计算机网络专业系统设计专项方案.doc
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1、目 录第一章:序言1第二章:网络系统设计22.1总体目标22.2需求分析22.3系统设计标准32.4关键技术问题及处理42.4.1网络可靠性方案42.4.2怎样提升网络传输性能52.4.3VLAN划分52.4.5VLAN之间高速路由52.4.6VLAN之间安全及网络优先级控制62.5网络结构设计72.5.1网络骨干层设计82.5.2用户接入层设计112.5.3布线系统和网络系统连接13第四章:安装、测试及验收144.1系统安装和调试144.2系统测试原理和方法144.3硬、软件设备测试和验收154.4系统集成测试和验收15第一章:序言北京博达国际公共服务大楼共有地上裙楼4层,双主塔21层,地下
2、2层,总建筑面积80090.62平方米。伴随大家生活水平提升和技术快速发展,网络使大家思想观念从单一封闭型工作、休息环境向集休息、娱乐、办公等于一体开放式、智能型多功效工作、休息空间转变。经过公共信息查询系统,电子公告系统立即了解中国外大事和建筑群多种服务信息;经过高速建筑群网络能够方便进行购物、网上会议、网上聊天等活动,还能够直接进入INTERNET网,以高于拨号上网速度在万维网中畅游;使用户在建筑群内享受到高级成熟技术环境所带来多种优质服务。如要实现上述服务,就需建立一套现代化、高科技信息网络系统,依靠综合数字交换设备,建立语音系统、数据通信系统、图象通信系统、有线电视系统等,使建筑物含有
3、优异通信能力。 我企业很快乐有机会参与北京博达国际公共服务大楼网络系统工程研究讨论,在依据您们向我们提出具体需求,现向您们递上我们方案提议书。 华埠特克企业很重视参与北京博达国际公共服务大楼网络系统项目,并真诚地和北京博达国际公共服务大楼全方面合作,提供我企业一流技术和服务,使北京博达国际公共服务大楼网络系统水平达成当今国际一流水准 。第二章:网络系统设计2.1总体目标北京博达国际公共服务大楼网络系统工程目标是:整个大楼内要求内、外网分开。以机算机多媒体技术为基础,建成北京博达国际公共服务大楼Intranet信息网络平台,形成内外相联、上下贯通信息传输网络。提升大厦信息化水平。系统应满足以下要
4、求:1)完全实现用户需求中功效要求2)易于使用,用户界面统一、标准,表现力强3)易于安装和维护4)开放性好,便于移植、扩展和推广5)规模合适,充足保护现有投资6)几年内技术上保持领先7)分布透明性好,处理速度快8)数据可靠,确保完整一致9)系统容错性能好,抗损能力强10)系统安全可靠,符合保密要求2.2需求分析北京博达国际公共服务大楼是网络系统建设是为其大厦管理,信息化应用服务,其网络应用关键包含以下多个方面:大厦内部管理:大厦管理应用数据关键基于Client/Server模式,所以其网络数据关键经过主干抵达中心服务器,而且其数据大多为文本数据,所以,对网络带宽需求不高,通常10M网络就能够满
5、足系统要求。部门数据交换:这种应用关键为大厦内部用户之间文件共享、打印共享、数据交换等,其数据流向难以估量,所以在网络设计中应对数据过滤、分流,确保主干带宽。多媒体应用:多媒体应用关键包含实时多媒体语音、视频应用,这种应用对系统带宽、延时方面含有较高要求。所以,在网络设计中,要合理地利用IP Qos技术,为多种应用合理地分配带宽。按未来视频服务用MPEG-II标准,其要求数据带宽为2-15Mbps来看,10M网络不能满足应用对带宽要求。提议采取100M交换到桌面才能满足系统性能要求。信息公布:信息公布关键指大厦特定用户信息公布,这种应用关键基于Brower/Server方法,关键数据类型为文本
6、和图象数据,对传输延时不敏感,所以,通常交换10M网络就能满足系统性能需求。2.3系统设计标准在设计北京博达国际公共服务大楼网络系统时,我们将遵照以下多个基础标准:(1)、 设备优异性和成熟性当今世界,通信技术和计算机技术发展日新月异。本方案适应新技术发展时尚,既兼顾了技术上成熟性,同时也确保了系统优异性。(2)、系统开放性系统在设计时均采取国际标准协议。网络管理基于SNMP,并支持RMON和RMON 2。(3)、 性能可扩展性全部设备均可满足用户现在需求,又能扩展以保障用户未来升级。(4)、 安全性设计方案不仅要确保理论上可行,更关键是实际上可用。要充足考虑具体情况,充足满足网络需求。为了使
7、系统可靠地运行,本方案选择了高品质、高性能价格比产品,把故障率降到最低。同时,我们采取了系统容错技术,当系统内某一点出现故障时,整个系统仍然能够继续运行而不会造成停机,从而把损失降到最小。(5)、一体化系统管理伴随网络规模扩大和系统复杂程度增加,网络管理和故障排除就变得越来越困难。本方案将提供优异而完善网络、系统管理工具。(6)、 从实际出发本着从北京博达国际公共服务大楼网络系统实际情况出发,采取优异网络技术,建立高速、宽带、扩充性能良好网络系统。依据甲方要求大楼内、外网分开。本设计重视于二个出发点:第一是网络系统必需是透明,网络复杂性工作由信息系统管理人员负担,对于使用者来说只需掌握用户应用
8、界面即可;第二是在进行网络结构计划设计时,必需关键达成网络系统性能提升、网络系统范围扩展、升级和网络系统可管理性;最终,将为北京博达国际公共服务大楼网络系统工程管理服务、培训服务及软硬件维护服务, 以确保(1)工程能够平滑流畅地实施,实现最初设计;(2)相关知识能够全部传授给管理网络系统相关人员,方便于以后管理能够独立操作、维护和管理这一网络;(3)一旦网络发生故障,相关人员能在限定时间内修复。2.4关键技术问题及处理2.4.1网络可靠性方案北京博达国际公共服务大楼网络系统对可靠性有很高要求,为了确保北京博达国际公共服务大楼网络不会因为单点故障造成整个网络瘫痪,我们采取以下多个方法确保系统可靠
9、性:1、在北京博达国际公共服务大楼网络设计中,分布层交换机同骨干层中心交换机连接采取冗余线路方法,并设置为GifaEthernet Channel(千兆以太通道)方法,并行使用两条连路,提供4G交换带宽,同时,当其中一个线路发生故障时,全部数据传输全部转移到第二条线路上,以确保系统可靠性。2、对于中心交换机,我们配置双电源模块,使中心交换机不会因为电源系统故障造成整个系统瓦解。2.4.2怎样提升网络传输性能为了尽可能利用网络带宽,消除网络冲突,提升终端用户网络传输速度,我们采取以下方法:1、全部连接终端交换机端口,只要终端支持全双工模式,就将该交换机端口设置为全双工模式。2、在各个接入层交换机
10、同骨干层中心交换机双光纤线路连接中,我们将这两个端口设置为全双工千兆以太通道模式,这么,即能够提升网络性能,又能够提升网络可靠性。2.4.3VLAN划分VLAN(Virtual LAN)基于交换技术,经过不一样划分方法(常见是基于端口和基于MAC地址两种)把原来一个大广播区局域网逻辑地划分为若干个“子广播区”,在子广播区广播包只能在该子广播区传送,而不会送到其它广播区中。Cisco企业网络设备经过VTP协议和ISL或802.1q协议许可一个VLAN跨越多个交换机,从而提升VLAN划分灵活性。Cisco交换机支持三种VLAN划分方法,即基于端口、基于MAC地址和基于用户三种,基于端口管理比较简单
11、,但灵活性不高,桌面工作站要移动位置时,需要重新配置交换机,基于MAC地址方法管理复杂,需要做一个MAC地址或VLAN对应表,但灵活性比较高,可方便移动桌面工作站而不需要更改交换机设置。基于用户方法含有二者优点,管理简单,只需要建立用户名和VLAN关系对应表就能够了,同时灵活性高,交换机依据桌面工作站登录用户名来将工作站划分到指定VLAN中,从而使用户能够在任何位置、任何桌面工作站上取得指定权限网络访问。2.4.5VLAN之间高速路由因为VLAN属于一个广播域,所以,各个VLAN网段属于不一样网段,各个VLAN之间通讯必需经过第三层处理来完成,对于第三层报文交换,包含路由、 以软件实现第三层交
12、换、以硬件 (ASIC-Based)实现第三层交换三种:1、路由 : 在第三层交换技术还没出现以前,各网络厂商在作局域网设计时候,全部会在中心放置一台路由器去完成不一样IP子网之间通信,这种技术称为集中式路由技术。集中式路由技术最大缺点是轻易形成单点故障,且路由器关键用于广域网连接,路由器面正确是低速广域网线路,所以路由器交换能力不可能作得太高,也没有必需作得太高,最高级路由器包转发速度最多也就100万包/秒,第三层交换机包转发速度高达几百万甚至1000万包/秒。伴随第三层交换机出现,在高速局域网上已不提议使用昂贵路由器去完成IP子网通信,而应采取性能价格比较高第三层交换机去实现分布式交换。2
13、、基于软件第三层交换 : 第二代第三层交换技术是用软件去实现,经典如过去3COMFASTIP、CISCOTagSwitch、CabletronSecureFast、IP-SiliconIPSwitch,这种交换技术至今还没有标准,每个厂家用自己标准去定义,所以没有互联性,这种交换技术已不再提议使用。 3、 基于硬件(ASIC Based)第三层交换 : 因为ASIC芯片技术不停发展,现在已完全能够把传统路由软件写入ASIC芯片去完成线速第三层交换,其经典第三层交换速度在100Mpps以上,这种技术完全基于传统路由算法,是基于标准技术,不存在产品互联性问题。基于ASIC技术第三层交换技术提供了应
14、用系统透明性和同交换机速度相近似第三层交换速度,所以提议使用这种基于硬件第三层交换技术。2.4.6VLAN之间安全及网络优先级控制在北京博达国际公共服务大楼网络改造工程中,全部选择Cisco交换机全部支持VLAN功效,这么,能够将含有同一安全等级用户划分到一个VLAN中,这么,不一样VLAN之间用户不能直接访问,确保了网络系统安全性。在Catalyst 6506交换机上,我们经过Cisco访问控制列表控制VLAN之间安全,这么就能够许可高优先级VLAN段访问低优先级VLAN段,而低优先级VLAN段不能访问或有限访问高优先级VLAN段。在Cisco交换机产品中支持802.1p信令来实现网络数据优
15、先级控制,在Cisco交换机中,每个端口能够设置为信任端口和非信任端口,信任端口接收端口数据包中优先级参数,对于非信任端口,Cisco对接收到数据包,采取端口设置确实省优先级参数。同时,每个交换机端口有一个接收队列和两个传输队列,传输队列有四个丢弃门槛,用户能够设置这四个丢弃门槛和8个优先级对应丢弃门槛,在队列达成指定门槛时,交换机就开始丢弃指定优先级数据包。对于传输队列,每个传输队列有两个丢弃门槛,用户能够将指定优先级给予指定队列丢弃门槛上,在该队列抵达指定门槛时,交换机就开始丢弃指定优先级数据包。最终用户能够设置两个队列应该取得带宽,从而确保高优先级数据包取得高带宽和低丢包率。Cisco
16、IOS除了支持Port Qos外,Cisco IOS还支持Qos ACL功效,用户可依据不一样应用设置优先级,从而确保实时视频数据含有较高优先级。其具体实现以下:在Cisco IOS中,支持三种QoS参数,及IP优先级、802.1p COS和DSCP,在Cisco交换机内部使用DSCP参数作为优先级控制。对于IP数据包,可设置一个QoS ACL(访问控制列表)来定义一个应用,对于这类IP数据包,可设置每个数据流带宽或这类数据流总带宽。对于QOS参数,可设置为信任IP 优先级、信任DSCP方法、信任COS或不信任方法,对于非信任方法,每个数据流分配一个设置DSCP参数进入交换引擎处理,对于信任方
17、法,每个数据流依据设置转换关系将IP优先级、802.1p COS参数转换为DSCP参数进入交换引擎处理。交换引擎判定其带宽是否超出后,进行对应处理,假如没有超出许可带宽,将DSCP参数转换为响应COS参数,送入发送队列。假如超出许可带宽,交换引擎依据设置方法丢弃数据包或更改优先级,然后送入发送队列处理。对于非IP数据包,一样能够设置一个QoS ACL来定义一个应用,每个应用QoS参数可设置为信任COS方法和非信任方法,其处理过程同IP数据包COS方法和非信任方法一样。2.5网络结构设计北京博达国际公共服务大楼内部网络系统设计从逻辑上分为两个部分,即网络骨干层、用户接入层两部分。结构详见系统图。
18、每一层基础功效以下:网络骨干层是一个高速交换主干,为应用提供尽可能高包交换速度,所以,在这一层上应尽可能降低数据包处理如:安全过滤等,其将降低网络性能。用户接入层是最终用户访问网络访问点,为用户提供网络访问能力,其关键包含以下功效:为用户访问提供共享带宽。为用户访问提供交换带宽。为用户提供地址分配,地址转换等地址服务功效。为用户提供带宽优化功效。2.5.1网络骨干层设计网络骨干层是整个网络关键部分,所以,在网络设计中,网络骨干层设计关键考虑系统带宽要求,并预留一定余量,确保系统可扩展性。下面我们按北京博达国际公共服务大楼网络改造项目标需求计算网络骨干层带宽需求,中仪北京博达国际公共服务大楼地上
19、建筑裙楼4层、主双塔21层其中只考虑管委会(东区)部分,裙楼每层建筑面积约10000平方米为公共服务设施,塔楼(管委会)每层建筑面积约1050平方米为办公区域。裙楼四层因为其作用,对数据传输要求不是很高,因另外网点数根据每配线间综合布线数据点数1/3计算,共120点;东区塔楼作为办公室用,所以网络要求相对较高,数据传输量较大,外网点数我们根据综合布线数据点数1/2计算,共858点。其中大楼内网点数根据综合布线数据点数满配,共2219个。根据下面我们针对大厦可能应用对网络带宽需求做一个初步估量:大厦内网信息点共为2219个,用户关键应用为办公自动化、信息浏览和访问、数据交换、文件/打印共享等应用
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