万兆结“缘” 网络边缘的万兆设备

　　随着应用需求的加剧，以及成本的显著下降，万兆网络的应用已经逐渐步入成熟。一个重要的标志就是，目前万兆不仅仅拥有网络核心，在网络边缘，万兆也开始渐成气候。由此，一个端到端的万兆网络已经浮现在我们的眼前。

　　缘何万兆

　　自2002年802.3ae万兆以太网标准被IEEE正式通过以来，万兆技术所体现出来的优势越来越受到用户的认可，万兆已经在网络的核心层确立了其坚实的地位。万兆技术越来越成为推动VoIP、视频点播、融合通信等宽带应用发展的基础。

　　边缘为什么也要选择万兆?

　　先从千兆到桌面谈起吧。我们期待千兆到桌面已经很久了，但一头冷一头热的状况却始终没有改变,市场上真正得到普及应用的还是百兆到桌面。这里面有一个实实在在的门槛放在了网络厂商和网络用户的面前:既然千兆到了桌面，该怎样上连?答案似乎顺理成章，万兆。

　　然而对于网络用户来说，特别是占交换机市场最大比例的企业用户来讲，“爱一个万兆，好难”。万兆以太网技术和产品“乘着高端的翅膀”——被主流网络厂商定位在了全功能核心设备上。在一定的网络场景下，用户获取万兆以太性能的成本与采用“传输平台+IP”方式甚至在一个水平线上。即便是在传统的三层组网架构体系下，从千兆桌面到万兆核心，边缘层一直就缺了一款能在网络逻辑上承上启下的产品，不管是千兆桌面千兆上连，还是千兆桌面千兆捆绑上连都是显得那么苍白无力。

　　这种产品层次上的脱节，使得想采用万兆以太网的用户的投资效率大打折扣:在很多情况下用户不得不把一半甚至更多的钱花在并不需要的多余功能上而去获取万兆性能。虽然很多时候这迎合了一部分用户“大而全”的心理，但是这并不合理，“干打雷，不下雨”的市场本身就是最好的回答。而在边缘交换机上引入万兆，不仅解决了千兆真正到桌面的网络环节上的卡脖子问题，对用户来讲这仅仅是技术上的一个形式了断，而更为深远的意义在于它将很有可能重新定义未来网络组织架构的概念，并为网络用户提供一个崭新而切实的组网想象空间。

　　由此，万兆到边缘能够简化用户的网络层次，消除布线室一层。采用万兆到边缘后，对于高带宽用户可以直接通过千兆上联到汇聚层交换机。

　　事实上，边缘万兆是最直接的驱动力，来自越来越多的对带宽需求高的应用在网络边缘出现，采用传统千兆上行链路的交换机，已经不能满足用户需求。这时汇聚层的带宽，就成为影响整个网络性能的瓶颈所在。

　　其次，高密度千兆服务器汇聚成为目前日益流行的模式，通过采用基于Intel或Linux的刀片式服务器的“堆叠”系统，存储系统和服务器市场正在发生巨大的转变。随着这些系统的对外接口标准配置变为千兆，并采用千兆上连，这将需要交换机与交换机之间采用万兆互连。千兆配置服务器的普及将推动万兆向汇聚层迁移。

　　再次，万兆价格的下滑。从前年10个千兆端口要低于1个万兆端口的价格，到如今万兆交换机每端口价格只相当于4个千兆端口之和，必然使万兆的应用范围从核心向边缘甚至接入层迁移。

　　边缘万兆的“个性”

　　虽然都是采用万兆技术，但是对于核心万兆和边缘万兆来说，用户的关注点是不同的。对于核心网来说，万兆主要解决提供高速无阻塞的IP/MPLS报文转发，而面向用户和应用的网络边缘，作为业务的接入点和汇聚点，用户关注的是网络边缘对业务的感知能力和自适应能力，以及网络架构的弹性。

　　万兆技术本身只是解决了基础带宽问题，弹性解决网络的健壮性和扩展性问题，对业务的感知能力是对网络资源动态分配和动态调整的基础，能够真正实现业务的高品质。因此对在边缘部署万兆需要考虑综合的网络自适应能力，实现端到端的业务流程，而不仅仅是简单升级到万兆。

　　在边缘交换机中，通过将千兆铜缆和万兆以太网结合在一起，可以简化网络管理的复杂性和降低后续的培训成本，从而提供更大的灵活性、更高的可靠性、更强的安全能力、丰富的冗余特性以及更高的性能水平。

　　边缘万兆交换机能够提供优异的服务质量特性，以保证网络管理员及整个网络提供端到端的高质量服务。通过对网络流量进行分类和优先级排序，可以有效消除网络拥堵现象，确保网络高可用性和优异的数据传输完整性

　　另外，边缘万兆交换机还可以限制速率，为网络管理员提供对终端用户带宽进行管理所需要的细致控制能力。速率限制与多种排队技术的配合使网络管理员可以公平地平衡、仔细地调整和控制带宽，从而为跨整个网络控制传输流量提供端到端服务质量参数控制的基础。这样，就可以通过一体化网络提供并整合语音、视频和高速数据服务，而且不会降低网络的性能或对终端用户的使用造成负面影响。

　　边缘万兆以太网交换机出现的另外一个意义，在于对传统以核心网络设备实现全能力的组网概念的终结，实现组网的一个新理念:“大”和“全”的分离，即高性能和多功能的分离。由此，用户的整体投资效率将大大提高，花性能的钱买性能，花功能的钱买功能。同时，这样的组网结构使得网络的功能被有机地分布到需要相应能力的网络位置上，网络整体更具有适应性，从而使网络的管理、运行和再改动成本大大降低，大大增强对上层网络应用的动态适应能力。

　　万兆网络端到端

　　从万兆在核心到万兆衍生到网络边缘，代表的是以太网技术发展在应用方面的必然趋势。我们在惊叹以太网强大生命力的同时，也要认识到万兆技术作为IP网络的基础承载平台，为我们构建高品质精品业务网络、自适应业务网络、智能弹性接入网络等提供了强大的技术支撑和承载平台。未来呈现在用户面前的将是一个具有高度适应能力、对业务具有深度感知能力的端到端万兆网络。

　　如图所示，端到端万兆网络模型包括两个网络层次，即高品质IP核心网和弹性智能接入网。与传统的网络层次模型不同，端到端万兆网络模型不是一种流量模型(流量无法区分业务)，而是一种业务模型(端到端业务保证)。高品质IP核心网与弹性智能接入网通过合理分工，实现从业务进入网络到离开网络的端到端过程，而管理控制模块可以进一步增强端到端万兆网络的业务感知及策略调整能力。

　　弹性智能接入网:弹性智能接入网主要实现业务的导入、业务感知、驱动网络资源分配和策略部署。首先，业务进入网络之后需要进行身份认证及终端安全状态检查，合法而安全的用户及终端可以允许访问网络资源，这个过程称为端点准入防御;随后，网络会根据用户的权限为用户分配网络资源，包括IP地址、VLAN，以及安全及QoS策略，这些策略都是动态生成的。对于安全性要求比较高的网络，可以采用PSPT(为每个业务分配不同的隧道)技术，与核心网的VPN技术相配合，实现端到端的业务隔离。随着关键应用的增多，接入网的可靠性显得越来越重要，除了堆叠、STP收敛、端口汇聚、快速路由收敛等方法之外，基于全分布式转发的智能弹性技术(如IRF、STACKWISE)等，支撑更加强大的可靠性和扩展性。这是端到端万兆网络的业务基础。

　　高品质IP核心网:高品质IP核心网主要实现各种业务流的高品质传送，高品质业务保证、业务高安全、业务高可靠、业务高性能可扩展、业务可管理可优化是其五大基本要素，其中高品质业务保证是最核心的要求。高品质IP核心网需要具备深度业务感知能力，基于深度业务感知实现核心网的资源调整，主要是QoS、安全及流量工程策略。万兆技术是高品质核心网的承载技术和关键技术之一。

　　管理控制模块:弹性智能接入网与高品质IP核心网相配合，通过IP/MPLS信令及各部件之间的联动，可以实现初步的网络智能。管理控制模块的目标则是构建一个网络的中枢系统，融合网络基础管理、用户管理、安全管理、资源调度、媒体控制、业务管理等功能组件，实现深度业务感知、网络状态分析、策略调整与部署，具备更广泛灵活的网络智能。管理控制模块是端到端万兆网络的大脑和神经中枢。

　　万兆边缘应用

　　万兆边缘交换机推出后，在企业应用中，主要有四个方面:1.作为汇聚设备，提供千兆接入万兆上行;2.简化网络层次，高带宽需求用户省略接入层，直接千兆到汇聚层;3.超级计算;4.存储互联。

　　此外万兆边缘交换机还能够被城域服务提供商应用，构建高性能、高可用性、高性价比的城域接入解决方案。

　　万兆边缘交换机特别适合于为企业园区提供高密度、低成本的千兆铜缆和万兆以太网解决方案。如Foundry FES X424 和 FES X448可采用先进的“万兆小型可插拔”光纤模块的单端口或双端口万兆以太网模块，利用2个万兆以太网端口，网络管理员可以轻松地在自己的园区网中实施冗余设计。

　　万兆边缘交换机可以为桌面提供千兆铜缆、在分布层提供高密度汇聚、为高性能计算及网格计算和网络连接存储提供千兆铜缆连接。能够确保在数据中心中进行更快的文件传输，同时帮助降低服务器 CPU的负担。而万兆以太网上行链路可以确保数据中心轻松地与万兆骨干连接，得以同时支持低延迟应用(如 VoIP )、关键业务应用(如生产制造资源规划)和大容量网络流量(如远程备份)。

　　那些在汇聚层、分布层和数据中心需要大容量万兆以太网连接的企业客户，可以将万兆边缘交换机和万兆核心产品联合使用。企业客户还可以依靠万兆边缘交换机为汇聚层、分布层和数据中心提供断电情况下的高可用性能力。

　　万兆边缘交换机可以安装在企业的分布层，利用其高密度千兆铜缆连接将各交换机汇聚在一起，同时可以连接大楼内的其他楼层。还可以配置 2 个负载共享和冗余交流电源—这一点正是那些用于汇聚其他交换机的网络设备所必需的。大多数固定以太网解决方案都需要一个外部电源来提供冗余配置。