廣東省氣象局骨干網萬兆升級設計與實施方案

摘要:隨著氣象事業業務的快速發展，原有的千兆網絡系統的各種問題逐漸暴露。為適應廣東省氣象局發展需求，必須對現有的網絡進行萬兆升級改造。該文主要介紹廣東省氣象局骨干網萬兆升級的設計思路與實施方案。

關鍵詞:計算機網絡;骨干網;萬兆網

Guangdong Provincial Meteorological Bureau Gigabit Backbone Network Design and Implementation Plan

ZHU Xuan， SUN Peng， WU Zhao-xiong， HUANG Jin-can

(Guang Dong Province Meteorological Information Center， Guangzhou 510080， China)

Abstract: With the rapid development of meteorological services， the original Gigabit network system gradually exposed the various issues. In order to meet the development needs of the Guangdong Meteorological Bureau， the need for the existing Gigabit network upgrade. This paper describes the Guangdong Meteorological Bureau Gigabit backbone network to upgrade the design ideas and implementation.

Key words: computer network; backbone network; gigabit network

隨著氣象事業業務的快速發展，氣象業務數據流量的迅速增加，使得業務網絡變化和設備增加，令網絡變得連接混亂，功能區域不明顯。加上廣東省氣象局視頻會商點播系統的上線運行，對現有的網絡系統帶寬和轉發能力、傳輸網絡的帶寬及安全性提出了更高的要求。為適應廣東省氣象局發展需求，必須對現有的網絡進行萬兆升級改造。

1 原有骨干網絡介紹

廣東省氣象局千兆骨干網絡建設于2004年，采用兩臺Cisco6509作為雙核心冗余設計，各子網接入交換機采用Cisco3550。各單位通過雙光纖千兆連接至信息中心核心交換機，采用動態路由協議，實現雙鏈路負載均衡。

經過近6年業務網絡變化和設備增加，核心業務網絡的配置也因為業務需求及各單位的業務調整而發生巨大的變化，原有的網絡現已經變得連接混亂，功能區域不明顯。按業務新需求合理劃分功能區域，調整升級核心網絡已經迫在眉睫。

2 骨干網絡網絡升級目標

通過升級核心網絡來完善統一的省級信息采集處理共享中心共享平臺，為各種業務提供高可靠、高性能、可擴充的基礎網絡平臺;并將各個接入單位的帶寬提升到萬兆，消除信息交換的瓶頸;通過高性能的交換機搭建數據中心，同時對服務器群提供負載均衡功能;利用網絡管理軟件實現集中的網絡服務和網絡管理;通過重新的統一規劃，完善現有氣象網絡系統。

3 骨干網網絡升級設計原則

網絡系統的構造提供了信息傳輸的載體，它的目的是使應用系統上的數據可靠、有效地在各客戶機及服務器之間傳輸，也就是說，應根據應用系統的需要來決定網絡的架構。

廣東省氣象局網絡升級的建設是一項耗資相當大，并且將會長久使用的工程，所以要用長遠眼光規劃。在保證網絡可靠性的前提下，要充分利用先進技術，滿足現有的需求，并考慮潛在的擴充，使之在一定時期內保持較先進的水平。

廣東省氣象業務骨干網絡系統的可靠性也十分必要。在網絡系統中不僅要求網絡能安全運轉，同時要求網絡設備具有容錯能力。由于廣東省氣象局網絡平臺將有很多業務系統在同時運行，所以在整體網絡的設計上，充分考慮內部計算機網與其他網絡系統的融合，并考慮有效的、多重的安全措施，使其能夠與其他網絡進行有效的信息傳輸的同時，又能防止不法分子的攻擊。另外還要考慮到將來的擴充和升級，避免設備的重復投資，造成人力、物力的大量浪費。

4 總體實施方案

網絡總體設計采用萬兆骨干、千兆接入設計。垂直層面采用分層設計，廣東省氣象骨干網絡分為核心層、匯聚層和接入層。核心層由信息中心兩臺高性能萬兆核心交換機組成，匯聚層由各直屬單位匯聚三層交換機組成，接入層由各直屬單位內部二層交換機組成。

水平層面采用分區模塊化設計，根據不同的網絡功能劃分不同的區域，如:數據中心區域、各接入區域、廣域網區域等。

核心層兩臺高性能交換機支持跨機箱捆綁以太通道技術，提供高速數據包轉發能力及高密度的萬兆接入能力。

匯聚層根據要求和實際情況設計為單臺或多臺堆疊。匯聚層采用單臺設備時，設備通過雙萬兆鏈路進行捆綁分別上行兩臺核心交換機，提供千兆接口連接各直屬單位接入層設備。當重要業務單位匯聚層對帶寬和可靠性要求高時采用多臺堆疊，可通過專用高速堆疊接口虛擬成單一臺邏輯交換設備，可為接入層設備提供跨機箱捆綁以太通道功能，同時邏輯交換設備也可以通過核心交換機提供的跨機箱捆綁以太通道功能達到40G的上行帶寬。

接入層由直屬單位二層交換機組成，通過在交換機上劃分相應的VLAN隔離各種不同的業務。在重要業務單位，接入層交換機使用標準的鏈路聚合控制協議(LACP)捆綁兩條上行鏈路，分別連接匯聚交換機，從而提高上行帶寬和可靠性。

數據中心采用兩臺支持跨機箱捆綁以太通道技術的高密度萬兆交換機，上行核心交換機。高性能萬兆交換機作為應用服務器提供多達48乘以6個千兆接入能力。通過跨機箱捆綁以太通道技術，服務器可以采用多網卡分別連接兩臺數據中心交換機，使用網卡提供的配置工具以LACP工作模式實現雙鏈路捆綁以太通道。采用LACP可在提高可靠性的同時成倍的提高帶寬，為廣東省氣象局業務應用提供高速可知的運行平臺。

原有兩臺CISCO6509核心交換機用于匯聚原有廣域網、互聯網區域流量，通過千兆鏈路連接核心交換機，和其它匯聚層交換機一樣，利用核心交換機提供的跨機箱捆綁以太通道技術使用LACP實現雙鏈路捆綁以太通道提高可靠性和帶寬。

5 結束語

廣東省氣象局骨干網萬兆升級后，達到預期的效果。為氣象事業的發展提供了良好的網絡環境。

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