河南安阳师范学院数字化校园信息化建设方案 - 图文(4)

UISS热备份设计可以保证交换机主从管理板的切换在1秒间实现，同时在切换过程中，各主机线卡可以继续转发原有的数据流，不影响网络业务的正常透明运行，实现管理板的平滑切换，极大地保证了网络设备的可靠性和网络可用性。

3.1.3、三平面分离保护

传统交换机系统分为数据平面和控制平面两部分。控制平面负责各种协议的运行和控制，提供TELNET、WEB、SSH、SNMP等管理接口，执行管理员对于网络设备各种网络功能的设置命令，交换机是否稳定的直接根源。数据平面数据的各种处理转发过程，包括L2/L3/ACL/QOS/组播等各种功能。数据平面是交换机最耗费资源的平面。

高端的交换机将控制平面再分离，分为控制平面和管理平面，由管理平面负责提供TELNET、WEB、SSH、SNMP等管理接口，保证在路由震荡、网络复杂、病毒攻击条件下，控制平面的协议运行占用大量设备资源，管理平面独立于控制平面，可以轻松通过管理平面在线定位和规避网络设备的非正常运行，高度保证了系统稳定性。

交换机在“三平面分离”的基础上加强了各平面内部的保护。

“平面保护”通过分别对“控制平面、管理平面、数据平面”三个平面提供大量的保护技术，极大地保证了各个平面的内部稳定性。

3.1.4、硬件CPU保护

目前众多的网络病毒都是通过对网络设备的CPU上进行特定协议的攻击。例如，利用伪造的数

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据包瞄准具体协议，向网络设备发动攻击。攻击会大量消耗CPU上的资源(CPU循环和通信队列)，从而达到攻击目的。

网络交换机通过硬件的方式对发往控制平面的数据进行分类，把不同的协议数据归类到不同的队列然后对不同的队列进行限速，专门对路由引擎进行保护，阻挡外界的 DOS 攻击。而且并不影响转发速度，所以CPP能够在不影响性能的前提下，灵活且有力的防止攻击，而且保证了即使有大规模攻击数据发往CPU的时候依然可以在交换机内部对数据进行区分对外。

CPP提供三种保护方法，来保护CPU的利用率。

第一，可以配置CPU接受数据流的总带宽，从全局上保护CPU。 第二，可以设备QOS队列，为每种队列设置带宽。 第三，为每种类型的报文设置最大速率。

经过信息产业部权威测试中心测试，得出结论：“网络的CPP功能可进一步提高交换机抗攻击的能力和保持网络拓扑与CPU的稳定性”

3.2、二层高可用性设计

3.2.1、生成树设计

STP（Spanning Tree Protocol 生成树协议）是在IEEE 802.1D中定义的二层网络管理协议，通过生成树算法消除网络环路，同时提供链路冗余备份功能。RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol快速生成树协议）是在IEEE 802.1W中定义的，在STP的基础上实现了快速握手协商的机制，从而使收敛时间大幅提高。MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol 多生成树协议）是在IEEE802.1S中定义的，它弥补了STP和RSTP的缺陷，既可以实现快速收敛，又能保证不同VLAN的流量沿着各自的

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路径转发，从而为冗余链路提供负载均衡。

? 本网络设计中，涉及生成树的模块有1个，分别是楼栋汇聚交换机—楼层接入交换机 ? 生成树协议统一使用MSTP。

? 对于接PC或者服务器的交换机设备端口，配置portfast、bpduguard。

3.2.2、RLDP设计

RLDP 全称是Rapid Link Detection Protocol，用于快速检测以太网链路故障的链路协议。 一般的以太网链路检测机制都只是利用物理连接的状态，通过物理层的自动协商来检测链路的连通性。但是这种检测机制存在一定的局限性，在一些情况下无法为用户提供可靠的链路检测信息，比如在光纤口上光纤接收线对接错，由于光纤转换器的存在，造成设备对应端口物理上是linkup 的，但实际对应的二层链路却是无法通讯的。再比如两台以太网设备之间架设着一个中间网络，由于网络传输中继设备的存在，如果这些中继设备出现故障，将造成同样的问题。

利用RLDP 协议用户将可以方便快速地检测出以太网设备的链路故障，包括单向链路故障、双向链路故障、环路链路故障。

在二层网络中生成树的部署可以避免大多数的网络环路风险，但是面对单端口下存在的环路，就无能力为力，因此需要在所有的接入层交换机上部署RLDP，实现端口环路检测功能，避免环路给网络带来的灾难。

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3.3、三层高可用性设计

3.3.1、VSU技术

为了保证网络的可靠性、故障自愈性，在方案设计中均需要考虑各种冗余设计，如网络冗余节点、冗余链路等。冗余的设计使网络结构中出现了环路以及环路有可能引起的广播风暴等风险，生成树技术（STP）应运而生。它虽然消除了环路，但却带来了链路性能利用不足的新的问题。随之MSTP技术利用通过多实例的划分来实现不同链路流量的负载分担，提高了链路可用性能，但与此同时却将网络的结构，管理维护工作量翻了几番。而管理维护量大会导致一旦配置出错会又回到起初环路产生所带来的广播风暴的问题。

从根本上讲，网络结构、业务、管理维护的复杂度，：一方面是由于网络设备数量众多直接带来的；另一方面是由于网络设备数量众多衍生出的类似STP、VRRP这些特性间接带来的。但无论是直接还是间接引起，本质上都是网络设备数量的问题。所以，最根本的方法，就是要减少逻辑设备的数量。换句话讲，就是将多台物理设备虚拟为一台逻辑上统一的设备，使其能够实现统一的运行，从而达到减小网络规模的目的。

为了解决传统网络的这些问题，网络提出一种把两台物理交换机组合成一台虚拟交换机的新技术，称为VSU，全称是Virtual Switch Unit，即虚拟交换单元。把传统网络中两台核心层交换机用VSU替换，VSU和汇聚层交换机通过聚合链路连接。在外围设备看来，VSU相当于一台交换机。

VSU技术有如下特点：

3.3.1.1、速度更快

高端交换机性能和端口密度的提升会受到其硬件的限制，而VSU系统的性能和端口密度是VSU内部所有设备性能和端口数量的总和。因此，VSU技术能够轻易的将设备的核心交换能力、用户端口的密度扩大数倍，从而大幅度提高单台设备的性能。

此外传统的生成树等技术为了避免环路的发生，会采用阻断一条链路的方式，而VSU可以通过跨设备链路聚合等特性，让原本“Active-standby”的工作模式，转变成为负载分担的模式，从而提高整网的运行效率。

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3.3.1.2、网络更加可靠

链路级：VSU设备之间的物理端口支持链路聚合，VSU系统和上、下层设备之间的物理连接也支持聚合功能，这样，通过多链路备份提高了链路的可靠性。

协议级：VSu提供实时的协议热备份功能，负责将协议的配置信息备份到其他所有的成员设备，从而实现协议可靠。

设备级：VSU系统由多台成员设备组成，Master设备负责系统的运行、管理和维护，Slave设备在作为备份的同时也可以处理业务。一旦Master设备故障，系统会迅速自动 …… 此处隐藏：1893字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……