骨干网络架构
运营商骨干网络架构
Speed up China
16
ChinaNet－流量模型
骨干网通过isis的metric分为两个逻辑平面：
平面一：由三个超级核心及其之间的链路、各省第一 出口链路组成；超级核心节点设备同时与国际出入口 路由器、互联互通路由器相连
平面二：由六个普通核心节点由器及其之间链路，各 省第二出口链路组成 访问国际和互联互通：通过超级核心转发
Speed up China
26
CN2网络结构
河南 洛阳 郑州 内蒙古 呼和浩特 通辽 黑龙江 哈尔滨 吉林 长春 吉林 沈阳 辽宁 大连 石家庄 山西 太原 河北 唐山
济南
G 2.5 4×
山东
甘肃
兰州 北京 乌鲁 木齐
G 3×2.5
青岛
新疆
3×2.5G
西安 陕西
南京
安徽
合肥
江苏 宁夏 银川
天津
G 2.5 3×
Speed up China
3
中国电信ChinaNet网络架构
骨干网层面，又可分为三层：核心层、汇接层和接入层， 另外核心层还连接有国际出入口层、互联互通层 骨干网分为3大片区：北京、上海、广州 骨干网3大片区又细分为9个大区： 北京片区：北京大区、天津大区、西安大区 上海片区：上海大区、南京大区、杭州大区 广州片区：广州大区、武汉大区、成都大区
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中国电信ChinaNet网络骨干拓扑
内蒙古 呼和浩特 山西 太原 通辽 黑龙江 哈尔滨 吉林 长春 吉林 沈阳 辽宁 大连 石家庄 河北 唐山
16 × 1 0G 0G
北京 北京
天津 天津 青岛 济南 山东
10 × 1
新疆
乌鲁 木齐
芜 北 京 天 津
华为云全球网络与骨干网络架构介绍
华为云全球网络与骨干网络架构介绍一、数字化浪潮与云需求回顾历史，数字化转型经历三次大的浪潮。
✦第一波浪潮影响的是以ICT为生产资料的信息产业，比如互联网行业和电信行业最重要的生产要素就是软件、硬件、终端、管道等，从2000年到现在，这些行业的数字化变革一直跑在各行业的最前面。
✦第二波影响的是以ICT为核心支撑技术的服务行业。
尤其是与用户体验和生产效率强相关的金融等行业，从早期的网上银行到电子支付，到现在的行业数字化变革已经进入到了云化的阶段。
✦在第三波浪潮中，包括电力、交通、制造、能源、政府等各行各业，可谓是360行，行行都迫切需要数字化转型。
从客户视角来看，华为网络产品线副总裁曾兴云总结了三点商业需求：✦使能敏捷创新（Agile Innovation），比如滴滴和UBER这种“天生的数字企业”，借助数字化技术方案，成功的在短短时间内获得快速发展；Netflix通过大数据分析的方式获得用户兴趣，推出自制剧大幅提高收视率。
✦提供极致体验（Ultimate Experience），提升企业效率的同时更能够有效降低成本优化财务指标，比如AT&T推出network on demand业务，业务开通效率提升最高达到95%；迅达电梯的梯联网方案可以有效降低企业50%的成本，带来运营的极致体验。
✦无处不在的安全（Security Everywhere），帮助企业获得更全面的防护能力，满足政策合规诉求，支持业务永续运行，守护客户价值。
而基于行业应用场景提供全面云化的网络，帮助企业获得商业成功，正是华为提出全面云化网络架构的核心出发点。
二、华为云网络业务模型及架构从技术角度看，全面云化网络构架的三个层次如下：✦首先是无处不在的连接：即以数据中心为中心，实现园区、分支、物联等场景的互联互通，将人、物、数据和应用全面连接起来；✦其次是开放的云平台：即通过网络云化管理实现业务的快速部署和简易运维，资源的集中调度提升了效率，而开放的API灵活对接网络设备和行业应用，便捷的行业化扩展带来商业模式的创新；✦第三是社交化的行业应用：即借助云端大数据分析提供丰富的行业SaaS服务，打破应用的“孤岛”，让企业和用户、企业和企业、用户和用户分享网络、应用和数据带来的数字化收益。
DCS子系统介绍解读
BS-A
BS-A
BS-A
BS-A
BS-A
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DCS系统从总体网络拓扑结构上充分考虑了交换机设备的冗余配置 以保证其可靠性。 A、B网交叉布放方式： 升仙湖站、天府广场站、火车南站组成一个RPR环网 A网 文殊院站站、省体育馆站、孵化园站组成一个RPR环网 B网 使用ONS 15454E多业务光传输平台，连接起来即可构成RPR的环网 。
升仙湖站
下行
（4）车载数据通信网络
车载网络系统分别由车头驾驶室网络部分及车尾驾驶室网络部分组 成。其中车头驾驶室网络部分由车载无线网络单元即WGB 1310、车载天 线、车载网络交换机和车载CBTC系统设备组成。车尾驾驶室网络部分也 同样由车载无线网络单元即WGB 1310、车载天线、车载网络交换机和车 载CBTC系统设备组成。具体车载网络系统拓扑由下图所示：
区域控制器 (ZC)
联锁控制器 (ILC)
接入交换机 接入交换机 联锁控制器 (ILC) 接入交换机
接入交换机
骨干交换机
骨干交换机
轨旁骨干网络
骨干交换机 骨干交换机
接入交换机
轨旁数据通信网络
车地双向通信网络
MR 车载控制器 (CC)
MR
车载数据 通信网络
车载控制器 (CC)
(1)骨干网的架构
轨旁骨干网采用业内关键应用组网的通用架构构建，由专用的光传输 平台产品和骨干交换机构成，此架构具有网络层次划分科学、高可扩 展性和可维护性等特点； 骨干光传输平台采用思科专业的ONS 15454E多业务传输产品以及先进 的RPR技术构建，骨干交换机采用Catalyst 6506E核心交换机产品。 运营控制中心和车辆段各部署两台骨干交换机以及两台光传输设备（ A、B网分别部署，两网独立并行运行），正线共7个设备集中站，其 骨干交换机采用A、B网交叉布放方式,世纪城站部署两台骨干交换机 以及两台光传输设备,其余6站各部署一台骨干交换机以及一台光传输 设备,骨干交换机上联本站光传输设备，光传输设备之间通过光纤互 联组成RPR环网； 在业务保护上, 采用RPR的保护, 实现业务的快速恢复和收敛 (<50ms), 而无须依赖于底层SDH传输层保护机制, 大大节约了带宽资 源.
yolov5目标检测算法原理
yolov5目标检测算法原理YOLOv5是一种基于深度学习的目标检测算法，是YOLO（You Only Look Once）系列的最新版本。
其原理如下：
1. 网络架构：YOLOv5使用了一种轻量级的神经网络架构，通常使用的是小型的卷积神经网络（CNN），如CSPDarknet53或EfficientNet作为骨干网络。
2. 特征提取：在骨干网络中，通过多个卷积层来提取输入图像的特征。
这些卷积层逐渐减小图像的尺寸，同时提取更加抽象的特征。
3. 特征金字塔：YOLOv5使用特征金字塔（Feature Pyramid）来处理不同尺度的目标。
通过在不同层级上融合不同尺度的特征图，可以有效地检测小尺寸和大尺寸的目标。
4. 预测框生成：YOLOv5将图像分成若干个网格，并在每个网格上预测多个边界框。
每个边界框包含目标的位置和类别概率。
通过对每个网格进行预测，可以得到整个图像中的目标检测结果。
5. 预测框筛选：为了减少误检和提高检测精度，YOLOv5使用了一系列筛选机制，如非极大值抑制（Non-Maximum Suppression，NMS）来移除重叠较多的预测框，并基于阈值对概率进行筛选。
6. 训练过程：YOLOv5使用标注的训练数据集进行监督学习。
通过将预测框与真实标注框进行比较，并计算损失函数，通过反向传播和梯度下降来优化网络参数。
相对于早期版本的YOLO，YOLOv5在性能和速度方面进行了改进。
它能够实时进行目标检测，并在保持较高准确率的同时具有较快的推理速度。
算力发展对承载网络的新要求
算力发展对承载网络的新要求迈过农业时代、工业时代、信息时代，人类进入了以数据为关键生产要素、算力为核心生产力的数字经济时代，算力成为支撑数字经济向纵深发展的新动能，数据量的爆发式增长对数据中心的算力、对数据中心之间的承载网络提出了更高要求。
背景分析随着AR/VR、元宇宙、工业互联网等新型数字应用的发展，网络需要具备云网资源精准感知、全局实时智能调度控制、大带宽低时延高可靠传输能力，现在的ICT融合技术侧重于解决云网的自动编排，采用软件定义和虚拟化技术、实现云网资源的灵活调度和统一管理。
国家出台的“东数西算”规划主要是在数据中心布局层面进行完善，初步计划到2023年底，国家枢纽节点算力规模占比超过70%。
“东数西算”工程规划中，东部节点定位于满足实时算力需求；西部节点定位于承接全国范围需后台加工、离线分析、存储备份、平台互联网等非实时或时延不敏感算力需求。
大量高度实时性的业务则通过各区域或城市的数据中心、边缘计算模块承担。
算力服务对承载网络的需求主要体现在超大带宽、低时延、高可靠、安全性、灵活性方面。
关键技术一、大带宽“东数西算”工程规划中东部DC以服务本区域算力需求为主，西部DC以服务全国算力需求为主，西部DC预计出省带宽在70%以上。
当完成“东数西算”规划的机架数时，预计优化时延的应对措施：1、优化网络架构国内通信网络长期以来形成三层骨干网架构：核心层：以几个大区（北京、上海、广州、武汉、成都、西安、沈阳、南京等）为中心组成核心层，核心层采用全网状互联方式，实现核心层节点间直连。
骨干层：骨干层以省会城市及部分重点城市为主，分大区连接核心节点。
跨省的业务通过核心节点转接。
接入层：各个地市的业务先上联省内骨干节点，再通过骨干层和核心层进行业务的转发。
这种架构可提高网络资源的效率，在成本、资源利用效率与业务性能优化（时延、带宽等）间实现平衡。
随着互联网业务的高速增长，以及业务对时延要求越来越高，目前国内运营商普遍以骨干层节点间直连的方式，推动网络扁平化，缩短业务转接的跳数和路由长度。
骨干网组网方案
骨干网组网方案简介骨干网是一个网络中的核心部分，通常用于连接大型机构或者公司的各个网络分支。
骨干网的组网方案是网络架构设计的重要一环，它的稳定性和可靠性直接影响整个网络的运行效果和效率。
本文将介绍一种常见的骨干网组网方案，包括网络拓扑结构、设备选型、连接方式等内容。
网络拓扑结构在设计骨干网组网方案时，需要考虑网络拓扑结构的合理性和可扩展性。
常见的骨干网拓扑结构包括星形结构、环形结构和树状结构。
星形结构星形结构是一种简单而常见的骨干网拓扑结构，它以一个核心交换机为中心，将各个分支网络通过链路连接到核心交换机。
这种拓扑结构具有高可靠性和易维护性，但是依赖于核心交换机的稳定性。
环形结构环形结构是一种将各个网络通过链路连接成一个环形的骨干网拓扑结构。
这种拓扑结构具有较好的容错性，即使某个链路或设备故障，也不会对整个网络造成严重的影响。
然而，环形结构需要考虑链路的选择和管理，以避免环路带来的数据包循环问题。
树状结构树状结构是一种将各个网络分支通过链路连接到一个或多个核心交换机的骨干网拓扑结构。
这种拓扑结构具有良好的可扩展性和冗余性，可以方便地扩展新的分支网络并提供冗余路径。
但是，树状结构需要更多的交换机和链路，对网络设备的要求更高。
根据实际需求和网络规模，可以选择合适的拓扑结构来设计骨干网组网方案。
设备选型在骨干网组网方案中，选择合适的网络设备对网络的性能和可靠性至关重要。
以下是几种常见的网络设备及其功能介绍。
交换机交换机是骨干网的核心设备之一，用于在局域网中转发数据包。
选择高性能、可靠性好的交换机可以提高网络的传输效率和稳定性。
路由器路由器是骨干网的另一个核心设备，用于转发数据包到不同的网络中。
选择具备较高转发速度和灵活路由配置的路由器可以提高网络的传输速度和可扩展性。
防火墙防火墙是用于保护骨干网安全的重要设备，可以监控和控制数据包的流动，阻止潜在的恶意攻击。
选择具备高性能和多层次安全防护的防火墙可以提高网络的安全性和稳定性。
运营商骨干网络架构ppt课件
+ 一级RR在与其Client之间的路由传播配置可以设置过 滤策略
+ 一级RR对核心路由器（C）和国际出口路由器（I） 发布国际全路由表和国内全路由表
+ 一级RR对汇接路由器（D/二级RR路由器）和国内 网间互连路由器（E）发布国内全路由表和BGP缺省 路由（ BGP缺省路由在I路由器上起源）
C-120121
C-120122
保山 城域网
C-120081
C-120082
丽江 城域网
ChinaNet－国内互联互通
国内互联互通层：
在北京、上海、广州三个超级核心设有互联互 通设备（E路由器） ，互联互通设备（E路由 器）直接连接在超级核心C路由器 ChinaNet通过互联互通设备与部分其它运营 商互联和流量互访
中国电信ChinaNet网络省内拓扑结 构
C-12416 DH-D-1
东华
C-12416 DH-D-2
昆明
C-12416 ES-D-1
二枢
C-12416 ES-D-2
汇接层
城域网
昆明 IDC
22××22.5.G5G 2×2.5G
2×2.5G
昆明 SDC
昆明 城域网
C-120081
C-120082
玉溪 城域网
163上海武胜节点 互联互通路由器
C-12816 WS-E-2
C-12816 WS-E-3
163北京西单节点 互联互通路由器
C-12816 XD-E-1 C-12816 XD-E-2
其它运营商 网络
C-12816 TH-E-2
IDC对骨干网络互联带宽的一种快速规划方法
IDC对骨干网络互联带宽的一种快速规划方法梁巍;谢振文【摘要】随着IDC业务流量在互联网带宽流量的比例增大,IDC业务对互联网网络规划的影响也越来越大.针对IDC组网架构和业务特点,建立了一个有效的业务模型,并给出一种快速的规划方法,指导骨干网的互连带宽规划.【期刊名称】《现代电信科技》【年(卷),期】2016(046)002【总页数】5页(P60-64)【关键词】IDC;骨干网;互连;带宽规划【作者】梁巍;谢振文【作者单位】中国移动广东公司规划技术部,广州510627;广东省电信规划设计院有限公司,广州510630【正文语种】中文【中图分类】TP393论文引用格式：梁巍，谢振文.IDC对骨干网络互联带宽的一种快速规划方法[J].现代电信科技，2016,46(2):60-64.LIANG W ei,XIE Zhenwen.A quick method on the backbone network's interconnection bandwidth planning for IDCs [J].ModernSience&Technology of Telecommunications,2016,46(2)：60-64.互联网数据中心（IDC）的业务可分为三种类型：传统政企托管服务、互联网内容引入及IDC公众服务云。
随着IDC业务需求的增大，对上联骨干网络需求也随之增大，同时也对骨干核心层上联和互联的流量带宽提出更高的要求。
由于内容资源引入的突发性和不确定性增加了网络规划难度，寻找一种快速有效的网络规划方法就显的尤其重要。
IDC基本网络架构可以分为核心层、汇聚层和接入层，如图1所示。
核心层：首先保证接入互联网以及IDC内部网络高速访问互联网；其次负责汇聚网络内的汇聚层交换机，交换和维护IDC内网和外网的路由信息。
汇聚层：业务接入层交换机的汇聚点，上联到核心层。
通常安全设备（如防火墙、负载均衡器、IDS、审计系统等）布置在汇聚层，向客户提供差异化服务和网络安全保障。
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关键的技术是主备之间的同步通道，保证主备设备数据库的 一致。备用模块准备就绪后进入工作状态，原来的主用模块 转换为备用状态
Mgmt Module 2 (4.x)
Active
Standby
Clos交换矩阵：实现器件级的高可靠性
第一代交换矩阵 Bus 模式 第二代交换矩阵 CrossPoint 模式
第三代交换矩阵 Clos模式 由于CLOS交换系统容量很大，物理实现 上，通常采用N+1个独立的交换网槽位，与 主控板控制平面彻底分离，一方面提高了系 统容量可扩展性，另一方面极大程度上提高 了转发平面的可靠性，避免了控制平面出现 故障或进行倒换时对转发平面的影
7 RU, 8-slot chassis AAS MTM: IBM 4003-R08 Common Features • 16-port 10 GbE interface modules (SFP+) • 4-port 10 GbE interface modules (XFP)
14 RU, 16-slot chassis AAS MTM: IBM 4003-R16 • 48-port 10/100/1000 interface modules (MRJ21) • 24-port 10/100/1000 interface modules (RJ-45)
S1
S2
S1
S2
标准的VRRP协议，给R1和R2之间带 来多余的流量
VRRP-E，所有的VRRP-E路由器都参 与流量转发，流量一直走最短的路径
多机箱链路汇聚 ： 保证故障的快速恢复
L3 ECMP
TOR-A
ICL
TOR-B
优点 • Active-Active 负载分担和保护 • 高可靠且快速恢复 • 下游设备无需改动 要求 • TOR 交换机支持MCT
不中断转发：管理模块和交换网分离
管理模块发生故障不影响交换模块的正常转发。
不中断路由：独自完成路由同步
R1
S1
R2
L3
S1
R3
R4
主备主控板倒换，路由同步自动完成，克服了Graceful Restart 需要邻居帮忙同步路由信息的缺陷。减少了对 邻居的性能要求
Data
Control
Data
系统软件升级不影响业务
4-slot, 4RU chassis
AAS Type-Model: IBM 4003-M04 Common line card modules 10 GbE XFP AAS Type-Model: 4003-M04 100/100/1000 RJ45,IBM 100/1000 SFP OC-12/48 POS/SDH
8-slot, 7RU chassis 16-slot, 14RU chassis AAS Type-Model: IBM 4003-M08 AAS Features •Redundant management modules •Redundant switch fabric modules •Redundant power supplies AAS Type Model: IBM 4003-M16 AAS Features •Redundant management modules •Redundant switch fabric modules •Redundant power supplies
数据中心网络高可靠性解决方案
田立刚 IBM DCN 高级技术顾问 March 5, 2010
目录
高可靠性对于数据中心的重要性 数据中心网络高可靠性解决方案 IBM DCN 产品介绍 总结
数据中心是企业的神经中枢
研发
2002年美国出台《公 众公司会计改革与投 资者保护法案》，即 萨班斯法案。
Local Local DRAM DRAM
TM
TM
Local CPU
Local DRAM
TM
TM
Local CPU
Local DRAM
FE1
FE2 SFM
FE3
M +1 Switch Fabric Modules
FE(N-2)
FE(N-1) SFM
FEN
Legend PP- Packet Processor TM- Traffic Manager FE- Fabric Element SFM- Switch Fabric Module
1
JetCore ASIC 产生1 ： N 包抽 样并获得相应的包头信息和端口 信息
3
sFlow 收集服务器
Network
Sflow 比Netflow 提供更多的二层 信息和计数信息
目录
高可靠性对于数据中心的重要性 数据中心网络高可靠性解决方案 IBM DCN 产品介绍 总结
• 无比的高可靠性
– 多个交换单元失效，设备任然正常工作
sFlow：随时掌握网络健康状况
sFlow：基于ASIC的实现
2
sFlow Datagram
包头信息
源目的MAC地址 VLAN和优先级信息 源目的IP地址 MPLS 相关信息
抽样频率 物理输入输出端口号 源目的AS号 802.1X 用户名或 RADIUS/TACACS 用户ID 接口统计信息 捕获的报文内容
财经
人力资源
2009 年7 月，中国萨 班斯法案正式出台； 2009 年8 月，卫生部 宣布拟建立标准化电 子病历；
服务
销售
2009 年9 月，人保部 宣布社保登记资料要 存档百年...
网络是现代企业的神经系统
Core
10 GbE L2L2-L3 m-series
1 GbE 4 Gbps FC 8 Gbps FC
Clos Fabric 架构的优势
• 任意点都没有head-of-line阻塞
– 无论何种流量模式, 包大小或者什么流量类型
• 任何时刻都在最优化的利用switch fabric
– 分片重组能力确保所有包的公平转发及交换网的负 载均衡
• 内部SFM冗余
– 内部不同的交换芯片之间可以做到负载均衡和冗余 保护
Network Monitoring & Management s-series
r-series
IronView Network Manager
Backbone / Core
m-series
IBM Systems Director Network Management
IBM M系列以太网路由器
IBM Ethernet Router B04M IBM Ethernet Router B08M IBM Ethernet Router B16M
4 RU, 4-slot chassis AAS MTM: IBM 4003-R04 Features Overview • Redundant management modules • Redundant switch fabric modules • Redundant power supplies
AAS Features •Redundant management modules •Redundant switch fabric modules •Redundant power supplies
IBM R系列以太网交换机
Data Center Aggregation, Campus Distribution/Backbone IBM Ethernet Switch B04R IBM Ethernet Switch B08R IBM Ethernet Switch B16R
LAG
Client #1
Client #2
实现原理 • LAG 状态同步 • L2 数据库同步 • 上行流量眼最短路径发送 • 最短路径链路故障，流量自动切换 到其他trunk成员
设备级高可靠性：保证设备7X24小时运转
14 RU
1+1 management module slots 16 interface module slots 3+1 switch fabric module slots 4+4 1200 W AC SYS power supply bays 2 back fan assemblies (exhaust)
WAN
10 Gbps CEE 10 GbE
Aggregation
10 GbE L2L2-L3 r-series
10 GbE L4L4-7
10 GbE L2L2-3 r-series
8 Gbps IBM SAN768B Backbone
IBM TSxxxx
SAN
IBM DSxxxx GbE ToR x-series GbE ToR x-series 10 GbE MoR r-series GbE ToR c-series 10 GbE ToR FCoCEE IBM Converged Switch B32 10 Gbps CEE IBM CNAs (Brocade 1020) 8 Gbps IBM SAN384B / SAN256B / SAN80B / SAN40B
Servers
Access
IBM N series (NAS)
数据中心对网络可靠性要求
• 网络需要 24/7不间断运行 • 机架式设备关键部件要冗余（包括管理模块，交换模块和电 源模块） • 主控模块的倒换不影响正常转发 • 不允许有单点故障 • 全部可更换器件要热插拔 – 包括接模块，交换模块，风扇框，电源，管理模块 • 支持网络级高可靠性设计
IBM S系列以太网交换机
IBM Ethernet Switch B08S IBM Ethernet Switch B16S