基于虛擬化技術搭建網絡

引言：隨著業務需求的不斷增加，銀行信息系統對網絡的依賴程度越來越高，對筆者單位網絡環境搭建提出了更高的要求，本文介紹用虛擬化技術搭建千兆-萬兆網絡實例，以供大家學習借鑒。

隨著信息技術的不斷發展，信息化建設程度不斷提高，業務需求在不斷增加，銀行信息系統對網絡的依賴程度越來越高，這對我單位網絡環境搭建也提出了更高要求。傳統意義上的快速以太網及千兆以太網在某種程度上已經不能滿足網絡需求。在這樣的背景下，我單位著手搭建千兆-萬兆網絡以滿足網絡需求。

網絡虛擬化技術簡介

網絡虛擬化主要是將N個物理網絡設備通過技術手段組成一個邏輯設備，對網絡設備進行統一集中的管理。對于網絡虛擬化技術，各設備廠商均推出了自家的虛擬化解決方案，如思科的VSS，華為的CSS，H3C的IRF2等。

網絡虛擬化技術主要包括分布設備管理、分布冗余路由和分布鏈路聚合3個方面的技術。利用虛擬化路由熱備份技術，增強虛擬架構可靠性和高性能，消除單點故障，避免業務中斷；通過分布式跨設備鏈路聚合技術，實現多條上行鏈路的負載分擔和互為備份，提高網絡架構冗余性和鏈路資源利用率；共用一個IP管理整個彈性架構，簡化網絡設備和拓撲管理，提高運營效率。

支持網絡虛擬化的設備可以使用戶的投資得到更多的價值回報，這主要體現在易管理、易擴充、高可靠性幾個方面，多臺設備的統一管理、按需購買、平滑擴充；1：N完全備份的高可靠性。

技術方案

1.總體設計

筆者單位全網與互聯網物理隔離。網絡采用萬兆以太網技術，網絡結構分為3層，分別是核心層、匯聚層和接入層，網絡拓撲圖如圖1所示。

圖1 總體結構圖

依據功能進行網絡主干規劃，核心層采用2臺支持IRF2技術的H3C S10508數據中心級交換機構成這個內部網絡核心架構，能提供強大的交換機能力和冗余備份，并因采用IRF2技術，能方便地進行管理和擴充。

匯聚層采用支持CSS的華為S7700、S5700系列交換機，分為生產區、工作區、管理區和安全區，通過萬兆冗余鏈路，分別連接到核心設備上，以提高網絡的穩定性。

接入層設備采用思科、華為和H3C等公司的可管理接入交換機，通過千兆冗余鏈路與匯聚交換機連接，具有很好的接入控制能力。

網絡出口處采用2臺H3C 8804核心路由器作為下聯路由器，主要負責省內各地市中支、縣支行的接入，并與2臺思科7609路由器上聯路由器連接，上聯總行。

配置兩臺天融信TG5307組成主備模式，對外聯作接入控制。采用2臺H3C 8808系列高端路由器作為金融網路由器與130多家外聯金融機構連接，由于是單向對金融機構開放服務，因此采用更為簡便的靜態路由協議。

為了更好地開發“數學益智游戲”校本課程，我們根據不同年齡段學生的心理特點和認知規律，制定了數學益智游戲的“菜單”（即游戲主題和內容）。該課程體系設置基本仿照教科書的編排內容，循序漸進，螺旋上升，分類整合，并確定了每個階段的目標和內容（見表1）。

整個內部核心交換機、匯聚交換機和下聯路由器使用OSPF動態路由協議，上聯路由器與下聯路由器運行BGP協議，所有訪問總行的流量通過默認路由指向上聯路由器。

部署入侵檢測系統，賽門鐵克防病毒軟件、LanDesk補丁分發，非法外聯防范等加強網絡安全。

2.網絡結構設計

筆者單位網絡規模較大，普通的平面網絡結構設計模型難以滿足設計的要求；層次型網絡設計模型，由于其機構清晰，有良好的伸縮能力，易于實現和排除故障并易于管理等特點，可充分滿足網絡的需求。

因此，采用基于網絡虛擬化的核心結構進行設計，核心層采用H3C的IRF2技術，匯聚層采用華為的CSS技術。其優勢有：采用鏈路冗余設計，保證了整個網絡穩定；很好地解決了端口擴展和交換能力，同時增強了設備的可靠性；網絡層次結構更加完善、可匯總路由，降低核心路由表項，安全性更高，預防和控制能力更強，將對網絡的攻擊、病毒和破壞盡量控制在邊緣完成；各接入層內部通訊量大，無需通過核心處理，采用層結構更加合理。

3.路由協議設計

考慮到OSPF路由協議調整策略更加靈活，易于網絡維護和問題排查，并且現有技術人員對于OSPF協議熟悉程度更好，因此選擇OSPF作為省內范圍的路由協議。其中省級中支的核心交換機、匯聚交換機等劃分到area0中，地市中支與轄屬縣支行按地域區號尾數劃分，分別對應到area2-area9中。

劃分區域使網絡層次更加分明，不同區域之間的進行路由匯總，間接縮小路由表容量，并減輕路由器轉發負擔。上聯路由器與下聯路由器統一運行BGP路由協議，并通過默認路由指向總行。

4.網絡管理設計

全網采用靜態IP地址，每個入網設備需要注冊才能使用，做到每個IP地址責任到人。部署深信服網絡流量分析系統，對全網流量傳輸的數據類型、來源、目標等實施精確監測，隨時掌握重要數據鏈路上“傳什么”和“誰在傳”等信息。

通過網絡流量分析系統，網絡管理員均可以根據應用流量情況、分支行帶寬利用率、網絡時延和重傳率情況等指標對相應的網絡運行質量進行分析，從而快速發現引起擁堵數據種類、源和目的地址，提高了處理網絡問題時“對癥下藥”的能力。

5.存在的問題及改進

整個網絡升級改造基本完成后，網絡性能得到極大提升，達到了預期的目標和要求。網絡運行過程中，發現電視會議開會期間，到各地市中支、縣支行的主鏈路帶寬占用率高，影響了其他業務的正常開展，而備份鏈路則相對寬松。

導致這個情況主要原因是，為達到鏈路負載均衡的目的，在OSPF協議的主備鏈路上COST值設置為相同的值，但地市中支、縣支行普遍將業務VLAN、電視會議VLAN主網關設置在主路由器（路由交換一體機）上，因此在電視會議開會過程中，網絡流量均偏向了主鏈路。因此，在下聯路由器采用了策略路由，將指向電視會議地址的流量全部引流至備路由器，進而從備鏈路流向，成功解決了該問題。

結論

網絡虛擬化技術提升快速建網能力，節約建網投資和使用成本，加強了網絡安全可靠和擴展能力，減輕運維壓力，是對網絡健壯性提升最有效方式之一。