理解风暴控制
风暴控制防止交换机的端口被局域网中的广播、多播或者一个物理端口上的单播风暴所破坏。局域网风暴发生在包在局域网中泛洪，建立的过多的流量并丧失了网络性能。协议栈中的错误或者网络配置上的错误可以导致风暴。
风暴控制(或者叫流量压制)管理进栈的流量状态，通过一段时间和对比测量带有预先设定的压制级别门限值的方法来管理。门限值表现为该端口总的可用带宽的百分比。交换机支持单独的风暴控制门限给广播组播和单播。如果流量类型的门限值达到了，更多这种类型的流量就会受到压制，直到进栈流量下降到门限值级别以下。
注意：当组播的速度超出一组门限，所有的进站流量(广播组播单播)都会被丢弃，直到级别下降到门限级别以下。只有stp的包会被转发。当广播和单播门限超出的时候，只有超出门限的流量会被封闭。
当风暴控制开启了时，交换机监视通过接口的包来交换总线和决定这个包是单播，组播还是广播。交换机监视广播组播和单播的数目，每1秒钟一次，并且当某种类型流量的门限值到达了，这种流量就会被丢弃了。这个门限以可被广播使用的总的可用带宽的百分比被指定。
以下是一个接口上的一段时间内的广播流量的模型曲线图。
这个例子也可被组播和单播流量套用。在这个例子中，广播流量在T1-T2、T4-T5时间之间被转发超过配置门限值所有的该种流量都在下一个时间被丢弃。因此广播流量在T2和T5时间内是被封闭的。在下一个时断，T3，如果广播流量没有超出限制，那么它又被转发了。
风暴控制算法的工作是风暴控制抑制级别和每秒钟间隔控制的结合。一个更高的门限允许更多的包通过。如果把门限值设置成100%意味着将不会限制所有任何的流量。0%意味着所有的广播组播和单播流量都会被封闭。
注意：因为包不会在统一时间间隔内到达，每秒钟间隔间如果没有流量会影响风暴控制。
交换机持续监视端口的流量，而且当利用级别降到门限以下，这种被丢弃类型的流量，又会被再次转发。
你可以使用storm-control接口命令来设定门限值给每一种类型的流量。
默认的风暴控制配置：
默认地，单播组播广播的风暴控制都是在交换机上关闭的，意味着：压制级别都是100%
开启风暴控制：
你在接口开启风暴控制，并输入总可用带宽的百分比来确定你要使用给该种流量；输入100%会允许所有流量。然而，因为硬件的限制以及包大小的不同的会导致偏差，门限值百分比是一个近似值。
注意：风暴控制仅支持在物理端口下使用；它不支持以太通道下使用，尽管能敲进去。
以下例子在f0/17下把组播风暴级别限制在70.5%
Switch# configure terminal
Switch(config)# interface fastethernet0/17
Switch(config-if)# storm-control multicast level 70.5
Switch(config-if)# end
Switch# show storm-control fastethernet0/17 multicast
Interface Filter State Level Current
--------- ------------- ------- -------
Fa0/17 Forwarding 70.50% 0.00%
这个是关闭风暴控制
Switch# configure terminal
Switch(config)# interface fastethernet0/17
Switch(config-if)# no storm-control multicast level
Switch(config-if)# end
Switch# show storm-control fastethernet0/17 multicast
Interface Filter State Level Current
尽管可能还有第二层别的问题存在，至少在这一层看起来情况还不错。接下来，查看第三层。在PC上使用IPCONFIG /ALL命令进行检查，如列表C列所示。
列表C
|
C:\> ipconfig /all Windows IP Configuration Host Name . . . . . . . . . . . . : PC100 Ethernet adapter Local Area Connection: Connection-specific DNS Suffix . : TechRepublic.com
|
这里，我们可以看到PC有IP地址，但是这地址对么？这台PC通过DHCP获得10.80.x.x范围内的地址，但是现在地址却是10.1.x.x。
所以，我们终于发现了问题。DHCP服务器分发的IP地址不属于子网。这种问题多出现在PC从某个子网挪到另一个子网时，PC依然请求旧的IP地址就产生了问题。
可以尝试这样解决问题，让所有接口的租用IP地址重新交付给DHCP服务器（即归还IP地址）。使用IPCONFIG /RELEASE，然后使用IPCONFIG /RENEW命令，然后PC就会获得正确的IP地址，所有的网络应用就都可以使用了。
分而治之
假设情况：某个用户说所有的应用除了IE浏览器都可以使用。当尝试浏览网页时，出现“找不到主机或DNS错误，网页无法显示”的提示。
如何开始：由于是跟应用相关的问题，可能会想采用从上到下的方法从OSI模型的应用层查起。但是，其实有多种原因可能造成这种错误。
采用分而治之的方法，先从我们了解的情况入手。用户说除IE外其他应用都可以工作。问题可能就出现在本地网和外网。
方法1: 既然错误报告提到了DNS, 可以将它看做DNS问题。既然其他应用依然工作，也许存在有一台本地DNS服务器给局域网应用提供服务。
为了检测这一理论，我们可以使用nslookup命令来确定DNS是否在工作。例子如下：
C:\> nslookup www.techrepublic.com
Server: dns.TechRepublic.com
Address: 10.2.1.26
Non-authoritative answer:
Name: c10-sha-redirect-lb.cnet.com
Address: 216.239.115.148
Aliases: www.techrepublic.com
这表示DNS确实在工作，所以还要继续查看。
方法2:用户所要访问的网站是否存在于本地或者远程的子网？就象互联网网站一样，我们称它为外部子网。
既然有些连接以及其它应用还可以使用，我们可以查看第三层，网络层。我们使用ipconfig命令来查看默然网关是否是10.80.2.1。现在需要ping默认网关。如下面的例子。
C:\> ping 10.80.2.1
Pinging 10.80.2.1 with 32 bytes of data:
Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.
Request timed out.
Ping statistics for 10.80.2.1:
Packets: Sent = 4, Received = 0, Lost = 4 (100% loss),
从这里，我们可以确定第三层存在问题。默然网关停用或者不可达。
如果所处位置是中央数据中心，远程登陆用户默认网关。登陆以后，使用show ip interface brief命令，如列表D所示。
列表D
|
Router# show ip interface brief |
通过这一输出结果，我们可以确定连接路由器和本地交换机的网线没有连接。我们曾经以为是第三层出了问题，但是实际上问题出在第一层。
在我看来，分而治之的方法需要更多网络和故障排除的知识。但是，这种发法也是发现问题最快的方法。使用故障排除方法类似于使用访问列表，一旦发现相符合的情况，就没有必要继续追查。
4.1 家庭网络参考模型
基于电信网的家庭网络参考模型如图1所示。家庭网络内部的逻辑功能实体有4个，分别是：
网络接入功能实体(NAE)，负责终结接入技术。
家庭网络核心功能实体(HCE)，负责完成家庭网络的核心功能，包括家庭内部设备的联网、远程管理、QoS、安全等。
功能处理实体(FPE)，负责IP/非IP的转换，以及信令和媒体格式的转换。
用户终端功能实体(EUTE)，由用户直接使用，提供用户界面(UI)。
家庭网络的物理设备可以分为4类：接入网络终端设备、家庭网关、适配设备、用户终端设备。
接入网络终端设备实现NAE，如ADSL MODEM就是一种接入网络终端设备；家庭网关实现的逻辑功能实体组合，可以是HCE或HCE+FPE或NAE+HCE或NAE+HCE+FPE；适配设备实现FPE，如IPTV的机顶盒就是一种适配设备；用户终端设备实现的逻辑功能实体组合可以是EUTE或FPE+EUTE，如电视机是用户终端设备，计算机也是用户终端设备。
基于电信网络的家庭网络应具有如下功能以支持各种电信业务，将应用延伸到家庭。
(1)与电信网络的连接能力
家庭网络可以采用各种接入方式与电信网络连接。
(2)家庭内部设备之间的联网能力
家庭内部设备之间的联网技术应适应业务的发展，具有一定的可扩展性。家庭内部设备之间的联网技术的选择要考虑业务对带宽、QoS以及传输距离的需求。无线联网技术还需要注意空中接口的安全性。
(3)设备管理能力
家庭网络设备的管理包括本地管理和远程管理。家庭网络设备应具有本地管理界面以支持本地登录以及管理与控制，该管理界面应仅限于本地使用，不能从家庭外部访问该界面。家庭网络相关设备(例如家庭网关、机顶盒等)应支持运营商对其的远程管理，管理方式可以是运营商对设备的直接管理或通过家庭网关代理进行管理。家庭网络设备支持远程管理应具有安全机制以避免非法的远程管理。远程管理的协议可以是TR069或简单网络管理协议(SNMP)。
(4)QoS能力
家庭网络中使用的QoS保证技术应可以对家庭网络中的业务和应用划分不同的优先级，应能根据业务需求提供满足业务网络要求的端到端传输能力，业务和应用的带宽和优先级可以根据用户或管理系统的要求进行调整；应能够与电信网络中使用的QoS保证技术互联，协调工作；应能兼容不同的家庭接入技术和家庭内部联网技术；应具有QoS监测和统计能力。
(5)安全能力
家庭网络应能保证家庭网络中的设备安全、信息传送安全。
(6)设备自动发现能力
家庭网络内部的设备之间应当遵从SJ/T 11310《信息设备资源共享协同服务第1部分：基础协议》或UPnP UDA 1.0《UPnPTM设备架构》的规定，完成设备之间的自动发现和自动配置。
(7)业务处理能力
家庭网络不仅仅是业务的承载网络，同时还要具有业务处理能力。例如IP语音(VoIP)的业务处理能力，IPTV的业务处理能力等。
(8)业务提供能力
家庭网络应提供远程用户的外部访问，并提供如视频监控、信息家电远程控制、家庭网站等业务能力。
(9)设备供电能力
如果家庭网络支持特殊业务需要不中断供电，家庭网络相关设备应具有后备电源，或具有远程供电功能以满足特殊业务的需求。
(10)可扩展能力
家庭网络上将不断地引入新业务，因此家庭网络必须具有可扩展能力以支持新的业务。
4.2 家庭网关
4.2.1 家庭网关的定义和分类
家庭网关是家庭网络与电信网络之间的网关设备，家庭网络内的其他设备通过它可以与电信网络进行信息交互，也可以进行设备之间的信息交互。
家庭网关实现中的逻辑功能实体组合可以是HCE或HCE+FPE或NAE+HCE或NAE+HCE+FPE。本文认为家庭网关应实现NAE＋HCE或NAE＋HCE+FPE。
根据家庭网关实现的逻辑功能组合的不同，家庭网关可以分为以下2类：
无业务实现功能的家庭网关(类型1)。该类家庭网关实现NAE+HCE的功能，不支持业务/应用相关的功能。
支持业务实现功能的家庭网关(类型2)。该类家庭网关实现NAE+HCE+FPE的功能，即除了具有类型1家庭网关支持的各项功能之外，还具有与业务实现相关的各项功能。由于业务的种类很多，该类网关还可以进一步分类。
4.2.2 家庭网关具备的功能
一般说来，家庭网关包括5个功能模块：
接入功能模块。家庭网关的接入功能主要实现家庭网络与电信网络的连接。
联网功能模块。家庭网关的联网功能主要实现家庭内部的用户终端设备之间的连接。
传送功能模块。家庭网关的传送功能主要实现家庭网络内部设备与电信网络之间的IP包的传送。
核心功能模块。核心功能包括地址功能、QoS功能、安全功能、远程管理功能、本地管理功能。地址功能主要实现家庭网关自身IP地址获得以及支持家庭内部终端获得IP地址，QoS功能主要实现多业务流的分级处理及转发，安全功能主要防止外部网络对家庭网络的非法访问以及内部网络的非法接入，远程管理主要实现运营商对家庭网关的远程管理与控制，本地管理主要实现家庭网关的本地登录管理与控制。
业务功能模块。业务功能模块与公共电信网络的业务实现相关，由于业务的种类很多，所以具备业务功能的家庭网关有很多类型，其具备的功能也与特定的业务相关。
业务功能模块是可选的，其他功能模块是必选的。
5 CCSA家庭网络标准化计划
5.1 CCSA家庭网络标准体系的结构和名称
CCSA从事基于电信网的家庭网络标准的研究和制订工作。基于电信网络的家庭网络系列标准研究的领域在公共网络提供的信息类业务上。
CCSA的家庭网络标准及研究课题的体系结构(建议)如图3所示，CCSA以家庭网络业务与应用需求研究为主线开展家庭网络相关标准研究工作。家庭网络业务与应用需求研究是所有其他标准和研究课题的基础。不同发展时期业务与应用不同，会导致课题的研究内容的变化。
5.2 业务、网络与技术标准及研究课题
(1)业务与应用
业务与应用课题研究公网运营商依托家庭网络可以提供的业务与应用的需求和业务流程。业务与应用可以是单一的，也可以是多种组合。
(2)总体
总体课题研究家庭网络的体系架构、参考模型和功能要求，包括联网技术、编址技术、QoS、安全、管理等的总体要求。
(3)连网技术
连网技术课题研究家庭网络采用的物理连网技术，包括电力线通信(PLC)、家庭电话线网络联盟(HPNA)、无线个域网(WPAN)等，同时还包括多种连网技术组合时带来的问题。
(4)编址技术
编址技术课题研究如何在IPv4环境下部署家庭业务，向IPv6网演进过程中的家庭网络设备的地址规划，IPv4和IPv6混合环境下的业务互通。
(5)QoS
QoS课题研究家庭网络承载和提供多种业务时，保证所有业务服务质量的技术实现方式。
(6)安全
安全课题研究家庭网络设备的远程访问控制相关的安全问题及技术，包括家庭网络内设备的安全防范，如何对家庭中的智能通信设备的安全进行维护，网络如何抵御来自家庭网络的攻击。
(7)管理
管理课题研究家庭网络设备如何实现电信业务终端的自动配置、远程维护管理等，以及家庭内部多种发现机制共存的问题。
(8)媒体格式
媒体格式课题研究家庭网络业务采用的相应的媒体格式，多媒体通信业务媒体格式与家庭内部媒体的格式的互通。
(9)数字版权管理
数字版权管理课题研究公网运营商依托家庭网络提供音视频业务时涉及的数字版权管理问题及技术，包括如何对多播媒体内容保护，如何对广播内容进行保护，数字版权保护(DRM)系统单元间的互操作问题。
(10)电磁兼容
电磁兼容(EMC)课题研究家庭网络中设备的电磁兼容问题
5.3 设备标准
在业务、网络和技术方面的课题研究相对稳定后，接着进行设备方面的标准研究，如网关技术规范和测试方法、终端技术规范和测试方法、适配设备技术规范和测试方法。
(1)网关
网关技术规范和测试方法包括功能要求、接口要求、性能要求等。
(2)通信终端
通信终端是指由于家庭网络的发展产生的一些新的支持家庭网络相关业务的固定和移动通信终端。终端技术规范和测试方法包括功能要求、接口要求、性能要求、UI等。
(3)适配设备
适配设备技术规范和测试方法包括功能要求、接口要求、性能要求等。适配设备在采用私有协议的设备与家庭网关连接时进行适配。
目前“基于电信网络的家庭网络总体技术要求”及“基于电信网络的家庭网络设备技术要求-家庭网关”两项标准已经完成了报批稿。
6 家庭网络标准的发展趋势
必须看到，尽管家电/IT行业与电信行业对于家庭网络的理解和最初发展的思路不一样，3个标准化组织的研究领域也不重叠，但家庭网络仍处于不断发展的过程中。从发展趋势来看，两个行业的理念在相互借鉴，相互融合，其最终的发展目标是完全一致的。家庭网络最终将发展成的目标是：家庭网络不仅仅是一个为了完成家庭内部各种设备资源共享、协同工作的网络，还能通过与外部网络(电信网/Internet/社区网)的连接，实现家庭内部设备与外部网络信息交流的目的，通过丰富多彩的业务和应用使用户享受到舒适、便利、安全的新的生活体验。
因此，随着家庭网络概念的不断发展以及对其研究的不断深入，中国家庭网络三大标准化组织的发展将最终殊途同归，其标准化的研究领域将会出现必然的重合。为了提高中国在家庭网络领域自主创新的能力，加快中国家庭网络的标准化进程，进一步提升中国自主标准的层次和质量以及在国际上的地位和影响力，三大标准化组织应该打破行业分割，加强合作，实现优势互补，各尽所长，携起手来以合作共赢的态度研究中国自主的家庭网络标准。
PowerHammer P640/P320/P160核心交换路由器，集成了港湾网络在基础网络架构解决方案中的高性能标准，来组建高可靠性和多业务的IP核心网络。采用业界最先进的硬件技术，使其能够提供10G平台高速包处理技术来增强海量业务处理能力。从业务驱动的角度实现IP核心网络质的飞跃。
 |
| 图 PowerHammer P系列 |
PowerHammer P640/P320/P160基于新一代10G核心交换路由平台，P640/P320/P160的交换容量高达640G/320G/160G，能够支持10Gbps LAN/WAN、OC192/STM-64c POS、4端口OC48/STM-16c POS等多种高速接口，也可支持高密度的GE、FE、OC-12/STM4 POS 、OC-3/STM1 POS等接口。同时具备端口密度扩展能力，比如10G接口也可以从单板1个扩展到将来的单板4个。
PowerHammer P系列路由器基于先进的FPGA+ASIC架构，利用FPGA可编程的特性在硬件基础上支持IPv6, 并全面支持IPv4和IPv6双协议栈，支持IPv6静态路由，支持BGP4/BGP4+、RIPng、OSPF3、ISISv6等动态路由协议；可支持基于IPv6的组播协议；另外还支持多种IPv4向IPv6的过渡技术，包括手工、自动配置隧道、IPv6 to IPv4隧道、GRE隧道、NAT-PT等；网管更加方便，支持ICMPv6 MIB、UDP6，MIB、TCP6 MIB、IPv6 MIB等。
点评：PowerHammer P640/P320/P160是高性能、大容量的电信级核心路由器，主要面向电信级骨干IP网络、宽带IP城域网核心网络及行业用户骨干核心网络的发展与建设。PowerHammer P640/P320/160 核心交换路由器具有极高的可靠性，它标志着电信级交换路由器在保证业务不间断的可靠性方面的新高度，是全球极少数已经走向商用的基于10G平台的核心交换路由器之一。
三、小结
由于城域网建设的不断深入，各种内容业务（如流媒体视频应用、多媒体互动游戏）纷纷出现。此时，接入层有愈来愈多的万兆或千兆以太网上连到城域网的汇聚层，而汇聚层也会有愈来愈多的千兆以太网上连到城域网的骨干层，而传统的SDH、DWDM技术作为骨干存在着网络结构复杂、难于维护和建设成本高等问题，这使得像万兆或万兆捆绑这样的宽带需求在城域网中的汇聚层及骨干层有相当多的市场需求。
万兆以太网路由器设备提供高密度的端口、线速的交换性能、全面的L2交换和L3路由能力，可充分满足超级计算中心服务器机群内部高性能网络互连的要求，也满足同一计算网络中分布在不同地方的服务器机群之间的连接。今天的网格计算在千兆互联的集群之间采用万兆互联。同样，越来越多的企业将会把企业服务器组成集群然后给桌面用户提供超级计算功能。
