淺議萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)中優(yōu)化與調(diào)整

1、淺議萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)中優(yōu)化與調(diào)整摘要地球物理研究所使用萬(wàn)兆交換模塊實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連，運(yùn)用萬(wàn)兆交換機(jī)進(jìn)行重要應(yīng)用服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)的接入，在解釋、處理、油藏評(píng)價(jià)等生產(chǎn)和實(shí)踐中取得了良好效果。本文探討、分析萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)在本企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中優(yōu)化和調(diào)整后的作用和應(yīng)用前景，為企業(yè)網(wǎng)管人員提供一些借鑒和參考。關(guān)鍵詞萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)；企業(yè)；優(yōu)化；調(diào)整doi :10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 .01. 031中圖分類號(hào)tp393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼a 文章編號(hào)1673-0194 (2014) 01- 0056- 031萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)1. 1地求物理研究所萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架概述地球物理研

2、究所（以下簡(jiǎn)稱“地物所”）的網(wǎng)絡(luò)擁有較 多信息節(jié)點(diǎn)，它承載著油田資料處理、解釋研究、油藏評(píng)價(jià)、 方法研究、日常辦公等系統(tǒng)，專業(yè)應(yīng)用廣泛、內(nèi)容重要性高、 時(shí)效性強(qiáng)、對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬需求大，為此，我們采用三層路由接 入以提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全性，vlan按設(shè)備就近原則劃分，核 心設(shè)備間采用萬(wàn)兆接口互聯(lián)，重要服務(wù)器及用戶節(jié)點(diǎn)均為萬(wàn) 兆或千兆連接。網(wǎng)絡(luò)核心層部署2臺(tái)思科交換機(jī)和2臺(tái)force 10交換機(jī)，這4臺(tái)交換機(jī)之間通過(guò)萬(wàn)兆接口兩兩互連，運(yùn)行 ospf路由協(xié)議和qos質(zhì)量保障協(xié)議，形成了四核心、多鏈路 的冗余備份網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。根據(jù)應(yīng)用安全級(jí)別、互訪關(guān)系，將網(wǎng) 絡(luò)劃分為若干個(gè)內(nèi)部私有ip網(wǎng)絡(luò)和vlan,核心服務(wù)使

3、用私 有地址管理以抵御外部的攻擊，用戶通過(guò)dhcp獲取公司合 法ip地址訪問(wèn)內(nèi)部和外部資源。網(wǎng)絡(luò)管理方面針對(duì)不同的 vlan定義了不同的安全策略，設(shè)定不同時(shí)間段訪問(wèn)不同資源 的訪問(wèn)控制策略，使交換機(jī)的數(shù)據(jù)流傳遞安全、快捷，優(yōu)化 調(diào)整前的網(wǎng)絡(luò)連接如圖1所示。1.2應(yīng)用需求1.2. 1集群需求隨著油田應(yīng)用的廣泛深入，地物所目前已擁有近千個(gè)計(jì) 算節(jié)點(diǎn)和總運(yùn)算能力達(dá)幾萬(wàn)億次/秒的pc集群地震資料處理 系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)總?cè)萘窟_(dá)到上百個(gè)tb,而為了更好地滿 足石油地震解釋應(yīng)用，本企業(yè)又新引進(jìn)了一套地震處理解釋 pc集群系統(tǒng)，為了獲得更好的應(yīng)用能力，此系統(tǒng)采用 infiniband網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)部署，要求現(xiàn)有

4、網(wǎng)絡(luò)能與之平穩(wěn)銜 接。1. 2. 2用戶訪問(wèn)需求經(jīng)過(guò)多年的數(shù)據(jù)積累，地震資料處理和油藏解釋用戶的 工作區(qū)塊數(shù)據(jù)量日益龐大，與服務(wù)器間的溝通傳遞實(shí)效性要 求更高，比如，某個(gè)井位的三維剖面圖和地層資料數(shù)據(jù)必須 及時(shí)傳遞到用戶桌面，以確保用戶及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解 釋，得出最有價(jià)值的分析資料。1.2.3網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需求單位企業(yè)網(wǎng)建設(shè)已有多年，其設(shè)備硬件、系統(tǒng)軟件上、 采用標(biāo)準(zhǔn)都需要適應(yīng)計(jì)算機(jī)新技術(shù)、應(yīng)用的變遷，以使網(wǎng)絡(luò) 的承載能力不斷提高，處理用戶請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間更短，網(wǎng)絡(luò) 服務(wù)達(dá)到最優(yōu)，提高工作效率。2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整2. 1擴(kuò)建交換機(jī)2. 1. 1 g8264 交換機(jī)根據(jù)地震處理存儲(chǔ)、解釋研究和服務(wù)的應(yīng)用需

5、求，我們 采購(gòu)了 3臺(tái)blade rackswitch g8264萬(wàn)兆交換機(jī)，其外視 圖如圖2所示，分別通過(guò)捆綁技術(shù)各自接入到2臺(tái)force 10 交換機(jī)中以滿足生產(chǎn)應(yīng)用需求。2. 1.2 g8264產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)(1) 1u的外形能夠使交換機(jī)靈活地安裝在服務(wù)器機(jī)架 中，每秒1.2tb的無(wú)阻塞雙向吞吐量，由前至后或由后至前 兩種氣流可供選擇，變速風(fēng)扇能自動(dòng)降低能耗。(2) 10gb 的 48 個(gè) sfp+端口和 40gb 的 4 個(gè) qsfp+端口 , 可低延遲傳輸。(3) 擁有符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)iscli的簡(jiǎn)化配置，可無(wú)縫集成到現(xiàn)有思科或其他網(wǎng)絡(luò)中。(4) g8264交換機(jī)上的vmready軟件簡(jiǎn)化了配

6、置，可以 提高虛擬環(huán)境中的安全性，并與vmware、citrix xen和 microsoft虛擬機(jī)協(xié)同工作。2.2擴(kuò)建板卡根據(jù)force 10應(yīng)用服務(wù)的訪問(wèn)情況和流量分析，我們 新購(gòu)了 2塊lc-ef-10ge-4p萬(wàn)兆線性板卡，該板卡擁有4個(gè) 全雙工10 gb的lan/wan.適用xfp模塊、可插拔的phy端 口，用來(lái)擴(kuò)充force 10上連接交換機(jī)的能力，同時(shí)提升帶 寬(見圖3)o2.3優(yōu)化調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2. 3. 1設(shè)備接入方式網(wǎng)絡(luò)調(diào)整前接入應(yīng)用服務(wù)器的是g8124萬(wàn)兆交換機(jī)，我 們通過(guò)在綁定的二層接口上打trunk標(biāo)記以便讓多條lan通 過(guò)，這樣做的結(jié)果是，由于有多個(gè)vlan的設(shè)備混雜

7、接入， 數(shù)據(jù)通過(guò)trunk 口時(shí)除了本地lan之外都要打上其lan的標(biāo) 簽，造成交換機(jī)效率有所下降。因此，在購(gòu)進(jìn)g8264并對(duì)應(yīng) 用現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查分析后，我們把g8124作為備用交換機(jī)，將 一臺(tái)g8264為解釋研究服務(wù)，2臺(tái)為資料處理和數(shù)據(jù)中心服 務(wù)，分別捆綁接入2臺(tái)force 10各自新擴(kuò)的lc-ef-10ge-4p 板卡上，同時(shí)把3臺(tái)g8264與2臺(tái)force 10都使用access 方式進(jìn)行連接，目的是只讓一個(gè)當(dāng)前綁定的lan通過(guò)該接口， 數(shù)據(jù)通過(guò)access 口時(shí)不需要打標(biāo)，大大提高了應(yīng)用數(shù)據(jù)處 理時(shí)效和傳遞速度，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D4所示。2. 3.2鏈路匯聚技術(shù)圖4中，2臺(tái)g8264與for

8、ce 10的連接，以及g8264間 的互連都是通過(guò)鏈路匯聚技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，一改之前采用的 port-channel或lacp的鏈路匯聚方式。鏈路匯聚的主要作 用是增加網(wǎng)絡(luò)帶寬。一種是交換機(jī)之間，比如g8264與force 10兩臺(tái)交換機(jī)間，用一根萬(wàn)兆光纖連接，如果傳輸量太大就 會(huì)產(chǎn)生阻塞，這時(shí)就可以使用鏈路聚合，使用port-group 命令，建立鏈路聚合。一般多用兩條鏈路聚合在一起增加網(wǎng) 絡(luò)帶寬。還有一種情況是交換機(jī)與服務(wù)器之間的鏈接，比如 一臺(tái)服務(wù)器連接在g8264交換機(jī)上，如果用戶訪問(wèn)量很大， 服務(wù)器就會(huì)承載不了，這時(shí)可以考慮多安裝幾塊網(wǎng)卡，使用 鏈路聚合使幾塊網(wǎng)卡連接的端口聚合在一起，減輕

9、服務(wù)器的 負(fù)擔(dān)。2. 3. 2. 1 port-channel 簡(jiǎn)介port-channel端口匯聚是一種將一組具備相同屬性的 端口抽象成一個(gè)邏輯端口的過(guò)程，是一組物理端口的集合 體，在邏輯上被當(dāng)作一個(gè)物理端口使用。只有配置到 port-group里面的物理端口才能參加鏈路匯聚，并成為 port-channel的成員,加入port-group端口序列中的物理 端口進(jìn)行匯聚后，形成的port-channel真正成為一個(gè)獨(dú)立 邏輯端口，port-channel捆綁不僅能增加網(wǎng)絡(luò)帶寬，還能提 供鏈路的備份功能，增加鏈路穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)鏈路負(fù)載平 衡，避免鏈路出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，防止單條鏈路轉(zhuǎn)發(fā)速率過(guò)低而

10、出現(xiàn)丟包的現(xiàn)象。2. 3. 2.2 lacp 簡(jiǎn)介lacp鏈路匯聚控制協(xié)議是一種實(shí)現(xiàn)鏈路動(dòng)態(tài)匯聚的協(xié) 議，它通過(guò)鏈路匯聚控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元向?qū)Χ送ǜ孀约旱南?統(tǒng)優(yōu)先級(jí)、系統(tǒng)mac地址、端口優(yōu)先級(jí)、端口號(hào)和操作key。 對(duì)端收到后將這些信息與其他端口所保存的信息比較以選 擇能夠匯聚的端口，雙方可以對(duì)端口加入或退出某個(gè)動(dòng)態(tài)匯 聚組達(dá)成一致。lacp有動(dòng)態(tài)、靜態(tài)匯聚兩種方式，動(dòng)態(tài)匯聚端口啟用 lacp協(xié)議的管理key缺省為零，靜態(tài)匯聚端口啟用lacp協(xié) 議的管理key與匯聚組id相同。動(dòng)態(tài)匯聚組成員一定具有 相同的操作key,靜態(tài)匯聚組中處于active的端口具有相同 的操作key。端口匯聚實(shí)現(xiàn)出/入負(fù)荷在匯聚組中各個(gè)成員端 口中的分擔(dān)，同時(shí)也提供了更高的連接可靠性。2. 3. 2. 3 port-channel 與 lacp 性能比較經(jīng)過(guò)port-channel與lacp兩種匯聚協(xié)議的鏈路捆綁測(cè) 試，我們得出結(jié)論：用p