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什么是小行星架构?

传统的大中型园区网络采用接入+汇聚+核心的三层网络架构,海量的接入交换机给网络部署和日常管理带来挑战;而小行星架构由中心交换机和远端模块组成,省去汇聚层设备,远端模块作为中心交换机的端口扩展模块,免规划,免部署,免管理。

小行星架构的诞生

随着网络数字化加速发展,传统园区网络架构面临着以下三个挑战:

  • 成本高:互联网、物联网的发展催生出越来越多的新型终端,网络经常需要扩展以接入更多的终端。当前的网络部署方式,交换机部署在楼层弱电间,连接接入点的网线通常埋在墙体中。如果扩展接入更多的终端,需要施工改造,重新布线,成本较高。
  • 带宽低:后疫情时代,远程办公、线上教学模式等业务的快速发展对网络带宽的要求越来越高,双绞线难以满足带宽的不停演进。
  • 管理难:园区多网融合成为趋势,网络越来越复杂,这使得网络管理变得愈发困难。

为解决上述问题,华为推出了全新的小行星架构。小行星架构由中心交换机,以及分布在各个办公室、敏捷岛、教室等信息点的远端模块组成,让网络的部署、运营更加高效。小行星架构具有如下特点:

  • 相比于传统的由核心层、汇聚层、接入层组成的三层组网架构,小行星架构采用由核心层、接入层组成的二层网络架构,终端可通过临近的远端模块灵活接入网络,无需中间节点,节省海量网线,极大减少了建网成本。
  • 基于光电PoE技术,中心交换机可以为远端接入单元提供300m长距PoE++供电。同时带宽可按需升级,满足未来10年的网络演进。
  • 小行星架构系统中的远端模块可当作中心交换机的一个模块,远端的端口扩展,免规划免配置,从而减少80%的管理节点。另外,小行星架构支持通过iMaster NCE-Campus控制器进行可视化配置,简化配置难度,同时支持通过iMaster NCE-CampusInsight进行智能运维,实时查看端口状态和端口流量,提高运维效率。
    小行星架构
    小行星架构

小行星架构的组成

小行星架构由中心交换机,以及拉远的远端模块组成,中心交换机与远端模块通过光电混合缆相连,提供300米的长距PoE++供电,也支持通过光纤或者网线相连。中心交换机与远端模块间基于私有XLDP协议进行通信和管理。

中心交换机

中心交换机(CS,Central Switch)是具备纳管远端模块能力的交换机,负责管理远端模块并做流量的集中转发,提供远端模块信息查询、配置下发、固件升级等功能。

远端模块

远端模块(RU,Remote Unit)挂接在中心交换机下行端口,是中心交换机的端口扩展。支持通过电源适配器进行供电,或通过中心交换机的PoE进行供电。支持挂墙、墙面管道、桌面多种安装模式。远端模板还具有以下特点:

  • 远端模块支持二级PoE能力,即将从中心交换机受电后,可以作为PoE设备给下挂的接入终端、AP等设备供电。
  • 远端模块免配置即插即用,通过中心交换机对远端模块进行配置和管理,提高远端模块的易用性。
  • 远端模块仅部署轻量化固件,启动速度比普通的交换机快。

光电混合缆

光电混合缆是一种集成了光纤和导电铜线的混合形式的电缆,可以用一根线缆同时解决数据传输和设备供电的问题。在小行星架构中,中心交换机和远端模块通过光电混合缆相连,用一根线缆同时完成对远端模块的数据传输和PoE供电。

XLDP协议

XLDP(eXtremely Lean Discovery Protocol极简发现协议)是中心交换机和远端模块之间通信的管理控制协议。

XLDP报文结构和各字段含义如下图所示。

XLDP报文格式


XLDP报文格式

小行星架构的部署场景

小行星架构有两种部署场景。新建场景中,中心交换机使用支持光电混合口的款型,通过第二代光电混合缆与远端模块连接,并为远端模块供电。存量场景,中心交换机可以采用普通光口,通过光纤与远端模块连接,远端模块通过电源适配器本地取电。如下图所示。

新建场景


新建场景
存量场景
存量场景

小行星架构的应用场景

小行星架构可以在简化网络架构、减少管理维护的同时,可以提供更多的接入端口,更大的供电距离,所以被应用在高校,企业办公等这种行业中。

在高校中的应用

在高校中,随着数据化的发展,教室内的终端类型越来越多,智能化越来越高,通常有多媒体计算机、智慧大屏、AP、摄像头、广播系统等。大量的终端就需要提供更多的接入设备,更多的接入设备就会占用教室的空间,同时存在安全隐患。为此,希望简化网络架构,同时提供更多接入接口。华为小行星架构可以满足该诉求。

  • 在楼栋机房部署一台或两台中心交换机,光纤双上行到学校中心机房核心交换机。
  • 每个教室部署一台远端模块,通过光电混合缆连接至中心交换机。
  • 每台远端模块接入AP、摄像头、PC等终端,支持PoE功能,为AP、摄像头供电。
高校应用场景
高校应用场景

在企业办公中的应用

企业园区的网络中,每个工位都需要有网口,且办公区内全无线覆盖无死角。园区有多栋楼,且有大量的实验室、库房和独立办公室,员工办公地点比较分散。每栋楼内办公地点分散,每层部署一台楼层交换机可能网线长度不够,需要规划两个弱电间,建网成本较高,如果直接在办公室部署交换机,噪声较大,严重影响员工的办公。华为创新的小行星架构可以解决以上问题。

  • 一个办公岛部署一个桌面款型远端模块设备,为办公电脑提供有线接入,同时PoE连接无线AP,提供无线覆盖。
  • 每栋办公楼部署一台或多台中心交换机,通过光纤直达各个办公地点、实验室等地点,解决网线长度不够的问题。
  • 办公室使用远端模块替换交换机,减少噪音。
企业办公应用场景
企业办公应用场景

小行星架构是如何运行的?

远端模块的上线流程

远端模板上电后,与中心交换机通过XLDP协议交互,完成远端模块的上线。在远端模块上线过程中,中心交换机与远端模块通过双向证书的相互验证,保证上线流程的安全性。远端模块支持10秒级的快速启动,整个上线注册过程在30秒内完成,做到真正的免配置即插即用。远端模块上线的具体交互流程,请参考《远端模块管理流程》。

远端模块的配置维护

远端模块由中心交换机集中进行配置运维管理,既可以在中心交换机上通过命令行进行配置、运维、管理;也可以借助华为iMaster NCE-Campus控制器进行图形化的业务配置运维。通过命令行可以对远端模块进行管理维护操作,请参见《管理远端模块》中的描述。

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  • 作者: 唐金华
  • 最近更新: 2023-06-26
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