【文章內(nèi)容簡介】 軸電纜、雙絞線或光纖。其中，每種介質(zhì)中又包含了多個子類 ,例如，雙絞線就包括了 3 類、 4 類、 5 類及超 5 共雙絞線等。 所使用的網(wǎng)卡類型，其中包括數(shù)據(jù)傳輸速率與接口類型。例如，要構(gòu)建 10Base T星型以太網(wǎng)，網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)傳輸速率必須為 10Mb/s,且必須帶有 RJ45 接口。 網(wǎng)絡(luò)中所能支持的最大用戶數(shù)量。例如，構(gòu)建廉價的細同軸電纜總線型網(wǎng)絡(luò)時，每個網(wǎng) 段中的用戶數(shù)不能超過 30。 距離要求。由于隨著距離的增加，信號會逐漸衰減，因此，各種局域網(wǎng)規(guī)范都對各種距離 (如通信設(shè)備與計算機之間，各種通信設(shè)備之間等 )有明確的要求。例如，在構(gòu)建以集線器為核心的雙絞線星型網(wǎng)絡(luò)時，集線器與計算機之間的距離通常不超過100m。 局域網(wǎng)中的半雙工和全雙工 所謂半雙工與全雙工，是指通信雙方信息交換的方式。其中半雙工是指在同一時間通信雙方只能有一方發(fā)送或接收信息，另一方只能處于等待狀態(tài)。局域網(wǎng)中最早使用的就是這種方式。就目前來說，由于共享式局域網(wǎng)中的計算機都 共享一條通信通道，在技術(shù)上無法實現(xiàn)同一時刻數(shù)據(jù)的雙向通行，因此，常規(guī)的共享式網(wǎng)絡(luò)只能工作在半雙工模式。 所謂全雙工是指在同一時間內(nèi)，通信雙方都可以同時發(fā)送與接收信息。從理論上講，全雙工通信方式的數(shù)據(jù)傳輸速率要比半雙工通信方式提高一倍。就目前來說，很多交換機和網(wǎng)卡都采取了全雙工模式，從而使網(wǎng)絡(luò)速率得到大幅度提高。 局域網(wǎng)的結(jié)果類型 局域網(wǎng)的結(jié)果決定了局域網(wǎng)的管理方式，當(dāng)我們創(chuàng)建一個局域網(wǎng)時，通常應(yīng)該遵循如下步驟來進行： (1)明確自己的要求，即希望局域網(wǎng)具備哪些功能。 (2)在綜合考慮局域網(wǎng)功能、現(xiàn)有軟硬件的特點與價格、網(wǎng)絡(luò)的可管理性與可擴充性等因素的基礎(chǔ)上決定局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。 (3)根據(jù)選定的局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)決定局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)，以及應(yīng)選擇的相關(guān)設(shè)備和軟件。 (4)對局域網(wǎng)進行配置和維護 由此可以看出，決定局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是構(gòu)建局域網(wǎng)時非常重要的一環(huán)。 組網(wǎng)中常見技術(shù) 雙核心技術(shù) 通過雙機熱備份 VRRP 實現(xiàn)雙核心熱備份，不但可以讓設(shè)備進行冗余備份，而且還可以使中心數(shù)據(jù)通信負載均衡，從而讓中心設(shè)備減輕負荷，保證核心層的穩(wěn)定性和可靠性。 在 VRRP 協(xié)議中，有兩組重要的概念： VRRP 路由器和虛擬路由器，主控路由器和備份路由器， VRRP 路由器是指運行 VRRP 的路由器，是物理實體，虛擬路由器是指 VRRP 協(xié)議創(chuàng)建的，是邏輯概念。一組 VRRP 路由器協(xié)同工作，共同構(gòu)成一臺虛擬路由器。該虛擬路由器對外表現(xiàn)為一個具有唯一固定 IP 地址和 MAC 地址的邏輯路由器。處于同一個 VRRP 組中的路由器具有兩組互斥的角色：主控路由器和備份路由器，一個 VRRP 組中有且只有一臺處于主控角色的路由器，可以有一個或者多個處于備份角色的路由器。 VRRP 協(xié)議使用選擇策略從路由器組中選出一臺 作為主控，復(fù)雜 ARP相應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā) IP 數(shù)據(jù)包，組中的其他路由器作為備份的角色處于待命狀態(tài)。當(dāng)由于某種原因主控路由器發(fā)生故障時，備份路由器能在幾秒鐘的時延升級為主路由器。由于此切換非常迅速而且不用改變 IP 地址和 MAC 地址，故對終端使用者系統(tǒng)是透明的。 雙核心技術(shù)目的是防止一個點的失效導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)功能的丟失。雖然冗余設(shè)計可能消除的單點失效問題，但也導(dǎo)致了交換回路的產(chǎn)生，它會帶來如下問題： 暴 MAC 地址表。因此，在交換網(wǎng)絡(luò)中必須有一個機制來阻止回路，而生成樹協(xié)議 (Spanning Tree Protocol)的作用正是在于此。 鏈路聚合技術(shù) 鏈路聚合技術(shù)亦稱為主干技術(shù)活捆綁技術(shù)，其實質(zhì)是將兩臺設(shè)備間的數(shù)條物理鏈路“組合”成邏輯上的一條數(shù)據(jù)通路，稱為一條聚合鏈路，如圖 11 示意圖。交換機之間物理鏈路 Link Link2 和 Link3 組成一條聚合鏈路。該鏈路在邏輯上是一個整體，內(nèi)部的組成和傳輸數(shù)據(jù)的細節(jié)對上層服務(wù)時透明的。 圖 22聚合鏈路示意圖 聚合內(nèi)部的物理鏈路共同完成數(shù)據(jù)收發(fā)任務(wù)并相互備份。只要還存在能正常工作的成員，整個傳輸鏈路就不會失效。仍以上 圖的鏈路聚合為例，如果 Link1 和 Link2先后故障，它們的數(shù)據(jù)任務(wù)會迅速轉(zhuǎn)移到 Link3 上，因而兩臺交換機間的連接不會中斷 。 圖 22備份鏈路啟用 鏈路聚合的優(yōu)點： 從上面可以看出，鏈路聚合具有如下一些顯著地優(yōu)點： 鏈路聚合中，成員互相動態(tài)備份。當(dāng)某一鏈路中斷時，其他成員能夠迅速接替其工作。與生成樹協(xié)議不同，鏈路聚合啟用備份的過程對聚合之處是不可見得，而且啟用備份過程只在聚合鏈路內(nèi)，與其他鏈路無關(guān)，切換可在數(shù)毫秒內(nèi)完成。 聚合技術(shù)的另一個明顯的優(yōu)點是為用戶提供一種經(jīng)濟的提高鏈路傳輸率的方法。通過捆綁多條物理鏈路，用戶不必升級現(xiàn)有設(shè)備就能獲得更大帶寬的數(shù)據(jù)鏈路，其容量等于各物理鏈路容量之和。聚合模塊按照一定算法將業(yè)務(wù)流量分配給不同的成員，實現(xiàn)鏈路級的負載分擔(dān)功能。 校園網(wǎng)需求分析 項目背景 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院是一所以農(nóng)、工學(xué)科為優(yōu)勢，農(nóng)、工、理、經(jīng)、管、文協(xié)調(diào)發(fā)展的多科性省屬本科大學(xué)。學(xué)校坐落在歷史文化名城 —— 廣州，校園集云山之神秀，匯珠水之靈氣，是讀書治學(xué)的理想園地。學(xué)校前身為仲愷農(nóng)工學(xué)校，是第一次 國共合作時期，近代民主革命著名的政治活動家何香凝先生等提議、國民黨中央為紀念廖仲愷先生愛護農(nóng)工的意愿而決定創(chuàng)辦的。學(xué)校于 1927 年招生，何香凝先生首任校長 15年。 1984 年，經(jīng)教育部、農(nóng)牧漁業(yè)部批準學(xué)校升格為本科院校，定名為“仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院”，國家副主席王震同志題寫校名。 2021 年 3 月，經(jīng)教育部批準，學(xué)校更名為“仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院”。 目前仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院正向著現(xiàn)代化、國際化方向發(fā)展，仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院白云新校區(qū)正處于 緊鑼密鼓進行當(dāng)中?，F(xiàn)仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院白云新校區(qū)需要進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，根據(jù)新校區(qū)一期工程建筑情況及 需求，畫出以下整體拓撲圖。 用戶需求 一個良好的 校園網(wǎng)組建 方案除體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性能之外，還體現(xiàn)在應(yīng)用的實用性、網(wǎng)絡(luò)的安全性、易于管理性和未來的可擴展性。因此，設(shè)計時要考慮以下問題。 ① 要適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)的擴展和拓撲結(jié)構(gòu)的變化。 ② 要能為特定的師生用戶或用戶組提供訪問路徑。 ③ 要保證網(wǎng)絡(luò)能不間斷地運行。 ④ 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擴大和應(yīng)用增加時，變化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要能應(yīng)付相應(yīng)的帶寬要求。 ⑤ 使用頻率較高的應(yīng)用能夠支持網(wǎng)上大多數(shù)的師生用戶。 ⑥ 能合理地分配用戶對網(wǎng)內(nèi)、網(wǎng)外的信息流量。 ⑦ 能支持較多的 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，擴大網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍。 ⑧ 支持 IP 的單點傳送和多點廣播數(shù)據(jù)流。 另外，采用雙核心技術(shù)，不但可以起到讓設(shè)備進行冗余備份，而且還可以進行中心數(shù)據(jù)通信負載均衡，有效減輕中心設(shè)備負荷，保證核心層的穩(wěn)定性和可靠性。匯聚層到核心層采用鏈路全冗余，匯聚層之間單獨再加一條鏈路，使得各個匯聚層之間的訪問在匯聚層終結(jié)。網(wǎng)絡(luò)核心、樓宇匯聚和接入產(chǎn)品都具有病毒防范、拒絕 DDOS攻擊和防掃描等安全功能，不但在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下都能做到快速有效的控制，而且也可以應(yīng)對突發(fā)的安全事件，確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行。 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃原則 校園網(wǎng)實用的投資保護 對于投資的保護，是每個用戶都關(guān)心的問題。每個設(shè)備都進行嚴格的選型，滿足設(shè)計原則的功能前提下，提供最具性價比的設(shè)備配置方案。對不同技術(shù)和設(shè)備的兼容在很大程度上保護了用戶的投資?！坝米钌俚耐度氆@得最高的網(wǎng)絡(luò)性能，同時保證投入最長的生命期”是投資保護的最重要的原則。使用的產(chǎn)品智能萬兆平臺設(shè)備，即使新校區(qū)將來后續(xù)擴容，也是可以平滑升級到線速萬兆接口的，合理并且有效地保護了高校的投資。 校園網(wǎng)的先進性 當(dāng)今世界，通信和計算機技術(shù)發(fā)展日新月異。我們的方案要適應(yīng)新技 術(shù)發(fā)展的潮流。既要保證校園網(wǎng)的先進性，同時也要兼顧技術(shù)的成熟性。一個大型網(wǎng)絡(luò)光是能用還不夠，必須優(yōu)化設(shè)計才能使其真正發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的功能。 打造網(wǎng)絡(luò)的高可用性和可靠性 我們的方案對于網(wǎng)絡(luò)的重要應(yīng)用完全采用支持冗余的設(shè)計，整網(wǎng)具備良好的健壯性，支持對于重要交換機之間的連接支持采用多條物理鏈路交換機之間做捆綁，進行邏輯 Trunk 的鏈接，既能充分利用網(wǎng)絡(luò)端口實現(xiàn)成倍的帶寬，同時也達到了一個負載均衡和鏈路備份的目的。對于服務(wù)器的可用性實現(xiàn)，基本思想是服務(wù)器群鏈接到核心設(shè)備，通過雙鏈路分別鏈接到兩臺千兆核心，保 證了高可用性。 構(gòu)建高安全性網(wǎng)絡(luò) 對于安全性我們將通過對用戶的區(qū)域劃分，和對應(yīng)層的劃分來逐級實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全性。對內(nèi)的安全實施包括用交換機進行 VLAN 的劃分，在路由器中創(chuàng)建訪問控制列表，如此可對一些網(wǎng)絡(luò)用戶實行可控的安全級別。對于業(yè)務(wù)主機，例如服務(wù)器將通過用戶權(quán)限的認證，實行用戶與業(yè)務(wù)的隔離，避免非法用戶的侵入。對重要數(shù)據(jù)庫采取安全備份的機制，避免突發(fā)事件造成重要數(shù)據(jù)的丟失。支持通過防火墻對外部網(wǎng)絡(luò)的非法訪問進行過濾，防范于未然。 搭建多業(yè)務(wù)支持平臺 業(yè)務(wù)可以說是網(wǎng)絡(luò)的靈魂，寬帶 絕對不僅僅是上網(wǎng)的寬帶化而應(yīng)該是一個多業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)，每個人對寬帶的理解和應(yīng)用都不一樣，如何滿足各種各樣的業(yè)務(wù)需求。 信息的數(shù)字化已然成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，成為了教師和學(xué)生工作、學(xué)習(xí)、生活、娛樂不可或缺的一部分，比如視頻點播，組播，遠程網(wǎng)絡(luò)會議等等，這些業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和帶寬的要求非?？量?。 具備后續(xù)可擴展性 由于計算機通訊和多媒體應(yīng)用的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必然隨之不斷擴大。因此，目前的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計必須為今后的擴充留有足夠的余地，以保護用戶的投資，保證用戶今后網(wǎng)絡(luò)擴充升級的能力。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的速度從 10M 到 100M，到 10000M，用戶數(shù)據(jù)傳輸需求從 1K 到現(xiàn)在的整個硬盤；網(wǎng)絡(luò)速度在以指數(shù)的級的發(fā)展，而網(wǎng)絡(luò)需求也以指數(shù)級增長。 網(wǎng)絡(luò)需求分析 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)分析 本次方案要求在銅纜、光纖的物理線路之上，用一套設(shè)備實現(xiàn)三套邏輯網(wǎng)絡(luò)交換平臺，實現(xiàn)三層路由交換機制，作為校園業(yè)務(wù)應(yīng)用承載體系。 網(wǎng)絡(luò)流量分析 (1)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流特點 大學(xué)校園網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的廣泛性和使用多樣性等特點，廣播包將對數(shù)據(jù)流產(chǎn)生較大的影響，校園網(wǎng)的數(shù)據(jù)并發(fā)性，一般是呈現(xiàn)波峰波谷，絕大多數(shù)情況下，存在高并發(fā)性訪問的因素，除了周末或 者夜間學(xué)生晚自修之后的時間，某些特殊的應(yīng)用也有可能對負荷有突發(fā)要求，如使用空間數(shù)據(jù)，大范圍數(shù)據(jù)搜索，視頻方面的應(yīng)用等，這些突發(fā)的符合有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)移到應(yīng)用設(shè)備上。這些流量的轉(zhuǎn)移對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提出了較高的要求，必須要求核心 (匯聚 )設(shè)備均支持萬兆技術(shù)。 (2)網(wǎng)絡(luò)流量情況 根據(jù)所使用的業(yè)務(wù)，每位學(xué)生主要需求占用的帶寬為：視頻流，數(shù)據(jù)，語音，圖形圖像，空間數(shù)據(jù)，管理支持等。考慮應(yīng)用上某些并發(fā)的排斥熱點，以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境對通暢性的要求，在滿足網(wǎng)絡(luò)在有收斂比的情況下的帶寬要求；這就是要求匯聚、核心設(shè)備均具備萬兆智能能 力。 (3)校園網(wǎng)主干需要的數(shù)據(jù)流量 網(wǎng)絡(luò)主干流量的是基于業(yè)務(wù)工作在網(wǎng)上展開的情況分析，實際上對網(wǎng)絡(luò)流量的需求是逐步提升的，特別是要協(xié)同體系出現(xiàn)后，干道的流量會大量的增加?？紤]到信息點同時在線收斂比，本網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)具備極高的伸縮能力，以滿足其很強的擴展性要求。 網(wǎng)絡(luò)層次分析 核心層需求分析 在校園網(wǎng)中骨干設(shè)備擔(dān)負著連接各個匯聚設(shè)備的工作，同時通過設(shè)備的互聯(lián)，將分布在各物理位置的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)連接在一起形成一套完整的網(wǎng)絡(luò)。由于骨干層設(shè)備擔(dān)負著整個網(wǎng)絡(luò)的流量。骨干設(shè)備和鏈路的穩(wěn)定性將直接影響整個網(wǎng)絡(luò)的 可靠運行。 由于骨干設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中核心的位置需要高性能，所有的功能部件 (電源、系統(tǒng)總線、處理器模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊等 )均可以支持熱插拔和冗余熱備份等特性。完成網(wǎng)絡(luò)骨干層高速數(shù)據(jù)交換、轉(zhuǎn)發(fā)以及穩(wěn)定性的要求。骨干網(wǎng)絡(luò)性能是整個網(wǎng)絡(luò)良好運行的基礎(chǔ)，設(shè)計中必須保障網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備的高吞吐能力，保證各種業(yè)務(wù)的高質(zhì)量傳輸，才能使網(wǎng)絡(luò)不成為業(yè)務(wù)開展的瓶頸。 大學(xué)網(wǎng)絡(luò)也是學(xué)生的業(yè)務(wù)專網(wǎng)，實現(xiàn)內(nèi)部高速互聯(lián)。要具有構(gòu)建校園各部門的虛擬業(yè)務(wù)專網(wǎng)的能力，可以實現(xiàn)部門及部門間的協(xié)同工作。 匯聚層需求分析 高速運送區(qū)域流量，主 要工作室交換區(qū)域數(shù)據(jù)包。 高可靠性及冗余性 提供故障隔離 較少的時延和好的可管理性 良好的路由交換能力 良好的區(qū)域匯聚能力 良好的 萬 兆能力 要求分布設(shè)備必須是純千兆的高性能交換機；在校園網(wǎng)中匯聚設(shè)備擔(dān)負著網(wǎng)絡(luò)接入層和骨干設(shè)備的連接，網(wǎng)絡(luò)匯聚層有著承上啟下的重要任務(wù)。匯聚設(shè)備不但要完成接入層的鏈路匯聚和流量匯聚還要完成本地數(shù)據(jù)的交換以及接入和骨干之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。作為骨干層的入口和接入層的出口，匯聚層的身份如同關(guān)卡。為保證整個網(wǎng)絡(luò)良好運行在匯聚層同樣需要高性能、關(guān)鍵部件冗余等特性，另外要 求分布設(shè)備的有高端口密度可以直接連接大量的二層設(shè)備，提供更好的網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)。 接入層需求分析 接入層在整個網(wǎng)絡(luò)的邊緣，用戶通過接入設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。為保證整個網(wǎng)絡(luò)安全高效的運行，作為網(wǎng)絡(luò)的入口訪問設(shè)備的智能識別是一項重要的功能。 校園網(wǎng)組網(wǎng)方案設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計 根據(jù)仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院白云新校區(qū)建筑分布情況及需求， 作出 如 下 規(guī)劃 ：網(wǎng)絡(luò)中心位于實習(xí)樓，二級節(jié)點分別位