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智慧校園規(guī)劃設計書-資料下載頁

2025-07-20 01:52本頁面
  

【正文】 和在接入到專網(wǎng)時使用防火墻等設備保護自身核心數(shù)據(jù)的安全性。在接入層,為了防止非法的用戶進入業(yè)務專網(wǎng)可采用以下措施:①對不同的業(yè)務區(qū)域劃分不同的vlan,也可使用虛擬防火墻進行安全區(qū)域劃分②關閉閑置的端口,在需要的時候才啟用,避免無關人員使用個人電腦通過此類端口訪問③采用端口隔離,確保訪問流量直接上行至核心層設備處理。(2)網(wǎng)絡詳細設計1)架構規(guī)劃專網(wǎng)設計按照前端、后端方式。前端網(wǎng)絡主要用于安防系統(tǒng)、一卡通、校園廣播、財務、醫(yī)保系統(tǒng)等系統(tǒng)的信息點接入,后端網(wǎng)絡鏈接專網(wǎng)各種應用的服務器區(qū)。前端網(wǎng)絡采用雙核心、接入的二層構架方式,接入層以雙鏈路上聯(lián)至核心節(jié)點,接入層已不低于1G的帶寬接入核心節(jié)點。后端網(wǎng)絡通過接入交換機鏈接各種應用服務器,分區(qū)分域的接入到核心設備??紤]到后端服務器的高可靠保障和業(yè)務壓力,服務器雙上行方式以不低于1G的帶寬鏈接到接入交換機。同時鏈接服務器的前端需要放置防火墻、IPS等安全防護設備,對后端服務器進行2~7層安全防護。校園數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng)整體架構圖2)網(wǎng)絡拓撲設計學校的數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲結構為萬兆核心、千兆主干、千兆或百兆到桌面的架構。系統(tǒng)架構分為核心層、匯聚層、分布接入層。并根據(jù)信息系統(tǒng)的具體情況,部署FW、IPS,網(wǎng)絡資源平臺管理系統(tǒng)。雙核心節(jié)點設置在校園網(wǎng)絡中心IDC機房(內有校園網(wǎng)數(shù)據(jù)中心),專網(wǎng)和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的配線間公用,在考慮設備時,每個配線間以24個信息點為標準。核心設備之間通過冗余的萬兆光纖鏈路相連,通過虛擬交換技術虛擬為一臺邏輯設備。此外,按各區(qū)域內部結構,分別在各單體建筑物設置樓宇接入點,接入點使用二層交換機,接入交換機通過光纖分別接入2個核心,形成跨設備的鏈路聚合。l 采用冗余設計,提供冗余節(jié)點和冗余鏈路,提高網(wǎng)絡可靠性和加快網(wǎng)絡故障時的收斂速度,設計使用雙節(jié)點備份和雙歸屬鏈路;l 建議實施時調整OSPF協(xié)議參數(shù)(如LSA interval)、端口linkdown感應時間、規(guī)劃網(wǎng)絡IP地址等,達到網(wǎng)絡最佳收斂效果;l 對于數(shù)據(jù)專網(wǎng)網(wǎng)絡,可以劃分多個area,核心層與匯聚層為area 0,匯聚層設備作為ABR,匯聚層與接入層之間規(guī)劃為非骨干區(qū)域,為NSSA區(qū);l 區(qū)域間可使用路由聚合和路由過濾等手段來限制發(fā)布路由得數(shù)量,減少設備計算負擔。3)MPLS VPN技術①傳統(tǒng)的VPN組網(wǎng)方式傳統(tǒng)的VPN主要采取兩種組網(wǎng)的方式:專線VPN和基于用戶端設備的安全VPN。專線VPN使用靜態(tài)的虛電路(如ATM PVC、FR PVC 等)連接客戶的站點,形成一個二層的VPN骨干網(wǎng)。VPN成員站點連接到運營商的邊界設備(PE),由運營商負責建立VPN成員站點之間的虛電路連接,客戶對屬于自己VPN的站點的路由進行自主的控制和管理。采用這種方式組建VPN無論對運營商或者是對客戶來說成本都是很高的,而且二層虛電路的業(yè)務提供的周期長,網(wǎng)絡管理人員需要進行大量的手工配置工作。對于基于客戶端設備的(CE Based)VPN,VPN的功能全部在客戶端的設備中實現(xiàn)。運營商的設備對客戶的VPN來說是完全透明的。客戶可以通過購買相應的VPN設備或者在現(xiàn)有的路由器、網(wǎng)關或者甚至是PC機上安裝相應的VPN功能軟件就可以開始獨立構建基于客戶端設備的VPN。由于VPN的成員站點之間通常是通過非信任的Internet實現(xiàn)互連的,所以一般基于客戶端設備的VPN在實現(xiàn)時都引入某些安全機制保護站點之間跨Internet的客戶私有流量。這個解決方案的最大缺點就是客戶需要購買、配置和維護昂貴的VPN網(wǎng)關設備,同時也意味著需要高素質的網(wǎng)絡管理人員對VPN網(wǎng)關設備和整個VPN網(wǎng)絡進行有效的管理和維護,相應也會帶來網(wǎng)絡成本的上升。②MPLS VPN MPLS技術提供了類似于虛電路的標簽交換業(yè)務,這種基于標簽的交換可以提供類似于幀中繼、ATM的網(wǎng)絡安全性。同時相對于傳統(tǒng)的VPN技術來說,MPLS VPN可以實現(xiàn)底層標簽自動的分配,在業(yè)務的提供上比傳統(tǒng)的VPN技術更廉價,更快速。同時MPLS VPN可以充分的利用MPLS技術的一些先進的特性,比如說MPLS 流量工程能力,MPLS的服務質量保證,結合這些能力,MPLS VPN可以向客戶提供不同服務質量等級的服務,也更容易實現(xiàn)跨運營商骨干網(wǎng)服務質量的保證。同時MPLS VPN還可以向客戶提供傳統(tǒng)基于路由技術VPN無法提供的業(yè)務種類,比如像支持VPN地址空間復用。對于MPLS的客戶來說,運營商的MPLS網(wǎng)絡可以提供客戶需要的安全機制,以及組網(wǎng)的能力,VPN底層連接的建立、管理和維護主要由運營商負責,客戶運營其VPN的維護和管理都將比傳統(tǒng)的VPN解決方案簡單,也減低了企業(yè)在人員和設備維護上的投資和成本?;贛PLS的VPN可以作為傳統(tǒng)的基于二層專線的VPN、純三層的IP VPN和隧道方式的VPN的替代技術,在現(xiàn)階段可以作為傳統(tǒng)VPN技術的有效補充。學校校園數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng)屬于內部網(wǎng),具有高度的可信任、可控性和可管理性,僅僅是多種不同業(yè)務在同一個承載網(wǎng)絡運行,所以采用MPLS VPN的設計是最符合適宜的。③Layer3 MPLS VPNLayer3 MPLS VPN是一種基于路由方式的MPLS VPN解決方案,ITEF RFC2547中對這種VPN技術進行了描述,MPLS Layer3 VPN也被稱作是BGP/MPLS VPNs。BGP/MPLS VPN使用類似傳統(tǒng)路由的方式進行IP分組的轉發(fā),在路由器接收到IP數(shù)據(jù)包以后,通過在轉發(fā)表查找IP數(shù)據(jù)包的目的地址,然后使用預先建立的LSP進行IP數(shù)據(jù)跨運營商骨干的傳送。為了使運營商的路由器可以感知客戶網(wǎng)絡的可達性信息,運營商的邊界路由器(PE)和客戶端路由器(CE)進行路由信息的交互。PE和CE之間的路由交換可以采用靜態(tài)路由,也可以采用RIP、OSPF、ISIS和BGP等動態(tài)的路由協(xié)議。BGP/MPLS VPN的解決方案支持對等方式的VPN網(wǎng)絡結構。PE之間屬于同一MPLS VPN的路由信息通過BGP協(xié)議承載進行交互。PE路由器使用LSP進行路由轉發(fā),對于運營商路由器P并不需要知道客戶VPN網(wǎng)絡的信息,這種透明可以有效的減小P路由器的負擔,提高網(wǎng)絡的擴展性和業(yè)務開展的靈活性。通過PE之間、PE和CE之間的路由交互,客戶的路由器可以知道屬于同一個VPN的網(wǎng)絡拓撲信息。BGP/MPLS VPNs 可以解決基于純IP Layer3 VPN無法實現(xiàn)的一些功能,主要有:支持地址重疊,即同時支持使用公有地址的客戶端設備和私有地址的客戶端設備,或者多個VPN使用同一個地址空間;支持重疊VPN,即一個站點可以同時屬于多個VPN,很好的解決了數(shù)據(jù)集中管理,同時亦適用分布式數(shù)據(jù)管理。(對單一數(shù)據(jù)中心設計來說,這有利于多個業(yè)務使用同一個數(shù)據(jù)中心,便于數(shù)據(jù)集中;對分布式數(shù)據(jù)中心則無需考慮此問題)(3)設備選擇本方案的校園數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng)骨干網(wǎng)核心交換機上配置企業(yè)級版本路由軟件,完全支持各種MPLS協(xié)議功能。在本方案中,這些交換機作為P或PE設備使用。本方案配置的各片區(qū)的單體建筑接入交換機都支持作為CE接入MPLS主干網(wǎng),尤其是它們都具有MultiVRF CE功能,允許將本地網(wǎng)絡不同的VLAN、線路、連接等映射到不同的骨干網(wǎng)VPN上。未來校園數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng)承載的業(yè)務包括一卡通、安防系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、醫(yī)保系統(tǒng)和財務系統(tǒng)等,其中除安防系統(tǒng)需要傳遞實時數(shù)據(jù),并且數(shù)據(jù)量較大外(單路視頻碼流2Mbps),其余系統(tǒng)數(shù)據(jù)量都在Kbps級別,因此百兆接入,千兆上聯(lián),對于一個單體建筑足夠,并且鏈路資源仍有大量冗余。針對安防系統(tǒng)還可以根據(jù)時間情況采用多播、廣播等技術手段進一步優(yōu)化提高傳輸效率。接入層設備CE配置有百兆電口用于為各業(yè)務系統(tǒng)提供接入;千兆光口分別用于上聯(lián)至2個核心機房的核心設備。核心層設備PE配置有千兆電口用于相關業(yè)務系統(tǒng)服務器使用;千兆光口用于連接接入層;萬兆光口核心互聯(lián)用于對實時數(shù)據(jù)訪問要求高的如安防系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心使用。(4)實現(xiàn)方式學校數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng)MPLS VPN原理圖本方案為所有單體建筑配置的接入交換機滿足作為MPLS CE的功能要求。如上圖所示,一卡通、安防系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、醫(yī)保系統(tǒng)和財務系統(tǒng)都是通過以太網(wǎng)接入與校園信息網(wǎng)物理隔離的校園數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng)中,圖中假設D處有一卡通系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)需要通過以太網(wǎng)接入校園數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng),而C處有一卡通系統(tǒng)、安防系統(tǒng)和廣播系統(tǒng)需要通過以太網(wǎng)接入校園數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng)。通過圖中的設置,只要把接入交換機作為CE使用,一卡通系統(tǒng)VPN11和廣播系統(tǒng)VPN12就能實現(xiàn)接入。由于接入交換機具有MultiVRF CE功能,它可以根據(jù)本地的不同VLAN設置將其映射到MPLS VPN上,如圖中所示,D處一卡通系統(tǒng)作為局域網(wǎng)VLAN 11可以訪問整個一卡通系統(tǒng),而C處局域網(wǎng)VLAN11可以映射到一卡通系統(tǒng)VPN11上。其他各業(yè)務系統(tǒng)也是如此實現(xiàn)。(另注:此處舉例使用A、B、C、D點與光纜系統(tǒng)中的交界點無關)。無線局域網(wǎng)(WLAN)技術于20世紀90年代逐步成熟并投入商用,既可以作傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡的延伸,在某些環(huán)境也可以替代傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡。無線局域網(wǎng)具有以下顯著特點:簡易性:WLAN網(wǎng)絡的安裝快速簡單,可極大的減少敷設管道及布線等繁瑣工作;靈活性:無線技術使得WLAN設備可以靈活的進行安裝并調整位置,使無線網(wǎng)絡達到有線網(wǎng)絡不易覆蓋的區(qū)域;綜合成本較低:一方面WLAN網(wǎng)絡減少了布線的費用,另一方面在需要頻繁移動和變化的動態(tài)環(huán)境中,無線局域網(wǎng)技術可以更好地保護已有投資。同時,由于WLAN技術本身就是面向數(shù)據(jù)通信領域的IP傳輸技術,因此可直接通過百兆自適應網(wǎng)口和學校內部Intranet相連,從體系結構上節(jié)省了協(xié)議轉換器等相關設備;擴展能力強:WLAN網(wǎng)絡支持多種拓撲結構及平滑擴容,可以十分容易地從小容量傳輸系統(tǒng)平滑擴展為中等容量傳輸系統(tǒng)。(1)設計目標側重實際應用,覆蓋校園內公共區(qū)域,為教學和學習生活提供切實可用的無線網(wǎng)絡環(huán)境。l 采取通行的網(wǎng)絡協(xié)議標準:,因此校園,以提供可供實際應用穩(wěn)定的、高速的移動網(wǎng)絡通訊服務,同時兼顧多種類型應用和將來的投資保護,。l 全面的無線網(wǎng)絡支撐系統(tǒng)(包括無線網(wǎng)管、無線安全,無線計費,IPv6等),以避免無線設備及軟件之間的不兼容性或網(wǎng)絡管理的混亂而導致的問題。l 保證網(wǎng)絡訪問的安全性。l 采用非獨立的、可與有線網(wǎng)絡無縫對接的無線網(wǎng)絡結構。l 覆蓋范圍要求a、有線網(wǎng)絡使用不便或受限的室內空間:校園內一些室內場所空間較大,會產(chǎn)生許多人同時接入網(wǎng)絡的需求,采用有線的方式只能提供少量接口,不能滿足要求。用無線網(wǎng)絡覆蓋來解決相當數(shù)量的移動設備同時訪問網(wǎng)絡的問題。主要包括圖書館、體育場館、學術交流中心、各教學樓等;b、有線網(wǎng)絡無法接入的室外場所:校園內一些場所很難實現(xiàn)網(wǎng)絡有線接入,采用無線方式可以實現(xiàn)覆蓋大范圍室外空間的無線網(wǎng)絡接入。本次建設建議首先考慮室內覆蓋,后續(xù)可對室外覆蓋進行規(guī)劃。l 安全、認證、計費和管理要求:要與計費系統(tǒng)對接,實現(xiàn)針對用戶計費、管理、控制功能。(2)1)部署方案本次設計的有線無線一體化方案為無線控制器+“瘦”AP方案,無線控制器作為無線數(shù)據(jù)控制轉發(fā)中心,旁掛部署于網(wǎng)絡中心機房的核心交換機側,無線接入點則部署在校園內的室內公共區(qū)域。11n Fit AP和無線控制器之間既可以在同一個網(wǎng)段,也可以不在同一個網(wǎng)段,它們之間通過CAPWAP協(xié)議自動建立隧道(該隧道基于UDP,可以穿越三層網(wǎng)絡),結合有線交換機的接入功能,這樣就非常容易部署有線無線一體化接入方案。為了提高無線網(wǎng)絡的可靠性,建議部署2臺1:1備份的無線控制器,無線控制器支持100毫秒業(yè)務備份,AP會同時和兩臺無線控制器建立CAPWAP鏈路,一臺作為主控制器,另外一臺作為備份控制器,但只有和主控制器建立的CAPWAP鏈路處于工作狀態(tài)。當主控制器異常down機時,備份控制器和主控制器之間的心跳檢測機制可以保證在100毫秒之內檢測到主設備的異常,并通知AP將主控制器CAPWAP鏈路切換,保證控制信號的不間斷傳送。2)方案特點本方案的特點如下:① IEEE 。主要應用到的技術包含如下:MIMO,多入多出,在鏈路的發(fā)送端和接收端都采用多副天線,是將多徑傳播變?yōu)橛欣蛩?,從而在不增加帶寬的情況下,成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率,以達到WLAN系統(tǒng)速率的提升。雙頻帶 (支持20/40M帶寬),通過將兩個20MHz的帶寬綁定在一起組成一個40MHz通訊帶寬,在實際工作時可以作為兩個20MHz的帶寬使用,收發(fā)數(shù)據(jù)時既可以以40MHz的帶寬工作,也可以以單個20MHz帶寬工作,從而將速率提高一倍。Short Guard Interval(GI),短保護間隔,射頻芯片在使用OFDM調制方式發(fā)送數(shù)據(jù)時,整個幀是被劃分成不同的數(shù)據(jù)塊進行發(fā)送的,為了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?,?shù)據(jù)塊之間會有GI,用以保證接收側能夠正確的解析出各個數(shù)據(jù)塊。無線信號在空間傳輸會因多徑等因素在接收側形成時延,如果后面的數(shù)據(jù)塊發(fā)送的過快的話,會和前一個數(shù)據(jù)塊的形成干擾,而GI就是用來規(guī)避這個干擾的。11a/g的GI時長為800us,而Short GI時長為400us,在使用Short GI的情況下,可提高10%的速率。Frame Aggregation,幀聚合,通過把多個待發(fā)送的載荷聚合到一起,一次性發(fā)送,減小了多次報文發(fā)送所需的額外協(xié)議負荷,從而提高吞吐。SM Power Save,主要考慮在MIMO中如何通過關閉天線來節(jié)約電源。②全系無線產(chǎn)品支持IPv4和IPv6雙棧,為用戶提供和有線網(wǎng)近乎同等的應用承載:l 無線交換機支持MLD Snooping,配合現(xiàn)有IPv6有線網(wǎng)絡,實現(xiàn)IPv6組播業(yè)務;l AP和無線控制器之間可以建立基于IPv6地址的隧道,多個無線控制器之間可以建立基于IPv6地址的隧道;l 支持IPv6管理特性。③智能射頻管理:每個AP上電時,無線控制器會根據(jù)AP的鄰居關系動態(tài)調整AP工作的信道和發(fā)射功率,在保證覆蓋的前提下保證AP間的干擾最小。當AP覆蓋區(qū)域受到外界強信號干擾時,無線控制器會控制AP自動切換到合適的工作信道以規(guī)避干擾信號當覆蓋區(qū)域內的某個AP
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