【文章內容簡介】 設備使用的方便程度，這體現(xiàn)設備的可維護性。 8) 設備在大型網絡中的應用情況，它反映設備的適應性和可靠性。 9) 網絡管理系 統(tǒng)的集成性、開放性和功能，它反映網絡管理系統(tǒng)是否能對網絡作全面深入的管理，以及它對異構網絡的適應能力。 10) 設備的標準化程度和可擴充性，反映對網絡規(guī)模擴展的適應能力。 11) 是否對行業(yè)有長期穩(wěn)定的優(yōu)惠政策。 12) 交貨期的時限和信用，這對工程能否如期完成有重大影響。 武漢琴臺文化藝術中心 音樂廳弱電系統(tǒng) 計算機網絡系統(tǒng) 第 239頁 同方股份有限公司 TSINGHUA TONGFANG CO., LTD. 13) 系統(tǒng)軟件的升級條件是否優(yōu)惠。 14) 差錯的檢測與隔離能力，這是網絡可靠性的重要保證。 15) 手冊與培訓，反映用戶能否較快地掌握設備的使用。 網絡產品選型 目前在世界上，提供網絡設備的廠商有多家，在國際國內占市場最大份額 的國外公司有 三 家，這也是我們進行選擇的主要廠家： HP 公司 ， Cisco 公司 ， 3COM 公司 。 國內廠家有： 華為 ， 中興通訊 ， 聯(lián)想 等。 網絡中心交換機與主交換系統(tǒng)我們選用 3COM 公司的系列產品。之所以選用該公司的產品，主要是因為 3COM 公司是目前在世界上領先的網絡設備制造廠商，它提供的軟、硬件無論從技術上或是服務上都是可靠、可信和領先的。而且由于 3COM 在網絡界的地位，其它各大廠商的設備均與 3COM 的設備兼容，因此 3COM 網絡的兼容性和可擴充性都是非常良好的。世界上各主要金融、郵電、甚至軍事等網絡需求十分高的機構都 選用 3COM 公司產品。 我們經過 對 幾種世界知名的網絡產品在主交換機上的性能比較，不論何種指標 3COM的產品在同檔次的交換機中處于領先地位。我們也本著實事求是的原則推薦這種世界著名品牌。 網絡技術選型設計 網絡的設計、實施、擴容時都會面臨著以下三個問題，尤其是一個大型網絡 ， 以下問題尤為突出。這就是：介質擁擠問題；協(xié)議擁擠問題和骨干擁擠問題。 為了保證網絡應用水平能充分適應當今日新月異的網絡應用、多媒體應用需求，并滿足未來 510 年的網絡升級及擴容需求，則首先應該解決好以上三個問題。 1) 介質 擁擠 由于以太網所采用的 CSMA/CD 技術本身的原因，整個以太網為一個廣播域，在該網絡上的每一臺機器在發(fā)送信息幀之前會對網絡進行偵聽，如網絡已被其它站所占用，則其會隨機等待一段時間后，再進行偵聽，如網絡空閑，則進行信息發(fā)送，如網絡仍然繁忙，則武漢琴臺文化藝術中心 音樂廳弱電系統(tǒng) 計算機網絡系統(tǒng) 第 240頁 同方股份有限公司 TSINGHUA TONGFANG CO., LTD. 其繼續(xù)重復偵聽過程。如果多個站點同時在網絡上進行傳輸，則會產生碰撞，這時各站點則會向網絡上發(fā)送“ Jam”包，以強化這種碰撞結果，以便網上的所有站點都能偵聽到網絡碰撞。同時這些站點隨機等待一段時間后又進入下一輪嘗試。 由此可見，當網絡上有碰撞時會造成網絡的 巨大浪費。網絡上僅有 2 個沖突的節(jié)點，當網絡利用率為 100%時， 10Mbps 以太網的流通量最大可達 7Mbps。而當同一以太網上有200 個沖突節(jié)點時，則網絡利用率的上限為 37%，而實際網絡的流通量僅為 。所以對于一個大部門來說共享式的以太網節(jié)質已經成為了通信的瓶頸。 這種介質擁擠問題可以通過橋接的方式來進行解決。通過二層的橋接器的連接，可以通過對信息幀目標地址（ MAC 地址）的識別對信息幀進行過濾，從而把一個大的介質廣播域劃分為一個一個的小的廣播域減小網絡的介質碰撞，即對網絡進行微網段化。 局域網交換機就好象是多口的高速網橋，它可以具有網橋的所有或部分的功能，另外它還帶有 CPU 及高速底板，能提供并行的高速交換通道，根據不同產品可分為存貯轉發(fā)式、直通式等交換方式。 這樣，在任一時刻多個數據流域就可通過同一臺以太網交換機進行數據交互，而相互之間沒有影響。而不象 傳統(tǒng) 以太網那樣，在任一時刻在同一以太網上只有一個數據流能進行傳送。 所以通過交換機的快速橋接功能使以往的一個大的共享網段變成了一個個小的獨享網段，從而保證了每個小的獨享網段能獲得足夠的帶寬，從而解決網絡的介質擁擠問題。隨著現(xiàn)在芯 片生產技術的進一步發(fā)展，產品規(guī)?；a的進一步發(fā)展，交換機將逐漸在集線間內取代 HUB 的位置。 2) 協(xié)議擁擠 廣播在網絡中是一種必不可少的信息流量，很多協(xié)議都是運用廣播來進行路由的發(fā)現(xiàn)或進行服務信息廣播。如： IP 的站點使用 ARP 來發(fā)現(xiàn)目的地的 MAC 地址， NOVELL 服務器使用 SAP 來進行服務廣播， Appletalk 運行 ZIP（ Zone Information Protocal）在網絡中傳遞路由信息。此外，諸如網絡管理也是通過 SNMP（ Simple Network Management Protocol）對 網絡上的設備進行詢問而完成的。 網絡上的廣播流量將會影響到網絡上的每一臺機器的運作。當廣播到達時，網絡上的每一臺站點都會花費一定的 CPU 時間對其進行處理。當網絡上的廣播特別多，產生廣播輻武漢琴臺文化藝術中心 音樂廳弱電系統(tǒng) 計算機網絡系統(tǒng) 第 241頁 同方股份有限公司 TSINGHUA TONGFANG CO., LTD. 射或廣播風暴時，網絡廣播將嚴重影響到網絡上工作站的 CPU 性能，嚴重時甚至會造成整個網絡的癱瘓。根據測試，當網絡廣播為 100 個 /秒時，一臺運行 Solaris 操作系統(tǒng)的 Sun SPARC5 工作站將丟失 3%的 CPU 性能，而當廣播增加到 1000 個 /秒時， CPU 將損失10%的性能，而當廣播增多到 3000 個 /秒時 CPU 將 損失 28%性能。 為了解決上述協(xié)議上的廣播擁擠問題，我們可采用 VLAN 技術和第三層交換技術。 VLAN可把一個大的 IP（或 IPX、 DEC NET 等）網絡劃分為一個個小的邏輯 IP 子網。不同的 IP子網采用第三層交換進行聯(lián)接。這樣，交換機不但能起到最佳路徑的選擇功能，同時還能對廣播進行隔離，每個子網即為一個廣播域，從而可對廣播輻射和廣播風暴進行有效控制。此外交換機還能進行流量管理、過濾、安全控制和介質轉換等功能。 VLAN 能防止某些網段發(fā)生的問題危及其它網段，起到網段間“防火墻”的作用。 3) 骨干擁擠問題 隨著計 算機技術的發(fā)展，計算機運用也發(fā)生了日新月異的變化，從純數據業(yè)務到 OA系統(tǒng)與生產業(yè)務的結合，現(xiàn)在 IP/TV、 VOD、遠程教 育 、可視電話等多媒體技術等越來越多的網上運用對網絡的帶寬產生了巨大要求，一個 MPEG1 圖象傳輸需要 ~,而一個 MPEG2 則需要 46Mbps 的帶寬。網絡的傳輸能力，尤其是網絡骨干的傳輸能力就成為了組網的關鍵問題所在。目前主要的高速網絡傳輸技術有 FastEther、千兆以太網和ATM 等。 千兆位以太網 技術 以簡單的以太網技術為基礎，為網絡主干提供 1Gbps 的 帶寬。千兆位以太網技術以自然的方法來升級現(xiàn)有的以太網絡、工作站、管理工具和管理人員的技能。千兆位以太網與其他速度相當的高速網絡技術相比，價格低，同時比較簡單，例如保留以太網的幀格式、管理工具和對網絡概念上的認識。 千兆位以太網同樣采用 CSMA／ CD 協(xié)議，相同的幀格式和長度，就象 10M 以太網一樣。對于廣大用戶來說，這意味著他們的網絡投資可以得到保護，并且可以以較低的成本使原有的網絡升級到 1Gbps 而無需對用戶進行再培訓，也無需為額外的網絡協(xié)議進行投資。 由于有這樣的特點和兼有支持全雙工操作的能力，千兆位以太 網是 局域網中 10／ 100M交換機之間的理想主干，高性能服務器群的理想連接方法，為高性能工作站提供 10 倍于100Mbps 的帶寬。 武漢琴臺文化藝術中心 音樂廳弱電系統(tǒng) 計算機網絡系統(tǒng) 第 242頁 同方股份有限公司 TSINGHUA TONGFANG CO., LTD. 千兆位以太網 能夠 提供更高的帶寬，并且成為有強大伸縮性的以太網家族的第三個成員。利用交換機或路由器可以與現(xiàn)有低速的以太網用戶和設備連接起來，因為千兆位以太網的幀格式與 現(xiàn) 有以太網技術相同，不需要對網絡做任何改變。這種升級方法使得千兆位以太網相對于其他高速網絡技術而言，在經濟和管理性能方面都是較好的選擇。 在 Intra 應用中， 有很多新的應用需求不斷出現(xiàn) ，包括視頻和音 頻。以前人們認為 這些對時延要求高的應用只有在 ATM 這樣的網絡上才能實現(xiàn)， 然而現(xiàn)在 一些新技術（交換技術、 視頻壓縮技術，如 MPEG－ 2）、新協(xié)議（ RTP、 RTCP、 RSVP 等）和新標準（如 、 等）的出現(xiàn)使得在局域網中 千兆位以太 也可以較好地支持 視頻和 音頻等 多媒體數據應用。 千兆位以太網 的設計非常靈活，幾乎對網絡結構沒有限制， 可以是交換式、共享式的或基于路由器的?，F(xiàn)在正在應用的網絡互連技術，例如，特定 IP 交換技術和第三層的交換技術，都與千兆位以太網完全兼容。千兆位以太網可以通過共享集線器、 交換 機 或路由器來實現(xiàn)。千兆位以太網支持新的交換機之間或交換機－工作站之間全雙工的連接模式，同時也支持半雙工連接模式以便與基于 CSMA／ CD 存取方式的共享集線器連接。千兆位以太網使用的傳輸介質有光纖、 6類非屏蔽雙絞線（ UTP）或同軸電纜。 綜上所述，在網絡建設中所需要解決的 3 個問題則分別可由：交換技術、 VLAN 和第三層交換技術 中的流量優(yōu)先級（ ）、服務級別、第 4 層優(yōu)先、 IGMP 等技術 解決。對于琴臺文化藝術中心 音樂廳和樂團 的網絡 建設 ， 我們建議采用千兆以太網交換技術作為其骨干，采用交換快速以太網技術作為 接入層，以充分適應其目前及將來 演出管理、售檢票 系統(tǒng)、 OA 系統(tǒng)及多媒體運用的需求，并降低投資規(guī)模，實現(xiàn)最高的性能價格比。 武漢琴臺文化藝術中心 音樂廳弱電系統(tǒng) 計算機網絡系統(tǒng) 第 243頁 同方股份有限公司 TSINGHUA TONGFANG CO., LTD. 網絡整體 的設計 網絡分層結構規(guī)劃 音樂廳或樂團 網絡 系統(tǒng) ，應該采用分層設計。 一般分層的 基本思想是將網絡劃分為三層 ， 分別為核心層、匯聚層和接入層。下面分別介紹這三個層次，下圖是層次化設計的一般示意圖。 核心層 核心層的主要功能是提供地理上遠程站點之間的優(yōu)化廣域傳輸，核心層鏈接通常是點對點的，而且在核心層上一般很少有主機。從路由器的角度看，這意味著必須專門用 某些接口來連接到其它核心路由器和本地服務器，并連接到匯聚層。核心層設計任務的重點通常是冗余能力和可靠性，核心層具備強大的交換能力，可連接大型服務器。 匯聚層 匯聚層是連接核心和訪問站點的連接點，匯聚層可以將進入核心的不必要的廣播通道隔離，并可以使能對接入層的帶寬、安全性和其它耗費大量處理器資源的功能部件。主干網絡通常是在匯聚層實現(xiàn)，而且通?；?FDDI、快速以太網、千兆位以太網或者 ATM。網絡策略（例如，設置 IOS 防火墻特征的安全性、訪問列表、網絡地址轉換、網絡命名、編碼約定和加密等）的實現(xiàn)通常 也是在匯聚層。 通過分析本項目對網絡的需求 特點 ， 本方案將本層與接入層合并。 核心 層 接入 層 匯 聚 層 武漢琴臺文化藝術中心 音樂廳弱電系統(tǒng) 計算機網絡系統(tǒng) 第 244頁 同方股份有限公司 TSINGHUA TONGFANG CO., LTD. 接入層 接入層通常是一個 LAN 或者一組 LAN（以太網）。接入層為用戶提