华为3Com万兆交换机S8500 构建TBits级教育园区网

　　随着校园信息化的飞速发展，网络信息点数量的不断提升，用户使用人数的不断增加，各类业务的不断出现，校园网带宽匮乏，特别是核心网带宽匮乏已经成为普遍现象。用户长期挂在网上，FTP应用、网络游戏、网上视讯等消耗大量的网络带宽，学校自身提供网上教学、E-Learening等业务也导致骨干带宽愈加匮乏，使得千兆交换机已经不能适应大型校园骨干网发展趋势。基于教育园区网的发展现状和趋势，华为3Com公司适时提出TBits级教育园区网解决方案，以解决日益增长的带宽需求、业务需求、网络稳定需求及扩容升级需求，实现高性价比、高收益率的网络建设目的。

　　华为3Com公司TBits级教育园区网解决方案采用万兆交换机QuidwayS8500作为核心骨干，提供可达TBits级的交换平台，强大的业务处理和支持能力最终实现业务与性能和谐之美，可逐步升级能力保证万兆核心的长久适用能力；汇聚层采用QuidwayS8505产品或S6500系列产品作为高容量交换机汇聚数据流，提供高速、大容量、质量保证、抑制网络广播风暴，支持认证、计费等功能，可提供万兆接口与核心设备相连，最大限度扩展园区网通道带宽，充分利用TBits级交换平台；接入层采用专为教育行业开发的E系列交换机提供高性价比、集中式多种验证/计费方式、用户管理、网络防毒的二层接入能力，最终实现核心万兆、会聚千兆、接入百兆的高速无阻塞数据通道；业务平台采用结合校园实际需求的CAMS业务管理平台，可以实现对最终用户的集中管理控制、计费、日志记录、查询、业务管理功能，并最终实现TBits级智能全业务园区网平台。

　　华为3ComTBits级智能全业务园区网解决方案具备如下特点：

　　1、 具备TBits交换平台，是构建大容量、高业务交换能力、高可靠性、最优扩展性能及先进体系架构的网络平台；

　　2、 支持完善的用户资源管理功能（User re-Sources Managerment），支持802.1X认证、WEB认证、实现用户权限及使用资源管理、用户帐号与学号系统的统一管理、防单网卡和双网卡PROXY功能；

　　3、 支持完善的用户安全管理功能（User Security Managerment），支持IP、MAC、端口等多元素的静态和动态绑定功能，保证用户的上网安全性；支持完善的用户上网日志，方便事后追查；支持网络防毒功能，可以完善的抵御各种蠕虫病毒；

　　4、 支持完善的用户业务管理功能（User Service Managerment），支持按时间、流量、包月等多种业务计费方式并支持根据不同的目的地址计费；支持按业务计费；支持包月暂停和欠费警告功能；支持业务认证与管理、流量统计；支持可控组播业务管理功能；

　　5、 支持完整QOS端到端方案，全网具备精准的L2-L7的流分类能力，以及根据端口、流标识进行整网带宽控制能力；

　　6、 设备方便的统一管理，支持友好界面下的集群管理功能和各种网管统计工具，支持整网拓扑结构的自生成和故障自动报警；支持非法IP地址、

　　组网方案如下图：

　　华为3Com公司TBits级智能全业务教育园区网解决方案通过构架TBits交换平台，满足骨干带宽增长需求、业务与性能并重需求、网络可靠性需求、最低所有权总成本（TCO）需求和体系结构的先进性需求，提供业界领先的大型校园网、大学城网络建设方案：

　　1、 满足用户未来发展所需的骨干带宽；核心骨干带宽一直是整个园区网的转发瓶颈，千兆链路、千兆捆绑链路已经不能适应教育园区网发展需求，特别是大型校园或者是大学城希望采用更高容量的接口来增加骨干带宽，因此华为3Com公司提出TBits级教育园区网解决方案。TBits级教育园区网解决方案考虑目前教育网络应用现状和发展趋势，利用Quidway交换容量，从而完美的支持大容量万兆端口在核心骨干的使用，提升整体网络的使用寿命。从设计意义上说，S8500系列交换机采用业界最先进的TBits级结构和10G接口芯片，保证用户未来几年对万兆接口的旺盛需求，以及端口的并发线速交换。利用S8500系列TBits结构的万兆交换机，可以充分满足用户未来几年对教育园区网骨干带宽的需求，实现TBits级教育园区网。

　　2、 业务与性能和谐之美：随着教育新业务、应用的发展，特别是IPv4，MPLS/VPN，IPv6等各种数据包转发，极大的占用交换机的处理资源，降低数据包转发效率。从以前的分层结构来说，汇聚层负责业务的处理，核心层负责数据流高效快速转发，接入层负责简单接入，导致用户不太注重网络核心层设备的业务支撑能力，只需要完成高效的转发就可以了。但随着网络业务的复杂性增加，如IPv6数据流需要网络中每个节点设备处理；业务覆盖范围增大导致广域核心设备需要参与业务处理；使用人数和频度增加导致处理资源长期被占用，实现全网智能化和业务线速处理就变的越来越重要了。作为教育TBits级园区网解决方案，华为3Com公司增强了核心万兆三层交换机的业务支持能力，从硬件结构上支持全分布式业务处理，将业务处理分布到每个接口板进行，各线卡都包含处理能力强大的Packets Engine，可以线速处理Layer2，IPv4，MPLS/VPN，IPv6等各种数据包转发，无需中心处理板协助。这种处理模式与集中式处理模式相比，有很大的优越性。集中式处理模式一般将业务处理放到中心处理板上，线卡只是被动的接收中心处理板的指令，这样就容易造成单点故障，并且集中式处理受限于中心处理板的处理能力，一般无法支持大数据量的处理。提供基于NP（网络处理器）的业务接口板可以实现NAT、Webswith、IPS等业务的高速处理能力，极大的提高了业务性能，完美解决全网智能化对核心设备的业务支持要求；

　　3、 满足用户可靠性需求：大型网络非常关注网络运行的可靠性，而核心设备运行可靠性又是重中之中。华为3Com公司利用电信设备提供商所积累的经验，在TBits级教育园区网解决方案中提供了高可靠性保证技术。特别针对核心万兆交换机S8500产品支持所有关键器件的冗余，无源背板设计，支持系统的热升级和热补丁技术，利用整机99.999%的可靠性实现提升整网不间断运行时间。支持双主控交换网板，主控交换网板可以工作在互为备份负载分担状态，不但可以实现1+1的可靠性备份，而且可以实现流量的负载分担。主备切换时间小于1秒保证设备电信级的可靠性。所有板件包括主控交换网板都支持热插拔而不影响设备的正常工作；支持系统的热升级和热补丁技术，可以实现系统在备用系统板上升级，然后主用系统板倒换成备用系统板并实现与升级后的系统板一致，整个升级过程无须设备停机或插拔任何硬件，保证网络流量的不间断转发。

　　4、 提供最低所有权总成本（TCO）：用户总是希望自己购买的设备可以长期使用，网络可以长期满足业务、用户、带宽发展需求，可以方便高效的不断提升网络处理能力，保护现有投资。如何保证在整个生命周期实现最高性价比，也就是提供最低所有权总成本（TCO）也是华为3Com公司在TBits级教育园区网解决方案中考虑和解决的问题。因此，对于容量和业务瓶颈的高价格核心设备我们提供了容量到业务的逐步升级，保证强大的扩容升级能力，最终实现整网最低TCO。S8500首先在设计中就已经考虑了未来几年的网络需求趋势，提供了高达3.6T背板容量，同时利用可更换的交换网板实现从720G交换容量扩容2.88T交换容量，系统的向下兼容性保证老的线卡可以在扩容后的系统中工作。考虑到业务的发展要经过市场培育期到市场成熟期，S8500也支持业务的逐步扩容。如IPv6技术在教育园区网的应用，我们可以通过3种业务处理模式：集中式、虚拟机、分布式来实现逐步升级。在IPv6业务发展初期，我们通过将IPv6业务集中在一块IPv6业务单板上进行，其他接口板只做桥接和转发功能；在IPv6与IPv4良好互通阶段，可以通过虚拟机方式将S8500分割成IPv6交换机和IPv4交换机从而实现较大容量的IPv6转发，以及IPv6与IPv4的互通网关；而在IPv6业务大规模部署阶段，通过全分布式业务接口板可以实现IPv6的分布式处理，实现线速转发。

　　5、 满足用户购买先进产品的需求：用户购买产品当然希望在稳定可靠的前提下产品采用业界领先技术，可以实现长期的投资回报。S8500系列交换机正是以先进性需求作为设计理念，采用的业界最先进的芯片和硬件设计结构，为后续几年数据网络发展预留了足够的带宽和业务支持能力。所以S8500系列交换机并不是简单的从千兆平台到万兆平台的过度产品，而是真正意义上的体系结构先进的万兆交换机。其先进的体系结构体现在：采用业界公认的用于构建大容量系统的首选交换网络结构Crossbar交换结构，而没有采用：背板交换共享背板总线带宽、环形交换共享环形总线带宽、共享内存交换共享RAM带宽；这三种交换结构都是某种程度上的共享带宽，而Crossbar结构的交换网完全突破了这种限制，在交换网络内部没有带宽的瓶颈，既不会因为带宽资源不够而产生阻塞。Crossbar结构的交换网采用了一种矩阵结构实现了无阻塞交换，并且Crossbar交换结构具有良好的QoS保障机制，如仲裁，低时延，按端口按优先级的流控功能；而S8500Crossbar交换架构同时具备可变长度Cell交换能力，Cell的长度范围是4－64字节。在S8500交换网络中，Cell的长度的范围是4－64字节，变化的粒度是4字节，既Cell的长度可以是4、8、12、16 …… 64字节。例如，一个长度为262字节的数据包会被拆分成5个Cell，Cell0＝Cell1＝Cell2＝Cell3＝64字节，Cell4＝8字节。因此最后一个Cell可以根据实际情况选择最佳长度，这样就有效避免了N+1问题。

　　华为3Com公司立足教育园区网发展需求，提供业界领先的TBits级智能全业务教育园区网解决方案，利用业界领先的S8500系列交换机和丰富的汇聚接入设备构造完整网络结构，构建TBits级高性能交换平台；满足用户用户资源管理功能（User re-Sources Managerment）、用户安全管理功能（User Security Managerment），用户业务管理功能（User Service Managerment）的3S用户管理策略、精准的QOS能力和高效的网络管理功能为教育网客户提供最高性价比解决方案。