東方有線企業IP網優化項目方案

楊幸來

摘要：我司企業IP網主要有Internet及MPLS_VPN業務組成，隨著我司產品類型的不斷豐富，用戶規模也急劇增加，目前我司市區部分街道站的Internet業務及MPLS_VPN業務的接入端口已趨近飽和，同時存在部分接入網關設備Cisco 3750由于路由條目過多且服務年限較長，經常出現CPU High、端口硬件損壞，用戶鏈路狀態不穩定的現象，嚴重影響用戶體驗，而郊縣企業IP網絡在端口容量、可拓展性、安全性及后續郊縣子公司運維界面的劃分等方面存在一定的缺陷，此項目即是在此背景下產生的。

關鍵詞：擴容;穩定性;業務分離;安全性

Absrtact：Our Enterprise IP network mainly includes Internet and MPLS_ VPN service composition，with the continuous enrichment of our product types，the user scale has also increased dramatically. At present，the Internet service and MPLS service of some street stations in our urban area_ The access ports of VPN services are approaching saturation. At the same time，there are some access gateway devices Cisco 3750. Due to too many routing entries and long service life，the CPU is often high，the port hardware is damaged，and the user link state is unstable，which seriously affects the user experience There are some defects in the security and the division of operation and maintenance interface of subsequent suburban subsidiaries，and this project is produced in this context.

Key words：expansion，stability，business separation，security

引言

我司最近幾年各項業務迅速發展，無論在個人數據業務，如：個人上網業務、個人有線電視業務等，還是在企業數據業務，如：企業internet業務、企業MPLS_VPN業務、企業IDC數據業務，還有公司的全對象業務，如內容平臺業務、全國廣電運營商對等互聯業務等等，無時無刻不體現了互聯網發展的迅速，反映出當今互聯網對我們每個人的重要性以及不可或缺性。因此，既然互聯網對我們來說已經無法脫離，那么，網絡運行的穩定性和安全也必然會變得非常重要。此項目主要針對我司的企業internet上網業務和MPLS_VPN業務做對應的介紹和自我參與的展示。

互聯網業務多種多樣，對于我們這樣的廣電運營商來說，每一種業務都有它的必要性和存在性。這里將主要闡述我個人參與我司所涉及企業internet業務和MPLS_VPN業務的部分項目建設和項目實施。

此次項目目標主要是針對各街道站接入設備進行擴容，以滿足后續業務的持續開展;對郊縣企業IP網絡進行優化，使企業Internet以及MPLS_VPN網絡模型趨于合理化，減少用戶因遭受攻擊而形成的網絡癱瘓，優化后網絡將更適合郊縣子公司對企業IP網的運維和管理，促進業務的進一步開展，保障企業用戶的網絡質量，降低公司設備的運營成本，提高網絡運營效率。

此次項目主要分為三部分進行實施：

一、對于市區范圍內企業internet業務接入能力趨于飽和的街道站接入交換機進行交換機的擴容

目前我們公司在市區現有的企業上網業務結構為，通過街道站級別的3750交換機，將交換機下用戶的各個vlan標簽所帶的數據信息透傳至遠端機房的數據交換機（遠端機房的數據交換機在街道站交換機的層級之下，一般為企業用戶端的自有交換機），將用戶的網關終結在Cisco3750上，然后通過上聯的GE鏈路經過三層轉發，傳輸到分中心匯聚層的Cisco4507設備，再由Cisco4507設備通過10G鏈路三層轉發，傳輸至我們分核心的Cisco7609設備，最后Cisco7609設備通過和我們出口Cisco的GSR設備互聯，從而達到Internet的上網。由于現有的Cisco3750設備端口使用區域滿載，并且企業Internet用戶數逐年快速增加，因此需要增加接入層Cisco3750設備，來為原有龐大的企業Internet上網業務數據進行分流。此次項目對Cisco3750設備進行了交換機擴容，滿足街道站級別接入交換機的業務處理能力。

原有街道站企業Internet網網絡拓撲結構如圖1所示：

擴容后，街道站企業Internet網網絡拓撲結構如圖2所示：

擴容之后，首先將原有的Cisco3750某些接入層網關（Interface vlan）遷移至新增街道站Cisco3750設備下，并且可以沿用原先的相關vlan信息。將原來高負荷運行的設備降低運行負荷，將部分流量引入至新增街道站Cisco3750設備下，做好流量均衡。其次，可以將新增企業用戶配置在新增街道站Cisco3750下，為業務的增長提供擴容的需要。最后，還增加了原有Cisco3750交換機的運行的安全性和穩定性，減少因為性能趨于滿載而引起故障發生，提升企業用戶上網質量。

整個過程中，本人主要負責參與方案的撰寫、部分區域新增街道站Cisco3750的設備上架、原有Cisco3750用戶網關的遷移以及最后業務的確認。操作過程，先對原先Cisco3750下用戶的流量進行分析，選擇出可以進行分流后滿足各個上聯到Cisco4507端口流量均衡的interface vlan，對新增的3750設備的上聯口和4507設備進行三層互聯，對原有Cisco3750上分析流量后的interface vlan地址進行遷移，遷移至新增的Cisco3750設備，完成用戶端的分流。

二、新增市區范圍內企業MPLS_VPN業務所需使用到的街道站級別的高密度交換機，用作新增業務使用，并解決現有網絡架構的弊端。

目前，我司對于街道站級別的企業MPLS_VPN交換機的接入方式為串聯方式，即同一個街道站級別下不同的MPLS_VPN交換機都是以串聯形式進行業務連接的，如圖3所示：

可見，由于我司現有PE設備（Cisco3800）接入端口較少，無法滿足下聯街道站交換機并行上聯至PE的多個端口的需要，因此只能通過串聯方式進行街道站MPLS_VPN交換機的部署。但是設備本身數據處理性能較強，現有的網絡架構并未可以充分發揮PE的性能。因此，串聯方式有個致命的弊端，那就是當頂層街道站MPLS_VPN交換機遇到故障或宕機時，就會影響到此交換機下聯所有街道站級別的MPLS_VPN交換機的業務運行，產生大片區域MPLS_VPN業務的中斷，影響企業用戶正常使用。此次將在街道站級別MPLS_VPN交換機和Cisco3800這臺PE設備之間新增一臺高密度二層接入交換機，交換機將配備更多的下聯接入光口、網口和更多的上聯接入千兆光口來解決街道站級別MPLS_VPN接入交換機的串聯問題，并且可以增加接入交換機的擴容數，充分發揮Cisco3800的性能，滿足企業MPLS_VPN用戶的新增需求。

項目完成后，街道站級別MPLS_VPN的網絡拓撲圖如圖4所示：

由此可見，在各個街道站增加了高密度接入交換機后，原有的街道站連用戶端的MPLS_VPN交換機取消了串聯接入方式，實現全并聯的接入方式，優勢也體現無疑。首先，減少了每一臺交換機所需要用到的上下聯業務接口，空出更多的端口來接下聯用戶。對于接入交換機的區域劃分也將會更明確，更清晰，層次分明，無論是在增加業務配置時，還是在遇到故障進行網絡排障時，都能一目了然，找到故障節點，更快的解決故障。其次，減少了頂層若干臺街道站級別MPLS_VPN接入交換機的網絡壓力，大大減輕了對數據包的處理壓力，增加了原有交換機對用戶接入端的數據處理性能，增加了設備的安全性和穩定性，同時更有利于街道站接入交換機的擴容。最后也就是最重要的，便是解決了上層設備由于單點故障所帶來的大片區業務故障，減少因為單點故障所帶來的用戶影響面積。

此次項目中，本人重點參與了方案的撰寫、高密度交換機的性能評估、部分區域街道站機房的上架、配置的遷移、以及最后的業務確認工作，保障此次項目的順利實施。

三、在我司郊縣范圍內的廣電機房新增三層交換機作為企業Internet業務路由終結和業務區分使用

我司目前在郊縣對于MPLS_VPN和Internet的兩類業務業務是雖然在邏輯上是相對分離的，但是在實際應用時，對應的網絡設備包括路由器、交換機等，都有共用的問題存愛。只要同業務的路由器或者交換機發生故障時，將會影響到此臺設備下的所有Internet用戶和MPLS_VPN用戶。我司市區企業Internet和MPLS_VPN業務是通過匯聚層路由器和交換機來區分的，匯聚層交換機為上述所提到的高密度交換機來區分，而匯聚層路由器企業Internet業務由Cisco4507設備來區分，MPLS_VPN業務則由Cisco3800這臺PE設備來區分。雖然郊縣用來區分業務的路由器分別為企業Internet部分是Cisco4503路由器，而MPLS_VPN業務為Cisco7604來區分，但是匯聚層交換機是共用的，有些為Cisco的3550設備，有些為Cisco的3750設備等等。同一臺交換機上同時承載的兩大項企業數據業務，且設備運行時間較長，隨著企業用戶的增加，業務量的上升，已經影響到設備的正常運行，設備的負荷也趨于滿載。部分郊縣也會頻繁出現了數據通信故障，皆為二層數據包轉發時候的錯誤，影響了企業用戶的上網體驗。

目前我司郊縣企業IP網接入網絡拓撲圖5如下所示：

因此，此次項目主要目標是針對接入層交換機進行業務分離，將現有的企業Internet業務和MPLS_VPN業務進行隔離，相互之間業務運行將不再受到影響。同時對郊縣企業IP網絡進行優化，使企業Internet以及MPLS_VPN網絡模型趨于合理化，減少用戶因遭受各種攻擊而形成的網絡癱瘓，減少因為設備宕機或者其他因素的故障而引起的企業全業務中斷，并且優化后，網絡將更適合郊縣子公司對企業網的運維和管理，促進業務的進一步開展，保障企業用戶的網絡質量。

項目完成后，郊縣企業IP接入網絡結構拓撲圖如圖6所示：

完成割接項目之后，從拓撲圖中顯而易見，原先共用的接入交換機已經相互隔離。原先合用的交換機在分流掉MPLS_VPN的壓力后，交換機的運行能力得到了提升，安全性和穩定性都大大增加了。新增的Internet交換機承載了原先的企業Internet業務，多樣化多端口的設備條件也為郊縣今后日益增加的企業用戶奠定了良好的基礎。較強的可擴展性可以滿足我司今后數年的業務發展，降低頻繁更新、替換設備的成本。做到最低的投入，實現現有資源的最大利用和公司利益最大化。

在此項目中，本人參與了方案的撰寫、對部分郊縣現有業務的遷移以及最后的業務確認工作。項目實施過程中保留了原來的VLAN信息，這樣做的好處就是不用改變之前的VLAN預配方案，方便今后的日常配置和日常管理，也有利于在故障發生時候第一時間進行故障排查，在最短的時間內恢復業務的正常運行。

我司企業IP網絡優化項目所需設備要求如表1：

結論

互聯網發展越來越迅速，網絡安全性、穩定性、可持續性發展性變得尤為重要。此次項目主要在著重于通過增加新設備來進行用戶流量分流，從而達到設備性能優化的效果;對不同業務進行隔離，清晰的區分出業務層次和設備網絡架構，為郊縣子公司日常維護和排障帶來便捷;新設備同樣帶來了可持續擴展性，滿足較為長遠的擴容規劃，對于日益新增企業用戶的需求得到滿足;同時也為公司降低了接入成本，實現利益最大化和效率最大化。

當然，還有不少需要改進和改善的地方。對于匯聚層設備的冗余并沒有完全的做到，企業Internet業務均匯聚到4507設備，并沒有其他備用鏈路可以冗余。一旦4507設備發生故障，將會影響下聯分中心級別下所有企業Internet上網業務的用戶。個人認為可以在分中心級別下增加一臺與Cisco4507設備類似功能的匯聚層路由器，用來并聯下聯的3750設備，從而達到匯聚層設備的鏈路和設備同時冗余。

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