【正文】 極限情況下，單臺接入層交換機如果采用 24 口產(chǎn)品，至少可以提供大于 4M/人的上連帶寬，大于設備間的最低極限出口帶寬 3 倍以上。而若 50%的應 用為帶寬占用不超過500Kb/s 的低速應用，則高速應用則可獲得 ～ 。 ? 便于在線式負載均衡冗余鏈路的布設與連接。 匯聚層設計 紫荊學生公寓局域網(wǎng)的匯聚層為設備間匯聚設備。每臺分別匯聚臨近的 10～ 15 個設備間的數(shù)據(jù)流量。 核心層設計 單從技術上看，小規(guī)模核心層采用二層設備或三層設備都有可能。主干網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)設計如下圖所示。 拓撲結(jié)構(gòu)設計 出于網(wǎng)絡可靠性和穩(wěn)定性考慮，主干網(wǎng)拓撲采用多環(huán)結(jié)構(gòu)。 (2) 匯聚層 匯聚層向上連接核心 層，向下匯聚接入層，是主干網(wǎng)絡和用戶局域網(wǎng)的邊界。 根據(jù)實際情況，我們認為： ? 樓層匯聚交換機的作用不大且數(shù)量過少，因此以通過增加設備間匯聚設備端口數(shù)量的方法去掉此層； ? 地區(qū)匯聚與核心設備數(shù)量接近，且園區(qū)面積不大，可以合并此二層； 綜上所述，對分層模型做如下設計：所有網(wǎng)絡設備劃分為三層：核心層，匯聚層和接入層。 ? 樓層匯聚：樓宇設備間內(nèi)匯聚多臺樓層接入交換機流量的交換機。首先確定網(wǎng)絡的層次劃分和拓撲結(jié)構(gòu)，然后自頂向下逐層給出設計方案，最后給出設備選型方案。 Stanford University 最具特色的網(wǎng)絡應用是容量為 65， 000 個端口的IP 電話系統(tǒng)，具備 QoS 保障。 第三章 網(wǎng)絡總體方案 22 圖： Stanford University 校園主干網(wǎng) 如圖，整個主干網(wǎng)基于純以太網(wǎng)架構(gòu)，所有線路均為雙連接，連接類型為GE Trunk，具有卓越的性能和服務質(zhì)量保障。 第三章 網(wǎng)絡總體方案 20 圖：信息系統(tǒng)分布 Stanford University 美國 Stanford 大學校園網(wǎng)總體投資超過 5 千萬美元，所有主干線路全部采用雙連接，連接類型為 GE Trunk，設計容量為 72， 000 用戶，百兆到桌面。 Indiana 大學同時也是美國下一代互聯(lián)網(wǎng) Inter2 的網(wǎng)絡運行中心所在地，并建有一個 Inter2 的 GigaPOP。下面給出幾個 Inter2 應用試驗的快照。 Abliene 為美國下一代高速網(wǎng)絡Inter2 支撐起了一個組播實驗環(huán)境，支持組播技術研究和下一代應用研究，它與 Mbone、 vBNS、 NREN、 DREN、 Es、 CANARIE、 TEN155/34（ DANTE）、NORDU、 SurfNet 及 APAN 等支持組播的世界其它的下一代 ISP 實現(xiàn)了互通。解決這個問題的最佳答案是應用組播技 術。因此，在沒有無線 解決方案的情況下，用戶經(jīng)常不得不租用電信專線來連接多個 LAN，安裝成本通常很高，且要耗費較長時間，尤其是要負擔每月的專線租用費用。 WLAN 部署在室外，則可以實現(xiàn)無線校園。 WLAN 技術在許多場合可以取代傳統(tǒng)的有線接入網(wǎng)絡或擴展其范圍和功能。 無線技術正成為互聯(lián)網(wǎng)的主要接入手段之一，包括 MMDS 等寬 帶固定接入技術， 2G/3G 移動接入技術，尤其是基于 協(xié)議簇的無線局域網(wǎng)（ WLAN）接入技術。 CWDM可以使用從 1200～ 1600 nm甚至更寬的窗口，這樣大大降低了系統(tǒng)的光器件成本，并可以利用大量的舊光纜，節(jié)省初期投資成本并解決了光纖的資源問題 ， CWDM系統(tǒng)在不同的波長通道采用不同的傳輸速率 。 10G 以太網(wǎng)技術的成熟，使得純以太網(wǎng)架構(gòu)成為大學校園網(wǎng)甚至城域網(wǎng)組網(wǎng)技術的重要發(fā)展趨勢。 10G 以太網(wǎng) 只工作在 全雙工方式， 可用單?；蚨嗄９饫w ，可 采用的光波長 包括 850nm、 1300nm以及 1550nm，與現(xiàn)行以太網(wǎng)技術兼容 。按速率劃分，目前以太網(wǎng)可分為：十兆以太網(wǎng)，主要用于桌面接入；百兆以太網(wǎng)（ FE），主要用于桌面接入和低速匯聚；千兆以太網(wǎng)（ GE），主要用于高速匯聚和主干連接；萬兆以太網(wǎng)（ 10GE），這是目前最先進的以太網(wǎng)技術，用于新型主干網(wǎng)絡建設。這種結(jié)構(gòu)的透明性允許 RPR在一種混合的環(huán)境中應用，例如，一個 RPR環(huán)可以有幾個節(jié)點用暗光纖連接，同時又有 幾個節(jié)點通過 SONET／ SDH和／或 WDM設備相連接。 RPR環(huán)網(wǎng)具有雙環(huán)的拓撲結(jié)構(gòu)，兩環(huán)在結(jié)構(gòu)上對稱，方向上相反。 由于采用 了 SONET/SDH幀結(jié)構(gòu) ， POS可在所有主要的光纖傳輸網(wǎng)絡中運轉(zhuǎn)，包括：暗光纖、波分復用（ WDM）、 SONET／ SDH點對點和環(huán)。它支持 OC3（ STM1） 155Mbps、 OC12（ STM4） 622 Mbps、 OC48（ STM16） ，結(jié)合傳輸設備可達到 OC192（ STM64） 10Gbps。以下分別對 POS 、 RPR、以太網(wǎng)和 IP over WDM 技術做簡要介紹。目前 IP over Fiber 主要有三 種 形式： POS 、 RPR 和以太網(wǎng)。這一方面要求紫荊學生公寓區(qū)局域網(wǎng)所采用的網(wǎng)絡邊界設備必須與校園網(wǎng)和 教育網(wǎng)有良好的相容性和互操作性。 4）實現(xiàn)網(wǎng)絡管理的自動化、制度化和規(guī)范化； 5）建立具備良好可擴充性的網(wǎng)管體系結(jié)構(gòu)，適應網(wǎng)絡規(guī)模的調(diào)整，支持對網(wǎng)管系統(tǒng)的二次開發(fā)或定制。因此要求網(wǎng)絡建成后，能夠通過添加若干處理模塊或關鍵網(wǎng)絡設備而解決運行中出現(xiàn)的局部性能不足的問題。消除單點故障，使用設備的異地熱備份技術，保證網(wǎng)絡及業(yè)務的不間斷性； 路由可靠性：自動選路和迂回，做到當某部分網(wǎng)絡出現(xiàn)意外而發(fā)生通路切換時，這些操作對上層業(yè)務主機是透明的。同時完整的網(wǎng)絡安全方案也是在受到各種攻擊時保證穩(wěn)定性的重要方面。這些需求又分別涉及物理環(huán)境安全、網(wǎng)絡傳輸、訪問控制、系統(tǒng)安全、應用安全和安全管理等各種技術。 對于服務用戶其所需帶寬越大越好，根據(jù)實際硬件情況通常為每臺服務器100Mb/s。對于非實時網(wǎng)絡應用，尤其是文件傳輸類的應用，帶寬越大越好。普通終端用戶的網(wǎng)絡應用又分為時實和非實時兩種。這相當于企業(yè)網(wǎng)絡（高峰期在工作時間）和寬帶小區(qū)（高峰期在下班后）的時間總和。 應用需求 紫荊學生公寓作為學生的居住區(qū)，其網(wǎng)絡應用模式簡單，絕大多數(shù)為客戶終端機，同時有少量主要針對校內(nèi)的網(wǎng)絡資源服務，例如 FTP、 BBS、視頻廣播等。 同時在線計算機數(shù) 學生宿舍顯著特點之一就是生活模式的時間一致性極強。 22400≈ 在學生入住紫荊學生公寓后居住擁擠和網(wǎng)絡接入點不夠的問題將會得到根本改善，屆時每個學生都有一個網(wǎng)絡接入插座和一個計算機機位。研究生的計算機擁有量則在 90%以上。 信息點數(shù) 為保證區(qū)內(nèi)每個學生的上網(wǎng)需要，除公寓內(nèi)每個住宿床位有一個網(wǎng)絡接入信息點外，在配套服務設施內(nèi)也布設一定數(shù)量的網(wǎng)絡接入信息點。 網(wǎng)絡規(guī) 模 物理范圍 清華大學紫荊學生公寓區(qū)占地 公頃，東西最大距離約 850 米，南北最大距離約 450 米。進入 90 年代后，需求工程成為軟件界研究的重點之一。完整、準確、有效的需求分析結(jié)果是工程設計成功的基本依據(jù)之一。 第二章 需求分析 8 第二章 需求分析 概述 需求分析是所有工程生命周期的第一個階段并貫穿于工程的整個生命周期。 (9) 結(jié)合樓宇和信息點分布進行設計 目前，小區(qū)的規(guī)劃已經(jīng) 全部完成。 (6) 低管理成本 采用簡單、清晰的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，以方便發(fā)生網(wǎng)絡故障時對問題的定位與排查，同時盡量減少故障點。 (3) 高性能 能夠較好地承載主要網(wǎng)絡應用，使其能夠有足夠的應用滿意度。紫荊學生公寓局域網(wǎng)建設應遵從清華校園網(wǎng)無障礙使用（ 5A）的基本原則，即： 第一章 總體設計概述 5 1. 校園網(wǎng)的任何合法用戶（ Any body) 2. 在任何時間（ Any time） 3. 在校園內(nèi)的任何地點（ Any where） 4. 使用任何計算機系統(tǒng)（ Any system） 5. 可以使用 Inter上的任何網(wǎng)絡應用（ Any application） 紫荊學生公寓局域網(wǎng)應充分考慮以下性能： ? 支持多媒體 ? 支持 QoS ? 支持 VPN ? 支持 IPV6 ? 支持病毒的檢測與防護 ? 良好的可管理性 ? 良好的中間件支持 ? 主干網(wǎng)無阻塞 ? 故障自動屏蔽 ? 抗意外事故 ? 抗掃描攻擊 ? 無干擾維護 ? 24x7 不間斷運行 主要建設內(nèi)容 紫荊學生公寓局域網(wǎng)建設工作主要包括以下部分： ? 主干網(wǎng) ? 對外互連 ? 接入網(wǎng) ? 網(wǎng)絡機房 ? 網(wǎng)絡布線 ? 安全系統(tǒng) ? 網(wǎng)絡管理 ? 用戶管理 第一章 總體設計概述 6 總體設計原則 (1) 兼容已有網(wǎng)絡系統(tǒng) 紫荊學 生公寓區(qū)內(nèi)的學生宿舍局域網(wǎng)建成后由清華大學計算機信息網(wǎng)絡工程研究中心統(tǒng)一進行運行、維護、管理及監(jiān)控。 財務系統(tǒng) 配合學校帳務從兩級核算向一級核算，工資從兩級管理向一級管理的體制改革，實現(xiàn)領導、教工個人對工資和科研項目經(jīng)費、專項撥款等網(wǎng)上查詢。 數(shù)字圖書館 圖書館各類文獻數(shù)據(jù)庫已有 187 個，涵蓋全校幾乎所有學科；中外文全文電子期刊已超出 1 萬 6 千種；外文電子期刊 10,000 種（紙本外文刊約 1,550 種）；中文電子期刊 5,300 種（紙本中文刊約 2,900 種）；學術性文獻的數(shù)字資源總量已經(jīng)超過 3,000GB（ 3TB）；讀者免付資源使用費和國際網(wǎng)絡通信費。實現(xiàn)碩士生網(wǎng)上報名、查詢成績和錄取等，這是全國第一個正式實現(xiàn)網(wǎng)上報名和第一章 總體設計概述 4 錄取的研究生院單位。共設信息欄目 280 個，綜合信息服務點擊次數(shù) 20 多萬次 /天。 全網(wǎng)統(tǒng)一的身份認證 建立了全網(wǎng)統(tǒng)一的身份認證系統(tǒng)，統(tǒng)一了圖書館、教務、網(wǎng)絡教學、財務、人事、開放實驗室機房等應用系統(tǒng)的用戶口令，實現(xiàn)校園網(wǎng)上 Web 應用漫游，形成個性化信息服務的格局。清華大學同時也是我國下一代互聯(lián)網(wǎng)交換中心 DragonTAP 所在地，連接了 NSFCNET、教育網(wǎng)、CSTNET 等科學研究網(wǎng)絡，并與美國 Inter 2 具有直接連接。公里，入網(wǎng)計算機 30,000 臺。 管理模式 紫荊學生公寓區(qū)內(nèi)的學生宿舍局域網(wǎng)建成后由清華大學計算機信息網(wǎng)絡工程研究中心統(tǒng)一進行運行、維護、管理及監(jiān)控。建成后可容納 22400 名學生入住。校內(nèi)辦公信息已經(jīng)全部采用網(wǎng)上發(fā)布的方式，財務報表和結(jié)算也是通過計算機網(wǎng)絡完成。到 2021 年，校內(nèi)包括本科生和研究生在內(nèi)的全部學生宿舍就已經(jīng) 全部建成了千兆到樓的高速局域網(wǎng)。 基本網(wǎng)絡服務 ............................................................................... 31 紫荊公寓網(wǎng)絡 域名服務系統(tǒng)設計 ........................................... 31 郵件服務 Mail Service ............................................................. 33 增值服務－組播服務 ............................................................... 34 設備選型 ....................................................................................... 34 10G 核心路由交換機 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 層次劃分 .................................................................................... 24 層次定義和功能 ........................................................................ 25 拓撲結(jié)構(gòu)設計 ............................................................................ 25 核心層設計 ..................................................................................... 25 匯聚層設計 ..................................................................................... 26 接入層設計 ..................................................................................... 26 網(wǎng)絡互聯(lián)設計 ................................................................................. 27 VLAN 設計 .................................................