第七人民医院网络技术方案
2.3.2 采用先进的CLOS交换结构
功能模块化
在硬件结构上,不同的功能由物理上相互独立的单元来分别完成,如:不同的接口板可提供不同类型的接口,实现不同的业务等。软件方面,同样采用模块化的设计思想,不同的模块实现不同的功能,可降低软件的复杂程度,有利于软件功能升级等。同时,功能模块化也有利于设备的维护和升级工作。
控制平面和业务处理平面完全分离
核心交换机有两个核心的处理平面,即控制平面和业务处理平面。
控制平面主要由主控板、接口板上的控制单元构成,完成协议处理、路由表维护、数据配置和设备管理等控制功能。
业务处理平面主要由接口板上的高速业务处理单元(ASIC芯片)和集成在交换网板板上的交换网构成,具备业务处理、报文交换和报文转发等功能。
控制通道:接口板、网板通过高速差分线Serdes分别连到主备控制板上的管理模块。实现双主控1+1、多交换网N+1或N+M的热备份,提高系统的可靠性。
业务通道:交换网芯片内置于交换网板,接口板通过高速差分线Serdes分别连到交换网板上的交换网。
控制平面和业务处理平面相互独立,互不影响,如下图所示。
风扇框电源模块主控板主控板接口板接口板……接口板网板(交换网)…网板(交换网)控制平面:业务平面:业务平面(预留):
多级分布式CLOS、 大缓存的交换结构
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核心交换机采用当前业界最先进的交换机交换结构,即多级CLOS、 分布式大缓存的交换结构:独特领先的基于Credit分配和Pull方式的分布式业务调度,Pull方式天然支持Ingress方向的分布式缓存,有效共享和利用分布在各线卡上的缓存,相对于传统的Push方式,Pull方式具有无阻塞、控制精确等优点,该调度机制结合大量队列使得系统在QoS上有质的飞跃。
通过交换网完成接口板之间无阻塞的报文交换,提供Tb级的交换容量,采用VOQ技术防止头阻塞,不会出现系统资源争用的情况,真正实现无阻塞交换。
多级交换架构之一的CLOS交换架构如下图所示:
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采用Pull方式分布式缓存转发
交换机转发模型目前常用的有:Push方式的集中式缓存和Pull方式的分布式缓存两种缓存转发模式。
传统Push缓存模式
Push模式是入端口收到流量后,在其Ingress Buffer做简单缓存,查转发表后将流量推(Push)给目的端口Egress Buffer内,再由出端口调度转发。如下图所示,对于网络中常见的高速端口到低速端口、多端口到单端口等网络拥塞模型,拥塞瓶颈和缓存压力都集中在目的端口Egress Buffer上,报文拥塞时会丢失较多的报文。
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核心交换机采用的更合理的Pull缓存模式
核心交换机采用Pull方式分布式缓存转发模式,入端口收到流量后,报文缓存在其Ingress Buffer,同时向出端口发出通知,出端口收到通知后,根据本端口的情况决定是否向入端口要数据,如果本端口空闲,则向入端口发出报文读取请求,否则报文仍缓存在各入端口Buffer内。出端口获取报文后,在其Egress Buffer进行简单的缓存和队列调度后将报文转发。因此,对于网络中常见的高速端口到低速端口、多端口到单端口等网络拥塞模型,拥塞后的缓存压力分布在各入端口上,可以缓存更多的报文,尽量避免丢包。
对于多端口到单端口的网络拥塞模型也类似,拥塞时报文分别缓存在各入端口Ingress Buffer,减小了出端口的缓存压力。无论哪种网络模型,S12500采用的Pull方式的分布式缓存转发模式都要比传统的Push方式集中缓存转发模式要合理,也更适合于数据中心等大流量模型的应用场景。
2.4 无线网络
第七人民医院需建设无线网络覆盖,满足医护人员电子查房的需求,可使医护
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人员能实时获取患者信息或者搜索决策支持信息,这种系统使医护人员可以更加准确、快速和高效地制定决策和采取相应的措施,具体体现包括:
? 电子病历访问/查看
? 医生处方输入和药物治疗匹配 ? 护士呼叫系统 ? 患者床边服务
? 对重要的统计数据的监控 ? 。。。。。。
同时,本次第七人民医院无线工程还将满足以下业务需求:
? 无线网络通过安全认证,保证医院信息不能通过无线网络外泄露; ? 用户在无线区域内移动时,不需要多次重复认证,实现自动漫游,即
业务不中断;
2.4.1 无线网络方案拓扑
第七人民医院西区采用无线POE供电的方式与核心交换机进行对AP供电,每个AP工作方式都采用FIT的工作方式,医院工作人员可以通过手持终端对医院
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各个病房进行移动漫游,保证业务不中断。无线AC采用WX5510无线控制器,单台设备可以最大提供512个AP管理能力,充分满足医院无线需求。
2.4.2 无线AP部署说明
第七人民医院房间众多,环境比较复杂,如果采用放装行布置,效果会比较差,因此采用X-Share技术,无线AP采用WA4320i支持8个射频口,每个射频口连接馈线后引入房间内,再连接天线;每根天线可以感知下联的终端,独立的为该终端发送数据,避免了墙壁等建筑因对信号的衰减,达到最好的信号覆盖,实现天线入室覆盖。并且WA4320i属于新一代802.11AC协议的无线AP,能提供空间2流(2-Streams) 866Mbps的无线传输速率以及整机千兆接入能力,是相同环境下802.11n产品3倍左右。
2.5 无线方案优势 2.5.1 X-Share技术优势
室分方式一般是和运营商部署的室内移动信号系统结合利用,单个AP可以覆盖较多房间,信号也能有一定保证。但是其缺陷也十分明显:首先,单个AP覆盖多个房间甚至楼层,而其只能使用一个频段,当接入用户数略多一些时便会出现性能不足的问题;其次,室分方式隐藏节点问题严重,由于WLAN采用CSMA/CA的冲突机制,分布在各个房间的终端无法“听”到别人是否在利用信道,很容易发生上行冲突,报文发送失败,会导致网络性能变差。
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