【文章內容簡介】 在已有的網絡上擴展多種業(yè)務。 可升級和可擴展性隨著技術不斷發(fā)展，新的標準和功能不斷增加，網絡設備必須可以通過網絡進行升級，以提供更先進、更多的功能。在網絡建成后，隨著應用和用戶的增加，核心骨干網絡設備的交換能力和容量必須能作出線性的增長。設備應能提供高端口密度、模塊化的設計以及多種類接口、技術的選擇，以方便未來更靈活的擴展。 安全性由于系統和其它系統連接，因此，考慮系統的安全性是一個非常重要的方面。應采用設有安全控制的網關設備相連，使用 VPN 技術和防火墻等。 可靠性本系統是 7x24 小時連續(xù)運行系統，從硬件和軟件兩方面來保證系統的高可靠性。硬件可靠性系統的主要部件采用冗余結構，如：傳輸方式的備份，提供備份組網結構；主要的計算機設備（如數據庫服務器） ，采用 CLUSTER 技術,支持雙機或多機高可用結構；配備不間斷電源等。軟件可靠性充分考慮異常情況的處理，具有強的容錯能力、錯誤恢復能力、錯誤記錄及預警能力并給用戶以提示；并具有進程監(jiān)控管理功能，保證各進程的可靠運行數據庫系統應。網絡結構穩(wěn)定性當增加/擴充應用子系統時，不影響網絡的整體結構以及整體性能，對關鍵的網絡連接采用主備方式，已保證數據的傳輸的可靠性。本系統應具有較強的容災容錯能力，具有完善的系統恢復和安全機制； 易操作性提供中文方式的圖形用戶界面，簡單易學，方便實用。優(yōu)良的性能價格比。系統應著重考慮和滿足以上的設計要求。 A 集團綜合網絡信息系統技術方案建議書( 硬件集成部分)第 7 頁 第三章 網絡系統方案該系統包括：36 個網絡節(jié)點互連方案、線路備份、內部局域網的建設。 廣域網設計目前 A 集團在全國有 36 處公司極其分支機構，可以分為 3 類：1 公司總部（數量 1） 、2 區(qū)域性公司及本部（數量 7） 、3 分公司及事業(yè)部（數量 28） 。 需求分析如下表在全國 A 集團有 36 個節(jié)點，其分布如下：公司名稱 所屬類別 所在地 用戶數 備注集團總部 總公司 杭州 100 總部A 一建 區(qū)域性公司 東陽 50 區(qū)域性公司A 二建 區(qū)域性公司 杭州 100 區(qū)域性公司A 三建 區(qū)域性公司 上海 100 區(qū)域性公司A 四建 區(qū)域性公司 北京 50 區(qū)域性公司A 五建 區(qū)域性公司 西安 100 區(qū)域性公司A 六建 區(qū)域性公司 武漢 50 區(qū)域性公司A 七建 區(qū)域性公司 廣州 50 區(qū)域性公司集團本部 總公司 東陽 50 同 A 一建共金華分公司 分公司 金華 隸屬 A 一建義東分公司 分公司 義烏 隸屬 A 一建溫州分公司 分公司 溫州 隸屬 A 一建衢州分公司 分公司 衢州 隸屬 A 一建寧波分公司 分公司 寧波 隸屬 A 二建嘉興分公司 分公司 嘉興 隸屬 A 二建南京分公司 分公司 南京 隸屬 A 三建合肥分公司 分公司 合肥 隸屬 A 三建天津分公司 分公司 天津 隸屬 A 四建內蒙分公司 分公司 呼和浩特 隸屬 A 四建 A 集團綜合網絡信息系統技術方案建議書( 硬件集成部分)第 8 頁 青海分公司 分公司 西寧 隸屬 A 五建甘肅分公司 分公司 酒泉 隸屬 A 五建湖南分公司 分公司 長沙 隸屬 A 六建江西分公司 分公司 南昌 隸屬 A 六建A 高級中學 子公司 東陽 子公司杭州天翔房產公司子公司 杭州 子公司A 房產開發(fā)公司 子公司 東陽 子公司西安亞東房產公司子公司 西安 子公司湖南天翔房產公司子公司 長沙 子公司上海亞東房產公司子公司 上海 子公司華天裝飾有限公司子公司 杭州 子公司安裝工程有限公司子公司 杭州 子公司海外工程事業(yè)部 事業(yè)部 北京 隸屬總公司裝飾事業(yè)部 事業(yè)部 杭州 隸屬總公司房地產投資事業(yè)部事業(yè)部 上海 隸屬總公司交通工程事業(yè)部 事業(yè)部 杭州 隸屬總公司項目部 項目部 分布各地 在建項目約 500個 廣域網規(guī)劃 根據前面的需求分析,考慮到網絡的收斂性,經濟與安全等因素,我們建議采用星型結構的拓撲,這樣可以充分利用帶寬資源,整個網絡采用 3 級結構：一級節(jié)點為：集團總部共 1 個，二級節(jié)點為：區(qū)域性公司及本部共 7 個，三級節(jié)點為 A 集團綜合網絡信息系統技術方案建議書( 硬件集成部分)第 9 頁 其他分公司及事業(yè)部共 28 個，廣域網規(guī)劃如下：在相應的一級節(jié)點和二級節(jié)點相應的局域網內部署入侵檢測和防火墻，來保證系統的安全。 網絡互連設計根據網絡互連的需求分析，以及廣域網規(guī)劃，我們建議從以下幾個方面來考慮網絡的設計：帶寬分配、QOS 設計、路由設計、 IP 地址分配、網絡部署等。 帶寬分配為了支持 A 集團多業(yè)務系統的可持續(xù)發(fā)展，考慮的經濟組網的原則，我們來分析該集團目前和將來的業(yè)務屬性、和業(yè)務邏輯等因素對網絡鏈路的需求，同時也是設備選型的一個依據。A 集團目前有或將要有的業(yè)務有全公司的上網需求、財務系統、視頻會議、公司的辦公自動化系統、建筑行業(yè)的綜合業(yè)務管理系統、郵件系統、知識庫系統的建設等的建設。以上數據涉及到保密、實時流媒體等數據傳輸要求，我們從鏈路選型、帶寬計算兩方面來確定所需的帶寬。鏈路選型：目前比較常使用的數據鏈路業(yè)務可以是：DDN、FR、ISDN：DDN 專線接入向用戶提供的是永久性的數字連接，沿途不進行復雜的軟件處理，因此延時較短，避免了傳統的分組網中傳輸協議復雜、傳輸時延長且不固定的缺點；DDN 專線接入采用交叉連接裝置，可根據用戶需要，在約定的時間內接通所需帶寬的線路，信道容量的分配和接續(xù)均在計算機控制下進行，具有極大的靈活性和可靠性，使用戶可以開通各種信息業(yè)務，傳輸任何合適的信息，因此，DDN 專線接入在多種接入方式中深受用戶的青睞。DDN 專線接入的主要優(yōu)點：能提供高性能的點到點通信。通信保密性強，特別適合金融、保險等保密性要 A 集團綜合網絡信息系統技術方案建議書( 硬件集成部分)第 10 頁 求高的客戶需要； 傳輸質量高，網絡時延小，通信速率可根據用戶需要按 N＊64Kbps 選擇 ；信道固定分配，充分保證了通信的可靠性，保證用戶的帶寬不會受其他用戶的影響 ；用戶通過這條高速的國際互聯網通道，可構筑自己的 Inter、Email 等應用系統 ；用戶網絡的整體接入使局域網內的 PC 均可共享互聯網資源； 用戶可免費得到多個 Inter 合法 IP 地址及域名 ；用戶可實現每天 24小時全天候的信息發(fā)布，即用戶可建立自己的 Web 站點，向國際互聯網發(fā)布自己的信息或提供信息服務 ；用戶可通過防火墻等技術保護內部網絡免受不良侵害 。 本期 A 集團要實現的業(yè)務當中，有數據業(yè)務（郵件、公文流轉、互聯網、內部系統、數據查詢）和流媒體業(yè)務（視頻會議等） 。 由于整個網絡環(huán)境為 TCP/IP 框架下，對于數據業(yè)務這類非實時業(yè)務來講，網絡自身可以實現數據重傳恢復機制，對帶寬的需求不是很大，而流媒體業(yè)務這類實時業(yè)務來講，必須具備兩個因素才可以在 IP 環(huán)境下實現的比較好：（1）具備一定的帶寬，達到理想的傳輸環(huán)境，理論上傳輸一路 MPEG 視頻為384K，如果采用雙向視頻會議必須具備大于 2*384=768K 的帶寬。 （2）網絡具備一定的 QOS 機制（關于 QOS 在 QOS 設計里詳細介紹） 。從一級節(jié)點到二級節(jié)點帶寬計算如下（按兩路視頻會議和 2022 人上網計算）：二級節(jié)點平均分配的人數為：2022/7=286 人；根據 Gartner 統計數據分析，一個企業(yè)一般只有 10%20%的人并發(fā)上網或發(fā)郵件，我們按 15%計算，即：二級節(jié)點并發(fā)上傳或下載數據的人數為：286*15%=43 人；一般 24K/秒的速度數據能確保 2 秒鐘正常打開網頁，即：二級節(jié)點需要廣域網鏈路基本帶寬為：43*24K=1028K 。由于視頻會議不是經常開，當視頻會議必要是可以通過 QOS 優(yōu)先級別搶占 1028K 帶寬中的 768K。我們建議采用 1024K 帶寬為一級節(jié)點到二級的節(jié)點帶寬，可以滿足到未來 2022 年的需求。如果需要額外的視頻帶寬可以即使方便的向電信申請，而不必更換網絡設備的模塊。從一級節(jié)點到互聯網帶寬計算如下：（2022 人上網計算）：到 2022 年，上網人數將達到 2022 人，根據 Gartner 統計數據分析，一個企業(yè)一般只有 10%20%的人并發(fā)上網或發(fā)郵件，我們按 15%計算，即：二級節(jié)點并發(fā)上傳或下載數據的人數為：2022*15%=300 人；一般 24K/秒的速度數據能確保 2 秒鐘正常打開網頁，即：二級節(jié)點需要廣域網鏈路基本帶寬為：300*24K=7200K 。在 2022 年左右可以申請 10M 電路，而不會添加用戶端設備，完全滿足需求，目前我們可以考慮 2M 電路就可以滿足了。 QOS 設計 由于考慮到整個綜合業(yè)務網絡信息系統的可靠性和可用性，那么一個質量保證的體系結構是必須具備的，這也是一個設備選型的必須考慮的地方， A 集團綜合網絡信息系統技術方案建議書( 硬件集成部分)第 11 頁 要實現網絡的穩(wěn)定質量，最先考慮的就是什么業(yè)務對整個網絡系統的服務質量最關心，在這里最關鍵的就是視頻會議和數據語音，這兩種業(yè)務才是最關心服務質量的，視頻會議系統一般全面支持 和 標準來完成視頻、音頻、數據的集中和轉發(fā)。同樣，在我們國家，像聯通等語音電話采用的是 協議，當然也有像北電的基于軟交換功能的語音系統，但是都是要求對時間比較敏感的協議，如 UDP，RTP ，CRTP 等，所以 QOS 是一定要保證的，除了數字線路的服務質量以外，就是要考慮接入服務器的 QOS 功能了。 1．先進先出（FIFO）先進先出提供了基本的存貯轉發(fā)功能，也是目前 Inter 使用最廣泛的一種方式，它在網絡擁塞時存貯分組，在擁塞解除時按分組到達順序轉發(fā)分組。是默認的排隊方法，因此不需要配置。缺點是不提供 QoS 功能，對突發(fā)數據流在傳輸時間要求嚴格時，應用程序會引起過多的延遲，并對突發(fā)性的存在包丟失的連接公平性較差，對上層的 TCP 快速恢復的效率也較低。2．優(yōu)先級排隊算法（priorityQueuing，PQ）優(yōu)先級排隊算法是禁止其它流量的前提下，授權一種類型的流量通過，使用優(yōu)先級排隊給路由接口上傳輸的數據分配優(yōu)先級，當有空閑路由時，路由就來回掃描所有隊列，將高優(yōu)先隊列數據發(fā)出，只有當高優(yōu)先級隊列空了以后，才能為低優(yōu)先級服務，如果優(yōu)先級隊列滿，則扔掉數據包，路由器不處理，優(yōu)先級排隊適用于網絡鏈路不斷阻塞的情況。 PQ 的帶寬分配獨立于數據包大小。因此它在沒有犧牲統計利用的情況下提供另外的公平性，與端到端的擁塞控制機制可以較好的協同，它的缺點在于實現起來很復雜，需要每個數據流的排隊處理，每個流狀態(tài)統計，數據包的分類以及包調度的額外開銷等。3．定制排隊定制排隊是為允許具有不同最低帶寬和延遲要求的應用程序共享網絡而設計的。定制排隊為不同的協議分配不同的隊列空間，并以循環(huán)方式處理隊列。為特定的協議分配較大的隊列空間可以提高其優(yōu)先級。定制排隊比優(yōu)先級更為“公平”。在可能發(fā)生擁塞的地方使用定制排隊可以提供保證的帶寬。定制排隊可以保證為每一個特定的通信類型得到固定部分的可用帶寬，同時在鏈路緊張的情況下，避免數據包企圖占用超出預分配量限制的可能。4．加權公平排隊（Weight fair queuing，WFQ） 加權公平排隊用于減少延遲變化，為數據流提供可預測的吞吐量和響應時間。目標是為輕載網絡用戶和重載網絡用戶提供公平一致的服務。保證低權值的響應時間與高權值的響應時間一致。 加權公平排隊是一種基于數據流的排隊算法，它能識別交互式應用的數據流，并將應用的數據流調度到隊列前部，以減少響應時間。WFQ 與定制排隊和優(yōu)先排隊不同。能自動適應不斷變化的網絡通信環(huán)境，幾乎不需要配置。 A 集團綜合網絡信息系統技術方案建議書( 硬件集成部分)第 12 頁 5．隨機先期檢測（random early detection，RED） 前面介紹的排隊機制是基本的擁塞控制策略。盡管這些技術對控制擁塞是必須的。但它們對避免擁塞現象的發(fā)生都顯得無能為力。 隨機先期檢測監(jiān)視網上各點的通信負載，如果擁塞增多，就隨機丟棄一些分組，當源分布點檢測到通信丟失，降低傳輸速率。RED 可以在各連接之間獲得較好的公平性，對突出業(yè)務適應性較強。6．加權隨機先期檢測（weightedrandom early detection，WRED） 加權隨機先期檢測是將 RED 與優(yōu)先級排隊結合起來，這種結合為高優(yōu)先級分組提供了優(yōu)先通信處理能力，當某個接口開始出現擁塞時，它有選擇地丟棄較低優(yōu)先級的通信，而不是簡單地隨機丟棄分組。 總之，在傳統 TCP 擁塞控制中，結合 IP 層擁塞控制算法，將是完善Inter 擁塞控制最有效的途徑。 網絡設備選型 設備的選型對整個網絡系統的質量十分重要，A 公司做為一個成熟的系統集成商，有一套科學而有效的質量管理體系，首先，要考慮用戶的需求、售后服務、關鍵應用、特殊應用、質量保證、網絡屬性、目前系統系統結構等幾個方面來考慮。 現在國內的著名