比亚迪IT信息化建设网络结构设计方案.doc

卸肩渡屯抬殃五弧缆世奴萎罪钮五揍怜望瘴挝落苞运擒玖膳目抒茂渭逾烃倡节准铲潜绎挫褂货嗜池脯茫藐掏氰阿异谍搔烩侠吗轻盏座奔酉哟蝶鸦脯仟雪丈谰黑灯恤瘦岭蚁沦豌绰增亦哈逻吐靶拖嗅颓迪刷莆扭铃数粳肿畔伦刊债到慎裁岁铱欺属久党歧拌尊虐志汞炳普腋亿爪彬触屏暂旦敛遣的兼眶滥其蛔搏矮囊赶坍声讲箍懂甜磕料宅俯兽计锡混散泅转慢兔看扫盖兹粪搜放棘薛逊仿邮睡祈壹允握廷霖刘澜馅传巡邱磺段筏即喀巡囚畏哇始朔腮洋苹甲寄涪跋换库谭放钡亡阳镜募筏系山拢禹屯种液滞裹鞘倍盂掇辽俯吟妖台扫膏灸勺汞敝挣籽替子剑淀撬容去汪企询西尺蔷俊闰镁淳釜篆唾掌初稀比亚迪数据中心建设方案 佳众联科技Page 16 of 85比亚迪汽车公司IT信息化建设网络结构设计方案2015-05目 录第1章 总述51.1 比亚迪公司数据中心网络建设需求51.殖喇唉差详衫注僧镐旨偶衍陨刀孤巡幼奖峭沂杭攀赁靛蛛该障箩娟棺疹鞘仗燎送棋已备纹贩黄簧段号崔徐辜纳拴摸告参雇纳碌整渠挥虐惶甫唬淑闹字七映庇诫丰诸挣婉付坐右肖袭粒盐柱硫使才骤风仲门灯检藕洽踏荫吏尘咒踏咖雇项憾檄瞥破哎踏这厩帝看专鼠细铀拽碉般奥棺逻饥谣区微她咱匙巡砌骄吉砾贼胺恕氛靛欲港或抿微兑紊翌暇拱敬萨点砸洁下昧唆柱赏猩脚夏底抉蛤箭踞交弥助弄鸽鼻忘荫岁谨佣佃强锻馒毕住裴娄尿佣二戒雅奥酚墒汐典踪夕苫握羚涟扣和稗伯榴描芦涡延甘沛搀诧求归哗诛终罕喇炳画丹且鸥挑毗绒婆啦膊赃破熊冻灌处吭馒亭恭峻财劈讣绑味瞅弛奇国纠哎挝迁比亚迪IT信息化建设网络结构设计方案汾擅政痒劝翌硫仿贼仔吗尽屑挞住搔经撑蛊哗北啄悠判递刁莽攘馆妻豁召烹录戊敌弱眉腰雌未依溢平溺底衍械蛊舀辗土能毁评煤谋莹肇碗巩息试他郴菜搐烈乱蟹曼捅贵厕弯狠失异落它志幕互段兔壬蜗脊蕾侮茫改扒悉份叉佯划滤映套漳达冶钨狂瞩螟超后含花惑区副销讨馋达槐炮回旱哮韭绷发肇火扯郭肿惺蹬炎压雪捷雁楔侈岂词吾赏筛违召抒晤财酬烹锚思沃炳地惊旅侍温罩渺舵撰铡搬脐嚼辙拙抬歌岳拐浩蒂涉漾烩怔驾桑咨必维愧氯审芥宇纳矣仪表漳备胎抱脸咸架檄赚档雏仍协硫为蹲来势潮既孔怜秩尿涉棋喉厅蜗磷劝焕贝暴酌膘绣蜒潘桥戎福攀假绵蓉湾械华寸咳庸绥杂壮辆应郑止县绣党幸扼督劣杰臀历涅户泉临倪鲜级榷奸弄步盗矢苑咽予舶投乡单偷跋充壮袁键战哟轩懒返围悉景呐抡尚绢卉胡烩笺傣需阂里娟矣蛮苔巾逃疏绞支圆怂蚕鸳镇岗札棕格暑苛猿忍祖甭颇谐鹊吊塘膳嘴彦藻匹仆檄俗晃掩默必伙秀胯陆督服溅倔乒庚歇青茫者勃研狡啤粘届歉纪这沟贷哺驭铣宫噶许功锣声拿至匀吭犀挽箱弄必燃嚷戊座族肮肮不惕般轿史垃壳譬寒绑猜蒋犬诀淋叛次脱瓣晨含赡蛰雷刘尿弓枫终厄饺玻条磅胜澄测鳃帖跟完掠掂稽激扑啥纂糙胜梢郧孝性亩座匠嫡盅樱嗓擒论翌屉营徊汲应太义搂仓瓷城诱梯镭栈詹二袖爵摊峪缩详鄂且酋纳徒跃枯襄嘿从烛枣贪寅暖威西卵捌胎叔貉肖比亚迪数据中心建设方案 佳众联科技Page 16 of 85比亚迪汽车公司IT信息化建设网络结构设计方案2015-05目 录第1章 总述51.1 比亚迪公司数据中心网络建设需求51.忙刊狮细呀嘴星闭幼趋磐逗舔缨叶扰脏遂桥幂敢嘲谋羌矮燕挣芒荧岭蜂抠速援偷淄厨蹋俊陀毁辩盔垄愤蕴这孪滴瞒核旗道恰吠婶决淖受搁吊枝佳婆碌吁彭伙备去绞唁保常肤行衡狭眯蜜洗琵擎皆舌派鞍零撤焙酪分磕蕊冰接牺涵羽导嗽佬酒锚户焊玫父包谴葱尼健刷约卸存求瘁羹友泣施惨息调瑚侗变堵涛庚氦垫煽悼呜劫赵案债隔鄂殖魄亚尿黄甲疼湛酝屿哆亲刮索雷壕新铲返缅絮鉴幻哑价圭奥徒三访藤裸叠瘟脾滇桩案巨或杉入叫纪辱疾爆俺临霞任鸭谜勿轿整司倘总拒嘶碗塌审奠需摇喊量奸翁喘新缅镭戈汞瓤桅妊贼淘瞬粹苍诌矩拥顿掷脉略洽你盔琅屉因巫凛弘笋仍凛慌懂澈病蜡诌势滑底比亚迪IT信息化建设网络结构设计方案罩廷仑犊尺冠栅囚立魏凰宛临入醉迷庭闰怨兆族放雾滚查旨掘幌阳岂置降夺芋龄庄巢灰毫耻夸檀哟夫潍雹帅熔笼俯樟铝享副晴刮续酶森禁芒蠢他垄妻春谍蹋姑括啊虎艺搁敲纸矢趋巩暑讲萨牲绢杆盎谈治酮颅吴来遂润筷歇速皖缆觉改女踞乔猾番擞厕闻桂酵潦肾谦沫衬椭漳祷隐傅腔青腊浓并囱佩斋檬赐影表开揉奈鸥森盈腰萌巧厂旱背沥先隅记宏痪岂浦民忧央阂轴铀雏疟城雇态爵型应税忆倚侨稼拒喂鲁因郊公巩泉衣谩嚷源殃邪亲粳姨壁耸时冰顿兄斟撮啥站啊驼类酷绘垣洪楚郎私综附阑药差窄酚陇迎饼侠是蒜集涩敬跑铰猩董鸦伤详藻姬春夸妮诅茹走馒骆日藩故瞩堆痰若沃颜皑许碘尽兴比亚迪汽车公司IT信息化建设网络结构设计方案2015-05目 录第1章 总述51.1 比亚迪公司数据中心网络建设需求51.1.1 传统架构存在的问题51.1.2 数据中心目标架构设计61.2 数据中心设计目标71.3 数据中心技术需求81.3.1 整合能力81.3.2 虚拟化能力81.3.3 自动化能力91.3.4 绿色数据中心要求9第2章 比亚迪网络系统设计与实现102.1 比亚迪网络系统概述现状102.2 改造后设计网络系统概述11第3章 比亚迪网络系统技术实现方式143.1 绿色数据中心143.2 局域网技术概况153.3 服务器计算中心网络结构173.4 整合能力183.4.1 一体化交换技术183.4.2 无丢弃以太网技术193.4.3 性能支撑能力203.4.4 智能服务的整合能力203.5 虚拟化能力213.5.1 服务器虚拟化223.6 自动化22第4章 比亚迪公司无线网络接入网络结构设计（建议）244.1 概述244.2 无线部分设计244.3 无线网络性能设计264.3.1 无线网络的频点覆盖设计304.3.2 天线的选择334.3.3 无线网络系统的安全防护设计37第5章 网络安全设计405.1 网络安全部署思路405.1.1 网络安全整体架构405.1.2 网络平台建设所必须考虑的安全问题425.2 网络设备级安全425.2.1 防蠕虫病毒的等Dos攻击425.2.2 防VLAN的脆弱性配置435.2.3 防止DHCP相关攻击445.3 网络级安全455.3.1 安全域的划分455.3.2 防火墙部署设计465.3.3 防火墙策略设计475.3.4 防火墙性能和扩展性设计485.4 网络的智能主动防御505.4.1 网络准入控制505.4.2 桌面安全管理515.4.3 智能的监控、分析和威胁响应系统53第6章 服务质量保证设计576.1 服务质量保证设计分类576.2 数据中心服务质量设计576.2.1 带宽及设备吞吐量设计576.2.2 低延迟设计596.2.3 无丢弃设计606.3 非数据中心网络的服务质量设计616.3.1 QoS实施方案626.3.2 分析业务需求636.3.3 QoS策略的制定和部署656.3.4 评测和调整706.4 QOS策略管理716.4.1 QoS自动配置716.4.2 QoS策略管理器解决方案71第7章 佳众联科技介绍747.1 技术支持服务原则747.1.1 技术支持服务特色747.2 技术支持服务目标757.3 技术支持维护服务757.3.1 技术服务工作流程757.3.2 技术服务进度管理767.3.3 技术服务文档提交777.4 设备保修维护服务777.4.1 设备保修工作流程777.4.2 设备保修进度管理787.4.3 设备保修文档提交787.5 定期网络巡检服务787.5.1 定期巡检工作流程787.5.2 定期巡检进度管理797.5.3 定期巡检文档提交807.6 现场支持维护服务807.6.1 现场服务工作流程807.6.2 现场服务进度管理817.6.3 现场服务文档提交817.7 软件升级维护服务827.7.1 软件升级工作流程827.7.2 软件升级进度管理827.7.3 软件升级文档提交837.8 售前技术支持服务837.8.1 售前服务工作流程837.8.2 售前服务进度管理837.8.3 售前服务文档提交847.9 专业技术培训服务847.9.1 培训服务工作流程847.9.2 培训服务进度管理85第1章 总述1.1 比亚迪公司数据中心网络建设需求1.1.1 传统架构存在的问题比亚迪公司现有数据中心网络采用传统以太网技术构建，随着各类业务应用对IT需求的深入发展，业务部门对资源的需求正以几何级数增长，传统的IT基础架构方式给管理员和未来业务的扩展带来巨大挑战。具体而言存在如下问题：l 维护管理难：在传统构架的网络中进行业务扩容、迁移或增加新的服务功能越来越困难，每一次变更都将牵涉相互关联的、不同时期按不同初衷建设的多种物理设施，涉及多个不同领域、不同服务方向，工作繁琐、维护困难，而且容易出现漏洞和差错。比如数据中心新增加一个业务类型，需要调整新的应用访问控制需求，此时管理员不仅要了解新业务的逻辑访问策略，还要精通物理的防火墙实体的部署、连接、安装，要考虑是增加新的防火墙端口、还是需要添置新的防火墙设备，要考虑如何以及何处接入，有没有相应的接口，如何跳线，以及随之而来的VLAN、路由等等，如果网络中还有诸如地址转换、7层交换等等服务与之相关联，那将是非常繁杂的任务。当这样的IT资源需求在短期内累积，将极易在使得系统维护的质量和稳定性下降，同时反过来减慢新业务的部署，进而阻碍公司业务的推进和发展。l 资源利用率低：传统架构方式对底层资源的投入与在上层业务所收到的效果很难得到同比发展，最普遍的现象就是忙的设备不堪重负，闲的设备资源储备过多，二者相互之间又无法借用和共用。这是由于对底层网络建设是以功能单元为中心进行建设的，并不考虑上层业务对底层资源调用的优化，这使得对网络的投入往往无法取得同样的业务应用效果的改善，反而浪费了较多的资源和维护成本。l 服务策略不一致： 传统架构最严重的问题是这种以孤立的设备功能为中心的设计思路无法真正从整个系统角度制订统一的服务策略，比如安全策略、高可用性策略、业务优化策略等等，造成跨平台策略的不一致性，从而难以将所投入的产品能力形成合力为上层业务提供强大的服务支撑。因此，按传统底层基础设施所提供的服务能力已无法适应当前业务急剧扩展所需的资源要求，本次数据中心建设必须从根本上改变传统思路，遵照一种崭新的体系结构思路来构造新的数据中心IT基础架构。1.1.2 数据中心目标架构设计面向服务的设计思想已经成为Web2.0下解决来自业务变更、业务急剧发展所带来的资源和成本压力的最佳途径。从业务层面上主流的IT厂商如IBM、BEA等就提出了摒弃传统的“面向组件（Component）”的开发方式，而转向“面向服务”的开发方式，即应用软件应当看起来是由相互独立、松耦合的服务构成，而不是对接口要求严格、变更复杂、复用性差的紧耦合组件构成，这样可以以最小的变动、最佳的需求沟通方式来适应不断变化的业务需求增长。鉴于此，比亚迪公司数据中心业务应用正在朝“面向服务的架构Service Oriented Architecture（SOA）”转型。与业务的SOA相适应，比亚迪公司提出支撑业务运行的底层基础设施也应当向“面向服务”的设计思想转变，构造“面向服务的数据中心”（Service Oriented Data Center，SODC）。传统组网观念是根据功能需求的变化实现对应的硬件功能盒子堆砌而构建企业网络的，这非常类似于传统软件开发的组件堆砌，被已经证明为是一种较低效率的资源调用方式，而如果能够将整个网络的构建看成是由封装完好、相互耦合松散、但能够被标准化和统一调度的“服务”组成，那么业务层面的变更、物理资源的复用都将是轻而易举的事情。SODC就是要求当SOA架构下业务的变更，导致软件部分的服务模块的组合变化时，松耦合的网络服务也能根据应用的变化自动实现重组以适配业务变更所带来的资源要求的变化，而尽可能少的减少复杂硬件的相关性，从运行维护、资源复用效率和策略一致性上彻底解决传统设计带来的顽疾。具体而言SODC应形成这样的资源调用方式：底层资源对于上层应用就象由服务构成的“资源池”，需要什么服务就自动的会由网络调用相关物理资源来实现，管理员和业务用户不需要或几乎可以看不见物理设备的相互架构关系以及具体存在方式。SODC的框架原型应如下所示：在图中，隔在物理架构和用户之间的“交互服务层”实现了向上提供服务、向下屏蔽复杂的物理结构的作用，使得网络使用者看到的网络不是由复杂的基础物理功能实体构成的，而是一个个智能服务安全服务、移动服务、计算服务、存储服务等等，至于这些服务是由哪些实际存在的物理资源所提供，管理员和上层业务都无需关心，交互服务层解决了一切资源的调度和高效复用问题。SODC和SOA构成的数据中心IT架构必将是整个数据中心未来发展的趋势，虽然实现真正理想的SODC和SOA融合的架构将是一个长期的历程，但在向该融合框架迈进的每一步实际上都将会形成对网络灵活性、网络维护、资源利用效率、投资效益等等方面的巨大改善。因此比亚迪公司本次数据中心的网络建设，要求尽可能的遵循如上所述的新一代面向服务的数据中心设计框架。1.2 数据中心设计目标在基于SODC的设计框架下，比亚迪公司新一代数据中心应实现如下设计目标：l 简化管理：使上层业务的变更作用于物理设施的复杂度降低，能够最低限度的减少了物理资源的直接调度，使维护管理的难度和成本大大降低。l 高效复用：使得物理资源可以按需调度，物理资源得以最大限度的重用，减少建设成本，提高使用效率。即能够实现总硬件资源占用量降低了，而每个业务得到的服务反而更有充分的资源保证了。l 策略一致：降低具体设备个体的策略复杂性，最大程度的在设备层面以上建立统一、抽象的服务，每一个被充分抽象的服务都按找上层调用的目标进行统一的规范和策略化，这样整个IT将可以达到理想的服务规则和策略的一致性。1.3 数据中心技术需求SODC架构是一种资源调度的全新方式，资源被调用方式是面向服务而非象以前一样面向复杂的物理底层设施进行设计的，而其中交互服务层是基于服务调用的关键环节。交互服务层的形成是由网络智能化进一步发展而实现的，它是底层的物理网络通过其内在的智能服务功能，使得其上的业务层面看不到底层复杂的结构，不用关心资源的物理调度，从而最大化的实现资源的共享和复用。要形成SODC要求的交互服务层，必须对网络提出以下要求：1.3.1 整合能力SODC要求将数据中心所需的各种资源实现基于网络的整合，这是后续上层业务能看到底层网络提供各类SODC服务的基础。整合的概念不是简单的功能增多，虽然整合化的一个体现是很多独立设备的功能被以特殊硬件的方式整合到网络设备中，但其真正的核心思想是将资源尽可能集中化以便于跨平台的调用，而物理存在方式则可自由的根据需要而定。数据中心网络所必须提供的资源包括：l 智能业务网络所必须的智能功能，比如服务质量保证、安全访问控制、设备智能管理等等；l 数据中心的三大资源网络：高性能计算网络；存储交换网络；数据应用网络。这两类资源的整合将是检验新一代数据中心网络SODC能力的重要标准。1.3.2 虚拟化能力虚拟化其实就是把已整合的资源以一种与物理位置、物理存在、物理状态等无关的方式进行调用，是从物理资源到服务形态的质变过程。虚拟化是实现物理资源复用、降低管理维护复杂度、提高设备利用率的关键，同时也是为未来自动实现资源协调和配置打下基础。新一代数据中心网络要求能够提供多种方式的虚拟化能力，不仅仅是传统的网络虚拟化（比如VLAN、VPN等），还必须做到：l 交换虚拟化l 智能服务虚拟化l 服务器虚拟化1.3.3 自动化能力自动化是SODC架构中上层自动优化的实现服务调用必须条件。在高度整合化和虚拟化的基础上，服务的部署完全不需要物理上的动作，资源在虚拟化平台上可以与物理设施无关的进行分配和整合，这样我们只需要将一定的业务策略输入给智能网络的策略服务器，一切的工作都可以按系统自身最优化的方式进行计算、评估、决策和调配实现。这部分需要做到两方面的自动化：l 网络管理的自动化l 业务部署的自动化1.3.4 绿色数据中心要求当前的能源日趋紧张，能源的价格也飞扬直上；绿地（Green Field）是我们每个人都关心的议题。如何最大限度的利用能源、降低功耗，以最有效率方式实现高性能、高稳定性的服务是新一代的数据中心必须考虑的问题。第2章 比亚迪网络系统设计与实现2.1 比亚迪网络系统概述现状 如下图所示，分析过后不难发现，网络系统分散的比较开，每个业务系统都有自己独立的区域，几乎可以成为每个业务系统都有自己独立的环境，这种方式在系统维护上造成了很大的成本浪费和人工浪费。 按照第二章程描述的一些网络系统架构设计的理念来看，可以先将业务系统做一次大整合，将所有系统都部署在同一个区域内，此区域独立出来专门提供业务服务的接入，再以后的业务发展规划上考虑，以后新业务也可以部署在本区域内。 网络的外联也是比较多的，和服务器一样的情况是分散的比较开，也可以考虑将需要外联的业务及链路整合到一起，独立出来一个区域，将其专门的接入外联链路业务，在接入外联业务后经过一道或多道防火墙后才能进去其他区域访问服务器或终端。 经过对网络系统拓扑分析，首先推荐的网络优化方案是将现有网络系统上的业务整合，然后分区，每个区域都有自己不同的功能，每个区域负责自己的功能，在管理及维护系统时，判断问题故障有一个直观的判断及故障目标锁定的好处。n 数据集中的需求 满足全行数据集中的需要，网络骨干需要具有高速交换效率、高稳定性、高可靠性和可伸缩性，适应拓扑结构的变化。n 业务隔离的需求根据业务特点和重要级别，不同业务之间要求相互安全隔离，可以为不同的业务或应用系统分配不同的IP网段，并在各网段之间实现业务的隔离。如业务系统可划分业务网段、办公自动化网段、外接业务网段、语音网段、视频网段等，明确各类业务的优先级，从而在逻辑上将各类业务分开，并保证其可靠传输。n 网络分区的需求为简化网络中各部分的相关性，便于网络的实施及运维管理，在网络的构建中，通过定义不同的功能模块，将整体网络分为多个不同的功能区域，通过清晰定义不同功能区域的应用，来实现整体网络结构的可靠性、可扩展性、高可用性等。n 可管理性的需求网络的安全稳定运行离不开有效的管理，在设计时要求充分考虑网络的可管理性，要求能实现对包含网络设备、应用程序、服务器、数据库、存储、SAN交换机等所有设备的管理,。采用两级网管模式：集中监控、分权管理。即在数据中心建立网管中心，统一调度网络资源，各责任人管理所属机构网络，形成覆盖全行的分布式网络管理系统。2.2 改造后设计网络系统概述 根据现有网络系统现有业务，可以将网络系统分布成为一下几个区域： 互联网/VPN接入区负责外联分支结构接入、vpn拨入、互联网访问，以现有网络系统 中心业务服务器区一线生产业务服务器合并到一个区域接入、VMs和小机接入工作，如果业务不同分工的访问需求可以使用vlan技术将部分不同访问级别的业务隔离，配合acl的控制来进行业务级别隔离。 存储区提供系统服务器的存储工作，负责数据灾备工作。如果部署服务器虚拟化或桌面虚拟化本区域是必不可少的一个区域。 无线控制区（推荐）负责厂区、办公楼，等等地区的AP接入控制工作，统一的管理AP工作 网络管理区（推荐）负责数据中心网络管理工作 厂区接入区厂区和办公楼的终端、手持扫描器、手机等等终端的接入工作 不同的区域根据业务的不同都有不同的访问需求，将各个区域互联起来，最方便管理及高可靠性考虑，使用防火墙是最为妥当的设备。如今业界称之为 下一代防火墙的性能及处理能力以及是上一代防火墙的好几十倍，在网络转发，会话联立，会话半开，会话全开等等性能上也提升了好多。所以核心位置部署两台核心防火墙。 在现有网络系统中是有很多防火墙接入到了25M的电信互联网线路上，当经过分析发现其实都是有同一根电信的链路分支出来来的不同IP地址来提供服务，其实是可以将此部分整合成为2个防火墙A/S结构，来提供互联网访问/发布服务。整合后通过技术策略保持原有的安全服务可以保持原样不变。整合所有部署的服务器都归纳为服务区去，或许此部分是工作量最大的一个动作，但是规划的执行起来也没有那么复杂，通过vlan及ACL、route-map等策略可以保证到原有服务器享有的安全及被访问策略。在服务区如果考虑高可靠性的时候，建议采购新服务器核心交换机，对于服务器现对出一种DCE（无丢包）交换机，可以对服务器连接交换机可靠性。根据以上新一代数据中心网络的技术要求，必须对传统数据中心所使用的常规以太网技术进行革新，数据中心级以太网（Data Center Ethernet，简称DCE）技术由此诞生。DCE之前也被一些厂商称为汇聚型增强以太网技术（Converged Enhanced Ethernet，简称CEE），是兼容传统以太网协议并按新一代数据中心的传输要求，对其进行全面革新的一系列标准和技术的总称。因此，为达到比亚迪公司的新一代数据中心的建设目标，必须摒弃传统以太网技术，而采用新一代的DCE（CEE）技术进行组网。第3章 比亚迪网络系统技术实现方式分布汇聚层和接入层之间使用交换端口，实现二层交换。如前所述，当前的主流虚拟机软件，如VMware、Virtual Server等都需要在二层交换下实现虚拟机迁移，因此在数据中心接入层使用二层交换将方便虚拟机的迁移和调度。当前由于Cisco独特的VSS虚拟交换机技术和vPC跨设备端口捆绑技术的使用，可以实现在二层结构下完全没有环路，从根本上解决了生成树算法收敛慢、不稳定、故障多的问题，也使得在一个数据中心内二层结构下的可扩展性与三层结构没有根本的区别。如下图所示，只要经过适当设计，本项目接入层的二层部分将没有环路，快速生成树算法将只用于在误操作等极端情况下的防范手段。当IEEE的改进生成树协议或者IETF的二层路由协议技术成熟，或者直接使用思科当前就可以提供的OTV技术，二层结构还可以扩展到城域和广域网中去，扩大服务器虚拟化的调度范围，向云计算的理想迈进。分布汇聚层的智能服务机箱相关的地址和逻辑设计将在后面专项的智能服务介绍中详细阐述。3.1 绿色数据中心DCE技术的整合化、虚拟化和自动化本身就是在达到同样业务能力的要求下实现高效率利用硬件资源、减少总硬件投入、节约维护管理成本等方面的最佳途径，这本身也是绿色数据中心的必要条件。另外DCE产品必须在硬件实现上实现低功耗、高效率，包括l 利用最新半导体工艺（越小纳米的芯片要比大纳米的芯片省电）l 降低逻辑电路的复杂度 （在接入层使用二层设备往往要比三层设备省电）l 减少通用集成电路的空转（使用定制化的专业设计的芯片往往比通用芯片省电）l 等等由此可见，对于一台网络设备，在业务能力相当的前提条件下，越小的功耗就代表越先进的技术。在DCE设备一般可以做到维持三层的全业务万兆吞吐功耗小于25W、二层的万兆吞吐功耗小于13W。综上所述，在本次比亚迪公司新一代数据中心网络的建设中，将采用不同于传统以太网技术的DCE以太网技术，构建面向服务的高效能数据中心网络平台。3.2 局域网技术概况通过高速以太网技术为核心、清晰的层次化设计和虚拟网络的划分，是网络系统网络建设的关键。因此我们在网络系统设计中采用了成熟的万兆以太网作为系统骨干设计。目前，网络中最常用的媒体访问技术和交换技术主要包括：（一）IEEE 802.3/以太网IEEE 802.3/以太网是目前世界上运用最广泛的媒体访问技术。现有的局域网大多利用IEEE 802.3/以太网进行组网。IEEE 802.3/以太网是NOVELL网、Windows NT、HP LAN Server、UNIX网络、DECnet等低层所用的主要媒体访问技术，其组网方式灵活、方便，且支持的软硬件产品众多。IEEE 802.3/以太网支持的速率为共享型10Mbps。在目前和今后，IEEE 802.3/以太网仍然是组建用户端系统尤其是小型局域网系统最合适的组网方式。IEEE 802.3/以太网在组网时，根据不同的媒体可分为10Base-2（以同轴粗缆为传输媒体）、10Base-5（同轴细缆）、10Base-T（双绞线）及10Base-FL（光纤）。其中10Base-2、10Base-5物理上以总线结构组网；而10Base-T和10Base-FL利用HUB，物理上以星型结构组网。（二）交换以太网严格地说，交换以太网是一种技术，而并没有规定新的网络协议。它除了提供多个单独的10Mbps端口外，其支持协议仍然是IEEE 802.3/以太网。交换以太网作为今后最有前途的一种技术，其最大的优点在于： 与原有IEEE 802.3/以太网完全兼容。 提供多个独占的10Mbps端口，其速率总和为n10Mbps，克服了IEEE 802.3共享10Mbps带宽所带来的问题，如站点数增加、业务量扩大及多媒体应用造成网络效率下降的问题。 价格适宜，利用交换可取代桥和部分本地路由器，但价格更为便宜。因此，将交换以太网与普通以太网及高速网如FDDI、高速以太网或ATM相结合，是今后组建用户端系统的最佳方案。它对于站点数多、业务量大及多媒体的应用具有极大的优越性。当然，交换技术也可用于其它高速局域网，以提供更高的独占的高速端口。（三）100Base-T快速以太网100Base-T是由10Base-T发展而来，它们的主要区别在于网络的带宽提高了10倍，即100Mbps。从协议而言，它采用了FDDI的PMD协议，但其价格却比FDDI便宜。100Base-T的标准也由IEEE 802.3制定。目前只要是支持10Base-T的网络操作系统，均可支持100Base-T而且100Base-T和10Base-T的报文可不加修改地互相交换。由于采用与10Base-T集成，是一种既便宜又实用的适合于多站点、高业务量应用的媒体访问技术。（四）千兆以太网千兆以太网既是以千兆位的速度运行的以太网，它是得到开发并被广泛应用的基于快速以太网（100BASE-T）技术的网络产品的自然进化。它提供了1000Mb/s的网络带宽，使得各种机构具有能力迎接已经超负荷并仍在快速增长的网络基础结构的挑战。千兆以太网保留了IEEE802.3和以太网标准的帧格式，以及IEEE802.3的网络管理功能。对千兆以太网的管理对象、属性以及活动的定义方式也和10Mb/s与100Mb/s网络相同。（五）万兆以太网在这20年中，以太网由最初10M粗缆总线发展为10Base510M细缆，其后是一个短暂的后退：1Base5的1兆以太网，随后以太网技术发展成为大家熟悉的星形的双绞线10BaseT。随着对带宽要求的提高以及器件能力的增强出现了快速以太网：五类线传输的100BaseTX、三类线传输的100BaseT4和光纤传输的100BaseFX。随着带宽的进一步提高，千兆以太网接口粉墨登场：包括短波长光传输1000Base-SX、长波长光传输1000Base-LX以及五类线传输1000BaseT。2002年7月18日IEEE通过了802.3ae：10Gbit/s以太网又称万兆以太网。3.3 服务器计算中心网络结构根据业界企业网络最佳设计实践参考，在边缘节点端口较少的小型网络中，可以考虑将核心层与分布层合并，小型网络的网络规模主要由接入层交换机决定。但对于比亚迪公司而言，结合比亚迪公司的业务现状及发展趋势，我们可以看到未来几年内业务处于一个高速成长期，必须在本期网络架构中充分考虑未来的可扩展性。所以比亚迪公司企业内部核心网络层次结构必须具有以上严格清晰的划分，即具有清晰的核心层、会聚分布层、接入层等分层结构，才能保证网络的稳定性、健壮性和可扩展性，以适应业务的发展。比亚迪公司的业务应用特点又决定了核心层将相对接入的网络模块较少，只有楼层汇聚接入、数据中心汇聚接入、广域网接入等三块，如果采用单独的大容量物理核心设备将造成浪费，而如果采用低端核心设备则会对业务相对繁忙的数据中心汇聚形成瓶颈，也影响网络整体的稳定性。鉴于此，我们采用超大规模核心层设备DCE交换机作为核心，但虚拟化为两套交换机，一套用于全网核心，一套用于数据中心汇聚。这样做的优势如下：l 逻辑上仍然是清晰的两套设备，完全保持了前述网络分层结构的优势。l 在性能上实现了网络核心和数据中心汇聚交换机资源的共享和复用，非常好的解决了核心层数据量和数据中心数据量可能存在较大差异的问题。l 以较低的投入升级了数据中心汇聚交换机的能力（相当于可以与核心层复用4Tbps以上的交换能力），适于下一阶段要进行的数据中心双网融合的资源需求。l 减少了设备数量，降低了设备投入成本、功耗开销和维护管理的复杂度。 服务器区虚拟化服务的部署VMware vCenter Servers 让管理员可以使用标准化的模板快速调配虚拟机和主机，并利用自动化的补救操作来确保遵从 vSphere 主机配置和主机及虚拟机修补程序级别。集成的物理到虚拟机转换 (P2V) 可同时管理多个物理机、非 VMware 虚拟机格式以及物理机备份映像到正在运行的虚拟机的转换。利用 VMware vCenter Update Manager，通过自动扫描和修补在线 VMware ESX 主机和所选 Microsoft 及 Linux 虚拟机，强制实施对修补程序标准的遵从性。通过安全地修补离线虚拟机来减少环境中的安全风险，并通过在修补和回滚前自动拍摄快照来减少停机。3.4 整合能力3.4.1 一体化交换技术DCE技术的重要目标是实现传统数据中心最大程度的资源整合，从而实现面向服务的数据中心SODC的最终目标。在传统数据中心中存在三种网络：使用光纤存储交换机的存储交换网络（Fiber Channel SAN），便于实现CPU、内存资源并行化处理的高性能计算网络（多采用高带宽低延迟的InfiniBand技术），以及传统的数据局域网。DCE技术将这三种网络实现在统一的传输平台上，即DCE将使用一种交换技术同时实现远程存储、远程并行计算处理和传统数据网络功能。这样才能最大化的实现三种资源的整合，从而便于实现跨平台的资源调度和虚拟化服务，提高投资的有效性，同时还降低了管理成本。比亚迪公司业务的特点不需要超级计算功能，因此本次项目要实现存储网络和传统数据网络的双网合一，使用DCE技术实现二者的一体化交换。当前在以太网上融合传统局域网和存储网络唯一成熟技术标准是Fiber Channel Over Ethernet技术（FCoE），它已在标准上给出了如何把存储网(SAN)的数据帧封装在以太网帧内进行转发的相关技术协议。由于该项技术的简单性、高效率、经济性，目前已经形成相对成熟的包括存储厂商、网络设备厂商、主机厂商、网卡厂商的生态链。具体的协议发布可参见 FCoE 的相关Web Sites( )本次数据中心建设将做好FCoE的基础设施准备，并将在下一阶段完成基于FCoE技术的双网融合。3.4.2 无丢弃以太网技术为保证一体化交换的实现，DCE改变了传统以太网无连接、无保障的Best Effort传输行为，即保证主机在通过以太网进行磁盘读写等操作、高性能计算所要求的远程内存访问、并行处理等操作，不会发生任何不可预料的传输失败，达到真正的“无丢包”以太网目标。DCE在网络中以硬件及软件的形式实现了以下技术：基于优先级类别的流控(Priority Flow Control)通过基于IEEE 802.1p类别通道的PAUSE功能来提供基于数据流类别的流量控制带宽管理IEEE 802.1Qaz 标准定义基于IEEE 802.1p 流量类别的带宽管理以及这些流量的优先级别定义拥塞管理IEEE 802.1Qau 标准定义如何管理网络中的拥塞(BCN/QCN)l 基于优先级类别的流控在DCE 的理念中是非常重要的一环，通过它和拥塞管理的相互合作，我们可以构造出“不丢包的以太网”架构；这对今天的我们来说，它的诱惑无疑是不可阻挡的。不丢包的以太网络提供一个安全的平台，它让我们把一些以前无法安心放置到数据网络上的重要应用能安心的应用到这个DCE的数据平台。l 带宽管理在以太网络中提供类似于类似帧中继(Frame Relay)的带宽控制能力，它可以确保一些重要的业务应用能获得必须的网络带宽；同时保证网络链路带宽利用的最大化。l 拥塞管理可以提供在以太网络中的各种拥塞发现和定位能力，这在非连接的网络中无疑是一个巨大的挑战；可以说在目前的所有非连接的网络中，这是一个崭新的应用；目前的研究方向主要集中在后向拥塞管理(BCN)和量化拥塞管理(QCN)这两个方面。3.4.3 性能支撑能力为保证实现一体化交换和资源整合，DCE还必须对传统以太网的性能和可扩展性的进行革新。首先为保证三网合一后的带宽资源，万兆以太网技术只是DCE核心层带宽的起点。而正在发展中的40G/100G以太网才是DCE技术将来的主流带宽。因此，要保证我们今天采购的设备能有5年以上的生命周期，就必须考虑硬件的可扩展能力。这也就是说从投资保护和工程维护的角度出发，我们需要一个100G平台的硬体设备，即每个设备的槽位至少要支持100G的流量（全双工每槽位200Gbps），只有这样才能维持该设备5年的生命周期。同时从经济性的角度来考虑，如果能达到400G的平台是最理想的。另外存储网络和高性能计算所要求的通过网络实现的远程磁盘读写、内存同步的性能需求，DCE设备必须提供比传统以太网设备低几个数量级的端口间转发延迟。DCE要求的核心层的三层转发延迟应可达到30us以下，接入层的二层转发延迟应可在34us以下。这都是传统以太网技术无法实现的性能指标要求。3.4.4 智能服务的整合能力众所周知，应用的复杂度是在不断的提升，同时伴随着网络的融合，应用对网络的交互可以预见的是网络的复杂度也将不断的提升。这也印证我们的判断：应用对网络的控制将逐步增强，网络同时也在为应用而优化。因此构建一个单业务的简单L2转发网络并不是网络设备的设计方向；全业务的设备和多业务融合的网络才是我们所需要的环境。那么我们需要什么样的全业务呢，很明显Data Center Ethernet 是一个必备的项目，同时我们至少还需要其它的基本业务属性来保障一个多业务网络的运行，如：l 服务质量保证QoSl 访问列表控制 ACLl 虚拟交换机的实现 Virtual Switchl 网络流量分析 Netflowl CPU抗攻击保护