突发大流量网络分析与建议
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低端主流销售设备的突发能力测试结果(1518字节)：
3100: 130（单端口），多端口无明显下降） 5100: 179（单端口），多端口无明显下降） 3600: 869（单端口），多端口无明显下降） 3610： 3k（单端口）， 多端口有明显下降（12端口情况下降为420） 5600： 333（单端口），多端口有明显下降（12端口情况下降为40） 55SI： 465（单端口），多端口有明显下降（ 48端口情况下降为55帧） 55EI： 465（单端口），多端口无明显下降）
突发能力定义：
突发能力是设备处理突发流量的能力，其处理能力的大小和设备的包缓存大小紧 密相关，也和设备的描述符的多少相关。由于实际传输的都是1.5k的大包，所以 描述符的影响偏小，下面重点考虑包缓存。
我司低端交换机的包缓存大小(单位：bytes)：
交换机
S3100- S3100-
SI
EI
S3600
S3610
小结: 通过设置S5100的突发模式，目前设备能够正常运行 为了设备长期稳定运行，需要适当控制网络规模 级连模式下，尽量避免1000M 100M混合接入
目录
突发大流量网络问题分析 突发大流量组网建议 “上海达丰电脑厂”案例分析 “昆山仁宝电脑厂”案例分析 “运营商智能网系统”案例分析
突发大流量网络的数据模型
简单数据模型: 1、通过网卡PXE网络启动 WINPE，向SERVER请求下载 安装系统 2、交换机通过IGMP SNOOPING，创立组播转发表， PC通过组播方式下载包括操作 系统在内的软件包 3、下载完毕，PC安装操作系统。
整个安装过程自动完成，不需要 人工参与。
低端交换机突发能力
S5150C
S5150C
…
…
…
…
突发大流量网络的组网案例一昆山仁宝项目
项目重传问题分析： 如果下联的笔记本都用1000M 连接S51，很少出现重传或者 错误报文。但是，如果1000M 100M混接，当上行GE口的流 量向FE转发的时候就有突发 流量，在突发流量比较大的情 况下，超过S51的包缓存能 力，就会丢包。
小结: S3100-SI buffer太少, 不适合此类应用 S3100-SI无acl功能, 无法区分控制报文、协议报文优先级，对于广播、 组播的优先级没有办法区别控制 此类网络需要设备支持完善的“广播/未知组播/单播”抑制功能
目录
突发大流量网络问题分析 突发大流量组网建议 “上海达丰电脑厂”案例分析 “昆山仁宝电脑厂”案例分析 “运营商智能网系统”案例分析
注意：如果设备不是工作在突发流量模型的网络中，请不要打开突发模式。
目录
突发大流量网络问题分析 突发大流量组网建议 “上海达丰电脑厂”案例分析 “昆山仁宝电脑厂”案例分析 “运营商智能网系统”案例分析
突发大流量网络组网案例一上海达丰项目（教训）
➢S3100 GE连接S95，S95之间 GE捆绑，核心S95和SERVER GE连接 ➢Notebook 100M连接S31SI， 另有部分3COM交换机。 ➢IMS 和imgit是天津百维软件公 司开发的操作系统的映像下载服 务器 ➢每个系统共挂接30多台S31， 每台S31下挂20台左右的 notebook。 ➢每个imgit服务器提供约6个 image供下载，也就是需要6个组 播组，整网约50个组播组 ➢核心S95开启PIM，其它交换机 开启IGMP SNOOPING
...
…
IMS IMGiT
...
Dhcp srever
…
S3126C-SI
3COM 17206
S95
…
S3126C-SI
S95
S3126C-SI
突发大流量网络组网案例一上海达丰项目（教训）
项目出现的问题：
➢S3100-SI组播流量的突发承受 能力不足 ，导致过多的流量重传。 ➢广播域 过大，大量的广播报文占 用buffer,降低了设备的突发能力。 notebook上电无法申请到ip地址， 原因是网络中的未知组播报文 挤 掉了DHCP的交互报文。通过设置 GE口的对入口的未知组播（含未 知单播报文）和广播报文进行抑制， 可减轻部分问题，但是无法完全解 决问题。
目录
突发大流量网络问题分析 突发大流量组网建议 “上海达丰电脑厂”案例分析 “昆山仁宝电脑厂”案例分析 “运营商智能网”案例分析
突发大流量网络的需求分析
应用现状分析： 目前,大型电脑代工厂的年生产率都在千万台以上,这就要求对电脑系统 软件进行批量的安装和设置,需要建设生产线的交换网络,以便从SERVER 上下载系统系统并且安装。初期的交换网络采用点到点的单播通信,随着 电脑厂生产能力的扩大和系统软件的复杂程度的增加,需要下载的数据越 来越大，现在安装一个操作系统可能需要下载10G到30G的数据。因此, 需要以单点到多点的组播通信替换点到点的单播通信,以便提高网络传输 效率,节省带宽. 小结： 流量大，突发流量多是此网络的典型特征，对交换机的要求是支持组 播，并且支持很强的突发应对能力，对其它特性没有过多要求。
1000M设备，三层优选 S5500EI，二层设备可以选用S5100。 对于S5100的组网建议，请参考“昆山仁宝电脑厂”案例。
组网建议
建议星型组网
组网包括星型和级连两种，星型组网数据转发路径短，级连组网的远端设备路径长，转发时延长，单点 故障可能影响整个网络的通信，因此建议星型组网。
即使星型组网，也应该注意：
S95 drop
S31
突发大流量网络的组网案例一上海达丰项目（教训）
上海达丰问题处理：
由于S3100-SI芯片本身的buffer能力的限制，当notebook增多，网络扩大时， 无法根本解决问题。研发已经多次派人现场支持，但仍然无法彻底解决问题。后 续需要操作换成S3600系列产品。基于S3100系列产品在这个网络所暴露出来的 系列问题，后续类似的组网环境请不要选择S3100系列产品。
注意：类似组网的问题，很难完全避免，只能靠合理的组网和合适的规划才能减 少问题的发生。如果后续市场有相关行业的项目需求，请一定知会我司研发一起 评估，并请参考研发的设备选型和组网建议。
交换机配置命令建议
如果设备需要在突发流量模型的网络中使用，需要配置命令：突发 mode。 #burst-mode enable ***用来打开突发 模式*** #undo burst-mode enable ***用来关闭突发模式***
出现的问题分析：
交换机下挂的笔记本在下载操作 系统时，客户端retry明显比cisco 设备下挂的多，同时端口错误包 比较多。
近期客户8台S5100通过10ge口 连接的下载系统大批量下线，客 户产线受到影响。研发派人已经 定位问题，是由于一台设备的万 兆口的单板造成的，属于个体硬
件故障。
IMS IMGiT
突发大流量网络的特点总结
1. 业务比较单一, 带宽占用大, 业务能占用全部带宽； 2. 加工组合模式多样，可能同时加工多种类型笔记本，因此组播组比较多，比如
FE/GE方式混合连接终端, 多个image同时加载等； 3. 服务器使用突发方式发送组播流量, 对交换机Buffer要求大; 4. 设备功能要求简单，使用纯二层功能，接入交换机需具备IGMP Snooping功能，如
由于交换机上下行带宽的不对称 性，在同时发出请求的用户比较 多的时候，很容易产生突发流量。 造成丢包，所以业务也会大受影 响。
经过现场测试，老的交换机中 S3000EI系列测试结果较好， S5000/S3500测试效果较差。总 的来说，还是包缓存的原因。
Client
server Lan switch ……
突发大流量网络的组网案例一昆山仁宝项目
S51之间10GE级连
S51 GE连接服务器
S51GE或者FE下接notebook
现网级连的S51已超过8台，客 户希望能接更多
每个server 8组组播源，每台 S51需要带40多个笔记本
IMS IMGiT
S5150C
…
…
S5150C
…
…
突发大流量网络的组网案例一昆山仁宝项目
Server
drop
GE S5150C-1
S5150C-2
10GE
GE
FE
GE FE
…
…
昆山仁宝项目总结：
昆山仁宝项目问题处理： 近一年来，仁宝局点运行正常，最近的一次事故，经过研发出差定位为单 板故障。客户后续仍然希望能够扩充级联设备的台数，增加Server和组播 组的数目，这个希望一线人员能够引导，避免网络过大。
1、控制广播域的大小，过大的广播域会造成 广播报文泛滥
2、控制CLIENT的连接数目和server的数目以 及组播组的数目。
如果级连组网，更应该：
1、控制级连台数
2、控制CLIENT的连接数目和server 的数目以及组播组的数目。
…
组网建议
在选用1000M设备组网时候，强烈建议接入采用同一速率形式，都是1000M接 入或者都是100M接入 每台Server的组播组不要超过8组，级联组网下的设备控制在10台以下。每台 设备下接入的用户48口设备控制在30用户以下，24口设备控制在18个用户以下 建议调整下服务器的速率参数，合适的速率反而会增加生产效率
Client
附录：百维软件简介
系统架构： IMGiT 下载服务器：
需要安装IMGiT Service, 为 客户端提供下载服务；在客 户端请求映像不存在时，可 自动从IMS读取；映像/磁盘 空间自动管理，无需人工维 护；
IMS 服务器： 专门用于集中存放映 像，供IMGiT下载服 务器读取；无需安装 服务；
S5600
Buffer size
256K
384K
32M(外挂) 32M(外挂) 3M/6M
交换机
S5100- S5100- S5500- S5500-
SI
EI
SI
EI
Buffer
375K/750 125K/750K 2M/4M
2M/4M
低端交换机突发能力
突发能力测试模型：
1、用Smartbits等流量测试仪器，GE口打入single 突发组播 流量，单个或者多个FE接收 2、交换机上开启IGMP SNOOPING协议 4、不丢包情况下的FE收到的最大的single 突发报文个数，即 突发能力
…
IMS IMGiT
...
Dhcp sreverM 17206
S95
…
...
S3126C-SI
S3126C-SI
S95
突发大流量网络组网案例一上海达丰项目（教训）
组播突发能力不足，导致重传的原因分析：
由于S95 GE连接服务器，S31 GE连接S95，而 S31下行FE连接Notebook.这样,当组播开始下 载，突发流量可能超过100M，需要S3100用包 缓存暂时存储超出部分的报文，等先前的报文 调度完成后再转发。但是由于S31系列的交换机 的包缓存只有256Kbytes，缓存功能相对较弱, 所以，当Notebook比较多，突发流量比较大的 时候，容易导致丢包，严重的情况下，则会导 致下载失败。
突发大流量网络的组网案例一智能网项目
智能网系统中UDP流量模型：
Switch GE连接SERVER
Switch FE连接Client系统
客户通过无线系统发请求到 Client系统，client系统转换客户 请求到Server，Server回应大量 的UDP报文给Client,Client把数 据再转发给客户。
GE FE
目录
突发大流量网络问题分析 突发大流量组网建议 “上海达丰电脑厂”案例分析 “昆山仁宝电脑厂”案例分析 “运营商智能网”案例分析
突发大流量网络推荐设备
根据测试结果，设备选型建议如下： 100M系列设备中，优选3600系列,不建议再选用31系列。
S3100系列可能会引起的问题，请参考后面“上海达丰电脑厂”案例
果上游无查询器，需要设备具备igsp query的功能以维护组播转发表项； 5. 组网通常为大二层, 网络中存在大量的广播报文,未知组播报文; 6. 设备要求大的端口密度，例如24口或者48口； 7. 对网络设备价格敏感，级联交换机数目多; 8. 对设备可靠性要求高, 不能影响生产效率; 9. 制造业通常不对服务器参数做调整, 以服务器最高性能工作, 设备工作在极限情况; 10. 对路由等三层功能无要求； 11. 对网管的要求不强烈。
3100: 130（单端口），多端口无明显下降） 5100: 179（单端口），多端口无明显下降） 3600: 869（单端口），多端口无明显下降） 3610： 3k（单端口）， 多端口有明显下降（12端口情况下降为420） 5600： 333（单端口），多端口有明显下降（12端口情况下降为40） 55SI： 465（单端口），多端口有明显下降（ 48端口情况下降为55帧） 55EI： 465（单端口），多端口无明显下降）
突发能力定义：
突发能力是设备处理突发流量的能力，其处理能力的大小和设备的包缓存大小紧 密相关，也和设备的描述符的多少相关。由于实际传输的都是1.5k的大包，所以 描述符的影响偏小，下面重点考虑包缓存。
我司低端交换机的包缓存大小(单位：bytes)：
交换机
S3100- S3100-
SI
EI
S3600
S3610
小结: 通过设置S5100的突发模式，目前设备能够正常运行 为了设备长期稳定运行，需要适当控制网络规模 级连模式下，尽量避免1000M 100M混合接入
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突发大流量网络问题分析 突发大流量组网建议 “上海达丰电脑厂”案例分析 “昆山仁宝电脑厂”案例分析 “运营商智能网系统”案例分析
突发大流量网络的数据模型
简单数据模型: 1、通过网卡PXE网络启动 WINPE，向SERVER请求下载 安装系统 2、交换机通过IGMP SNOOPING，创立组播转发表， PC通过组播方式下载包括操作 系统在内的软件包 3、下载完毕，PC安装操作系统。
整个安装过程自动完成，不需要 人工参与。
低端交换机突发能力
S5150C
S5150C
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突发大流量网络的组网案例一昆山仁宝项目
项目重传问题分析： 如果下联的笔记本都用1000M 连接S51，很少出现重传或者 错误报文。但是，如果1000M 100M混接，当上行GE口的流 量向FE转发的时候就有突发 流量，在突发流量比较大的情 况下，超过S51的包缓存能 力，就会丢包。
小结: S3100-SI buffer太少, 不适合此类应用 S3100-SI无acl功能, 无法区分控制报文、协议报文优先级，对于广播、 组播的优先级没有办法区别控制 此类网络需要设备支持完善的“广播/未知组播/单播”抑制功能
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突发大流量网络问题分析 突发大流量组网建议 “上海达丰电脑厂”案例分析 “昆山仁宝电脑厂”案例分析 “运营商智能网系统”案例分析
注意：如果设备不是工作在突发流量模型的网络中，请不要打开突发模式。
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突发大流量网络问题分析 突发大流量组网建议 “上海达丰电脑厂”案例分析 “昆山仁宝电脑厂”案例分析 “运营商智能网系统”案例分析
突发大流量网络组网案例一上海达丰项目（教训）
➢S3100 GE连接S95，S95之间 GE捆绑，核心S95和SERVER GE连接 ➢Notebook 100M连接S31SI， 另有部分3COM交换机。 ➢IMS 和imgit是天津百维软件公 司开发的操作系统的映像下载服 务器 ➢每个系统共挂接30多台S31， 每台S31下挂20台左右的 notebook。 ➢每个imgit服务器提供约6个 image供下载，也就是需要6个组 播组，整网约50个组播组 ➢核心S95开启PIM，其它交换机 开启IGMP SNOOPING
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IMS IMGiT
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Dhcp srever
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S3126C-SI
3COM 17206
S95
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S3126C-SI
S95
S3126C-SI
突发大流量网络组网案例一上海达丰项目（教训）
项目出现的问题：
➢S3100-SI组播流量的突发承受 能力不足 ，导致过多的流量重传。 ➢广播域 过大，大量的广播报文占 用buffer,降低了设备的突发能力。 notebook上电无法申请到ip地址， 原因是网络中的未知组播报文 挤 掉了DHCP的交互报文。通过设置 GE口的对入口的未知组播（含未 知单播报文）和广播报文进行抑制， 可减轻部分问题，但是无法完全解 决问题。
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突发大流量网络问题分析 突发大流量组网建议 “上海达丰电脑厂”案例分析 “昆山仁宝电脑厂”案例分析 “运营商智能网”案例分析
突发大流量网络的需求分析
应用现状分析： 目前,大型电脑代工厂的年生产率都在千万台以上,这就要求对电脑系统 软件进行批量的安装和设置,需要建设生产线的交换网络,以便从SERVER 上下载系统系统并且安装。初期的交换网络采用点到点的单播通信,随着 电脑厂生产能力的扩大和系统软件的复杂程度的增加,需要下载的数据越 来越大，现在安装一个操作系统可能需要下载10G到30G的数据。因此, 需要以单点到多点的组播通信替换点到点的单播通信,以便提高网络传输 效率,节省带宽. 小结： 流量大，突发流量多是此网络的典型特征，对交换机的要求是支持组 播，并且支持很强的突发应对能力，对其它特性没有过多要求。
1000M设备，三层优选 S5500EI，二层设备可以选用S5100。 对于S5100的组网建议，请参考“昆山仁宝电脑厂”案例。
组网建议
建议星型组网
组网包括星型和级连两种，星型组网数据转发路径短，级连组网的远端设备路径长，转发时延长，单点 故障可能影响整个网络的通信，因此建议星型组网。
即使星型组网，也应该注意：
S95 drop
S31
突发大流量网络的组网案例一上海达丰项目（教训）
上海达丰问题处理：
由于S3100-SI芯片本身的buffer能力的限制，当notebook增多，网络扩大时， 无法根本解决问题。研发已经多次派人现场支持，但仍然无法彻底解决问题。后 续需要操作换成S3600系列产品。基于S3100系列产品在这个网络所暴露出来的 系列问题，后续类似的组网环境请不要选择S3100系列产品。
注意：类似组网的问题，很难完全避免，只能靠合理的组网和合适的规划才能减 少问题的发生。如果后续市场有相关行业的项目需求，请一定知会我司研发一起 评估，并请参考研发的设备选型和组网建议。
交换机配置命令建议
如果设备需要在突发流量模型的网络中使用，需要配置命令：突发 mode。 #burst-mode enable ***用来打开突发 模式*** #undo burst-mode enable ***用来关闭突发模式***
出现的问题分析：
交换机下挂的笔记本在下载操作 系统时，客户端retry明显比cisco 设备下挂的多，同时端口错误包 比较多。
近期客户8台S5100通过10ge口 连接的下载系统大批量下线，客 户产线受到影响。研发派人已经 定位问题，是由于一台设备的万 兆口的单板造成的，属于个体硬
件故障。
IMS IMGiT
突发大流量网络的特点总结
1. 业务比较单一, 带宽占用大, 业务能占用全部带宽； 2. 加工组合模式多样，可能同时加工多种类型笔记本，因此组播组比较多，比如
FE/GE方式混合连接终端, 多个image同时加载等； 3. 服务器使用突发方式发送组播流量, 对交换机Buffer要求大; 4. 设备功能要求简单，使用纯二层功能，接入交换机需具备IGMP Snooping功能，如
由于交换机上下行带宽的不对称 性，在同时发出请求的用户比较 多的时候，很容易产生突发流量。 造成丢包，所以业务也会大受影 响。
经过现场测试，老的交换机中 S3000EI系列测试结果较好， S5000/S3500测试效果较差。总 的来说，还是包缓存的原因。
Client
server Lan switch ……
突发大流量网络的组网案例一昆山仁宝项目
S51之间10GE级连
S51 GE连接服务器
S51GE或者FE下接notebook
现网级连的S51已超过8台，客 户希望能接更多
每个server 8组组播源，每台 S51需要带40多个笔记本
IMS IMGiT
S5150C
…
…
S5150C
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突发大流量网络的组网案例一昆山仁宝项目
Server
drop
GE S5150C-1
S5150C-2
10GE
GE
FE
GE FE
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昆山仁宝项目总结：
昆山仁宝项目问题处理： 近一年来，仁宝局点运行正常，最近的一次事故，经过研发出差定位为单 板故障。客户后续仍然希望能够扩充级联设备的台数，增加Server和组播 组的数目，这个希望一线人员能够引导，避免网络过大。
1、控制广播域的大小，过大的广播域会造成 广播报文泛滥
2、控制CLIENT的连接数目和server的数目以 及组播组的数目。
如果级连组网，更应该：
1、控制级连台数
2、控制CLIENT的连接数目和server 的数目以及组播组的数目。
…
组网建议
在选用1000M设备组网时候，强烈建议接入采用同一速率形式，都是1000M接 入或者都是100M接入 每台Server的组播组不要超过8组，级联组网下的设备控制在10台以下。每台 设备下接入的用户48口设备控制在30用户以下，24口设备控制在18个用户以下 建议调整下服务器的速率参数，合适的速率反而会增加生产效率
Client
附录：百维软件简介
系统架构： IMGiT 下载服务器：
需要安装IMGiT Service, 为 客户端提供下载服务；在客 户端请求映像不存在时，可 自动从IMS读取；映像/磁盘 空间自动管理，无需人工维 护；
IMS 服务器： 专门用于集中存放映 像，供IMGiT下载服 务器读取；无需安装 服务；
S5600
Buffer size
256K
384K
32M(外挂) 32M(外挂) 3M/6M
交换机
S5100- S5100- S5500- S5500-
SI
EI
SI
EI
Buffer
375K/750 125K/750K 2M/4M
2M/4M
低端交换机突发能力
突发能力测试模型：
1、用Smartbits等流量测试仪器，GE口打入single 突发组播 流量，单个或者多个FE接收 2、交换机上开启IGMP SNOOPING协议 4、不丢包情况下的FE收到的最大的single 突发报文个数，即 突发能力
…
IMS IMGiT
...
Dhcp sreverM 17206
S95
…
...
S3126C-SI
S3126C-SI
S95
突发大流量网络组网案例一上海达丰项目（教训）
组播突发能力不足，导致重传的原因分析：
由于S95 GE连接服务器，S31 GE连接S95，而 S31下行FE连接Notebook.这样,当组播开始下 载，突发流量可能超过100M，需要S3100用包 缓存暂时存储超出部分的报文，等先前的报文 调度完成后再转发。但是由于S31系列的交换机 的包缓存只有256Kbytes，缓存功能相对较弱, 所以，当Notebook比较多，突发流量比较大的 时候，容易导致丢包，严重的情况下，则会导 致下载失败。
突发大流量网络的组网案例一智能网项目
智能网系统中UDP流量模型：
Switch GE连接SERVER
Switch FE连接Client系统
客户通过无线系统发请求到 Client系统，client系统转换客户 请求到Server，Server回应大量 的UDP报文给Client,Client把数 据再转发给客户。
GE FE
目录
突发大流量网络问题分析 突发大流量组网建议 “上海达丰电脑厂”案例分析 “昆山仁宝电脑厂”案例分析 “运营商智能网”案例分析
突发大流量网络推荐设备
根据测试结果，设备选型建议如下： 100M系列设备中，优选3600系列,不建议再选用31系列。
S3100系列可能会引起的问题，请参考后面“上海达丰电脑厂”案例
果上游无查询器，需要设备具备igsp query的功能以维护组播转发表项； 5. 组网通常为大二层, 网络中存在大量的广播报文,未知组播报文; 6. 设备要求大的端口密度，例如24口或者48口； 7. 对网络设备价格敏感，级联交换机数目多; 8. 对设备可靠性要求高, 不能影响生产效率; 9. 制造业通常不对服务器参数做调整, 以服务器最高性能工作, 设备工作在极限情况; 10. 对路由等三层功能无要求； 11. 对网管的要求不强烈。