU都非常普遍,4G甚至8G内存都是很常见的存在。同样在无盘服务器上的投资更加巨大,INTEL 5500的芯片,16G到64G的内存,SSD固态盘,无论是网吧业主还是网维人员都挖空心思的想通过改善服务器和客户机的配置来让网吧的网络环境达到令客人满意的地步,可是事实真的是如此吗?。
实际上网吧整体网络性能并不只是由客户机跟服务器决定,在无盘网络中,最最关键的交换机层的转发能力却一直都被我们所忽视。我们花了几十万来配置的高端客户机以及服务器,却搭配了由千兆交换机组成的网络来使用,在这种情况下,高端配置最多只能发挥出60-70%的性能。也就是说我们凭空浪费了许多的成本,却没有达到预期的效果。举个例子说,这就相当于高速公路上的堵车原理一样,由于高速公路的宽度是一定的,所以我们在怎么提高车的档次和性能,当人多的时候,一样是堵车,无论是坐的是奔驰还是奥拓都是一样要在那里排队。
作为我们网吧业主最高兴的事,当然是看到网吧内所有的客户机一直都是使用状态,但是对于在网吧上网的客人来讲,他们并不会区分游戏启动快慢和网络卡是否有很大区别,而当网吧的上座率高了以后,我们必然会面临的问题就是由千兆交换机网络所带来的瓶颈引起的系统开机慢,游戏启动慢等问题。当客人认为造成这些问题的原因是我们网吧网络不好,配置差的时候,我们又拿什么来吸引客人到我们的网吧来上网呢,我们花了那么多钱购置的服务器和客户机又起到了什么作用呢?
目前解决服务器到交换机之间瓶颈的方法一般有服务器网卡分流,服务器网卡汇聚,以及刚刚兴起不久的通过在服务器上安装万兆网卡与万兆主交换链接实现万兆通道这三种方式。但是由于网卡分流和网卡汇聚的原理所限,(网卡分流无法达到流量的负载均衡,经常出现一条线路流量很高,另外一条线路却没什么流量的情况。而网卡汇聚虽然在多应用数据流下表现尚可,但无法彻底解决网吧服务器这种需要大量数据流的设备)这两种传统的解决方案已经远远不能满足网吧现有的网络需求。据不完全统计,使用万兆网络的网吧整体的开机速度,以及多个客户机同时登陆游戏的速度是千兆四线汇聚的3倍左右,是单条千兆线路的9-10倍,差距相当明显。
那么我们面临的问题就很明显了,需要将老旧的千兆交换机更换为更为先进的万兆交换机才能够达到真正的网络无阻碍传输。万兆交换机除了给网吧带来高速稳定的网络环境之外,从网吧投资角度看,少许的成本增加,却是让网吧整体的投资真正最大化,而增加的这些成本只相当于我们少更换2-3台客户机的配置而已,而最终我们得到的回报是远远要超出这些许的投入。千兆交换机看起来比万兆交换机省了一些钱,但实际上却潜在的浪费了大量的投资。

我们要使用什么样的万兆交换机
面对市场上林林总总的万兆交换机,当我们下决心决定采购万兆交换机的时候,如何选择一款让我们满意的设备,成为了另外一个我们需要面对的问题。
大连网月科技有限公司从网吧实际环境出发,推出了多款适合网吧使用的万兆交换机,良好的解决了由交换机层给网吧业主造成的诸多网络困难。一经上市,迅速占领市场,成为网吧行业首选的智能交换机,让交换机和服务器之间的连接速度不在成为困扰网吧管理人员的问题。
网月科技最新推出的2834GT以及2884FT等一系列交换机继承网月软件功能上一贯从用户出发的公司理念,全网管控系统让用户在一款设备上可统一管理下属诸多设备。硬件上搭配网月万兆网卡,由万兆星形网络到万兆环网,利用先进的网络架构,使用主交换机上的万兆端口与服务器万兆网卡相连接,过去有时需采用数个千兆捆绑以满足服务器和交换机互连所需的高带宽,因而浪费了更多的光纤资源,现在采用万兆互连之后,不仅可以直接,实现万兆通道,甚至4个万兆捆绑互连,达到40G的水平。而主交换和分交换之间可以通过端口汇聚功能,实现双线2G或者四线4G的千兆网络速度。 
网月万兆具有良好的市场前瞻性,大连网月科技公司有自成体系的研发及市场运营团队,在软件功能上一直都在同类行业的前列,我们不仅提供了万兆交换机,而且提供了由路由器,万兆网卡,万兆光纤,万兆模块等等一系列产品组成的整体万兆解决方案,同时公司在企业行为审计行为管理,酒店无线等领域均有自己一整套的产品线,无论您是网吧,还是酒店和企业均能享受到我们优质和良好的软硬件服务。

环网冗余
    随着网络信息化的不断发展,整个网络的规划和管理都在朝着自动化的理念前进。而传统网络拓扑结构中交换机层起着连接客户端PC和路由网关的作用,而当这些交换机一旦出现故障的时候,带来的后果将是非常严重的,众所周知,网络数据传输的稳定性非常重要,当我们担心路由故障引起网络瘫痪时,我们引入了路由冗余的概念和技术,那么网络发展到今天交换机层设备加入冗余已经是势在必行。
     冗余环网的设计是为了实现在恶劣环境下,数据传输的稳定性、可靠性和实时性。工作时整个网络成链状结构,有一段是不传输数据,只传输硬件间的数据流,用来相互通知各自的状态给其他设备。环上的每一个设备都知道并随时通知其他设备自己的状态。 一旦有一段网络发生故障,临近交换机会马上通知其他交换机,极短的时间内这一信息就会传遍全网。作为“根”的交换机就会实行切换,就是原来没有数据通过的那段链路马上进行数据传输。整个切换时间极短。因此,整个网络不会受到任何影响,仍然是呈链状工作状态,实现了线路冗余。当损坏的网络修复后,网络又会自动恢复到初始工作状态。
  目前市面上环网技术众多,那么这么多的技术当中,我们要选择哪种呢?
ERPS介绍
    在2008年12月举行的ITU-TSG15的全会上,要对以太网环网保护标准G.8032的V1版本的修订版(Amendment1)进行讨论和表决,这个修订版主要增加以太网多环的保护方案。多环保护模型是G.8032标准中多环保护的技术核心,在实际网络中有较大的应用价值,技术实现难度大,也是各个厂商技术竞争的热点。会上,中兴通讯、诺基亚西门子、阿尔卡特朗讯、华为等主流设备厂商针对多环保护模型展开了激烈的技术辩论,最终中兴通讯提出的“Sub-ring子环划分模型”脱颖而出,被大会采纳。ITU-TG.8032多环标准的发布,标志着以太环网保护技术ERPS真正具备了成熟商用的条件,各厂家基于标准的互通也成为可能。已经成为ITU-TG.8032 国际标准,与2008年12月修订完成并表决通过。
    ITU-TG.8032ERPS以太环网标准吸取了EAPS、RPR、SDH、STP等众多环网保护技术的优点,优化了检测机制,可以检测双向故障,支持多环、多域的结构,在实现50ms倒换的同时,支持主备、负荷分担多种工作方式,成为了以太环网技术最新的成熟标准。
    以太网协议中,规定了一种报文分发复制的机制叫做广播,也叫做“泛洪”,它解决了局域网内部设备最初“相互认识”的难题。然而,广播被人们所熟知不是因为它的便利,而是一个更加恐怖的词—“广播风暴”,“广播风暴”已经成为了网络瘫痪、系统崩溃的代名词,是所有人所竭力避免的。环网结构,正是因为能够引发“广播风暴”,没有在以太网领域取得类似在SDH中所取得的统治地位。在以太网环网保护技术的标准发展历程中,先后经历了“STP孤独领跑”、“标准林立”、“ERPS一统江湖”几个时代。采用“ERPS”技术假设的环网网络,能够非常良好的解决广播风暴给环网带来的冲击,同时网月交换机内置广播风暴抑制功能,当达到交换机设置规则中的临界点时,会自动抑制广播包的发送,同时网月万兆交换机支持三元绑定功能,可以将端口-IP-MAC三者进行绑定,良好解决ARP供给造成的网络堵塞。
    ERPS追求更多功能、更高性能、更加安全是网络永远的发展方向,以太环网技术走到现在已经日臻完善,并且逐渐扩展到其他拓扑环境,成为二层网络中重要的冗余保护手段。但技术的发展永无止境,“环上的精彩”仍将继续演绎。
ERPS在实际环境中的应用 
    如下图所示,该环网有ABCD四个节点交换机组成,其中A配置为RPL owner node,B配置为RPL neighbour node,AB之间链路为RPL,环端口配置为端口7和端口8。假设当这个环形网络中D交换机出现故障时,在D和B之间的链路会被自动断开,而A和B之间的链路会被启用,从而将设备故障造成的损失减到最小,而当D交换机的故障被修复时,D和B之间的链路又会自动恢复,A和B之间的链路会被断开,整个网络仍然回复到最初状态。

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网月万兆环网方案特点:
1. 环形网络,负载均衡
网月环网方案中采用MS2854GT和MS2852GT组成的交换机层,核心交换机和服务器之间、交换机和交换机之间都是通过万兆光纤相连接。无盘服务器均衡的分布在整个网络当中,不会造成单台交换机负载过高的情况,均衡网络运行时数据负载的压力。
2. 线路冗余,拓扑自动恢复
环网结构相较于传统的网络结构,在线路冗余方面有着巨大的优势,当网络中某个交换机或是每条线路出现故障时,将会在用户无法感知的时间内对整个网络进行重新的流量分配,保证网络时刻通畅,让线路故障对网吧营业产生影响减到最低。当故障交换机或故障线路修复好之后,交换机又会将网络拓扑自动的恢复最初的结构,继续使得线路均衡合理的分担负载,保证网络的高效运行。
3. 全网管控,所有设备轻松管理
网月万兆环网交换机,支持公司自主研发的全网管控系统,所有主干及支干交换机可统一在路由或是主干交换机上统一管理。不仅可以实现统一升级等困扰网吧从业人员的头疼问题,而且端口流量图,端口状态图例等等方便的功能,让网络管理员随时可以掌控整个网络的状态,详细追踪故障点。
4. 全网安全管理
 网月万兆交换机内置三元绑定功能,可实现对单个客户机的端口,IP及MAC地址的三项绑定,与网月路由器的安全防御机制联动,给网络带来最全面的安全防护,轻松抵御网络中常见的ARP攻击、ARP欺骗以及DDoS攻击等。
5. 领先的环网技术
在未来几年内万兆网络必然成为网络建设的主流,我们所使用的ERPS环网结构,是目前业内公认最顶尖技术手段,我们不仅在硬件上性能卓越,在软件商同样采用最贴近用户需求的原则打造的顶级万兆环网设备,让您始终走在万兆时代的最前沿!

 

网月典型万兆环网方案:
200台以内客户机网吧万兆环网
                                 
1) 路由器可使用NS5200这款路由,此款路由是我公司最新推出的高性能多核心,全新硬件平台产品,全千兆网络架构,高达2G的内存,先进的WAN/LAN互转以及线路拓展功能,让您可接入更多的外网线路,实现真正的带宽叠加。另外,NS5200这款路由在软件平台上,继承了我们网月一贯的“让您领先”的企业文化,支持不限速,智能识别,智能流控,游戏优先,应用调度,完美抵御常见的内网攻击。另外还有一些特殊的小工具,完全满足了中小型网吧的需求。

2) 搭配NS5200所使用的交换机采用MS2854GT及MS2852GT智能流控万兆交换机。这两款交换机分别有四个及两个万兆光纤网口,48个千兆电口。同时,这两款设备支持全网管控。这两款设备的万兆网口主要供游戏服务器使用。在无盘环境中,服务器的速度一直是瓶颈,现在我们常用的是做硬盘堆叠加上千兆网卡汇聚,但双千兆网卡依然解决不了瓶颈问题。现在我们的这款万兆交换机有效地解决了这个瓶颈。MS2854GT和MS2854GT的48个电口给跟支干交换机可以做双口汇聚,剩余的电口还可以供应普通服务器以及收银,视频监控等设备,避免因为交换层数过多出现故障。本产品支持全网管控主控端。此功能是我公司最新推出的功能。专门为不想更换路由的用户设计,让您不在被动接受捆绑式销售。

3) 服务器端采用我公司的双端口万兆网卡-T1。网月科技的万兆网卡-T1,是一款基于英特尔芯片的专为高端服务器定制的双端口光纤网卡。该适配卡可轻松将任何PCI Express X8集成到万兆网络中,并且对性能进行了优化,使系统I/O不再是高端网络应用的瓶颈。该适配卡基于Intel® 82599ES以太网控制器,带有两个完全集成的万兆以太网媒体存取控制(MAC)和SFP+端口。除了管理以太网MAC和PHY层的功能,控制器通过其交易,链接,物理/逻辑层管理PCI-E的数据包流量。通过硬件加速,该控制器可为主机分担任务,例如TCP/UDP/IP校验、计算任务和TCP分段等。Bonaire的该适配卡是部署多个网络以及在高性能服务器上部署关键网络应用环境的理想解决方案。

  
4) 万兆交换机和服务器之间如果距离较近,可以使用我公司的万兆高速电缆,本设备附赠两个万兆模块,用以连接万兆交换机和游戏服务器的万兆网卡T1。如果服务器跟主交换距离太远,我们还是建议您用万兆光纤模块和万兆光纤进行连接。

5) 方案施工步骤:
1) 首先将外网线路同时接入到NS5200的WAN口上, MS2854GT通过CAT6网线和NS5200相连接,MS2852GT交换机和MS2854GT之间建议使用OM3万兆光纤连接组成环网结构 
2) 然后将网月万兆网卡T1安装在服务器上的PCI-E X8插槽,在网月官网(www.netmoon.cn)下载万兆网卡驱动程序,安装到服务器。用万兆电缆或光纤一端的万兆SFP+模块插在万兆网卡上的任意一个接口,再将电缆另一端的万兆模块插在主干交换机的万兆接口上,实现服务器和局域网之间的万兆通道。
3) 网吧客户机及收银机等设备使用CAT6网线连接在MS2854GT及MS2852GT的其他电口上,实现局域网整体万兆结构。
6) 方案拓扑展示:

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