网络设计 网络高可用性解决方案.ppt

1、企业园区网络整体设计准则 园区网络设计模型推荐 园区网高可用性设计最佳实践,企业园区网络解决方案面临的挑战,1、如何实现对分散在不同节点设备的配置管理、拓扑管理、用户管理以及业务管理？如何实现网络的可视化管理和优化？,Video- Server,Quidview,XE 200,Application server farm,VCX,2、随着用户数目的快速扩充，如何实现网络的平滑的扩展升级？实现带宽的大容量扩展？,3、网络发生故障之后，如何确保业务在最短的时间内回复正常？,4、在病毒黑客纵横的今天，如何实现网络的安全稳定的运行？如何实时显示网络的安全状况？,5、面对企业的多业务的融合，如何实现基

2、于不同业务的QOS保证？如何实现多业务的接入？,在企业多业务融合的过程中，企业园区网络的建设面临的主要问题：,H3C企业园区网络最佳设计模型,数据中心,层次化 模块化 可扩展 冗余设计,企业园区网络的层次化结构设计,层次化分层次的网络结构设计，严格定义各层次功能 接入层-网络的第一级接入，实现二、三层接入、Qos、广播风暴抑制、边界端口、 接入安全认证、VLAN、链路捆绑、POE 汇聚层-汇聚来自配线间的流量和执行策略，可作为第一跳网关、路由汇总、负载均衡、快速收敛、Qos、保护核心接入数量 核心层-网络骨干，高速数据交换、容量大、可靠性高，快速收敛、网络易扩展 模块化根据建筑区域划分拓扑结构

3、区域 可扩展根据业务发展需要，通过简单复制模块单元来扩展网络 冗余设计-提供设备和链路的冗余保护,企业园区网络整体设计准则 园区网络设计模型推荐 园区网高可用性设计最佳实践,网络设计最佳推荐一 - 三层到桌面,数据中心,3610,7500,9500,OSPF,接入层,汇聚层,核心层,业务层,外网/其它分支,全三层交换网络,广播域限制在接入端口，上层网络链路干净,通过ECMP和冗余链路实现负载分担，提高网络利用率,网络故障收敛速度快,全网OSPF协议，不需要二层协议配合，配置管理简单,网络设计最佳推荐一 之 三层规划,采用冗余设计，提供冗余节点和冗余链路，提高网络可靠性和加快网络故障时的收敛速度

4、，冗余并不是越多越好，推荐双节点备份和双归属链路 推荐三角形的链路环结构，收敛确定，并容易形成ECMP 合理调整OSPF协议参数（如LSA interval）、端口linkdown感应时间、规划网络IP地址等，达到网络最佳收敛效果 推荐汇聚层设备间三层链路连接，提供路由汇总、加速路由收敛速度 对于中小型园区网络（设备数50），可以只有一个ospf area 0，管理简单、实现ECMP负载均衡和链路备份；对于大型园区网络，可以划分多个area，核心层与汇聚层为area 0，汇聚层设备作为ABR，汇聚层与接入层之间规划为非骨干区域，为NSSA区 区域间可使用路由聚合和路由过滤等手段来限制发布路由得

5、数量，减少设备计算负担 ospf有能力管理好大型复杂网络，路由策略要慎重使用，否则很容易引起环路或路由黑洞,三层接入故障收敛测试结果,注：以上为轻载条件下测试结果,网络设计最佳推荐二 - 二层接入MSTP+VRRP,数据中心,7500,9500,OSPF,汇聚层,核心层,外网/其它分支,3610/3100/5100,接入层,业务层,MSTP+VRRP,VRRP master STP root,VRRP backup,VRRP实现网关热备份，多个VRRP组实现流量负载分担,接入设备对三层功能要求低，价格相对较低,可用vlan对用户进行二层隔离，vlan内用户互访方便,VLAN 10,VLAN 2

6、0,MSTP阻止二层环路并支持链路负载分担,网络设计最佳推荐二 之 二层部署,汇聚层,接入层,MSTP+VRRP,VLAN2 VLAN20,VLAN3 VLAN30,建议接入交换机上没有VLAN重叠的规划，管理简单，并能控制广播域影响 利用MSTP多实例特性，合理规划VLAN与实例映射关系，实现业务流量的负载分担 规划多个VRRP组，实现汇聚三层网关的备份和负载分担 为防止错误的配置或连接形成端口自环，可在交换机下行端口上开启loopback-detection功能，发生自环时有多种处理模式可供选择 在边缘与PC或服务器相连的端口配成边缘端口，并启动BPDU保护，端口状态快速转换和不接收BPD

7、U报文,二层trunk链路,VRID1 master,VRID1 backup,VRID2 backup,VRID2 master,边缘端口 BPDU保护,stp root,网络设计最佳推荐二 之 二层部署,为了避免交换机频繁收到TC报文而去频繁删除MAC和ARP表项，继而引起CPU繁忙业务中断的情况，建议在交换机上开启TC保护功能 为避免整网收到抢根报文而引起网络强烈震荡，在根桥与其它设备相连的端口上开启root保护功能,汇聚与接入层交换机相连的端口避免配置trunk all，只允许使用的vlan通过，各个双归属环用vlan隔开，防止一个环上的广播泛到另一个环上去 接入交换机直接双上行与汇聚

8、层设备相连，冗余连接并不是越多越好，最小的三角形环能够提供最快的收敛速度和最高的可靠性,MSTP+VRRP,VRRP master STP root,VRRP backup,二层链路,Vlan 10 20,Vlan 10 20,Vlan 10 20,Vlan 40 50,Vlan 40 50,Vlan 40 50,Vlan 10 20,Vlan 40 50,二层接入故障收敛测试结果,注：以上为轻载条件下测试结果,网络设计最佳推荐三 - 接入汇聚IRF,数据中心,3610 IRF,5600 IRF,9500,OSPF,接入层,汇聚层,核心层,业务层,外网/其它分支,10GE RPR,数据中心,I

9、RF接入提供大容量接入端口和负载分担，管理简单,跨设备聚合链路聚合提供负载分担和设备、链路故障保护,万兆RPR提供50ms的故障收敛保证,分布式转发机制提高了转发效率,IRF易于扩容，与箱式设备相比有较明显的价格优势,网络设计最佳推荐三 之 堆叠部署,适于校园、企业园区等需要大容量接入端口、要求扩容方便的应用环境，与箱式设备相比价格优势明显 我们推荐使用环形堆叠方式，提供堆叠链路的冗余备份与负载分担 在无特别需要的情况下，建议使用不超过4台设备的堆叠组，减少堆叠组内部分布信息的计算和同步负担，提高堆叠稳定性 堆叠设备上行链路建议使用分布式链路聚合，提高网络可靠性和链路负载分担能力 堆叠组具有版

10、本同步升级机制，版本升级可一次完成，无需逐台设备单独升级,堆叠组网故障收敛测试结果,注：以上为轻载条件下测试结果,网络设计最佳推荐四 - 千兆三层到桌面,数据中心,7500,9500,核心层,业务层,外网/其它分支,数据中心,数据中心,接入层,OSPF,千兆三层接入，可满足各种业务对带宽的要求,扁平二层网络结构，易于配置和管理,整网性价比较高，满足多种业务的无阻塞交换,机架式设备可选用多种单板组合，提高端口利用率,网络设计最佳推荐四 之 高性能应用,适于对网络带宽、稳定性、收敛速度要求较高业务类型丰富的应用 简化了的扁平二层网络结构，全网OSPF协议，易于配置和管理，支持POE和语音功能 千兆

11、用户接入、万兆核心数据接入，可满足多种业务的无阻塞交换，可适应未来几年业务发展的需要 机架式设备可选用多种单板组合，提供丰富的接口类型，提高端口利用率 网络扩容简单，核心层下移作为汇聚层、新增加设备作为新核心层，即可实现三层网络结构,千兆三层接入故障收敛测试结果,注：以上为轻载条件下测试结果,企业园区网络整体设计准则 园区网络设计模型推荐 园区网高可用性设计最佳实践,网络高可用性最佳实践一,数据中心,3900,6500,8500,OSPF,接入层,汇聚层,核心层,业务层,外网/其它分支,双主控、电源、风扇冗余,冗余链路,千兆链路捆绑/跨板聚合,双主控、电源、风扇冗余,双核心,千兆上行,ECMP

12、,热补丁,冗余设计要适可而止,推荐汇聚、核心设备双机热备份，链路双归属上行,简洁的冗余设计,过分复杂的冗余设计,过分的冗余设计浪费了网络投资，还增加了协议计算复杂度和收敛的不确定性，引入了更多的可能引起网络震荡的故障点,最佳实践技术推荐一 - 以太网链路聚合技术,链路聚合带来的好处 提供更高的链路使用带宽,link-aggregation group,1G,4G,用户可以当成一条链路来使用,link-aggregation group,链路互为备份，提高可用性,流量可在各链路间实现负载分担,GE,GE,link-group,link-group,GE,GE,link-group,link-gr

13、oup,聚合链路故障/恢复收敛时间小于500毫秒,以太网链路聚合技术,H3C支持的链路聚合方式 手工聚合 静态聚合 LACP动态聚合 无需用户手工制定聚合组，使能LACP协议的设备通过交互LACPDU来确定哪些端口具备被聚合的条件，符合条件的端口被动态聚合在一起 配置举例： S3900interface E1/0/27 S3900-Ethernet1/0/27 lacp enable 从实际应用效果上，两条以上的链路聚合故障/恢复收敛时间要好于两条链路聚合，因为两条链路的聚合组故障/恢复过程有聚合-非聚合的状态转换过程,聚合组内端口都会同步聚合主端口的配置，包括STP、QOS、双工、速率、vl

14、an、端口属性等,最佳实践技术推荐二 - 等价多路径(ECMP),当网络支持ECMP时，可进行23层的流量负载均衡，避免单条链路负载过重而丢包，增强功能可进行4层以上负载均衡；存在等价路由的链路故障/恢复时，流量切换几近不丢包,OSPF,ECMP,core,接入层,汇聚层,hash计算，负载分担,最佳实践技术推荐三 - GR（Graceful Restart）,控制平面和转发平面分离 单主控出现问题时，邻居交换机并不向其它交换机注入路由信息，而是维系相同的路由协议状态，转发平面仍处于正常工作状态 当备份主控引擎接管控制角色时，从邻居设备接收路由信息，完成状态接管 所有这些过程对于邻居设备都是透

15、明的，就好像本交换机打了个盹,配置GR后，主备倒换业务流量不丢包,网络高可用性最佳实践二,数据中心,6500,8500,OSPF,汇聚层,核心层,外网/其它分支,二层链路,3900,接入层,业务层,MSTP+VRRP,VRRP master STP root,VRRP backup,千兆跨板链路聚合,双主控、电源、风扇冗余,双主控、电源、风扇冗余,双核心,冗余链路,千兆上行,DLDP,热补丁,stp root & VRRP master,最佳实践技术推荐四 - 冗余网关技术,VRRP工作示意图,VRRP-Virtual Router Redundancy Protocol,通过配置多个VRRP

16、组实现网关冗余备份和负载分担,VRRP应用最佳实践,VRRP协议实现虚拟网关的冗余备份机制，配置多个VRRP组实现网关的负载分担，但要注意当一个网关出现故障时，这种负载分担就失去作用了 可以通过配置调整网关的优先级来控制VRRP组内master的选举 合理配置master发送hello报文的时间，这会影响master失效时，backup接替master的响应时间（通常是3个hello时间），但当VRRP组很多时，hello timer设置的过小会增加网关设备CPU的负担 使用非抢占模式时，可以保持业务流量的稳定、减少倒换次数，避免不必要的中断 使用抢占模式时，建议配置抢占delay时间，避免网

17、络不稳定时引起VRRP组内master的频繁变化，严重影响业务 建议在VRRP组内配上对上行端口的监控功能，以提高网络的可用性,最佳实践技术推荐五 - 链路单通检测,DLDP快速检测可在2秒内完成，大大快于UDLD！,Hello,Echo,正常状态，设备间通过HelloEcho报文建立设备间邻居关系,Down,当端口Rx端故障，收不到信号时，端口马上Down掉,Down,DLDP Down通告报文,DLDP Down,端口Down后，发送给对端特殊格式DLDP通告报文，对端端口如果收到此报文，马上DLDP Down。UDLD无此机制，对端只能等待接收Echo报文超时才Down掉，所需时间较长,

18、DLDP-Device Link Detection Protocol,最佳实践技术推荐六 - 热补丁功能,实现在不复位设备的前提下，在线修改软件BUG或增加小规模新特性的功能； 提供控制补丁单元状态切换的用户命令，使用户能够方便的加载/激活/去激活/运行/删除补丁单元,热补丁工作状态转换图示,4种状态，使用更加灵活,最佳实践技术推荐七 - Smart Link,模式一 Smart Link Cisco称作Flex Link 双上行链路端口1、2为一组 正常情况下1转发报文，2为备份 当1 down时，端口2转发报文，切换速度快 为达到快速收敛，端口2转发前先发flush报文给对端，更新mac

19、地址,模式二 Smart Link+Mornitor Link 我司独有技术 1端口down，2端口马上down掉 实现上下游链路联动，加速收敛，增强可控性,Mornitor Link,Up Link,Down Link,Smart Link,Smart Link,端口down,Smart Link，二层协议，可部分替代STP协议进行部署，200毫秒的保护倒换保证,Smart Link+VRRP替代MSTP+VRRP组网,数据中心,6500,8500,OSPF,汇聚层,核心层,外网/其它分支,二层链路,3900,接入层,业务层,Smart Link+VRRP,VRRP master,VRRP

20、backup,千兆跨板链路聚合,双主控、电源、风扇冗余,双主控、电源、风扇冗余,双核心,千兆上行,DLDP,热补丁,Smart Link,适用于对故障切换速度要求较高的网络,网络高可用性最佳实践三,数据中心,3900IRF,5600IRF,8500,OSPF,接入层,汇聚层,核心层,业务层,外网/其它分支,10GE RPR,千兆光纤,千兆堆叠线,万兆光纤,10GE RPR,双主控、电源、风扇冗余,核心环网,ECMP,千兆分布式链路聚合,10GE,DLDP,数据中心,IRF,最佳实践技术推荐八 - 智能弹性架构矩阵,IRF技术优点 高可靠，减少单点故障影响 高性能，分布式二三层协议处理 高效的配

21、置管理，当成一个Fabric 堆叠组内设备软件版本同步升级 支持设备热插拔,IRF (Intelligent Reselient Framework),IRF三大技术亮点,分布式设备管理 (DDM) 整个Fabric可以作为一台整体设备进行管理 管理方式可以是CONSOLE、SNMP、TELNET、WEB等多种方式 分布式弹性路由 (DRR) Fabric的多个设备对外表现为一台单独的三层交换机 整个Fabric作为一台设备进行路由功能和转发功能 Fabric内单个Unit发生故障时，路由协议和数据转发可以不中断 分布式链路聚合 (DLA) 支持跨Unit的链路聚合 在Unit之间实现负载分担

22、和链路备份,推荐使用环形堆叠,推荐使用环形堆叠，提高堆叠组的可靠性，并实现堆叠线负载分担,链形堆叠转发的业务报文和unit间得管理报文都只由一根堆叠线承载，堆叠线故障时，有50%的机会导致下行业务丢失,IRF与传统堆叠方式比较,最佳实践技术推荐九 - 弹性分组环,对中小型园区网络-推荐双核心备份,对大型园区或对可靠性要求较高的网络-推荐核心层环形组网,环网最佳实践之RPR实现,RPR是一种与物理层无关的mac层协议,对于关键业务的故障恢复可以提供电信级的支撑和保障，业务恢复能力可以控制在50ms以下。 H3C中高端产品全部支持RPR功能，在实现上的特点如下： 通过对协议的优化处理，理想情况下业务保护倒换时间小于20ms，完全满足电信级要求 提供更强大的Q