【文章內(nèi)容簡介】 許多 ATM 功能，還具有價格低、更易與 LAN 結(jié)構(gòu)相融合的優(yōu)點。所以在網(wǎng)絡方案選擇上用千兆以太網(wǎng)做校園網(wǎng)網(wǎng)絡總體結(jié)構(gòu)，無論是在可適應性、可擴展性、高帶寬、高性價比、良好的管理性以及維護性等方面，都是你最明智的選擇。千兆位以太網(wǎng)的設計方案，采用的是最新的多層交換機作為全網(wǎng)的核心，在以此錯位基礎建立起來的以 1000M 為主干的校園網(wǎng)。根據(jù)應用的不同，可以將校園網(wǎng)絡分割成幾個以 100M 交換機為核心的子網(wǎng)。為滿足學校與 Inter 的連接，此次搭建的網(wǎng)絡將 Web 服務器，路由器等應用設備用防火墻將其與內(nèi)部網(wǎng)隔離開來，達到保護敏感數(shù)據(jù)的目的。 核心路由器的選擇NetEngine40E 系列核心層路由器（以下簡稱 NE40E）是華為公司出品的高端網(wǎng)絡設備，可以廣泛適用在 IP 省干、IP 國干網(wǎng)和其它各種大型 IP 網(wǎng)絡的核心層、匯聚層 [5]。 NE40E 具有十分強大的匯聚接入能力。NE40E 還全面支持 IPv6，可以實現(xiàn) IPv4到 IPv6 的平滑過渡。憑借豐富靈活的特性支持，可以部署 L3VPN、組播、組播黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 第 10 頁VPN、MPLS TE L VPN、QoS 等，完全可以實現(xiàn)業(yè)務運營級可靠性承載。因此，NE40E 可以靈活的應用在 IP/MPLS 網(wǎng)絡的匯聚、核心，可簡化網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)，提供豐富的業(yè)務類型以及可靠的服務質(zhì)量，是 IP 網(wǎng)絡走向安全化、智能化、業(yè)務化、寬帶化發(fā)展的重要源動力。 NE40E 具有很好的線速轉(zhuǎn)發(fā)性能、良好的擴展能力，較為完善的 QoS 機制以及強大的業(yè)務處理能力，基于分布式的硬件轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)和無阻塞交換技術(shù)，并且采用華為自行研制的 Solar 系列芯片。NE40E 采用基于業(yè)界最新的可擴展 400G 平臺，完美實現(xiàn)40G/Slot 到 400G/Slot 的滑動擴展，并且可以兼容市面上幾乎所有線卡，做到最大限度的保護客戶的資本投資。產(chǎn)品規(guī)格如表 所示。表 華為 NetEngine40E 產(chǎn)品規(guī)格屬 性 具體參數(shù)交換容量 Tbps轉(zhuǎn)發(fā)性能 1600 Mpps業(yè)務子卡槽位數(shù) 64 個業(yè)務槽位數(shù) 16 個高度(U) 32U最大功耗 5360W滿配重量 238kgIPv4支持 Static routing 、RIP、OSPF、ISIS、BGP4 等路由協(xié)議，所有端口在路由振蕩等復雜路由環(huán)境下線速轉(zhuǎn)發(fā)。MPLS/MPLS VPN 支持 MPLS TE，支持 MPLS/BGP VPN，符合 RFC2547bis 協(xié)議；支持三種跨域?qū)崿F(xiàn)方式；支持與 Inter 業(yè)務集成；支持基于 Martini、Kompella 方式的 MPLS L2 VPN，支持 VPLS/VLL 等多種二層 VPN 技術(shù)；支持組播 VPN。NAT 支持豐富的 NAT 特性，包括 NAT、NATPT、NAT 多實例等，支持多 ISP 出口、內(nèi)部服務器負載分擔等策略，支持雙向 NAT，滿足用戶各種 NAT 組網(wǎng)應用。安全性 支持 ACL 報文過濾，支持 DHCP Snooping，支持防 ARP 攻擊、防 DOS/DDOS攻擊，支持 MAC 地址限制、MAC 與 IP 綁定；支持 SSH、SSH v2，支持NetStream 。黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 第 11 頁 核心交換機的選擇通常網(wǎng)絡主干部分稱為核心層。核心層的主要作用是通過高速轉(zhuǎn)發(fā)，提供優(yōu)化、可靠的骨干傳輸結(jié)構(gòu)。因此核心層交換機噓擁有更高的可靠性、性能和吞吐量。網(wǎng)絡需用四臺核心層交換機，選用的是華為 Quidway S9303，具體參數(shù)如表 所示。表 華為 Quidway S9303 產(chǎn)品規(guī)格屬性 具體參數(shù)交換機類型 路由交換機應用層級 三層傳輸速率 10Mbps/100Mbps/1000Mbps端口結(jié)構(gòu) 模塊化交換方式 存儲轉(zhuǎn)發(fā)背板帶寬 包轉(zhuǎn)發(fā)率 540MPPSVLAN 支持 支持QOS 支持 支持網(wǎng)管支持 支持MAC 地址表 16K模塊化插槽數(shù) 3電源 DC:–～–72V。AC:90V～264V。典型功耗:180W。整機供電能力:350W尺寸(mm) 442*476*175重量(Kg) 15 匯聚層交換機的選擇Quidway174。 S6506R 高端多業(yè)務三層交換機是華為面向大型企業(yè)網(wǎng)、IP 城域網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)用戶開發(fā)的高密度、模塊化、大容量的二、三層線速以太網(wǎng)交換機，同時具有強時鐘 支持 1588v2，ACR，DCR，支持同步以太時鐘語音承載 支持 TDM PWE3，支持 ATM PWE3, 支持 ATM IMA環(huán)境要求 長期工作溫度：0~45176。C 短期工作溫度：5~55176。C黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 第 12 頁大的 QoS 保障和 NAT 處理能力、豐富的業(yè)務功能、完善的安全管理機制以及電信級的高可靠設計，完全可以滿足行業(yè)客戶以及運營商用戶對高可靠、大容量、模塊化、多業(yè)務的需求 [6]。Quidway174。 S6506R 能夠為園區(qū)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、城域網(wǎng)提供超高速鏈路，打造高性能、低成本、具有豐富業(yè)務支持的高性能網(wǎng)絡，可作為企業(yè)核心交換機或者城域網(wǎng)匯聚層交換機。具體參數(shù)如表 所示。表 Quidway174。 S6506R 產(chǎn)品規(guī)格屬性 具體參數(shù)型號 S6506R插槽數(shù)量 8業(yè)務槽位 6背板容量 ≥MAC 地址表 64K支持 L2/3/4 流規(guī)則分類過濾支持 Diffserv/QoS支持流量監(jiān)管（CAR），粒度為 64Kbps路由協(xié)議支持流量整形（Traffic Shapping）端口聚合 支持，最大支持 8 個 GE 口或 8 個 FE 口捆綁POE 支持 IEEE 標準 POE 功能提供中/英文雙語界面支持 CLI、Console、Tel、Modem 方式配置支持 SNMP V1/2/3；系統(tǒng)配置/系統(tǒng)管理支持 RMON工作溫度：0～45℃保存溫度：－30～60℃環(huán)境相對濕度：10％～90％無凝結(jié)AC：100V~240V，47~63Hz輸入電壓DC：60V~48V外形尺寸（mm）寬深高 436480重量（滿配時 最大重量） ≤80kg系統(tǒng)最大功 耗（滿插板） 800W黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 第 13 頁 接入層交換機的選擇接入層需要大量的交換機，是和終端直接相連的設備。采用傻瓜式的交換機就能滿足需求。此次選用 H3C S1216（24 口）作為接入層設備，具體參數(shù)如表 所示。表 H3C S1216 產(chǎn)品規(guī)格屬性 具體參數(shù)交換機類型 千兆以太網(wǎng)交換機應用層級 接入層內(nèi)存 2MB傳輸速率 10Mbps/100Mbps/1000Mbps網(wǎng)絡標準 IEEE 、IEEE 、IEEE 端口結(jié)構(gòu) 非模塊化端口數(shù)量 24接口介質(zhì) 10BaseT:3/4/5 類雙絞線,支持最大傳輸距離 200m、100BaseTX:5 類雙絞線,支持最大傳輸距離 100m、1000BaseT:5 類雙絞線,支持最大傳輸距離100m傳輸模式 全雙工/半雙工自適應交換方式 存儲轉(zhuǎn)發(fā)背板帶寬 32Gbps包轉(zhuǎn)發(fā)率 VLAN 支持 不支持QOS 支持 不支持網(wǎng)管支持 不支持MAC 地址表 8K電源 輸入電壓:220V AC尺寸(mm) 33023044黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 第 14 頁 防火墻的選擇防火墻能極大地提高內(nèi)部網(wǎng)絡的安全性，通過過濾不安全的服務而降低風險。比如防火墻可以禁止不安全的 NFS 協(xié)議進出受保護的網(wǎng)絡，這樣外部的入侵者就不能利用這些脆弱的協(xié)議攻擊內(nèi)部網(wǎng)絡。防火墻還應該可以拒絕所有常見型攻擊的報文并通知管理員。本方案選用華為賽門鐵克 USG2110 作為防火墻，其主要參數(shù)如表 所示。表 賽門鐵克 USG2110 產(chǎn)品規(guī)格屬性 具體參數(shù)設備類型 企業(yè)級防火墻網(wǎng)絡吞吐量(Mbps)2022網(wǎng)絡端口 2*Combo GE WAN,10*10/100M LAN,擴展:4MIC+2FIC用戶數(shù)限制 無用戶數(shù)限制入侵檢測 Dos,DDoS安全標準 FCC,CE控制端口 Console 口管理 Web 和命令行VPN 支持 支持 服務器的選擇本方案中將采用三種服務器為網(wǎng)絡提供服務。其中兩臺 Dell R620，一臺 Dell R510和一臺 Dell R710。采用 Intel174。 Xeon174。 處理器 5500 和 5600 系列的三款戴爾服務器均為機架式服務器，其 R620 為 1U，R510 和 R710 為 2U，可以安放在一個機柜里面。黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 第 15 頁5 網(wǎng)絡布線系統(tǒng)設計 校園主干網(wǎng)絡系統(tǒng)校園主干網(wǎng)指的是連接到校園內(nèi)每個建筑物的主干通信線路，常采用光纖作為傳輸介質(zhì) [7]。光纖具有通信距離長、抗干擾、通信容量大、抗雷電等優(yōu)良性能，采用架空或者埋地等鋪設方式。同樣也可以選用超五類雙絞線作為干線，但需做好防雷措施，如：用鐵管保護埋地等。需要注意的是雙絞線的可靠通信距離約為 100 米。校園主干網(wǎng)采用 Lucent SYSTIMAX OptiSPEED 室外光纖，校園主干網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖 所示。圖 校園網(wǎng)主干網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)校園網(wǎng)的網(wǎng)絡中心設置在圖書館一樓。以網(wǎng)絡中心為中心，以星型布線方法向各個主建筑物鋪設光纖，這樣就形成一個了星型光纖網(wǎng)絡，組成了校園網(wǎng)絡的主干網(wǎng)系統(tǒng)。在校園主干網(wǎng)系統(tǒng)中，除了以網(wǎng)絡中心為中心鋪設光纖主干網(wǎng)外，還要在行政樓與實驗樓之間再布放一條光纖路線，同樣采用的是室外六芯多模光纖。這樣多布放一條光纖后就形成了在行政樓、實驗樓、圖書館樓之間的環(huán)型光纖網(wǎng)絡。在資金投資不是很大的情況下，這樣的做法做有一定的好處：加入行政樓到圖書館或者實驗樓到圖黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 第 16 頁書館的一條線路發(fā)生故障，就可以通過行政樓到實驗樓這條鏈路來保證網(wǎng)絡正常的通信。 網(wǎng)絡中心拓撲結(jié)構(gòu)圖書館，即網(wǎng)絡中心是一個相對獨立的系統(tǒng)，拓撲如圖 所示。 圖 網(wǎng)絡中心拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡中心是連接各個區(qū)域的紐帶，在這種體系結(jié)構(gòu)之下，網(wǎng)絡中心的配置可以抽象的分為負載均衡器、服務結(jié)點池與存儲系統(tǒng)三個層次。這里是集群的惟一入口，校園網(wǎng)通過該設備接入 Inter，校園網(wǎng)接入聯(lián)通、電信、鐵通、教育網(wǎng)多條線路。核心交換機的配置見附錄 A，網(wǎng)絡中心路由器的配置見附錄 B。服務器群采用云計算的架構(gòu)和 VMWARE 的解決方案，兩臺 R620 作為前端服務器，一臺 R510 作為后端存儲服務器。兩臺前端安裝 的操作系統(tǒng)，每臺前端擁有64G 內(nèi)存，兩臺共 128G 內(nèi)存，做容災備份。當一臺機器出現(xiàn)硬件、網(wǎng)絡、軟件故障時，服務可以在極短的時間內(nèi)遷移到另一臺機器上。一臺后端存儲服務器安裝 OPENE 存儲操作系統(tǒng)，配置 12 塊 2T 的硬盤。內(nèi)置系統(tǒng)盤做 RAID10，數(shù)據(jù)存儲盤做 RAID50，并用兩塊盤做全局熱備份。采用千兆內(nèi)網(wǎng)交換機和前端存儲相連。黃 河 科 技 學 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 第 17 頁 教學樓拓撲結(jié)構(gòu)校園網(wǎng)絡建設的目的之一，就是是利用網(wǎng)絡實現(xiàn)多媒體教學。教學樓的拓撲如圖 所示。圖 教學樓拓撲結(jié)構(gòu)現(xiàn)在多媒體教學存在難點是實現(xiàn)視頻信號的傳送。目前在局域網(wǎng)上實現(xiàn)實時傳送高質(zhì)量視頻數(shù)據(jù)流的技術(shù)還不成熟，但傳送壓縮之后的視頻數(shù)據(jù)是可以的 [8]。根據(jù)教學樓網(wǎng)絡的特點，這里把匯聚層和接入層劃分