淺析大型企業(yè)語音承載網(wǎng)的優(yōu)化與升級

李蕾

【摘要】 當(dāng)今社會越來越多的大型企業(yè)采用了Voip技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)模擬話機(jī)技術(shù)，然而隨著使用年限的增高，設(shè)備、線路老化，直接影響了承載網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸，用戶的正常通話。本文介紹了承載網(wǎng)優(yōu)化升級的目標(biāo)、改造方案，提出了優(yōu)質(zhì)、高效、可靠的改造方案。

【關(guān)鍵字】 Voip 語音承載網(wǎng) 虛擬化技術(shù) 堆疊技術(shù)

隨著通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，VoIP（Voice over Internet Protocol）技術(shù)逐漸取代傳統(tǒng)的電話技術(shù)應(yīng)用在越來越多的大型企業(yè)當(dāng)中。它是一種將模擬聲音信號經(jīng)過壓縮與封包之后，以數(shù)據(jù)封包的形式在IP網(wǎng)絡(luò)中傳輸技術(shù)。承載語音信號傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)質(zhì)量直接影響了用戶通話的優(yōu)劣，隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的增長，故障率也大幅增加，直接影響了用戶正常的通信服務(wù)，而安全問題也漸漸得到人們的重視，本文將從大型企業(yè)語音承載網(wǎng)中核心交換機(jī)、接入交換機(jī)、DHCP服務(wù)器、安全設(shè)備幾個(gè)方面的升級與優(yōu)化進(jìn)行分析與探討。

一、基本情況

原語音承載網(wǎng)主要包含：2臺H3C的S9512三層核心交換機(jī)、2臺DHCP服務(wù)器、IMC服務(wù)器均位于1層信息機(jī)房，1臺H3C的S7503安防交換機(jī)位于1層物業(yè)機(jī)房，174臺接入交換機(jī)分布于各樓層網(wǎng)絡(luò)間，物業(yè)網(wǎng)絡(luò)通過S7503接入。全網(wǎng)使用生成樹協(xié)議和初級堆疊技術(shù)確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

二、改造目標(biāo)

2.1更新核心交換機(jī)

采用更高配置的核心交換機(jī)替換原有的兩臺設(shè)備，提升設(shè)備的整體性能和運(yùn)行穩(wěn)定性，并利用交換機(jī)虛擬化技術(shù)，簡化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提升運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。

2.2更新樓層接入交換機(jī)

可支持雙電源、雙風(fēng)扇模塊運(yùn)行，支持熱插拔操作，為后期運(yùn)行及維護(hù)增加安全保障系數(shù)；具備更高級的堆疊技術(shù)和管理方法；具有更高的安全保密性能，自帶常見病毒防護(hù)功能。

2.3更換DHCP服務(wù)器

目前，DHCP服務(wù)器使用多年，利用兩臺設(shè)備實(shí)現(xiàn)企業(yè)話機(jī)終端IP地址分配的功能，不具備主備功能。新系統(tǒng)要保持現(xiàn)有DHCP服務(wù)器功能，采用更加友好、安全的操作、維護(hù)方式。

2.4增加安全設(shè)備

目前與物業(yè)網(wǎng)絡(luò)共用承載網(wǎng)，多次發(fā)生ARP攻擊等安全事故對語音系統(tǒng)造成影響和威脅，為增強(qiáng)安全可靠性，采用更高級可靠的統(tǒng)一安全網(wǎng)關(guān)，在保障網(wǎng)絡(luò)安全的同時(shí)，如遇到安全設(shè)備或端口宕掉仍可保證網(wǎng)絡(luò)暢通。

三、方案說明

3.1核心交換機(jī)

兩臺核心分別采用兩個(gè)網(wǎng)口以trunk方式進(jìn)行互連，并不是真正意義上的虛擬化，無法實(shí)現(xiàn)設(shè)備統(tǒng)一管理。同時(shí)，原核心交換機(jī)上采用VRRP冗余協(xié)議，當(dāng)主設(shè)備宕機(jī)后無法無丟包切換。

本方案在核心部分采用虛擬化技術(shù)，將兩臺虛擬成一臺，真正意義上的二合一。網(wǎng)關(guān)設(shè)置在兩臺核心交換機(jī)上，虛擬化后相當(dāng)于網(wǎng)關(guān)同時(shí)存在于兩臺核心上，設(shè)備宕機(jī)或光纖斷線時(shí)可以無丟包切換。

3.2樓層接入交換機(jī)

接入層采用的是一組交換機(jī)雙上聯(lián)分別連接到核心交換機(jī)。上聯(lián)設(shè)備啟用VRRP冗余協(xié)議，主備核心交換機(jī)各配有網(wǎng)關(guān)，同時(shí)對應(yīng)一個(gè)虛擬在用網(wǎng)關(guān)。當(dāng)一條上聯(lián)線路斷線后，會出現(xiàn)丟包現(xiàn)象。

本方案在全部樓層替換為更高級別交換機(jī)，一方面提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性，另一方面利用交換機(jī)堆疊技術(shù)將各樓層的接入交換機(jī)虛擬成1臺虛擬交換機(jī)，并將與核心交換機(jī)互聯(lián)的兩條千兆光纖捆綁，將原有“口”字形或三角形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在邏輯上變成點(diǎn)對點(diǎn)的“一”字形結(jié)構(gòu)，簡化了網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)、增加核心與接入交換機(jī)之間的帶寬，在單根光纖故障時(shí)可以確保正常語音通話質(zhì)量。

3.3 DHCP服務(wù)器

查看并記錄原DHCP服務(wù)器上地址使用情況，根據(jù)原DHCP服務(wù)器上DHCP地址使用情況，重新規(guī)劃后將地址池移動到新服務(wù)器或核心交換機(jī)上。

可采用兩種方案解決IP地址分配問題，一是采用兩臺DHCP服務(wù)器互為備份替換原有服務(wù)器，便于大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)配置、綁定、管理和備份，提高維護(hù)效率以及穩(wěn)定性；二是將DHCP服務(wù)從服務(wù)器上移到新核心交換機(jī)上，配置簡單，可以滿足小型網(wǎng)絡(luò)需求，同時(shí)節(jié)約成本。

3.4安全設(shè)備

物業(yè)網(wǎng)絡(luò)通過一臺S7503匯聚交換機(jī)匯聚后通過雙光纖鏈路接入到核心交換機(jī)，上行的兩條鏈路其中一主一備，匯聚交換機(jī)使用二層部署。由于物業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備獨(dú)立管理，如果出現(xiàn)ARP攻擊或者DDOS攻擊等均會對核心造成巨大的影響。

由于目前匯聚設(shè)備的網(wǎng)關(guān)在核心交換機(jī)中，因此先把網(wǎng)關(guān)下移至原S7503匯聚交換機(jī)上，然后在核心交換機(jī)與7503之間部署安全設(shè)備，物理上可采用直掛和旁掛方式，避免物業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的ARP攻擊，最大可能減少對核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的沖擊，同時(shí)減少物業(yè)網(wǎng)絡(luò)中DDOS攻擊和病毒入侵，避免造成語音媒體通信故障。為安全設(shè)備配置相關(guān)策略或雙機(jī)設(shè)備，保證設(shè)備故障時(shí)仍可保證網(wǎng)絡(luò)暢通。改造后邏輯拓?fù)淙缦聢D：

四、實(shí)施步驟

根據(jù)原有配置先對新設(shè)備進(jìn)行配置，通過核心一對一的更換、接入交換機(jī)一對一的更換，來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的整體替換。

4.1核心交換機(jī)的更換

首先將兩臺核心交換機(jī)在機(jī)房內(nèi)加電，初始化為1臺虛擬交換機(jī)，并完成VLAN、路由、端口的整體配置進(jìn)行初始配置。其次，再對原交換進(jìn)行配置備份，標(biāo)記線纜，關(guān)閉電源并下架，將新交換機(jī)上架加電，檢查配置無誤后，將光纖接回對應(yīng)端口，并進(jìn)行整體測試。

4.2樓層接入交換機(jī)更換

首先，備份全部樓層交換機(jī)的配置文件，并依據(jù)樓層交換機(jī)的分布、配置文件將新交換機(jī)統(tǒng)一配置并分組，做好標(biāo)記。其次，在樓層網(wǎng)絡(luò)間內(nèi)，將原有交換機(jī)及線纜做好臨時(shí)標(biāo)記，關(guān)閉電源、下架。安裝好新交換機(jī)后，先恢復(fù)上聯(lián)光纖并完成鏈路聚合配置，待配置檢查無誤、初步測試通過后恢復(fù)樓層信息點(diǎn)連線。至此，全部交換機(jī)的替換工作完成。

4.3 DHCP服務(wù)器的更換

為保證更換DHCP服務(wù)器過程中，網(wǎng)絡(luò)中IP不發(fā)生沖突，可采用新舊服務(wù)器同時(shí)在網(wǎng)為話機(jī)提供服務(wù)的方式，由于話機(jī)需要重啟后才能找到新DHCP服務(wù)器，可與按照VLAN分期分批更換交換機(jī)同時(shí)進(jìn)行，減少割接過程中話機(jī)重啟次數(shù)。在先后更換完核心、接入交換機(jī)后，增加安全設(shè)備，調(diào)試網(wǎng)管系統(tǒng)，對各個(gè)網(wǎng)元進(jìn)行智能管理。最后根據(jù)日?？赡艹霈F(xiàn)的故障，設(shè)計(jì)一系列破壞試驗(yàn)，驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

五、結(jié)論

在大型企業(yè)語音通信網(wǎng)絡(luò)中，承載網(wǎng)承擔(dān)著數(shù)據(jù)通信的重要作用。本文提出采用虛擬化技術(shù)減少核心交換機(jī)在特殊情況下丟包問題；利用交換機(jī)堆疊技術(shù)簡化原有網(wǎng)絡(luò)，確保發(fā)生光纖故障時(shí)用戶征程的通話質(zhì)量；探討了DHCP服務(wù)器及安全設(shè)備的更換方法及布放方法，提高了VoIP語音網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)質(zhì)化、可靠性、安全性。