【文章內容簡介】 兆位（即 1Gpbs）。最初應用于大型校園網，能把現有的 10Mbps 以太網和 100Mbps 快速以太網連接起來。它可取代 100Mbps FDDI 網，也是 ATM 技術的強勁對手。 千兆位以太網是增強高速主干網的一種選擇方 案。在數據、話音、視頻等實時業(yè)務方面它雖然不能提供真正意義上的服務質量（ QoS），但千兆位以太網頻寬高，結合交換以太網技術，可以提供極高的性能、吞吐量和服務保證等特性。 千兆位以太網支持交換機之間、交換機與終端之間的全雙工連接，支持共享網絡的半雙工連接方式，使用中繼器和 CSMA/CD 沖突檢測機制。 千兆位以太網支持聯盟（ GEA）為千兆位以太網的應用提出以下幾種方案： A、更新快速以太主干網：更換骨干交換機，全面提高原有網絡性能。 B、用于交換機到服務器鏈路：服務器使用千兆位以太網卡，直接與千兆位以太 網交換相接，提供每秒百萬個包的處理能力。 C、千兆位以太網到桌面臺式機：高性能工作站安裝千兆位以太網卡，直接與千兆位以太網交換機相連。 D、用于交換機之間的鏈路：千兆位以太網交換機用光纖相接，提供一條高性能主干線路。 E、更新 FDDI 主干：保留現有光纜，提高帶寬 10 倍。 交換網絡設計 網絡技術發(fā)展日新月異、網絡產品層出不窮。整個互連網重要的局域網部分也由傳統(tǒng)的共享式以太網升級到速度更快、性能更優(yōu)的交換式的平臺。為提高網絡中心的性能，增強可靠性，安全性，對于網絡部分、我們建議以太網交換技術、 SpanningTree,Fastetherchannel技術作為整個局域網交換的基礎。 交換技術介紹 1） EtherSwitch 技術 在傳統(tǒng)的共享式以太網中，所有站點共享 10M 帶寬 ,沖突和碰撞始終存在，一旦業(yè)務繁忙，網絡利用率增大 ,網上大量的碰撞、等待和重發(fā)將造成傳輸的延遲和網絡性能的急劇下降。據統(tǒng)計 ,當網絡利用率為 20% 11 時 ,以太網性能已嚴重下降；當網絡利用率達 40%～ 50%時 ,網絡實際帶寬下降到只有 2Mbps,這對于業(yè)務量較大的應用系統(tǒng)來說是無法忍受的。 交換技術的使用將共享總線方式變?yōu)槊繉粨Q端 口獨占 10M 帶寬 ,因而支持多個同時并發(fā)的會話，網絡帶寬得到極大的擴展，完全消除了傳統(tǒng)共享式以太網上的碰撞和沖突問題。在網絡利用率在 70%時，其交換速率仍穩(wěn)定不變。因此，局域網交換技術是取代易阻塞的傳統(tǒng)共享式以太網的最佳選擇。 2） Spanningtree Spanningtree 是一種算法，采用這種算法的技術消除了網橋的冗余連接，用邏輯的 BLOCK 使每個節(jié)點對外的拓撲都呈樹狀，避免了因為環(huán)路而造成的廣播風暴，一旦拓撲發(fā)生變化， Spanning Tree 又重新生成樹，保證了網絡通訊的可靠。 3） Etherchannel Fast Etherchannel 技術是一種邏輯通訊管道，它通過 Disable 在 Etherchannel 組中每個端口的SpanningTree 算法，綁定組中的所用端口形成一個邏輯的端口，采用同一種隊列算法對這個邏輯端口聯系的各個物理端口進行控制，從而使兩個全雙工的快速以太網端口提供 400M 帶寬或四個全雙工端口提供800M 帶寬，大大擴展了主干的帶寬，提高了主干的穩(wěn)定性、冗余性，消除了擁塞和瓶頸，使主干的通訊更加流暢。 構建智能化交換平臺 根據局域網交換技術的技術性能特點，結合實際情況， 遵循設計原則和目標，我們提出智能化交換網絡系統(tǒng)解決方案。為清晰地描述智能化交換網絡的理想的完整結構層次，我們將該交換網絡分為三個部分，如下圖所示： 骨干交換和樓層交換示意圖 第一部分是整座的交換核心，稱為骨干交換，它包括核心交換平臺的構建，以及各樓層交換接入核心交換平臺的方式。 第二部分是樓層交換，主要包括樓層交換平臺的構建，以及各樓層信息點接入樓層交換平臺的方式，樓層交換數量相對較大，分布應根據具體的信息點分布在樓層間提供恰當數量端口數的交換機。 第三部分是主機業(yè)務交換（可選部分），主要包括各業(yè)務主機 接入交換平臺的方式，接入的主機的種類和數量。 網絡建設 前一節(jié)的交換網絡方案較完整的考慮了整個計算機系統(tǒng)的可靠性、冗余性、層次性及為應用提供目前以太網最大的 1000M 的骨干帶寬，為整個多媒體的環(huán)境提供完備的支持，并且支持的業(yè)務種類較多，除提供整個快速交換外，還提供到 Inter 的接入等。對于目前的第一步建設主要集中在網絡的基礎 —— 局域網 12 交換。 通過前面的對智能化網絡的需求分析，我們提出的方案為建設一個千兆以太網（骨干帶寬 1000M）。將對信息點集中的單獨一個樓層或信息點分散的幾個樓層分別建立一 個樓層交換平臺（二級交換），然后將各個樓層交換平臺統(tǒng)一連接到骨干交換平臺（一級交換）上。 網絡系統(tǒng)將采用光纖作為骨干交換機與各網絡交換機的傳輸骨干。 骨干交換機選取千兆骨干交換機作為交換的核心，未來時機成熟可采用冗余備份的雙機模式提高整體可靠性。 各配線間通過系列交換機的 GBIC 端口上連集中到骨干交換機，各個配線間的交換機提供給桌面 100M的雙絞線連接的端口。 光纖端口的價格比以太網雙絞線接口昂貴許多，因此樓層交換產品的選擇應考慮綜合效益：一臺交換機的雙絞線的端口與光纖口的數量的比例如果太低，則網絡中繼到桌 面的端口太少，提供給樓層的服務也相對減少，綜合投資效益較差，相反，如果比例較大則投資的昂貴的光纖口的綜合效益就大，在整體投資的比例將降低?；谝陨显虻目紤]，各個樓層統(tǒng)一采用比例結構合理的交換機，構成各個樓層配線間的交換中心。 本系統(tǒng)需與其它單位互連。具體實現可通過一臺交換機與一臺 Cisco3600 系列路由器以太網端口相連。 千兆以太網的方式是一種先進的設計思路。它實現骨干網運行 1000M，各樓層 100 M 交換到桌面。交換機都可提供 VLAN 劃分功能。結合具體應用，可根據端口在同一樓層或跨越樓層劃分 VLAN， 同一配線間劃分 VLAN 時， VLAN 間的互訪由配線間交換機控制，跨越配線間劃分 VLAN 后， VLAN 間的互訪則需要通過骨干交換機做虛擬專網路由。另外這些交換機還提供第二層的 MAC 地址過濾功能，通過對固化在網卡 ROM 中的硬件地址的操作，可以更精細的保證系統(tǒng)資源與單臺計算機的隔離。因此，能較好地滿足樓層各信息點的安全性需求。 總結 千兆以太網采用 標準，以增強五類雙絞銅線和光纖為傳輸媒介，是一種成熟的產品，也是網絡骨干交換的趨勢。使用千兆以太網作為網絡交換骨干，各樓層選用 10/100M 自 適應交換機，同樣的，這種結構也可根據端口在同一樓層或跨越樓層劃分 VLAN。局域網的性能能夠得到很好的保證。高端以太網交換機 Catalyst4006 支持千兆以太網，未來系統(tǒng)升級到千兆，網絡中心交換機無須更換，只須在Catalyst4006 交換機配置相應模塊即可實現升級，而不必重新投資更新骨干線路和信息點密集的中心設備，從而保護了設備的投資。 安全策略 為了保證各種數據能在網絡上可靠、穩(wěn)定的運行；為了避免由于大量數據的擁塞和廣播的泛濫；為了保證敏感單位的授權隔離。本方案將建立起兩套在物理上完全分離的鏈 路，分別運行外部網和內部網。每個網絡的中心交換平臺應該在局域網的中心交換平臺和第二級交換平臺上，根據業(yè)務類別把不同的系統(tǒng)劃分在不同 VLAN 的方式，將各系統(tǒng)隔離，實現對跨系統(tǒng)訪問的授權安全控制，既保證了安全性，也提高了可管理性。 VLAN（虛網）技術和 VLAN 路由技術 VLAN 技術用以實現對整個局域網的集中管理和安全控制。 Cisco 局域網交換機的一大優(yōu)勢是具備跨交換機的 VLAN（虛擬局域網）劃分和 VLAN 路由功能。虛擬局域網是將一個物理上連接的網絡在邏輯上完全分開，這種隔離不僅是數據訪問的隔離，也 是廣播域的隔離，就如同是物理上完全分離的網絡一樣，是一種安全的防護。在 OA、 MIS 等系統(tǒng)都連到中心局域網后，可通過把不同的系統(tǒng)劃分在不同的 VLAN 的方式，將各系統(tǒng)完全隔離。在 OA、 MIS 系統(tǒng)中還可根據需要將不同的部門劃分在不同的 VLAN，通過 VLAN路由實現對跨部門訪問的控制，既保證了安全性，也提高了可管理性。 1） VLAN 的劃分及控制結構如下圖： VLAN 劃分示意圖 跨交換機的 VLAN 技術 —ISL(Inter_Switch Link)使得對局域網的規(guī)劃、管理和控制更加方便、靈活。 13 每一個 VLAN 都具有 一個標識，不同的 VLAN 標識亦不相同，交換機在數據鏈路層上可以識別不同的VLAN 標識，但不能修改該 VLAN 標識，只有 VLAN 標識相同的端口才能形成橋接，數據鏈路層的連接才能建立，因而不同 VLAN 的設備在數據鏈路層上是無法連通的。 VLAN Routing 技術是在網絡層將 VLAN標識進行轉換，使得不同的 VLAN 間可以溝通，而此時基于網絡層、傳輸層甚至應用層的安全控制手段都可運用，諸如 Accesslist（訪問列表限制）、 FireWall(防火墻 )、 TACACS+等， VLAN Routing 技術使我們獲得了 對不同 VLAN 間數據流動的強有力控制。針對實際網絡特點，我們可在 交換機中 配置 Route/Switch（路由交換）模塊 —— RSM， RSM 模塊提供對的 IOS 多協議路由選擇的完全集成，具有很強的路由和交換能力，可提供對各第二級交換平臺上的虛網路由，使網絡的規(guī)劃、管理和擴展更加靈活方便。 用專門的硬件來實現虛網間互訪功能 ，這樣有利于充分發(fā)揮 交換的特長，保證網絡的最佳運行狀態(tài) 。 3） MAC 地址過濾 在內部網中還利用交換機的 MAC 地址過濾功能對局域網的訪問提供鏈路層的安全控制。 MAC 地址過濾能進一步實現對局域網的安全控制 。局域網交換機具有 MAC 地址過濾功能，通過在交換機上對每個端口進行配置，可以禁止或允許特定 MAC 地址的源站點或目的站點，從而實現各站點之間的訪問控制。由于每塊網卡有唯一的 MAC 地址，是固定不變的，只允許特定 MAC 地址的工作站通過特定的端口進行訪問，所以對 MAC 地址的訪問控制實際上就是對指定工作站這一物理設備的訪問控制，由于 MAC 地址的不可改變，與對 IP 地址的過濾相比，具有更高的安全性。 交換機的端口安全特性允許對與交換機端口聯接的設備進行更具體的控制。這一功能使交換機可以跟蹤發(fā)現哪些介質訪問控制（ MAC）地 址與哪些端口相連，如果有通信業(yè)務傳至端口，而它的源 MAC 信號不是預計信號，則在端口安全功能啟動的條件下。下面三種現象之一會發(fā)生： 端口會關閉直至管理員再將其打開。 端口將關閉一段時間。 發(fā)出警報。 4）端口的安全性按端口啟動，使部署更具靈活性。 14 程控交換系統(tǒng) 概述 數字程控交換機采用最先進的微處理器做為控制核心，全分散的控制方式，模塊化的程序設計，以及 大規(guī)格的 TTL、 CMOS 數字集成電路的選用，使整機具有較高的穩(wěn)定性 、可靠性。在接口配置方面，具有接口配置靈活，組網方便的優(yōu)點。 系統(tǒng)特點 全數字結構 接口豐富 功能齊全：具有全彈性編碼、語音信箱、來電顯示、電話會議、等位拔號、內外線振鈴區(qū)別、押金控制、通話限時等各項實用功能。 來電顯示（選配） 具有 Caller ID 主叫識別功能，在被叫話機上顯示主叫號碼（包括外線和分機號碼）。電腦管理系統(tǒng)自動記錄來電號碼，以備用戶查詢。 多 PC 電腦接口：設有多個電腦串口，可配置多臺電腦，同時管理，實現完整的電話管理體系—— 話務管理 、話單管理、號碼管理、參數設置等。先進的中文 WINDOWS 操作系統(tǒng)，界面友好，顯示直觀，操作極為簡單方便。 網絡管理系統(tǒng)：可通過串口或網卡與多臺電腦連網，對系統(tǒng)進行相互監(jiān)控、操作，特別適合于酒店及某些多電腦管理的企事業(yè)單位。 雙備份計費系統(tǒng) 具有完善的電話計費管理系統(tǒng)，因此可以脫離電腦單獨工作。總機可對交換機所有功能參數進行設置、修改、查詢、打印。機內能儲存話單、所有分機話費、國際國內區(qū)號費率等。內部計費時采用中文方式打印。 高可靠性：所有內外線有安全保護，自診斷 系統(tǒng)及外界強電干擾自動復原等保護裝置，具有較強的環(huán)境適應能力。而且具有自檢功能，檢查電話網絡故障，所有參數斷電保護。 二次開關電源：配有專用二次開關電源和 48V 電瓶接口，在正常工作情況下能同時給電瓶充電，市電斷電后由電瓶供電，市電和電瓶之間自動切換，交換機內部參數及話單斷電后均自動保存。 遠端維護 可在異地通過電話網為用戶編程或排除軟件故障，及時有效地為用戶解決問題。 全分散控制方式 模塊化設計結構，子系統(tǒng)可相互疊加，整機容量擴容十分方便。 技 術指標 1） 應用標準 YD/T72994《程控交換機進網檢測方法》 《郵電部電話交換設備總技術規(guī)范書》 2）主板 CPU 板 主機板是控制整機協調工作的中心，內部控制分機控制板、中繼板協調工作， PCM 交換及貯存工作參數、話單、話費等。外部跟電腦、打印機聯系協調工作。另外，各種信號音也在主機板上產生。 第四部分 有線電視、衛(wèi)星電視接收系統(tǒng) 功能要求 接收亞洲 3S 衛(wèi)星上的免費境外衛(wèi)星電視節(jié)目 、連接市有線網 、播放自