【導讀】校園網絡工程方案。網絡1組有限公司

　　

【正文】 特點。 我們對用戶的需求分析如下，在校園網內部，將以位于 行政樓 的網絡中心為核心，通過光纖，采用多級星形輻射至各樓宇，從而構成整個校園網的主干，主干網要求采用千兆以太網技術。 海醫(yī)科 大學 校園網既 是學校園區(qū)網，而且 海醫(yī)科 大學 也需要能夠通過光纖與CERNET連接，以開通全部的 Inter網絡應用服務。從內部校園網到外部 Inter的訪問都要有安全審查和流量管理功能。 產品技術選型 隨著計算機科技的不斷進步，現(xiàn)代計算機網絡傳輸技術已取得突飛猛進的發(fā)展。在局域網和城域網中有多種可選的主流網絡技術，以下我們將針對不同技術類型，簡單闡明其特點，為我們的技術選型提供科學的依據(jù)。 ? 千兆以太網絡技術 千兆位以太網 (Gigabit Ether)是 IEEE 以太網標準的擴展，傳輸速 度為每秒 1000 兆位 (即 1Gbps)。應用于大型校園網，能把現(xiàn)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。千兆位以太網采用同樣的 CSMA/CD 協(xié)議，同樣的幀格式，是現(xiàn)有以 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX24 太網最自然的升級途徑，使用戶對以太網原有設備管理工具的投資得以保護。 千兆位以太網是超高速主干網的一種選擇方案。在數(shù)據(jù)、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較高，能克服原以太網的一些弱點，提供服務保證等特性。 工作組已確定了以下一組規(guī)范，統(tǒng)稱為 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： 微米多模光纖傳輸距離為 300 米， 50 微米多模光纖傳輸距離為 550 米。 3. 1000Base－ CX：用于短距離設備的連接，使用高速率雙絞銅纜，最大傳輸距離為 25 米。 4. 1000Base－ T： 5 類銅纜傳輸最大距離為 100 米。 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。千兆位以太網聯(lián)盟 (GEA)為千兆位以太網的應用提出以下幾種方案： 1. 更新快速以太主干網：更換核心交換機，全面提高原有網絡性能。 2. 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機相接，提供每秒百萬個包的處理能力。 3. 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相連。 4. 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。 5. 更新 FDDI 主干：保留現(xiàn)有光纜，提高帶 寬 10 倍。 ? ATM 網絡 “ ATM（異步傳輸模式）”這一名詞最早就為與電話中繼通訊中常用的技術“ STM（同步傳輸模式）”相對應而產生的，它既汲取了話務通訊中電路交換的“有連接”服務和服務質量保證，又保持了以太、 FDDI 等傳統(tǒng)網絡中帶寬可變、適于突發(fā)性傳輸?shù)撵`活性，從而成為迄今為止適用范圍最廣、技術最先進、傳輸效果最理想的網絡互連手段。 ***醫(yī)科大學 校園網絡工程方案 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX25 概括起來， ATM 技術具有如下特點： 實現(xiàn)網絡傳輸有連接服務，實現(xiàn)服務質量保證 (QoS) 這是 ATM 先進于其他網絡交換技術、最有魅力的特點所在。以太網、 FDDI等傳統(tǒng)網絡由于 受當時技術所限，傳輸機制主要圍繞解決信息包沖突碰撞問題、保證發(fā)端的信息包能夠到達收端就可以了，并不考慮“如何到達”。而提出 ATM技術的主要目標則是為了解決傳輸?shù)姆召|量問題，不僅要能夠到達，還要控制如何到達，因而 ATM 技術是網絡通訊技術中革命性的突破，具有其他技術在產生時所不具備的 天生優(yōu)勢 。 交換吞吐量大 ATM 交換理論在建立時，充分利用了當時剛剛成熟的超大規(guī)模集成電路(VLSI)技術，其定長的幀結構使所有交換工作能用純硬件完成，因而 ATM 交換機本身硬件交換性能就遠大于一般傳統(tǒng)網絡交換設備。 帶 寬利用率高 ATM 是有連接的網絡服務，內部交換是通過建立 虛電路 完成的。每一個虛電路所需帶寬由服務質量保證體系按需分配，不同的應用要求分配不同的信道帶寬。一經分配，該帶寬就由所屬應用以統(tǒng)計的方式所占用，有傳輸則提供始終如一的持續(xù)帶寬，無傳輸則自動讓出帶寬給其他通訊使用，因而帶寬分配靈活，利用率極高，可達 90%以上。 具有靈活的組網拓撲結構和負載平衡能力，伸縮性、可靠性極高 由于 ATM 采用有連接的網絡服務，因而在 ATM 網絡中可以存在多條冗余鏈路，實現(xiàn)環(huán)接、并行連接等冗余拓撲結構，在傳輸時可同時傳輸，帶寬 按鏈路冗余數(shù)目加倍，使全網具有極高的可伸縮性和可靠性，這在傳統(tǒng)網絡中都是難以做到的。比如：以太網是不能同時啟動兩條和兩條以上的冗余鏈路的，這樣會導致永無休止的“回環(huán)包”占據(jù)所有有用帶寬，讓網絡崩潰。一旦網絡中出現(xiàn)冗余，則必須啟動一種稱之為 Spanning Tree 算法的尋徑技術，堵塞住所有冗余鏈路端口。用這種算法重新拓撲后的網絡不僅會失去所有負載平衡功能，而且還會帶來額外的網絡負擔，降低網絡性能。 局域網與廣域網技術統(tǒng)一 ATM 是現(xiàn)今唯一可同時應用于局域網、廣域網兩種網絡應用領域的網絡技 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX26 術，兩種技術的統(tǒng) 一是網絡未來發(fā)展的趨勢，也是實現(xiàn)寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網（ BISDN）這一計算機網絡未來的宏遠目標的必由之路，具有廣闊的發(fā)展前景。 在整個業(yè)界的充分重視下， ATM 近八年的發(fā)展已使其走向一個成熟穩(wěn)定發(fā)展的軌道，逐步占據(jù)網絡市場的主流。 ATM 是一個在現(xiàn)有技術水平上已獲得成熟的發(fā)展、同時兼具有新技術所特有的勃勃生命力的技術。不過， ATM 有一個不足之處就是，采用 ATM 技術來構建網絡主干，需要較高的成本。其經濟可行性較差，對 XX 中學所建的中等規(guī)模偏小的校園網絡就更是如此。 首先根據(jù)最先進技術和最佳性能優(yōu)化的設計原則， 為了 滿足 海醫(yī)科 大學 校園網的需求了。 我公司 可選的則是快速以太網、千兆以太網和 ATM 這兩種（共三個）當今主流主干網絡技術。從前面需求分析我們可以看到用戶的網絡應用可分為管理、教學、科研以及其它的 Inter/Intra 應用服務系統(tǒng)，其中網絡教學應用具有很強的實時性，要求有長時間穩(wěn)定的帶寬；而管理、科研和 Inter/Intra應用則非常復雜，它們不僅具有傳統(tǒng)計算機通信的文件的傳輸、數(shù)據(jù)的查詢等等，還根據(jù)信息發(fā)展的需要加入了大量圖像、視頻、聲音等多媒體應用，比如 Web瀏覽、視頻會議、語音電子郵件等 等，這就需要網絡不僅具有傳送大量突發(fā)性數(shù)據(jù)的充裕帶寬，還應當對實時性較強的多媒體信息的傳送保持均勻的低延遲傳輸特性，從這方面來看，具備對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)服務和多媒體信息都有最佳傳輸效果的ATM 交換技術和快速以太網和千兆以太網技術無疑都可作為理想的解決方案。 從另一方面來講，我們還必須考慮到建設的成本、未來維護的能力和不同網絡應用類型的搭配等各種因素。 從 ***醫(yī)科 大學 的網絡建設資金以及網絡應用信息流量的實際情況出發(fā)，我們設計了一套基于千兆以太網主干技術的校園網方案，它以 1000Mbps 以太網交換技術為主干，可以做到 1000Mbps 全光纜到二級交換機， 100Mbps 到桌面。它能很好地支持 ***醫(yī)科 大學 校園內部的網絡通信以及與 CERNET 其它節(jié)點的信息交互，而且在性能有很大的優(yōu)勢，而且價格上并不貴多少，是一種比較先進的校園網絡解決方案。 以下是網絡系統(tǒng)方案設計的示意圖： ***醫(yī)科大學 校園網絡工程方案 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX27 WEB 服務器 視頻服務器 數(shù)據(jù)庫 /數(shù)據(jù)服務器 網管工作站 北教學樓學樓 圖書館 公共衛(wèi)生學院 電鏡樓 南教學樓 飯?zhí)? 學生宿舍 研究生樓 Inter their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX28 廠家產品選擇 提供網絡產品廠家實在是太多了。國外的有 Cisco、 NortelNetworksLucent（該公司提供網絡設備的部門現(xiàn)已獨立出來成為公司 AVAYA）、 Alcatel、Cabletron、 Intel。國內的有華為（華為的產品基本上全是 OEM 的，路由器是 OEM Cisco 的，交換設備是 OEM Intel 的）、聯(lián)想（ Legend）、中興、 Dlink（目前已被***醫(yī)科大學 校園網絡工程方案 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX29 聯(lián)想收購，成了聯(lián)想 Dlink）、 Accton（ Dlink 和 Accton 是臺灣出 產）。 各家有各家的優(yōu)勢和特色。 Cisco 在廣域網產品方面的地位是無人能及的，據(jù)稱在廣域網骨干路由器上 Cisco 產品占有 80%的市場份額； Nortel Networks 在語音交換方面有 100 多年的歷史； 經過結合實際情況為達到性價比最佳和用戶需求我們決定選擇選擇思科和 H3C 的產品結合使用。 具體配備如下： 中心機房： 選擇 CISCO WSC6509E 為雙核心交換機 每個交換機 一 塊 24 口千兆模塊，為整個校園網提供 48 個 1000BaseSX 接口。其中的 4 個 SX 接口用來核心之間的級聯(lián)，其中 14 個 SX 接口用來 下連辦公樓，南 U 北 U 教學樓，公共衛(wèi)生學院，電鏡樓，研究生樓，圖書館。 10 個 SX 用來連接服務器群。 2 個用來連接防火墻。剩余 18 個備用，一個網關路由器 CISCO 2921/K9 辦公樓 有 160 個信息點，設備間同樣設置在中心機房，在中心機房采用 1 個 CISCO WSC3750G12SS 作為樓節(jié)點交換機，設備間分別設在三樓、五樓，三樓采用 2個 52 口的 H3C S310052TPSI 個作為樓層節(jié)點交換機進行連接一到三樓信息點，五樓采用一個 52 口 H3C S310052TPSI 交換機和一個 16 口 H3C S1016R 交換機連接五六樓信息點 南 U 教學樓 113 個信息點，電信間設在中心位置二樓，電信間采用 1 個 CISCO WSC3750G12SS 作為樓節(jié)點交換機， 2 個 52 口 H3C S310052TPSI 和 2 個 16口 H3C S1016R 個作為樓層節(jié)點交換機進行連接各個信息點 南 U 教學樓 132 個信息點，電信間設在中心位置二樓，電信間采用 1 個 CISCO WSC3750G12SS 作為樓節(jié)點交換機， 2 個 52 口 H3C S310052TPSI 和 2 個 16口 H3C S1016R 個作為樓層節(jié)點交換機進行連接各個信息 點 公共衛(wèi)生學院 61 個信息點，電信間設在三樓中間位置，兩個設備間分別在三樓和七樓的 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX30 中心位置，三樓電信間和設備間為同一間，匯集層交換機采用一個 H3C S550028CEI，三樓接入層采用一個 52 口 H3C S310052TPSI 交換機，主要負責一到六樓的信息點，七樓采用一個 16 口的 H3C S1016R 交換機，主要負責七八樓的信息點。 電鏡樓 電鏡樓 80 個信息點，電信間設在三樓中心位置，和設備間同處一間，匯聚層交換機采用一個 H3C S550028CEI，接入層采用兩個 52 口的 H3C S310052TPS 交換機連接各個信息點， 研究生宿舍樓 120 個信息點，電信間設在三樓中心位置，和設備間同處一間，匯聚層交換機采用一個 CISCO WSC3750G12SS ，接入層采用兩個 52 口的 H3C S310052TPS 交換機連接各個信息點， 圖書館 60 個信息點，電信間和設備間同處在三樓，匯聚層交換機采用一個 H3C S550028CEI接入層交換機采用一個 52口 H3C S310052TPSI 和一個 16口 H3C S1016R ***醫(yī)科大學 校園網絡工程方案 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX31 第四章 主機系統(tǒng)設計方案 本章所謂的主機系統(tǒng)，指的是各種用途的服務器 和工作站，且主要是考慮各種服務器的選擇原則。 目前的網絡應用中，要使用各種各樣的服務器。 Inter 應用方面的服務器有：代理服務器、 WWW 服務器、 Email 服務器、文件傳輸服務器、 BBS 服務器、 DNS 服務器；在管理信息系統(tǒng)和辦公自動化方面有： OA 服務器、各種應用服務器以及為整個校園應用服務的數(shù)據(jù)庫服務器、文件服務器等。 以上服務器是從邏輯上劃分的。并不一定要求每一種邏輯服務器對應有一臺物理上的服務器級的