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CRS-1推动CERNET向智能网络演进

CRS-1推动CERNET向智能网络演进

商业挑战

  • 打破带宽瓶颈,提升网络可用性
  • 面向视频等新应用构建强健的网络核心
  • 提升网络管理水平,完善运营机制
  • 构建下一代网络基础设施,促进创新研究

网络解决方案

  • 部署业界最高端的CRS-1运营商级路由系统

商业价值

  • 全面提升网络效能和运营能力,良好的投资回报
  • 鼓励协作和创新,为视频等新应用提供更好的支持
  • 为全国高等院校提供更高质量ISP服务

作为全国最大的公益性互联网络,中国教育和科研计算机网(CERNET)不仅为高等院校师生提供了信息高速公路,更成为面向下一代网络展开学术探讨和实践的园地。在网络变革潮流带来冲击和机遇的背景下,CERNET的网络创新对于中国互联网的发展具有重要的战略意义。

在不断涌现的创新应用背后,是健全的网络基础设施和完善的网络管理。CERNET全国网络中心设在清华大学,负责全国主干网的运行管理,其下还按照地区级、省级、校园网进行三级管理,将全国大多数高校的网络联为一体。近期,CERNET从全国到地方的多个节点上部署业界最高端的思科CRS-1运营商级路由系统,将其网络效能和运营能力提到一个新的层面。

打破带宽和管理瓶颈

CERNET作为非盈利性的网络,其使用率一直很高。2004年平均流量增长了2.6倍,2005年增长了2.8倍,流量的快速增长,对于创新视频应用的需求,再加上类似BT下载等点到点应用的普及,都对其网络带宽形成了巨大压力。据了解,在北京到武汉等几条线路上,CERNET主干网的使用率经常达到95%或更高,处于饱和状态。

“总体来看我们当然是鼓励更多的创新应用出现,但随着新应用的涌现,网络的性能和管理能力问题也就显得更加突出。因此,不仅带宽要增加,更重要的是网络要能够识别应用并加强控制和管理。”CERNET网络中心副主任李星教授表示。

近两年来,CERNET着手建立和完善起一套运营机制。通过利用更高的技术和管理水平来提供更好的ISP服务始终是CERNET的目标。CERNET决定部署思科CRS-1运营商级路由系统来升级其全国骨干网络的容量并且提高网络性能,满足网络带宽和管理的需求。此外,CRS-1能够将所有语音、视频和数据流量整合到同一个基于互联网协议(IP)技术的网络基础设施中,从而有力地支持了CERNET网络上各种创新应用的开展。被设计为可以持续运营10年的电信核心设备,CRS-1也为CERNET提供了良好的可靠性和投资保护。

线速转发举重若轻

“在此之前,我们已经多次与思科展开合作,包括采用了其高端的XR 12000系列路由器。思科公司的信誉和产品的可靠性使我们确信,一经部署CRS-1将会可靠运行。”CERNET网管主任李信满博士介绍,“实际上也确实如此。通过这次具有创造性的部署,我们极大地改进了网络各方面的效能。”

在实际应用中,CRS-1的优异表现让CERNET管理人员非常满意。全国38个省级结点之间几乎完全没有延时和丢包现象。李信满介绍:“主干网上北京和武汉之间的延时是18毫秒,这几乎就是光速通过的物理延时。”

让人更为印象深刻的是,为了加强网络的控制和管理能力,CRS-1还在每个端口平均配置了100多条访问控制列表(ACL),以实现对分组的智能识别和转发。这经常是在带宽使用率几乎饱和的情况下达到的,却完全不影响用户所需的高性能的实现。

网络管理:从DOS到桌面

在CRS-1和XR 12000系列路由器上,思科IOS XR网络操作系统都起到极为关键的作用。

引入了新的软件设计思想,模块化是IOS XR的关键创新之一。模块化的操作系统能够消除由于维护、升级或替换软硬件或意外情况造成的中断,从而完全避免服务的损失,保障了CERNET的系统持续运营。

在网络管理方面,IOS XR的图形化界面、模板(template)概念等也让过去很多通过命令行进行的管理操作变成了简单的拷贝粘贴。李信满打了个比方,如果说过去的IOS操作系统相当于DOS,IOS XR就是相当于Windows一样的革新。这一便利的价值不仅仅是节约时间,对于重要的网络核心,在受到病毒攻击或遇到意外的情况下,快速反应赢得时间往往就是操控局面的关键。

“我们很高兴看到,思科确实在朝我们用户所希望的情况去发展。思科对其产品系列的不断改进非常贴合我们的需求。”李信满表示。

完善机制:追求“四个9”的高可用性

CERNET完善的管理机制对于系统持续运营是必不可少的条件。李信满介绍,全国38个省级结点的网络主任每周一次召开视频会议,讨论结点运营维护情况,并定期将网络状况形成周报、月报。CERNET网络运营倡导“主动式网络管理”,在用户之前发现问题,将网络故障消灭在萌芽状态。

从网络可用性水平来衡量,目前,CERNET全国主要网络的指标都达到“三个9”以上。“三个9”(99.9%)的可用性意味着一个月断网时间不能超过三个小时,“四个9”则一个月不能超过四分钟——几乎就是插换一根线路的时间。网络设备的高可靠性和管理体制的不断完善,使CERNET正在向“四个9”的更高目标进发。

CERNET高可用的网络已经在教育信息化进程中扮演起关键角色。据了解,一年一度的高考招生工作都在CERNET上进行,从2005年开始,CERNET还将在其网络上开展研究生考试和成人高考的招生工作。

向智能网络演进

在预算有限的情况下,CERNET一直在和各种消耗带宽的新应用“竞走”,而CRS-1无疑让CERNET前进了一大步,从“温饱”水平迈进“小康”阶段。李星教授指出,CRS-1路由系统的部署使CERNET骨干网在性能、可扩展性、应用控制、可管理性和可用性等方面都得到强有力的提升,使CERNET能够向高校师生提供更多的服务。

在国家和地方共同投入下,到2002年底,CERNET建成了20000公里的DWDM/SDH高速传输网,覆盖我国近200个城市,主干总容量可达40Gbps;在此基础上,CERNET高速主干网带宽达到2.5Gbps。经过此次升级换代,主干网带宽起点进一步扩展到5G到10G。在此基础上,CERNET还计划将部分使用率达到95%的线路升级到20G甚至40G,以满足日益增长的主干网带宽需求。在健壮的网络基础设施支持下,CERNET还将继续倡导一系列创新应用,包括IPv6相关研究、大规模视频应用的开展等等。

思科中国公司首席技术官梁永健指出,网络智能化的趋势代表着业界未来数年的发展方向。“智能化信息网络”(IIN)使网络超越简单的连接功能,逐步实现在虚拟平台上应用和服务的集成,从而响应不同行业的客户需求。CERNET上各项创新应用和网络运营实践的成功开展,将为政府、电信运营商、大型企业和机构选择向智能网络的演进策略提供良好的借鉴。

关于CERNET

中国教育和科研计算机网(CERNET)是由国家投资建设,教育部负责管理,清华大学等高等学校承担建设和管理运行的全国性学术计算机互联网络。它主要面向教育和科研单位,是全国最大的公益性互联网络。

CERNET分四级管理,分别是全国网络中心;地区网络中心和地区主结点;省教育科研网;校园网。CERNET全国网络中心设在清华大学,负责全国主干网的运行管理。地区网络中心和地区主结点分别设在清华大学、北京大学、北京邮电大学、上海交通大学、西安交通大学、华中科技大学、华南理工大学、电子科技大学、东南大学、东北大学等10所高校,负责地区网的运行管理和规划建设。

CERNET省级结点设在36个城市的38所大学,分布于全国除台湾省外的所有省、市、自治区。

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