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随着网络应用的不断发展,园区网络逐渐体现出四个特点:1、信息点接入种类和数量增多;2、接入方式和使用习惯需要更灵活;3、既存在业务的差异化安全要求,又存在业务融合的发展趋势;4、日益膨胀的信息系统规模对于网络可靠性以及技术支撑力量带来更大的压力。

而云计算、物联网等技术发展趋势又对园区网络提出了随需接入、海量节点、业务隔离等的需求。

随着技术和标准的逐步发展,出现了大量的在园区网中广泛应用的技术,VLAN、ACL、、STP、MSTP、VRRP(VRRPE)、MPLS VPN、IRF2……,层出不穷的技术具有什么样的关系,具有什么价值,需要深入的分析和比较。

H3C虚拟园区网解决方案,正是针对于信息系统的网络需求,考虑物联网、云计算等建设热点的网络需要,并结合园区网技术的发展趋势,形成了园区网络的系统建设思路。从2008年开始逐步推出了虚拟园区网1.0和2.0的解决方案,解决了园区网络的一系列问题。

解决方案

H3C虚拟园区网解决方案,有着全虚拟化的网络架构、网络服务的统一承载、轻量级网络管理的特点。



图1虚拟园区网的整体部署

特点一:全虚拟化的网络架构体现在对于网络的横向整合、纵向隔离和防火墙等网络服务的虚拟化部署,希望将网络基础设施、网络服务虚拟成为可动态调配的资源;

其中横向整合的虚拟化技术,是在园区网内部署IRF2技术,达到简化网络、灵活扩展的目的,并提供更高的可靠性。



图2 端到端的企业网络IRF2架构

如图1所示,在园区网络架构中,使用IRF2技术分别在网络汇聚与核心层各自进行横向整合,将多台冗余设备虚拟化为单台逻辑设备,形成一个网络管理与转发节点;在网络接入层复杂的接入环境中实行IRF2整合,将多达9个的物理网络节点虚拟化为单台设备,完全消除接入层环路,并形成捆绑链路的高带宽和可靠性上联。在这样的虚拟化下,网状的企业园区网络形成了一个非常简洁的架构,网络各层之间通过捆绑的单逻辑链路互联,消除了环路。不再需要在接入层设计复杂的生成树协议,也不再需要在变成单一逻辑节点的客户端接入网关上运行VRRP协议。

全虚拟化的网络架构的纵向隔离是指支持网络虚拟化分区、实现用户组业务的逻辑隔离,技术选择可以包括VLAN、GRE、VRF逐跳、MPLS L3/L2 VPN等。

对于一些中小型园区,网络设备层次少、结构简单、业务划分关系固定,非常适合VRF-VRF方案。对于大型复杂园区,更适合使用MPLS L3 VPN技术建立虚拟化园区网络。MPLS L3 VPN技术成熟、控制灵活,对于虚拟网络间的互访业务能够提供很好的支持。由于在大型园区内部,无论业务系统集中还是分布部署,都可能存在跨VPN的业务互访和资源共享,VRF-VRF、GRE等隔离技术无法很好地支撑这种业务访问模式。MPLS VPN依靠路由、接口VPN实例绑定关系建立VPN通道进行通信,通过路由的引入引出控制策略,实现VPN间灵活的互访,并且能够支持可靠性检测、多路径负载均衡等技术,所以更适合网络规模大、设备台数多的组网应用环境。



图3 端到端的企业网络IRF2架构

全虚拟化的网络架构中的网络服务的虚拟化指的是FW、IPS等网络服务模块可以虚拟化的方式部署,通过IRF2整合,将多个机框式交换系统整合在一起,逻辑上形成一个大的交换系统,在这个系统中,无论安全模块部署在组内的任何一个框上,都能够被本组的其他框所共享,每个机框上行流量都能够基于本身的需求进行安全处理,而不必关心这个安全模块部署在哪个机框上,同时,在路由表项,安全策略等方面,对于不同的业务可以给予不同的保障,真正实现了按需分配,组内共享的安全资源化,俗称为“安全模块一拖N部署”。不但如此,还可以通过一分多的虚拟化技术,使不同业务或用户群在同一个IRF2组内共享相同的安全硬件,而在逻辑上进行隔离,降低了建设成本,提高了安全服务的调度能力,为业务的灵活部署提供有效的支撑。



图4 网络服务的虚拟化

特点二:网络服务的一体化能够确保每个用户组能够获得正确的服务,并进行集中的管理和策略控制,从而灵活的在各种接入方式下进行业务的按需部署。

部署了IRF2的接入环境可以提供丰富的网络服务设计,以对业务部署提供更好的支持。IRF2架构下的设备都支持H3C EAD端点准入安全解决方案,提供企业园区全面安全接入能力,通过基于身份的网络准入和动态策略下发,解决园区内移动办公应用的问题;PoE功能已经成为接入交换机的基本功能,同时随着新技术标准的不断推出,后续IRF2下将支持中、高功率的PoE标准,从而可提供企业网络有供电要求的各类新业务需求,如视频瘦终端(如PoE受电的终端)、视频电话、语音电话、无线接入AP等;集成的Voice VLAN功能为部署IRF2接入的IP语音提供了便利。

同时,通过MPLS VPN的部署,解决了多网融合,共用同一张物理网络的环境下IP地址重叠的问题,并为各种应用搭建了端到端的业务通道,并通过IRF2的部署,避免了双PE(MPLS VPN中的概念)情况下CE双上行规划的问题;组播VPN等网络服务的部署解决了监控业务在园区网络中融合组网和后续OA互通等问题……

特点三:轻量化的网络管理体现在全虚拟化的网络架构下的全图形化管理和接入层零配置等诸多实用的管理手段。

全虚拟化网络架构使得网络中设备的管理节点数量大幅度降低,并彻底消除网络环路,天然简化了后期的管理。更通过iMC统一管理平台、MPLS VPN Manager对全网设备、用户、VPN业务进行图形化统一管理和监控,降低管理难度和运维成本。针对园区网络接入层设备基数大,部署、实施、维护难度巨大的特点,H3C率先在园区网络中大规模推广接入层零配置的解决方案,开箱即用的特点,有效降低了园区网络的运维成本。

方案优势

•H3C虚拟园区网解决方案是真正随着应用发展的长期演进的解决方案,包括但不限于如下的技术特点:
•采用IRF2和MPLS VPN技术分别实现了横向整合和纵向隔离的网络虚拟化,和FW等网络服务虚拟化相结合,构建了园区网络的虚拟化网络架构。
•在虚拟化网络架构下对于安全、无线、组播、IPv6等全业务的承载,保证了不同业务的差异化网络需求。
•采用EAD解决方案确保接入用户的合法性和安全性,并能够根据用户身份动态授权;
•采用iMC管理平台,MPLS VPN Manager全图形化的管理,更结合接入交换机的零配置部署,有效降低总体拥有成本;
•将终端软件、网络设备、安全设备、管理平台进行有机的整合,提供整网安全联动的自动化处理方案;


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