萬兆環網解決方案

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一、? 技術背景

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??? 以太網技術具有簡單化、易擴容、價格低、互通性好等特點，最近幾年以太網以驚人的速度發展，目前已占據了局域網近90%的份額。以太網技術的日趨成熟，使運營商在城域網范圍直接利用以太網技術提供服務成為可能，尤其是2003年萬兆以太網標準的確立，吹響了以太網技術向城域網進軍的號角。

??? 隨著以太網在城域網中的廣泛應用，特別是在PPPOE接入模式中和VLAN類型的VPN應用模式中，二層網絡的規模越來越大，以太網的性能及可靠性成了電信運營商們越來越關注的焦點。在交換式的網絡中，提高網絡可靠性的主要手段是部署一些冗余鏈路，這樣，當主鏈路失效時可以使用備份鏈路。在使用冗余鏈路備份的情況下，網絡的保護與恢復能力便成為關鍵，尤其是語音與數據等實時業務的開展，對網絡的故障恢復能力提出了更高的要求。

??? 傳統的以太網恢復能力通常是通過OSPF、BGP路由協議和STP（生成樹協議）來實現的，但它們的自愈速度太慢，需要以分鐘和秒計，無法達到城域網語音與數據等實時業務的要求。為了讓以太網能應用于城域網，以太網的保護技術就越來越重要。

??? 秉承多年的技術積累，TG-NET推出基于電信級以太環網保護技術的萬兆環網方案；其收斂時間短，非常適合企業實時業務的保護需求。

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二、環網工作機制

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??? 環網協議利用斷路告警、環監測、環恢復三種機制來對協議進行維護。

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1． 斷路告警?? ?

??? 當網絡環上的一臺從設備檢測到自己連接到環上的主端口或從端口出現線纜級故障時，它立即從另外一個端口發送斷路告警幀到主設備。當主設備收到這個告警幀時，便知道環上出現故障，將其從端口解阻塞，刷新二層轉發表(下文稱為L2表)，并發送一個通告幀通知環上的其它設備刷新各自的L2表；

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2． 環監測?

??? 正常工作時，主設備從主端口周期地發送診斷幀。如果環是完好的并正常工作，主設備的從端口將會周期性地收到診斷幀，并在從端口重設它的超時定時器繼續正常工作。如果在超時定時器超時時它的從端口還沒有接收到診斷幀，主設備就認為環上出現故障，將從端口解阻塞以保證環的連通性。同時主設備刷新其L2表并發送一個通告幀到環上的其它設備，通知它們刷新L2表。環監測機制是斷路告警機制的備份方案，一旦斷路告警幀由于不明原因丟失時，該方案可以提供可靠的后備支持。

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3．?環恢復?

??? 當環上有鏈路斷開時，主設備仍然從主端口繼續周期地發送診斷幀，但從端口收不到。環恢復后，下一個診斷幀將會被主設備的從端口收到，主設備收到診斷幀時便知道環已經恢復，于是將從端口繼續置為阻塞狀態，刷新L2表并且發送一個通告幀通知從設備刷新L2表。在從設備檢測到它的連接已經恢復時，由于診斷幀是周期發送的，因而主設備并不會立即收到診斷幀(因而也沒有阻塞從端口)，這時如果不采取任何措施，就會導致在一段時間內主設備的從端口仍然為非阻塞狀態，從而在拓撲中形成臨時環路，導致廣播風暴的發生。為避免這種情況，在端口剛恢復連接時，從設備立即將該端口置于臨時阻塞狀態。此后當從設備收到主設備通知它刷新L2表的通告幀時，從設備便知道主設備已阻塞其從端口，于是從設備刷新L2表，解阻塞剛恢復的端口。到此為止，環又恢復正常的工作狀態。

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三、萬兆環網方案

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3.1 網吧行業環網拓撲

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3.2 240臺網吧萬兆環網清單

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四、萬兆環網特點

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1.扁平化組網結構

??扁平化組網是國際網絡發展趨勢,所有網絡盡量減少網絡層次,提升數據轉發性能;

TG-NET環網方案將網吧傳統兩層結構優化成一層結構,更大限度提升無盤客戶機到無盤服務器的讀取速度;

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2.電信級網絡故障自愈能力

???電信級以太網的保護技術目前主要采用鏈路聚合、生成樹、EAPS、RPR、MPLS以太網、PBT等，網絡保護能力是網絡的自愈特性。具備保護能力的網絡在基礎設施，如節點設備和鏈路等出現故障時，可以不影響或者盡量少地影響網絡的正常使用和業務承載。保護能力是電信級以太網非常重要的核心能力，是其所以成為“電信級”技術的重要特征。在網吧行業中傳統二層架構網吧都是單一核心交換機，當主交換出現故障時，將導致所有無盤客戶機、無盤服務器通信中斷，影響整個網吧正常運作；TG-NET環網方案所有交換機在邏輯上均為主交換，其中任何一臺故障，環網保護協議均能將數據倒換到備用鏈路，保障網絡正常運行。并在用戶感知不到的情況下，系統通過雙向實時檢測，自動保護倒換，使用簡單方便，為網吧正常運行保駕護航。

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3.網絡數據負載均衡

? TG-NET環網方案采用扁平化的國際組網架構理念，無盤服務器在邏輯鏈路上可以均勻分布在整個萬兆主干環網中，因此網絡運營時的數據負載壓力表現的非常均衡；

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4.組網規模靈活擴展

? 傳統二層架構網吧，可擴展性比較差，如網吧需增加規模，購置更多的客戶機時，會可能因為主交換端口限制，導致網吧增加規模改造難度較大；而TG-NET環網方案優勢在于任何時候擴展網吧規模，只需在任何節點增加一臺交換機即可完成擴容并且在網吧擴容設備時不影響網吧正常運營；?

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5.上層業務的完整性

? 以太環網的應用不會破壞IP分組交換的一些應用，比如帶寬控制、鏈路復用、Qos能力等，保證網絡平滑升級；