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juniper交换机方案参考模板

xxx园区网解决方案

JuniperNetworks

2010-1-18

目录

1网络设计原则

园区网交换网络作为银行网络重要组成部分，建设目标应该致力于能够提供一个灵活、先进和可靠的多业务平台，为银行网络进一步承载更多业务，建立自动化全网络的业务，降低企业运作成本，方便快捷的拓展市场，增强市场竞争力打下良好的基础。

我们在进行网络设计时，应着重考虑如下几点：

1）网络的可靠性

网络的可靠性是网络设计中需要考虑的一个主要原则。

在网络设计时，应避免网络中出现单故障点，并应该考虑在出现故障时的网络性能，通过网络设计减少故障对网络性能的影响。

2）流量的合理分配

由于银行网络的重要性，在网络的各个层面需要部署冗余的设备和链路，在网络中流量出入会存在多条可达的路径，随着企业网络流量的不断增长，不合理的流量设计会造成网络瓶颈的出现。

因此，网络流量的负载分担问题成为网络设计时需要考虑的一个主要因素，必须使网络的流量能够比较合理的分布在各个设备以及各条链路上。

3）网络的性能

园区网一般会成为承载多种业务的统一网络平台，其中必然有很多重要的业务，在强调带宽和吞吐量的同时，应该为重要程度不等的业务提供不同的服务质量保证。

因此，在网络设计时应该考虑网络性能的因素，使网络能够满足现有以及未来新业务对服务质量的要求。

4）可扩展性

随着IT技术的飞速发展，提升和改善企业业务运行效率以及竞争力的IT产品会不断推陈出新，而体系会成为企业生存、发展和壮大的必然装备，作为企业业务流量转发的重要部分，设计时应该充分考虑到网络的可扩展性以及对未来开展业务的支持。

5）高性价比

充分考虑网络的容量，合理配置设备和链路，除了一次性投资考虑，还应重点考虑设备后期运行和维护的费用。

6）网络管理的简易性

园区网交换网络的覆盖面广，设备数量众多，而且未来也有可能不断扩大规模。

网络管理的工作量是需要重点考虑的问题。

因此，在网络设计应该考虑网络管理的因素，尽量减少网络管理的难度和复杂性。

2园区网业务需求分析

园区网处在非常重要的地位，包含园区主要位置的一栋或者多栋相邻的建筑，一般是公司的总部或者主要站点。

企业大部分重要的服务和应用都分布在各个建筑甚至是很多楼层里面，而这些应用大部分都是需要在线运行的，园区网任何downtime或者效率低下都会导致企业受到损失。

Juniper的园区网交换解决方案旨在提供全面得安全、高性能、高可用的网络，保障园区网所有组件一直正常在线服务，从而提高生产力和客户满意度。

为了优化高效的商业运作，企业园区网必须提供如下高级别服务：

安全服务：

安全是所有园区网服务的关键，对网络和应用的访问是开放和普遍存在的，但是得保证牢固和可控制。

LAN连接服务：

提供多种接入方式，包括计算机、语音电话、PDA、监控摄像头、智能电话等等。

高性能服务：

园区网在任何时间满足所有应用的传送需求。

HA：

拒绝园区网的Downtime，提供99.999%的可靠性。

HA贯穿整个园区网，Juniper网络设备和软件提供成本高效的、特性丰富的和高可用的服务，并且提供集中化的管理服务以减少downtime和维护费用。

3Juniper的园区网结构设计

3.1园区交换网分层及功能

模块化的网络设计有助于适应网络的快速发展和更新，也能够灵活的实现新业务的接入，而不用重新改造网络。

合理层次化的网络结构符合模块化的特点，在网络的不同层面定义不同的功能，使得网络流量可以通过各层面设备独立的转发和负载均衡，同时可以简化管理和故障定位。

在园区网中，从桌面设备连接的接入交换到园区中心的核心层设备，可以根据建筑和楼层以及信息点的分布，可以将园区网从功能上分为三个层面：

接入层：

负责接入控制的边缘，为最终用户或者服务器提供接入园区网服务，例如PC、打印机、IP电话、监控摄像头等。

这是进入网络的第一个接入点，是对合法用户和设备实行认证的理想地点。

接入层也是对用户流量进行分类和实现端到端QoS控制的逻辑点。

为了实现不同类型的终端接入，接入层交换机应该具备L2转发、L3路由及转发、10/100/1000M端口自适应、POE、QOS、服务安全策略以及接入控制等功能。

汇聚层：

网络的分布层是接入层交换机的汇聚点，负责汇聚多个接入层交换机的连接和流量，围绕核心层部署，同时将流量中转给核心层。

由于汇聚层的位置重要性，汇聚层交换机必须支持高密度线速端口、HA硬件和软件特性。

与接入层的下联链路一般需要有冗余，向上的上联链路需要支持高带宽（比如万兆端口或者多GE端口），支持L3路由汇总、快速收敛和负载均衡。

核心层：

负责为汇聚层交换机和连接广域网的路由器之间提供牢固、可靠和高速的连接通道，实现园区网与分支结构或者Internet的流量中转。

这个层面的设备必须具备高密度的千兆、万兆线速端口和丰富的HA特性，有电源冗余、风扇冗余、交换矩阵冗余、冗余引擎，并且具有模块化的操作系统。

3.2xxx园区网详细设计

3.2.1网络拓扑

3.2.2拓扑说明

1.核心设备设计

选择两台JuniperEX8208作为网络核心设备

两台核心交换机设备之间采用2*10G捆绑互联

核心交换机通过万兆单模与生产网核心设备口字型互联，通过千兆单模光纤与出口路由器互联

2.安全设计

园区网划分为OA服务器区、A、B、C区办公以及信用卡区共5个安全区

每个区域出口部署2台JuniperISG1000设备作为区域出口防火墙；

2台防火墙以HA方式工作，通过冗余的心跳线互联

防火墙与核心交换机通过千兆光纤互联，4台设备口字型连接；

防火墙与各区域的汇聚设备之间采用光纤互联，4台设备口字型连接；

3.汇聚交换机设计

选择JuniperEX4200系列虚拟集群交换机作为园区网汇聚设备（各安全区的核心设备），根据实际需求选择EX4200-24F

B区办公与信用卡中心配置4台EX4200-24F设备，其他区域配置2台EX4200-24F设备；每个区域的4200设备通过128G的VCcable互联组成一台虚拟交换机，每台虚拟交换机通过2个千兆端口与出口防火墙口字型互联（OA服务器与A区办公通过多模光纤互联，其他为单模光纤）；

3.接入交换机设计

选择JuniperEX2200-48T-4G交换机作为接入交换机设备

EX2200-48T-4G提供48个固定的10/100/1000M接口和4个千兆SFP上联接口，提供基本的三层路由功能，同时所有接口二层、三层完全线速，满足园区网高性能接入的需求

每台EX2200交换机通过2个千兆光纤接口上联到汇聚层2台EX4200-24F设备上，由于汇聚设备是一台虚拟集群交换机，支持跨机箱的端口聚合；因此，建议2个千兆端口通过802.3ad聚合后上联，提高通道带宽和设备利用率；

3.2.3方案特色

3.2.3.1三层千兆到桌面

网络应用的不断增加和发展，伴随以太网技术飞速的进步，低速率的以太网10/100M端口已无法满足园区网高带宽的需求，从市场的发展来看，千兆已成为园区以太网的主流，而万兆以太网技术的成熟为千兆到桌面鉴定了坚实的基础。

考虑到园区网的特点，并满足未来业务发展的需要，建议从接入层开始部署功能全面的千兆交换机，淘汰低速的交换机。

在接入层交换机上全面开启L3功能，同时启用VLAN等L2特性。

接入层上联链路配置L3功能，而不会形成L2的环路，利用动态路由协议OSPF实现L3负载均衡和冗余，在出现链路故障的情况下可以实现亚秒级的收敛；而接入端口保持L2配置，仍然可以开启L2的特性。

接入层接口可以根据实际情况开启STP防止环路发生，不会影响到上联链路的收敛。

JuniperEX2200系列交换机硬件和软件支持强大的L3路由功能，不需要增加额外的费用，基础JUNOS软件就支持OSPF、ECMP，可以实现快速网络的收敛。

3.2.3.2集群交换简化网络结构

在xxx园区网设计中，汇聚层设备选用了JuniperEX4200-24F设备，通过集群交换机技术形成虚拟交换机集群，作为网络的汇聚层设备使用。

JuniperEX4200系列交换机支持虚拟机箱的集群技术，通过EX4200的专用集群接口或者上联的万兆接口，可以实现灵活的交换机集群功能。

VC技术实现了最多10台EX4200交换机的集群，集群后的交换机即作为一台逻辑上的模块化交换机，提供统一的配置、管理、维护、升级等功能，完全等同于一台独立的机箱式交换机。

相对于一般交换机的堆叠技术，VC集群技术具有如下的优势：

1.通过专用的集群线缆，集群交换机具有128Gbps的背板转发性能，大大由于目前其他厂家的堆叠技术的背板容量；

2.除了通过集群线缆实现交换机的VC外，还可以通过交换机的10GE上联接口实现交换机的VC，这极大的方便了位于不同地理位置的多台交换机之间的集群；

3.集群后的交换机即为一台独立的模块化交换机，集群不需要通过STP协议来避免环路产生；

4.集群后的交换机提供了电信级的可靠性，整个集群会选举出一台主用路由引擎和一台备用引擎，主备引擎之间可以通过NSR实现引擎切换0丢包；在集群中的一块引擎失效后，将自动在其他转发模块中选举出一块备用引擎，保持整个集群的双引擎，从而保障整个交换集群的高可靠性；

5.集群中除引擎模块外，其他交换模块作为转发模块，类似于机箱式交换机的接口板卡；每块板卡均具备本地的转发能力，整个交换集群构成一个完全的分布式转发的架构。

6.每个交换模块均可通过液晶显示屏显示相应的信息，包括交换机模块在集群中所处的插槽等信息，其使用方式与机箱式交换机没有区别。

7.VC集群中的不同交换模块上的端口可以灵活实现端口聚合port-channel的功能；

因此，通过VC技术，可以实现很方便地实现某个单体建筑内多台交换机的集群和统一的管理，此时的VC集群就可以当成一台单独的模块化交换机，提供动态的双引擎的高可靠性和分布式转发的高性能。

同时，VC相对于固定的机箱式交换机而言，具有更好的灵活性，可以减少CAPEX和OPEX，有统计表明，在1/6的机框式采购中，只有不到1/3的费用是用于有效的网络端口采购。

JuniperEX系列产品可以支持2到10台组成集群，所有的EX4200系列均支持集群技术，可以实现最多20个万兆端口和480个GE端口。

可以按需在线增加和减少集群的成员，不会影响其它成员的转发。

可以完全按照端口需求进行VC中交换模块数量的扩展。

另外，由于VC中的每个交换机都具有各自独立的上联GE或10GE接口模块，因此每个VC的双千兆或10GE上行接口可以分布在不同的交换模块上，避免由于一台设备的故障导致两条上联链路的终端，提供了更高的可靠性。

3.2.3.2高性能高可靠满足未来扩展需求

1．高性能

核心设备EX8208单台具有6.2T背板带宽，960Mpps包转发率，每槽位交换容量320Gbps，最大支持64个万兆或384个千兆线速接口；所有接口二层、三层完全线速转发。

EX4200-24F交换机单台具有88G交换容量，65Mpps包转发能力；集群背板带宽128Gbps；所有接口二层、三层完全线速转发

EX2200-48T-4G交换机单台具有104G交换容量，77.4Mpps包转发能力，所有接口二层、三层完全线速转发

ISG1000防火墙具备2Gbps（1518字节），1Gbps（64字节）千兆线速的处理能力。

2．高可靠性

设备自身的可靠性：

核心设备EX8208采用转发与控制分离的硬件结构，控制有专门的路由引擎，转发由板卡上的包转发引擎来实现，从设计上确保了设备的可靠性；本次单台设备配置了冗余的路由引擎、交换矩阵和电源模块，确保设备自身的可靠性；EX4200交换机通过虚拟集群技术，将多个单台的设备集群成为一台虚拟的模块化交换机，单个集群提供了主备引擎，冗余的电源，分布式的转发，实现了最高的可靠性；

网络结构可靠性：

所有关键位置均采用了双机冗余的方式；在接入上联到汇聚层位置；EX2200通过2个千兆端口捆绑后与EX4200VC互联，与普通的接入交换机上联模式相比，在提供了冗余性的同时2根线路可同时使用，扩展了链路带宽；

3．可扩展性

所有设备均为模块化结构设计，提供了足够的扩展性。

EX8208作为新一代核心交换设备，具备8个模块扩展插槽，可扩展支持64个万兆或384个千兆线速端口，能够满足园区网核心未来3-5年的需求；单槽位320G交换容量，未来可平滑升级支持8个线速100G接口；

汇聚设备EX4200通过虚拟集群技术，可支持最大10台设备的集群，每个集群最大可支持480个GE+20个万兆；可根据实际需要灵活扩展；

EX2200设备具备4个千兆上联接口（非COMBO），本次使用2个，在需要扩展上联带宽时可扩展1倍；

ISG1000设备是模块化产品，可支持最大12个千兆接口或2个万兆+4个千兆接口，具备足够的扩展性；ISG1k可支持硬件IPS模块扩容，实现防火墙与IPS功能的完美集成

3.2.3.3强大的QOS能力

xxx网络中有很多重要的业务和流量，在网络出现异常或者拥塞的情况下，这些重要的流量会遭受到冲击，可能会导致业务或者网络的不可用，为了保障这些重要流量和业务的正常运行，需要在网络中配置QOS策略。

园区网服务质量保障需要非常系统和完整的QOS解决方案和设计。

在传统的园区网设计中，受到很多厂商交换机QOS能力差的限制，很难整体部署QOS，只能是在个别节点或者个别链路上进行局部的配置，没有起到全网保障的作用。

JuniperEX全系列交换机基于ASIC技术，所有EX系列交换机的每端口都提供8个基于硬件的服务类别（CoS）队列。

同时还支持一组通用的排队、流量整形和拥塞管理算法。

利用这些机制，企业将能够支持各种类别的流量并制订粒度极细的QoS策略。

根据银行园区网的特点，建议采用以DiffServ为主的QOS技术，采用DSCP和IPPrecedence相兼容的标记方式。

接入交换机实现业务的分类、标记和带宽控制，汇聚或者核心交换机根据DSCP等级标记按优先顺序进行IP包的转发。

企业网的业务对网络传送的指标级别各不相同，这些指标包括时延、抖动、丢包，而这些指标会受到很多不确定因素的影响，依靠传统的网络方式很难控制。

包括一般来说，企业网中存在5种以上不同需求的业务。

比如：

网络控制信令流量（NC）、IP电话、视频会议、视频监控、实时业务、访问DC的流量、访问OA的流量和访问Internet的流量。

要保障和区分这些不同业务的服务质量，需要放入不同的队列进行调度，建议如下的队列规划：

业务种类

标记

带宽分配

调度方式

NC

7、6

5%

PQ

Voice

5

10%

PQ

Video

4

20%

PQ

Class1

3

10%

WRR

Class2

2

10%

WRR

Internet

1

40%

WRR

Other

0

5%

WRR

3.2.3.4全面的安全防护能力

Juniper网络EX系列以太网交换机完全兼容Juniper网络统一接入控制（UAC）解决方案，能够提供另一层安全保护。

产品首先实施用户和病毒检查，然后才执行端到端的、精准的安全策略，用于决定谁有权访问哪些网络资源，并通过实施服务质量（QoS）策略来确保业务流程的交付。

基于异常的集群威胁检测功能能够识别出并阻断分布式拒绝服务（DDoS）攻击，从而提供更深入的保护。

JuniperISG1000防火墙是目前在金融网络中应用最为广泛的千兆防火墙产品之一，其独特的ASIC产品架构，基于JuniperGigaScreenASIC设计，提供千兆线速的安全防护能力；同时，ISG系列独有的硬件安全模块支持，可以使用户根据安全防护的需要选择扩展，在不改变网络拓扑的情况下，方便的实现4-7层全面的千兆线速安全防护。

3.3xxx园区网所推荐设备

3.3.1JuniperEX系列交换机

✧运营商级可靠性

✧安全风险管理

✧网络虚拟化

✧应用控制

✧降低TCO

✧运营商公认的硬件和软件

✧威胁牵制和统一接入控制

✧虚拟路由和GRE隧道穿越

✧JUNOS和统一管理

✧应用可视性和服务质量

Juniper网络EX2200、EX4200和EX8200系列以太网交换机展示了五种关键特性，结合在一起构成了真正的企业级交换解决方案：

运营商级可靠性、安全风险管理、网络虚拟化、应用控制、降低总体拥有成本（TCO）。

✧运营商级可靠性：

一顺百顺，一通百通。

因此，Juniper网络EX系列以太网交换机使用被全球最大规模电信运营商网络所部署的、经过实践验证的相同技术——包括应用特定的高性能集群电路（ASIC）、系统架构和JUNOS™软件，从而构成了强韧的、经久耐用的、高度可靠的网络基础设施解决方案来为高绩效企业服务。

✧安全风险管理：

Juniper网络EX系列以太网交换机完全兼容Juniper网络统一接入控制（UAC）解决方案，能够提供另一层安全保护。

产品首先实施用户和病毒检查，然后才执行端到端的、精准的安全策略，用于决定谁有权访问哪些网络资源，并通过实施服务质量（QoS）策略来确保业务流程的交付。

基于异常的集群威胁检测功能能够识别出并阻断分布式拒绝服务（DDoS）攻击，从而提供更深入的保护。

✧网络虚拟化：

EX系列交换机采用Juniper网络集群交换技术，最多允许10个EX4200交换机互连在一起，并作为单一系统发挥作用。

通过集群交换技术，用户能够在一个经济高效的小巧平台中获得机箱式系统的可靠性、可用性和高端口密度，从而实现机箱式和可堆叠交换机的双重优势。

EX系列交换机还支持通用路由封装（GRE）隧道穿越技术，用于从远程位置向网络运行中心的监控产品发送镜像流量，以便集中分析、排除故障或构建相互隔离的重叠网络，因此不会遇到与生成树相关的问题。

✧强大的QoS：

为确保为应用流量合理地分配优先级，EX系列以太网交换机在每个端口支持强韧的8个QoS队列——足以为控制层、语音、视频和多个级别的数据流量提供独立队列，并为融合楼宇自动化和安全监控摄像机等其他网络留有空间。

✧降低TCO：

高可扩展的“按需购买，渐进扩展”架构，低功耗、低占地空间和低冷却要求的网络设计，通用操作系统，适用于所有Juniper网络产品的统一管理工具，所有这些优势结合在一起，能够帮助EX系列以太网交换机客户同时降低前期购置和后期运行成本。

高性能的高密度平台允许用户从小规模起步，然后循序渐进地实施增长，从而为拥挤的配线间和数据中心节省了宝贵空间，同时降低了能耗和冷却等循环成本。

利用整个交换机系列中统一部署的通用JUNOSTM软件版本，EX系列以太网交换机可确保在整个基础设施中的一致实施并缩短学习过程。

统一管理工具则能够合并系统监控和维护工作，既省时又省钱。

Juniper网络EX系列以太网交换机的这些属性结合在一起能够提高网络的经济性，允许企业减少用在网络基础设施上面的投资和时间，将更多资金和精力用在创新技术上以便获得竞争优势。

3.3.2EX2200系列交换机

固定配置的Juniper网络EX2200系列以太网交换机是简单的、经济高效的独立交换机，适用于低密度的分支办事处和区域办事处。

EX2200交换机部署在配线间，为用户和IP产品提供网络访问服务，并能够为现在的融合网络提供简单的即插即用10/100/1000BASE-T连接。

Juniper网络EX2200系列以太网交换机提供24和48端口两种配置，以便满足大多数分支办事处对端口密度的要求。

固定的4端口千兆以太网（GbE）上行链路模块支持具有可插拔的SFP模块，可用于高速连接汇聚层交换机及路由器等上游设备，从而为大型企业网络中的远程办事处或者楼宇网络中的单个楼层提供灵活解决方案。

✧融合通信及以太网供电

Juniper网络EX2200系列以太网交换机在设计时注重满足融合通信网络的需求。

24和48端口平台都提供全部以太网供电（PoE）选项来支持网络电话、闭路摄像机和无线接入点等IP产品。

每个EX2200系列交换机都能为每个PoE端口提供全部的15.4瓦电力，从而避免了设置问题，使IT人员无需再为公平配电而产生顾虑。

全部（所有端口）和局部（8个端口）PoE选项可确保解决方案优化用于部署在所有环境中。

✧简化维护工作

大多数分支和区域办事处都没有配备资深IT人员。

EX3200系列交换机允许不了解技术知识的员工轻松开展基本的维护工作，以确保网络的正常启动和运行。

✧Juniper网络一致的操作系统

与所有EX系列交换机一样，EX2200平台也与Juniper网络路由器运行相同的JUNOS软件，并使用经过实践验证的相同技术，因此是真正的企业级交换机，提供运营商级可靠性来轻而易举地满足客户要求。

3.3.3EX4200系列交换机

Juniper网络EX4200系列交换机是真正唯一的一款强大产品，小巧的外观能够高效地提供机箱式系统的最佳特性。

EX4200系列交换机设计用于部署在接入层和汇聚层，提供24和48端口10/100/1000BASE-T两种配置，全部或局部PoE以及可选的千兆以太网和万兆以太网上行链路模块。

此外，EX4200系列还提供基于100BASE-FX/1000BASE-XSFP的24端口平台，以便为千兆汇聚部署提供所需的远距离光纤链路。

✧集群交换

允许根据需要扩展端口密度的集群交换技术是EX4200系列交换机从市场中脱颖而出的真正原因。

使用集群交换技术，您最多可通过每秒128千兆（Gbps）的背板将10个EX4200系列交换机互连在一起，构成一个最多支持480个10/100/1000BASE-T端口，以及40个千兆以太网或20个万兆以太网上行链路端口的虚拟交换机。

互连在一起的EX4200交换机作为一个逻辑设备发挥作用，共享通用的操作系统和配置文件；用户可像对待机箱式系统那样管理和运行集群交换配置，从而大幅度简化系统运行、维护和故障排除工作。

EX4200系列交换机允许企业一开始先部署1RU交换机，然后随需求的增长循序渐进地添加新单元，从而避免与机箱式解决方案相关的前期投资过高现象。

由于企业只根据需求添加交换机，因此，电费和冷却成本也保持在最低水平，从而降低了后期运行成本。

✧高可用性

Juniper网络EX4200系列交换机还提供与机箱式解决方案相同的高可用性，包括冗余的、可热插拔的内部电源及现场可替换的风扇托架。

风扇托架上带三个风扇——冷却整个交换机只需两个风扇——能够大幅度提高网络化应用的可用性。

电源和风扇托架是整个EX4200系列的通用组件，因此您可将备件保存在现场以便缩短平均修复时间。

在集群交换配置中，平滑的路由引擎故障切换（GRES）能够在主用路由引擎故障停机后确保网络继续运行，不会丢失关键数据。

JUNOSTM软件能够自动分配主备路由引擎，确保控制层功能的有序传输。

✧经济高效的替代方案

EX4200系列交换机是面向机箱式系统的经济高效的替代方案，能够真正提高网络的经济性。

实际上，对于需要48个千兆以太网SFP光纤端口和4条万兆以太网上行链路的典型的汇聚环境来说，2个24端口EX4200交换机即可提供与大多数畅销机箱式解决方案相同的线速端口密度和功能——但规模只有后者的1/6，功耗仅为1/5，成本仅为1/3。

东侧配线间

西侧配线间

一个集群交换系统

第N层楼

使用集群交换技术，可将多个EX4200系列交换机互连在一起，以便跨越多个配线间、楼层甚至楼宇来创建一个逻辑设备。

3.3.4EX8208交换机

模块化的Juniper网络EX8200系列T级别以太网交换机提供高性能、高可扩展的解决方案