澳援体育馆网络设计方案.doc

四川信息职业技术学院计算机网络园区网设计报告题 目 广元市澳援体育馆网络方案设计 班 级 DCN11-1 组 长 覃涛 成 员 何东 兰晓钗 黄强 吴戈 指导教师 王宏旭 完成时间 2013年 5 月 15 日 第一章 项目概况1.1 广元市澳援体育馆简介：广元澳源体育馆是澳门援建广元市灾后恢复重建的重点项目，集体育赛事、全民健身、文艺展演和休闲娱乐为一体，是地震灾区的惠民工程。广元澳源体育馆是按广元未来市城区50万人口需求，根据国家建设部和国家体育总局体育建筑设计规范要求规划设计的。建设地址在我市教育发展规划区，占地面积376.661亩，总建筑面积25500平方米，概算投资2亿元。2012年，澳援体育馆曾举行过“明月峡杯”2012全国青年女篮联赛 、2012年新春音乐会唱响家园情怀、广元第一届老年运动会、2012四川队澳门队友好足球比赛、2013年 全国教职工篮球联赛等大型比赛。澳援体育馆也承载广元市一些大型的演唱会。1.2 建筑设施：（一）体育场：建筑面积18000m2，容量20000座。主要功能为国标足球场、400m10标准塑胶跑道、田径、大型文艺演出、群众集会等，建设资金10200万元。（二）多功能体育馆：建筑面积7500m2，容量3000座。主要功能为标准篮球场、排球场、羽毛球场、乒乓球场、台球、体操、武术以及文艺表演、管理用房等综合性建筑，建设资金8000万元。（三）室外运动场：占地面积26800m2。主要功能为足球练习场（田径400m6跑道）1片、篮球场8片、排球场2片、沙滩排球场1片、网球场6片、羽毛球场8片、门球场6片、地掷球场4片、乒乓球桌20张、国标游泳池一个、儿童游泳池两个、健身广场1个、健身路径15条、儿童游乐场1个，建设资金800万元。（四）附属配套等设施：道路、绿化、景观、停车场、各种管道系统、强弱电系统、光亮工程等，建设资金1000万元。1.3 建设理念惠民、生态、效益。惠民即医治受灾群众身心创伤、满足市民日益增长的强身健体需求，尤其是在以后的大灾难中为人民群众提供一个安全的避难场所。生态即把体育中心作为公园式打造，尽可能与周边景点和谐相融，与周边建筑相映成辉，与周边学校资源共享，做到人与自然和谐相处，构建和谐广元。效益即充分发挥大众健身和休闲娱乐的社会效益，并考虑今后场馆的经营问题，以场养场、以馆养馆，实现经济效益与社会效益共赢。第二章 需求分析2.1要进行网络设计的业务口分别有：工作人员办公室、比赛信息台、成绩处理工作室、尿检工作室、运动员检录区、运动员医务室、媒体工作室、兴奋剂检查室、贵宾休息厅、场馆运行中心、场馆技术运行中心、观众服务管理办公室、场馆主任办公室、新闻发布中心、竞赛主任办公室、赛事监控系统、语言服务办公室、新闻发布厅、打印复印分发办公室共22个业务口。2.2IPV6应用需求：本项目还承担一些IPV6应用项目。本设计考虑了未来IPV6城域网的应用需求，包括（但不限于）下列应用需求：IPV6智能化。通过此应用，充分展示IPV6地址丰富的能力，场馆中的每个设备，都可以通过网络控制。IPV6 RFID。由于IPv6的地址空间巨大，对于RFID来说非常适合，IPv6的大量地址可以实现为每一个RFID分配一个地址。IPV6宽带视频。即插即用的视频类业务适合用IPV6技术来支撑。IPV6官方网站。大学网络是IPV6使用最广泛的网络，因此开辟IPV6官方网站，有助于为运动竞赛、演唱会提供一个更好的宣传渠道。2.3工程设计的建设原则：分析如上应用，网络主要承载实时非高交互性业务，传统视频点播业务，IPTV业务，传统数据业务。流量大，实时性要求高。带宽需求大，转发性能、可靠性要求高，故障切换快速。要求网络必须24小时不间断运行，可用性要达到99.999% 以上。为确保达到如上网络建设目标，保证竞赛网络的顺利正常运行，本设计建设的网络系统的要求较高，要求的特点如下：转发性能高、设备可靠性高、系统可靠性高、丰富的安全控制能力、强大的软硬件QoS保证、网络可维护性高、支持IPv4/IPv6双栈。2.4 架构层次需求分析：由于澳援体育馆场馆内部信息点数量相对较少，接入层交换机数量少，网络拓扑图比较简单，所以体院馆只分为竞赛场馆接入层、汇聚层两个层面。竞赛场馆接入层即每赛场馆的内部局域网，包括中心交换与楼道接入两个子层。2.5 进行网络设计的业务及流量需求分析：下面从以下2个方面分析体育馆竞赛网络的带宽需求，从而可以为主干网链路级别的选择提供依据：场馆上行带宽需求；Internet出口带宽需求。2.6场馆上行带宽需求分析：体育馆竞赛中心分为三个级别，带宽估算由如下部分组成： （1）赛事管理业务流量。该系统包括4个子系统，但我们假定一个用户在一个时刻只会使用其中的一个子系统。根据应用设计的需求，无论哪个子系统，每次查询的数据量为100KB。由于采用B/S结构，HTML/XML的标签开销很大。为了保证使用者的正常快速使用，这些数据需要在小于0.5秒的时间内传输完毕。 （2）上网和收发邮件的流量：按照一般宽带应用需求计算为2Mbps，并在接入交换机上做相应的带宽限制确保单用户流量不超过该数值。 （3）资料下载的流量：按照一般E-Learning的带宽需求计算为4Mbps，并在接入交换机上做相应的带宽限制确保单用户流量不超过该数值。 （4）视频监控带宽：场馆使用4个高清摄像头，带宽为： 4*8=32（Mbps）。赛事专网：因为赛事数据的传递要求有一个快速、高效的承载网络。每组数据的传递应该在0.1秒内完成，这样才能保证经过服务器处理及经过转发到官方网站和处理后，可以在小于一秒的时间内具备向媒体和网站用户发布即时比赛成绩的能力。使用户在网上观看到的数据更新与视频直播之间不会产生人能感知的明显时间差异。因为每条信息的数据量大约是1KB。每个XML文件包括多条信息，按照每个XML文件10KB计算。一次比赛结果上传需要传递XML文件包括：名次公告、每个运动员的成绩、技术统计信息、积分计算、犯规信息、轮次晋级等等，这些信息需要上传到数据中心，经过处理及时发布到信息网上，并进一步发布到网络媒体上供查询或滚动播出。赛事专网有8种需要立即上传的数据，其中，技术统计信息包含的数据比较多，应按5倍计算，则一共相当于共计12个10KB的XML文件。所以，一次发布的总数据量（含开销）大约为： 12 * 10 KB = 120KB。根据上述分析，为保证足够快速地将比赛成绩及相关信息上报，需要保留的带宽需求估算为： (120KB * 8b/B) / 0.1s = 9.6Mbps 此外，考虑到还有一些未尽的因素以及作为重大赛事网的重要性，带宽需要一定的冗余设计。 根据已有赛事网的经验，一般设带宽冗余系数为1.5。因此上述三个方面的的带宽分别为：用户应用带宽应为：230*1.5=345（Mbps）视频监控带宽应为：32*1.5=48（Mbps），赛事专网带宽应为：9.6*1.5=14.4根据这些条件，计算得到场馆上行总带宽需求为：中心场馆：345+ 48 + 14.4= 407.4（Mbps），因此，总体上场馆上行的带宽需求为千兆以太网级别。2.7体育馆监控系统分析：按照国家强制性标准B50348-2004安全防范工程技术规范中第四章“高风险对象的安全防范工程设计”对单位风险的划分，由高到低可分为三个级别：一级风险，二级风险，三级风险。在对体育场馆的安全风险划分中也采用了这一划分，根据澳援体育馆容纳的人数为20000人以上，澳援体育馆被划分为二级风险，所以监控方面必须的做好。体育场馆的要害部位应安装视频安防监控装置，尽可能不要出现盲区，并宜能与相应的照明、入侵报警设施及声音复核等设备联动。重点部位宜安装视频安防监控装置。回放图像应能清晰分辨人员的脸部及体貌特征。体育场馆与外界相通的主要出入口应安装视频安防监控装置，应能够监视出入体育场馆的人员情况。回放图像应能清晰分辨出入人员的脸部及体貌特征。体育场馆内外重要通道及部位应安装视频安防监控装置，应能监视、记录重要事件的全过程。视频安防监控装置还应能够监视体育场馆内人员的活动情况，回放图像应能清晰显示重要事件的全过程。视频安防监控子系统记录资料的保存期一般不应少于7天，在有重要赛事时应对比赛期间的有关视频安防监控子系统的重要记录资料适当延长保存期。 应采用视频安防监控数字录像设备。2.8体育馆竞赛中心Internet出口带宽需求分析：流量中的一部分为Internet流量。每个用户的Internet带宽为2Mbps，每场馆40个用户，总的Internet出口带宽需求为： 2Mbps * 40 * = 80 Mbps由于Internet带宽不是赛事最关键的流量，选用百兆级带宽出口即可，并使用流量控制设备，对不必要的流量和可能出现的拥塞进行控制，以保证最基本的功能如收发邮件等工作的正常进行。2.9 设计原则：根据体育馆的通信和信息系统建设指导性纲领“安全、可靠、实用、先进、经济”的定位，并根据上述应用需求的分析，尤其是关于需求特点的分析，我们认为体育馆平台的设计和建设，应该遵循以下一些原则：连通性与安全性并重的原则，冗余性与经济性平衡的原则，成熟性与稳定性优先的原则，可管理、灵活易维护的原则。2.9.1 连通性与安全性并重的原则有：多数节点布置的防火墙以透明防火墙为主，不割裂网络；安全性设计以预防DoS攻击为最主要的任务，确保网络畅通；在网络中以并联方式使用IDS、及流量分析设备，以便预防和及早发现问题，而不形成瓶颈；总之，要确保网络既安全又可靠的运行。2.9.2 冗余性与经济性平衡的原则有：链路冗余：除了临时布线网络以外的部分均采用双链路；设备冗余：主干网络部分（包括接入层交换机和汇聚层交换机）使用双设备；同时，本网的设计还须考虑经济性原则。2.9.3 成熟性与稳定性优先的原则：要的复杂功能或新功能，尽可能避免潜在的、甚至不可预知的问题。2.9.4 可管理、灵活易维护的原则：网络还应该具备灵活机动、快速安装、快速调整的特点，以便满足临时布线布网、故障设备快速更换的要求。根据上述原则，并进一步结合对需求的分析中指出本项目网络流量结构清晰、路由表结构简单，因此，本项目主体网络设备不需要采用路由功能和MPLS等其它功能非常强大的高端路由器，而是采用具有高转发性能和一定路由功能的路由式交换机，既成熟可靠、高速高效，又经济实用、维护便捷。总之，稳定可靠、通畅安全、确保赛事运行，是体育竞赛网络平台压倒一切的要求。5