思科千兆以太網(wǎng)證券行業(yè)解決方案
Cisco證券行業(yè)解決方案 較大型的證券營業(yè)部，網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)一般可達(dá)上千個，交易時網(wǎng)上在線用戶達(dá)數(shù)百個。 近年來，隨著證券市場和營業(yè)部的飛速發(fā)展，許多舊有的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已不能滿足需 求。目前最迫切的問題，一是系統(tǒng)出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)“瓶頸”問題。行情“火爆”、交易量大時， 交易系統(tǒng)有發(fā)生“堵單”現(xiàn)象，營業(yè)部不得不限制交易期間股民的交割、查詢等基本服務(wù) ，影響了營業(yè)部的服務(wù)質(zhì)量和形象。二是網(wǎng)絡(luò)速度慢，系統(tǒng)不穩(wěn)定，影響了營業(yè)部交易 量的增長，也限制了業(yè)務(wù)的發(fā)展。 為了解決系統(tǒng)的上述問題，同時為營業(yè)部提供更為充分的發(fā)展空間，將來能夠擁有足 夠的帶寬為股民在網(wǎng)上提供多種增值服務(wù)，如“網(wǎng)吧”、多媒體信息服務(wù)和即時視頻新聞 服務(wù)等，目前已經(jīng)有很多較大規(guī)模營業(yè)部的網(wǎng)絡(luò)正在升級或改造為千兆以太網(wǎng)。千兆網(wǎng) 能提供更大的網(wǎng)絡(luò)帶寬和更快的交換速度，可以滿足網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)量和信息量的爆炸性 增長。同時，千兆交換機(jī)比百兆交換機(jī)具有更高的背板帶寬、更強(qiáng)的處理能力和更快的 交換速度，可以加快網(wǎng)絡(luò)主干的交換速度，從而提高整個網(wǎng)絡(luò)的速度，解決網(wǎng)絡(luò)的瓶頸 問題。 Cisco證券網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如附圖所示。 [pic] 附圖 要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，消除交換機(jī)的單點(diǎn)故障，必須采用硬件上的冗余，包括交換機(jī) 的冗余、交換機(jī)之間鏈路的冗余和服務(wù)器網(wǎng)卡的冗余。 1. 硬件冗余 采用2臺Catalyst 4912G作為網(wǎng)絡(luò)的核心層，交換機(jī)之間采用Cisco GEC（Gigabit EtherChannel）技術(shù)相連，提供高達(dá)4Gbps的無阻塞通道，兩者間既互為備份，又均衡負(fù) 載。 2. 鏈路冗余及容錯 在4臺Catalyst 5500交換機(jī)的超級引擎（Supervisor Engine Ⅲ）上增加一個2端口的千兆上連模塊（WS－U5534- GESX），并使用2條千兆鏈路分別上連到2臺中心千兆交換機(jī)（Catalyst 4912G），通過配置Spanning- tree的Cost參數(shù)，指定一條鏈路為主鏈路（Forwarding），另外一條鏈路將自動成為備 份鏈路（Blocking）。這樣，當(dāng)主鏈路或主鏈路所連的千兆交換機(jī)失敗時，Catalyst 5500將自動啟用備份鏈路，通過另一臺千兆交換機(jī)訪問行情服務(wù)器。同時，通過配置Ci sco的Uplink-Fast技術(shù)，可以使這一恢復(fù)時間縮短到1秒（缺省的Spanning- tree恢復(fù)時間在30秒以上），其結(jié)果是股民甚至感覺不到網(wǎng)絡(luò)上的災(zāi)難。 3. 服務(wù)器網(wǎng)卡容錯 在行情服務(wù)器上安裝2塊Intel PRO/1000千兆服務(wù)器網(wǎng)卡，分別連接2臺千兆交換機(jī)，利用Intel AFT技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)卡間的容錯，當(dāng)主網(wǎng)卡或該網(wǎng)卡所連的交換機(jī)發(fā)生故障時，服務(wù)器會立刻 將該網(wǎng)卡上的流量轉(zhuǎn)移到備份網(wǎng)卡上，這一過程不超過2秒，不會導(dǎo)致工作站下網(wǎng)，股民 不會有任何反應(yīng)。 以上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案能夠保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，做到任何一臺中心交換機(jī)的故障不會導(dǎo)致 整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓，并提供最快速的故障恢復(fù)方案，從根本上解決營業(yè)部面臨的風(fēng)險。 在已完成的證券營業(yè)部的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)改造中，Cisco系統(tǒng)公司主要使用了以下的技術(shù)。 1. Adapter Fault Tolerance（AFT網(wǎng)卡容錯技術(shù)）和Adaptive Load Balancing（ALB網(wǎng)卡平衡負(fù)載技術(shù)）。在行情服務(wù)器中安裝2塊Intel Pro/1000網(wǎng)卡，在NetWare Autoexec.ncf中啟動AFT技術(shù)，實現(xiàn)當(dāng)一塊網(wǎng)卡或網(wǎng)絡(luò)鏈路發(fā)生故障，另外一塊網(wǎng)卡立刻 接管，工作站沒有影響，不用重新啟動。 2. Cisco帶寬聚合技術(shù)（GEC）。GEC在2臺交換機(jī)間提供4條鏈路的連接最大8Gbps（4Gbps全 雙工）的并行帶寬，將多條千兆以太網(wǎng)接口組成一條邏輯通路（Channel）。主要功能包 括成倍增加帶寬和為線路冗余提供可靠性。 3. 在spanning tree標(biāo)準(zhǔn)中用到Cisco的Uplink Fast技術(shù)。實現(xiàn)在環(huán)型線路連接中，當(dāng)一條發(fā)生故障，迅速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的連通性，恢復(fù)過 程只有1秒鐘的延時。如果不采用這一技術(shù)，那么spanning tree的恢復(fù)過程需要40秒。 4. 采用Cisco的MAC地址限制技術(shù)。在Cisco交換機(jī)的端口上設(shè)置無盤工作站網(wǎng)卡的MAC地址 ，Cisco交換機(jī)可以在每端口最多設(shè)置132個MAC地址，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)用戶接入的安全保障，不 良動機(jī)者攜帶筆記本電腦也不能連入營業(yè)部網(wǎng)內(nèi)。 點(diǎn)評 文中給出的是針對證券營業(yè)部需求的具體解決方案。方案從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、鏈路、服務(wù)器 網(wǎng)卡方面進(jìn)行了容錯設(shè)計，采用帶寬聚合、Uplink Fast、MAC地址限制等獨(dú)特技術(shù)，達(dá)到了證券營業(yè)業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)提出的高可靠性、高實時性 、高安全性要求。此方案設(shè)計思路對于金融、軍工等對可靠性、實時性、安全性要求較 高行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具有借鑒意義。
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