【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、先進(jìn)性網(wǎng)絡(luò)硬件、軟件平臺(tái)的先進(jìn)性，要注意選擇性能價(jià)格比好的先進(jìn)技術(shù)和硬件和軟件組網(wǎng)，保證系統(tǒng)的基礎(chǔ)環(huán)境十年不落后。標(biāo)準(zhǔn)性和開(kāi)放性選擇統(tǒng)一性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與軟件硬件平臺(tái)，有利于系統(tǒng)的建立與開(kāi)發(fā)。制定信息管理的規(guī)范，在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)下，組織有關(guān)人員對(duì)管理信息系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析，制定數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)與各種網(wǎng)絡(luò)互訪(fǎng)的要求，要選擇開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，既要選擇當(dāng)前的主流產(chǎn)品，又要具有開(kāi)放性，以利于今后的擴(kuò)充?？蓴U(kuò)展性系統(tǒng)要有可擴(kuò)展性和可升級(jí)性，隨著業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)和應(yīng)用水平的提高，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)和信息流將按指數(shù)增長(zhǎng)，需要網(wǎng)絡(luò)有很好的可擴(kuò)展性，并能隨著技術(shù)的發(fā)展不斷升級(jí)。易擴(kuò)展不僅僅指設(shè)備端口的擴(kuò)展，還指網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的易擴(kuò)展性：即只有在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的情況下，新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)才能方便地加入已有網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的易擴(kuò)展：無(wú)論是選擇第三層網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，還是規(guī)劃第二層虛擬網(wǎng)的劃分，都應(yīng)注意其擴(kuò)展能力。容易控制管理因?yàn)樯暇W(wǎng)用戶(hù)很多，如何管理好他們的通信，做到既保證一定的用戶(hù)通信質(zhì)量，又合理的利用網(wǎng)絡(luò)資源，是建好一個(gè)網(wǎng)絡(luò)所面臨的首要問(wèn)題。經(jīng)濟(jì)性充分利用原有的軟件、硬件資源，減少投資浪費(fèi)，做到高性能價(jià)格比。安全性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有良好的安全性，保證數(shù)據(jù)的安全及網(wǎng)絡(luò)使用的安全。由于某校園網(wǎng)絡(luò)連接園區(qū)內(nèi)部所有用戶(hù)，安全管理十分重要。應(yīng)支持虛擬局域網(wǎng)(VLAN)的劃分，并能在VLAN之間進(jìn)行第三層交換時(shí)進(jìn)行有效的安全控制，以保證系統(tǒng)的安全性。符合IP發(fā)展趨勢(shì)的網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)前任何一個(gè)提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)IP的支持服務(wù)是最普遍的，而IP技術(shù)本身又處在發(fā)展變化中，如IpV6，IP QoS，IP Over SONET等等新興的技術(shù)不斷出現(xiàn)，某校園校園網(wǎng)絡(luò)必須跟緊IP發(fā)展的步伐，也就是必須選擇處于IP發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)地位的網(wǎng)絡(luò)廠(chǎng)商。在后面的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選型和系統(tǒng)方案中，以上設(shè)計(jì)原則和思想都將會(huì)被貫徹始終。 系統(tǒng)需求分析某校園校園網(wǎng)將覆蓋全校的工作區(qū)。以學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)中心為全網(wǎng)中心，采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)，將全校的計(jì)算機(jī)及已有的局域網(wǎng)全部連網(wǎng)，對(duì)于數(shù)據(jù)、圖形、圖像、語(yǔ)音、視頻等信息都有較好的傳輸效果，使得教學(xué)、科研、管理等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能夠平滑高效地在校園網(wǎng)上運(yùn)行。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)要求設(shè)計(jì)成為Intranet/Internet應(yīng)用模式，具有高速、開(kāi)放、安全、易于管理的特點(diǎn)。我們對(duì)用戶(hù)的需求分析如下，在校園網(wǎng)內(nèi)部，將以位于實(shí)驗(yàn)樓的網(wǎng)絡(luò)中心為核心，通過(guò)光纖，采用多級(jí)星形輻射至各樓宇，從而構(gòu)成整個(gè)校園網(wǎng)的主干，主干網(wǎng)要求采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)。全校信息點(diǎn)的大致在900個(gè)左右，各信息點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)帶寬將視其應(yīng)用的性質(zhì)，進(jìn)行合理地分配，分為100M以及1000M等量級(jí)。某校園校園網(wǎng)既是學(xué)校園區(qū)網(wǎng)，而且某校園也需要能夠通過(guò)光纖或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(DDN)專(zhuān)線(xiàn)與中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)(CERNET)連接，以開(kāi)通全部的Internet網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)。從內(nèi)部校園網(wǎng)到外部Internet的訪(fǎng)問(wèn)都要有安全審查和流量管理功能。 產(chǎn)品技術(shù)選型隨著計(jì)算機(jī)科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)已取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在局域網(wǎng)和城域網(wǎng)中有多種可選的主流網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以下我們將針對(duì)不同技術(shù)類(lèi)型，簡(jiǎn)單闡明其特點(diǎn)，為我們的技術(shù)選型提供科學(xué)的依據(jù)。l 傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)早期局域網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵是如何解決連接在同一總線(xiàn)上的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有秩序的共享一個(gè)信道的問(wèn)題，而以太網(wǎng)絡(luò)正是利用載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)/碰撞檢測(cè)(CSMA/CD)技術(shù)成功地提高了局域網(wǎng)絡(luò)共享信道的傳輸利用率，從而得以發(fā)展和流行的。特別是近幾年交換式以太網(wǎng)和100M快速以太網(wǎng)產(chǎn)生和應(yīng)用，使以太網(wǎng)絡(luò)成為當(dāng)今局域網(wǎng)應(yīng)用較為廣泛的主流技術(shù)之一。然而，以太網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展早期所提出的共享帶寬、信道爭(zhēng)用機(jī)制限制了網(wǎng)絡(luò)后來(lái)的發(fā)展，即使是近幾年發(fā)展起來(lái)的鏈路層交換技術(shù)（即交換式以太網(wǎng)技術(shù)）和提高收發(fā)時(shí)鐘頻率（即快速以太網(wǎng)技術(shù)）也不能從根本上解決這一問(wèn)題，具體表現(xiàn)在：不提供服務(wù)質(zhì)量保證(Quality of Service)以太網(wǎng)提供的是一種所謂無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)本身對(duì)所傳輸?shù)男畔鼰o(wú)法進(jìn)行諸如交付時(shí)間、包間延遲、占用帶寬等等關(guān)于服務(wù)質(zhì)量的控制。這種傳送方式就象郵局遞送信件一樣，信息包一旦交給傳輸介質(zhì)，無(wú)論是發(fā)送端還是接收端都無(wú)法再對(duì)中間的傳輸過(guò)程進(jìn)行任何有效控制，這就是所謂沒(méi)有服務(wù)質(zhì)量保證（QoS）。而且以太網(wǎng)的包（幀）長(zhǎng)度本身是不確定的，這就導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)每一個(gè)幀的處理和轉(zhuǎn)發(fā)延遲處于隨機(jī)、不可控狀態(tài)。這兩個(gè)因素的存在，使得以太網(wǎng)的幀在傳輸時(shí)的延遲和延遲的突發(fā)變化(抖動(dòng))就顯得非常嚴(yán)重。我們知道，多媒體信息（音頻、視頻等等）與時(shí)間的關(guān)系非常緊密，如視頻要求每秒鐘固定數(shù)量的畫(huà)面、音頻要求每秒鐘固定數(shù)量的量化比特流等等，這些定時(shí)性很強(qiáng)的信息在傳送時(shí)并不要求在某一個(gè)瞬間提供過(guò)多的帶寬，但要求在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能夠保持一直有不多不少正合適帶寬，否則視頻的畫(huà)面就會(huì)有跳動(dòng)，聲音就可能結(jié)巴。顯然，以太網(wǎng)對(duì)傳輸過(guò)程的不可控性和對(duì)幀處理延時(shí)的過(guò)多抖動(dòng)都不適于現(xiàn)在大量涌現(xiàn)出的具有較強(qiáng)定時(shí)性要求的多媒體信息的傳輸。帶寬利用率較低對(duì)信道的共享及爭(zhēng)用機(jī)制導(dǎo)致信道的實(shí)際利用帶寬遠(yuǎn)低于物理提供的帶寬，雖然基于CSMA/CD機(jī)制的以太網(wǎng)可以使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)帶寬的爭(zhēng)用以一種秩序進(jìn)行，但其帶寬有效利用率仍低于10%。以太網(wǎng)的交換技術(shù)可以降低爭(zhēng)用的機(jī)率，但為了與原有網(wǎng)卡及應(yīng)用軟件的兼容，CSMA/CD仍必須存在，且交換中對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)端口的定位是在于動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)刷新中進(jìn)行的，這就使在統(tǒng)計(jì)上仍存在大量的包是以共享爭(zhēng)用的方式傳遞的，交換技術(shù)可使利用率提高至20%～50%。除以上兩點(diǎn)以外，以太網(wǎng)傳輸機(jī)制所固有的對(duì)網(wǎng)絡(luò)半徑、冗余拓?fù)浜拓?fù)載平衡能力的限制以及網(wǎng)絡(luò)的附加服務(wù)能力薄弱等等，也都是以太網(wǎng)絡(luò)的不足之處。但以太網(wǎng)以成熟的技術(shù)、廣泛的用戶(hù)基礎(chǔ)和較高的性能價(jià)格比，仍是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中較為優(yōu)秀的解決方案。l 千兆以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)千兆位以太網(wǎng)(Gigabit Ethernet)是IEEE ，傳輸速度為每秒1000兆位(即1Gbps)。應(yīng)用于大型校園網(wǎng)，能把現(xiàn)有的10Mbps以太網(wǎng)和100Mbps快速以太網(wǎng)連接起來(lái)。它可取代100Mbps FDDI網(wǎng)，也是ATM技術(shù)的強(qiáng)勁對(duì)手。千兆位以太網(wǎng)采用同樣的CSMA/CD協(xié)議，同樣的幀格式，是現(xiàn)有以太網(wǎng)最自然的升級(jí)途徑，使用戶(hù)對(duì)以太網(wǎng)原有設(shè)備管理工具的投資得以保護(hù)。千兆位以太網(wǎng)是超高速主干網(wǎng)的一種選擇方案。在數(shù)據(jù)、話(huà)音、視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)方面它雖然不能提供真正意義上的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，但千兆位以太網(wǎng)頻寬較高，能克服原以太網(wǎng)的一些弱點(diǎn)，提供服務(wù)保證等特性。(負(fù)責(zé)制定光纖（單模或多模）和同軸電纜的全雙工鏈路標(biāo)準(zhǔn))已確定了以下一組規(guī)范，統(tǒng)稱(chēng)為1000Base－X。1. 1000Base－LX：多模光纖傳輸距離為550米，單模光纖傳輸距離為3000米。2. 1000Base－SX：，50微米多模光纖傳輸距離為550米。3. 1000Base－CX：用于短距離設(shè)備的連接，使用高速率雙絞銅纜，最大傳輸距離為25米。4. 1000Base－T：5類(lèi)銅纜傳輸最大距離為100米。千兆位以太網(wǎng)支持交換機(jī)之間、交換機(jī)與終端之間的全雙工連接，支持共享網(wǎng)絡(luò)的半雙工連接方式，使用中繼器和CSMA/CD沖突檢測(cè)機(jī)制。千兆位以太網(wǎng)聯(lián)盟(GEA)為千兆位以太網(wǎng)的應(yīng)用提出以下幾種方案：1. 更新快速以太主干網(wǎng)：更換核心交換機(jī)，全面提高原有網(wǎng)絡(luò)性能。2. 用于交換機(jī)到服務(wù)器鏈路：服務(wù)器使用千兆位以太網(wǎng)卡，直接與千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)相接，提供每秒百萬(wàn)個(gè)包的處理能力。3. 千兆位以太網(wǎng)到桌面臺(tái)式機(jī)。高性能工作站安裝千兆位以太網(wǎng)卡，直接與千兆位以太網(wǎng)相連。4. 用于交換機(jī)之間的鏈路。千兆位以太網(wǎng)交換機(jī)用光纖相接，提供一條高性能主干線(xiàn)路。5. 更新FDDI主干：保留現(xiàn)有光纜，提高帶寬10倍。首先根據(jù)最先進(jìn)技術(shù)和最佳性能優(yōu)化的設(shè)計(jì)原則，技術(shù)已很久停滯不前、性能相對(duì)偏低FDDI已不適應(yīng)某校園校園網(wǎng)的需求了。剩下可選的則是快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)和ATM這兩種（共三個(gè)）當(dāng)今主流主干網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。從前面需求分析我們可以看到用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可分為管理、教學(xué)、科研以及其它的Internet/Intranet應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，其中網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，要求有長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的帶寬；而管理、科研和Internet/Intranet應(yīng)用則非常復(fù)雜，它們不僅具有傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)通信的文件的傳輸、數(shù)據(jù)的查詢(xún)等等，還根據(jù)信息發(fā)展的需要加入了大量圖像、視頻、聲音等多媒體應(yīng)用，比如Web瀏覽、視頻會(huì)議、語(yǔ)音電子郵件等等，這就需要網(wǎng)絡(luò)不僅具有傳送大量突發(fā)性數(shù)據(jù)的充裕帶寬，還應(yīng)當(dāng)對(duì)實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的多媒體信息的傳送保持均勻的低延遲傳輸特性，從這方面來(lái)看，具備對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)和多媒體信息都有最佳傳輸效果的ATM交換技術(shù)和快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)技術(shù)無(wú)疑都可作為理想的解決方案。從另一方面來(lái)講，我們還必須考慮到建設(shè)的成本、未來(lái)維護(hù)的能力和不同網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用類(lèi)型的搭配等各種因素。端到端全ATM在國(guó)外的先進(jìn)地區(qū)雖有成功的案例，但對(duì)于900個(gè)點(diǎn)左右的Intranet而言需要更大的投資和較高水平的維護(hù)力量，我們的應(yīng)用仍是傳統(tǒng)應(yīng)用加新型多媒體應(yīng)用共存的模式，多媒體傳輸不可忽視但而且將來(lái)會(huì)占絕對(duì)的主體，因此我們從發(fā)展的眼光來(lái)看，雖然目前應(yīng)用還不是太多，快速以太網(wǎng)能夠滿(mǎn)足需要，但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在基礎(chǔ)設(shè)施建立以后，帶寬的需求將飛速增長(zhǎng)，所以我們建議采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)，達(dá)到最近五年不過(guò)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。從某校園的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)資金以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用信息流量的實(shí)際情況出發(fā)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一套基于千兆以太網(wǎng)主干技術(shù)的校園網(wǎng)方案，它以1000Mbps以太網(wǎng)交換技術(shù)為主干，可以做到1000Mbps全光纜到二級(jí)交換機(jī)，100M