网络设计方案建议书

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1、某区校校通网络设计方案建议书上海最差劲的电脑科技有限公司2002 . 12. 011某区校园网系统分析21.1系统建设目标21.2系统建设原则21.3网络系统建设31.3.1 网络系统概述31.3.2 网络系统需求说明 31.3.3 网络的开放性与易扩展性32主干网络设计42.1主干网设计方案三：环形连接42.1.1 环形连接43接入层网络设计63.1接入层设计64主干网络设计考虑74.1主干网络路由协议选择设计74.2网络VLAN划分设计84.3教师进修学院连接本范围内学校的考虑 94.4汇接点交换机的使用范围94.5网络管理设计104.5.1 网络管理的体系结构104.5.2 HP ope

2、 nview介绍 114.5.3 CWSNMS网管产品介绍231 某区校园网系统分析1.1 系统建设目标某区校校通网络系统要集先进的计算机技术、多媒体技术、数据库和高速网 络及通信技术于一体， 该系统应建成符合国际标准的开放式体系结构， 具有功能 强大、安全可靠和良好的可扩充性、 可移植性及可操作性， 在技术上达到国内领 先水平。本系统应达到以下建设目标：有利于促进和提高教育水平。利用先进、科学的管理系统促进和提高教育水 平是某区校校通网络系统的首要任务和最终目标。 本系统要充分利用和发挥现代 高科技技术，从教育工作实际出发，以科学的流程管理辅助教学工作。提高资源效率。现代网络技术的数据共享、

3、设备的共享、虚拟组网等特点， 可以充分利用现有的资源， 发挥各类资源的优势， 实现共享和动态组合， 从而提 高整个资源的利用率。提高教学水平。可以充分利用系统强大的数据处理能力、快捷的传输速度、 方便的数据共享等能以更有效的方式规范全局的教职员工、 学生的工作、 学习方 式，并通过网上教学、讨论和交流，提高教学水平。1.2 系统建设原则为保证某区校校通网络系统建设的成功，应当遵循如下原则：遵守国家法律、法规。符合有关规范、规定和相关技术标准。具备安全性、可靠性。符合国家信息安全的有关标准。 具备完备性。系统要能覆盖整个某区教育部门和大部分中、小学目前的各项 工作所涉及的数据；能与教育网无缝连接

4、。具备先进性、适用性、稳定性。 具备可扩展性、灵活性和易维护性。系统能够适应教育系统的发展和机构及 工作的变化，能够适应计算机网络技术的发展。系统的标准化和规范化。 系统的标准化和规范化是信息系统建设基本而关键 的一步，要实现信息资源共享，必须规范信息技术标准。资源的高效性。能充分利用现有的资源，并能实现最大程度的资源共享。1.3 网络系统建设1.3.1 网络系统概述 某区校校通网络系统应能覆盖教育局下属的大部分中、小学共 100 余所。网 络设计就考虑学校现有校园网的状况和通信条件， 特别是利用某区已有的光缆设 施的计算机通信的能力。1.3.2 网络系统需求说明I主干网负责各个子网和应用服务

5、的连接，为信息交换提供有效的高速通 道，因此，要求较高。系统主干拟采用千兆以太网 1000M 交换，下属子网采用 快速以太网，网络协议采用 TCP/IP 协议。U整个网络应考虑语音、视频、数据等的综合应用。交换机要求采用主流、 成熟、信誉和售后服务均佳的产品。中心核心交换机支持第三层交换，和支持 VLAN 等功能，能较好解决突发数据量和密集服务请求的实时响应问题，在内部 用户终端同时进行视频信号、 数据交换时交换引擎不会出现过载现象和数据包碰 撞、丢失的现象， 还要考虑预防瓶颈出现和补救的相应措施。 下属单位接入交换 机可采用相对低一档的产品。川本系统处理的信息包括数据、语音和图像等，因此要考

6、虑实时性问题。 特别要考虑包括视频会议在内的信息共享等方面的实时性要求。IV UPS电源的配备，配置要保证网络中所有的服务器、交换机、路由器、 集线器等设备的连续、正常地运转 2 小时。V网络带宽的分配：应根据所属单位网络的信息流量情况合理分配网段， 以充分利用网络带宽，提高网络的运行效率。W广域网连接：本系统需要有电话网（拨号）接入，以满足在外办公人员 入网的能力。此外，由于需要连接市教育网，以实现信息的共享，需具有与市教 育网的互连接口。1.3.3 网络的开放性与易扩展性网络的开放性：网络应具有良好的开放性，能支持 TCP/IP、 SPX/IPX、 PPTP 等通信协议和一些接入方式，如公

7、共电话网（ PSTN） 网络标准与管理：网络的设计应遵循国际或国家标准，包括物理接口、节点命名及地址编码体系，应用层协议及信息格式与技术标准。如IEEE802.3U （快 速以太网）、IEEE802.3Z （千兆以太网）、IEEE802.1q （VLAN。网络管理应基于 简单网管协议（SNMP,建立一个完善的网络管理系统，确保网络完全、可靠、 高效地运行。2 主干网络设计 针对现有的光纤资源，本教育城域网的主干网络设计可使用三种方案，分 别可使用仅教师进修学院为核心的单核心星形网络结构； 或以区信息中心和教师 进修学院为核心的双核心星形网络结构；或以四个环形网构建的环形网络结构。 以下分别阐述

8、三种方案。2.1 主干网设计方案：环形连接2.1.1 对环形连接的讨论根据现有的光纤布线情况，得知以下环形连接的数据网络。环形连接示意图举洌而言：当故障1笈生时f五十四与区政 対的链貉断五-卜四珞通过中国 爭节点到教师进血学校进而连 接到公网：当故障2也笈主肘可以看出+ 祓乐*五+汕都将下能聪入网络 中总结环形连接，网络没有罢次；小环*大环结构不清晰i原汇接点到原檢心的流基需塞 在界牛汇接点上传输；发生故障时如举网）不单 纯对本节点产生的响*垃全会影 网其它娄牛节点；建仪不工闿环恥解决方冀如图所示，大环套小环，网络结构不清晰；没有核心层、汇聚层等层次结 构；大量流量需要经过多个节点传输，性能不

9、好；更为严重的是，当链路或设备 发生故障时，往往不单纯只影响本节点，常常会造成多个节点无法联入网络中。以教师进修学院、五十九、中国、长乐、五十四、区政府、教师进修学院 此环为例。处在中国中学的汇接点交换机除了处理自身下属接入点的交换机的数 据外，还要转发长乐汇接点下属的接入点的数据。 和星型结构相比效率自然降低 了 50%。而五十九的汇接点交换机还要处理长乐、中国这两处汇接点交换机转 发过来的大量数据，和星型结构相比效率更下降了 66.7%。位于五十四的汇接点 交换的数据也要经过区政务网转发到教师进修学院，数据传输速率也要降低。如果某处链路发生了故障，最远端汇接点交换机的数据将通过数个汇接点交

10、换机的 路由才能到达核心层交换机，这样效率将更加降低，而且依次影响到与核心层交 换机临近的汇接点交换机的效率。虽然环型链路具有冗余、出现故障时具有自愈功能。如考虑使用单星型结 构，在已有的光缆中，链路也具备了备份冗余。而且是不同线路上的备份冗余， 具有相当的可靠性。双环结构在链路冗余上更加可靠，可靠性更大于环型结构。另外，政务网的安全级别远大于校校通骨干网，如果和政务网的主干交换机放在一个物理链路中，将来会产生安全级别和 INTERNET连接的问题。甚至 某些应用的使用问题（比如和国外直接交流等）将使我们无法面对，以至于只能 放弃许多实际应用。采用四环结构时，必须采用像 OSPF这样的路由协议

11、。因为 CISCO 4000 系列产品没有封装此类协议包，这种协议包需要付费购买。每台设备的价格在 2 万多美金，13个汇接点需要将近20万人民币。从价格上考虑并不便宜。总之，教育城域网和政务网以及电信网有本质的区别，教育网层次分明， 应用集中在中心。数据流向也大部分为中心到节点，节点到中心。而政务网以及 电信网中心的作用以及压力没有教育网那么明显， 所以教育网最好不要像政务网 和电信网那样采用环型结构。3接入层网络设计3.1接入层设计网络接入层与分布层的连接：由于112所学校规模不同，分为以下两种情况：a.只有一根光纤或没有光纤的接入点学校该类学校一般配备二台100M网卡的服务器，学校规模较

12、小，应用相对来讲较小。 交换机一般采用实达S2024主从交换机，互相堆叠在一起。我们建议利用S2024M上面的2个千兆扩展端口，插上实达STAR M2021M （单口 1000BASE LX模块），直接上联汇接点的Cisco 4000系列交换机。理由为：因为采用开放式网管平台，以及开放式标准化协议，VLAN划在Cisco 4000上。故对接入层交换机没有多大要求，一般支持标准化协议的交换 机皆可。另外实达的S2024M和Cisco的2900系列以及3COM 4400系列性能 差不多。S2024在三层交换和背板上还高于 Cisco 2900系列和3COM 4400系 列，Cisco 2900和3

13、COM 4400系列为2层交换机，S2024可软件升级到三层， 这类学校接入网络汇接点网络拓扑图如下：Cisco 4000 系列无光纤的学校有一根光纤的学校实达S2024M实达S2024光纤实达S2024b.根光纤以上的非汇接点学校S2024实达S2024M实达S2024实达S2024实达S2024我们建该类学校规模较大，应用相对较多。常常有配备千兆网卡的服务器两台 议采用3COM 4900交换机和Cisco 3508交换机。3COM 4900为3COM公司 全线速千兆主干交换机，支持多种千兆介质，软件可升级为三层交 Cisco4.10实达实达Cisco或 Cisco 3508O术成3COM

14、4400 交换OM 44003COM 44004S2024MS2024 或S202实达S2024M实达S20243COM 44003COM 4400 /协议选择设计在主干网络中，建议完全使用路由协议。路由协议经过多年的发熟稳定，适用于大型的网络环境中。机上VLAN的划分不受影响，有更骨干上使用路由协议3508交换机具有8个千兆端口，是Cisco公司提供的最经济实惠的全线速千兆 主干交换机。这类学校接入网络汇接点网络拓扑图如下：将每个汇接点交换机与核心层交换机的所有链路，配置成不同的互联网络。在本环境中可以使纤OSPF动态路由协议。80年代中期，由于RIP路由协议越来越不适应大规模异构网络互连。

15、OSPF作为IETF （民间工程任务组织）为IP网络开发的一种IGP （内部网关协议）协议，克服了 RIP路由协议的缺点。其采用 SPF（Shortest Path First ）算法，基于链路状态路由协议。OSPF路由协议有如下特点：需要每台路由器向同域 （ Area ）的所有其它路由器发送链路状态广播 （ LSA ） 信息。路由器收集有关的链路状态信息，并根据 SPF 的算法计算出到每个结点 的最短路径。同域内的路由器共享相同的拓扑信息。路由选择的分级与 RIP 路由协议不同， OSPF 可在一个域（ Area ）内进行路由选择。域的最大 集合是自治域（AS）。AS是共享同一路由选择策略的网络集合。一个自治域AS可分为多个域（Area）,域是相邻的网络和连接的主机组成。 根据源点和目的地是否在同一域内， OSPF 有两种类型的路由选择方式： 1当源和目的在同一区域时,采用域内路由选择 2当源和目的不在同区域时,采用域间路由选择由于有域的概念, OSPF 路由协议比那些不将 AS 分区的情况下所需传送的 路由信息少得多。支持 VLSM（Variable Length Subnet Mask） 可变长度