某大楼计算机网络系统设计方案

第一章计算机网络系统概述某市××大厦计算机网络系统（以下简称××大厦网络）作为某市××大厦3A智能化系统的核心骨干支持架构，担负着为业务办公系统（OA）、楼宇自动化控制系统（BA）以及通信自动化系统（CA）的运作提供一个可靠、稳定网络环境的重要任务。××大厦网络系统从拓扑结构上分成网络平台、系统主机以及软件平台三大部分组成。在网络平台的局域网设计中我们采用了Cisco３５２４ＸＬ交换机冗余作为网络的核心交换层，桌面接入交换机也采用Cisco３５２４ＸＬ交换机并加上堆叠模块，为每个桌面提供100Mbps全交换连接。在广域网接入部分，我们通过采用Cisco２６２１路由器来实现区院网络远程接入、远程控制管理、Internet出口，同时配置了IOS内置防火墙来加强安全防护。系统主机包括数据库主机和服务器。我们选择了在可靠性和安全性方面性能卓越的HP服务器作为业务办公数据库主机。同时为了保证服务器的可靠性，我们将两台HP服务器实现双机容错。在软件平台方面，我们采用目前流行的Windows2000Server网络操作系统作为系统软件平台，同时采用MSSQLServer2000作为数据库系统，采用MSExchange2000作为电子邮件系统，这些软件产品都是美国微软公司出品，能够很好的融合在一起。下面我们将从系统规划、系统设计、设备选型等三个方面来进行详细阐述一、系统总体规划1、设计目标1)为大厦中各个楼层、写字间的办公自动化以及楼宇自动化控制系统、BMS系统中的各子系统提供一个安全稳定可靠的运行控制和集成管理核心网络环境；2)根据实际需要提供不同的网络接入方式和速率，以实现用户对数据、图象、声音2等信息的高效处理；3)预留广域网接口，以便可根据需要提供Internet的接入，为与外界的信息交流和事务协作创造良好的信息通路，并提供提供远程接入和管理控制以及移动办公的服务接口；4)提供丰富的网络服务，实现广泛的软件、硬件资源共享，避免重复投资，发挥系统最大效益；5)主机系统应具有高度的可靠性，能7x24小时不间断工作，并有容错措施；还应具备很高的安全性，以保证网络中机密数据的合法访问；具有广泛的软件支持，软件兼容性好，并支持多种传输协议；6)主机系统应享有较好的性价比和较低的总拥有成本，并具有良好的向后扩展能力和一定的先进性；主机系统应易于使用和维护；7)所有网络设备都具备高性能，应有足够的吞吐量；应考虑容错技术实现高可靠性。2、设计原则1)安全性和可靠性：整个系统必须具有高度的安全性、可靠性和稳定性；2)成熟性和先进性：应采用被实践证明为技术成熟且领先的技术设备，最大限度地满足现在业务和未来发展的需求；3)开放性和可扩展性：应考虑未来发展的需要，使系统与未来扩展的设备具有互联性和互操作性，又便于升级、换代，使整个系统可以随着科学技术的发展与进步，不断得到充实、完善、改进和提高，并且能很方便地融于全球信息网络中；4)集成性和可管理性：充分考虑系统所涉及的各子系统的集成和信息共享，保证系统总体上的先进性和合理性，采用集中管理、操作和分散控制的模式；5)经济性：系统应具有较高的性能价格比。3、系统结构我们将××大厦计算机网络系统分为网络平台、系统主机、软件平台三个组成部分，其中核心网络由主干交换机组（核心层）和桌面接入交换机群（访问层）、路由器（边缘层）构成，并在逻辑上通过VLAN(虚拟专用子网)技术根据功能划分为业3务办公网、智能楼宇网以及广域网三个子网；系统主机包括业务办公数据库主机、业务办公应用软件主机以及楼宇智能服务器；软件平台包括网络操作系统、业务应用软件、数据库系统、BA的应用管理软件等。二、网络平台设计××大厦计算机网络系统做为一个3A智能化系统的网络基础，实际上由局域网和广域网两部分组成，下面我们对这两部分做具体详细的设计。1、局域网设计1）主流网络结构概述及技术分析目前在局域网组网技术中比较成熟和应用较多的技术有以下几方面网络类型：Ethernet:10M、100M、千兆以太网，ATM:25M、155M、622M、2.4G，4DDN:64K、128K、1M、2M，X.25:64KFDDI:100M面临淘汰。在端口数据分配上也分为共享式和交换式，在以上几个方面中网络类型的选择是关键，目前的主要技术之争是发生在以太网和ATM之间的，这两种技术各有短长，我们在下面进行具体的阐述并作出选择。以太网和快速以太网快速以太网实际上是10Mbps以太网的100Mbps版本，所以它的运行速度要比10Mbps以太网快十倍。在用户已经很熟悉传统以太网的情况下，快速以太网相对其他高速网络技术更容易被掌握和接受，它可以应用在共享式和主干环境下，提供高带宽的共享式网络或主干连接，同时也可以应用在交换式环境下，提供优异的服务质量(QoS)。快速以太网与传统的以太网技术相似，毋庸赘言，此外它还具备以下优点：①快速以太网和普通以太网同样遵循CSMA/CD协议，现有的10BaseT网络设备可以相当简便地升级到快速以太网，保护用户原有的投资，与其它新型网络技术相比，更方便地使现有的10MbpsLAN无缝连接到100MbpsLAN上。②100BaseT集线器和网络接口卡，只需要比10BaseT同样的设备多花少量费用就可提供比普通以太网高10倍的性能。因此，100BaseT具备较高的性能价格比。③快速以太网(100BaseT)已得到IEEE任命标准为802.3u，并得到了所有的主流网络厂商的支持。千兆以太网技术千兆以太网是相当成功的10Mbps以太网和100Mbps快速以太网连接标准的扩展。IEEE已批准千兆位以太网工程IEEE802.3z。千兆位以太网和已充分建立的以太网与快速以太网的节点完全匹配。最初的以太网规范由帧格式定义，且支持CSMA/CD协议、全双工、流控制和由IEEE802.3标准定义的管理项目，千兆位以太网将使用所有这些规范。总之，千兆位以太网和管理员以前使用和了解的以太网相同，所不同是仅仅是比快速以太网快十倍和它与当前的高带宽需求应用程序相协调的额外特性，而且和日益增强的服务器和台式计算机的功能相匹配。我们可以看到主干和各网段及桌面已实现了无缝结合，网络管理变得不再让5用户望而生畏。ATM技术ATM技术相对以太网来说是一种较为为新型的技术，它基于面向连接，提供QOS保障，在实时数据传送，预留带宽方面有不可比拟的优越性，特别适合实时多媒体的交互式通讯和一些突发性的数据传送要求，它针对不同的数据通讯类型会给予不同的质量保证，另外小信元有利于速率的不断提高，但由于其技术成熟度不够，和目前直接基于ATM的应用类型还比较少，它的优越性受到了限制，另外它的元件和设备价格昂贵是另一个不利与推广的弱点。2)网络技术选择下面我们根据实际应用需要以及网络功能、性能、安全性等多方面来做具体的比较分析：我们想通过下面的二组表格对两种技术就目前的现况做出全面的比较。表一：千兆位以太网在具有以前ATM所有的功能之外，还能提供一个更为综合性的解决方案。功能千兆位以太网ATMIP匹配性Yes需要RFG1577或PNNI操作以太网信息包Yes需要LANE或从信源到包的转换处理多媒体YesYes,但是要改变应用程序服务质量Yes,有RSVP和801.1QYes,有SVGS表二：千兆位以太网能完成许多ATM的功能，但是有价格低、更易和LAN结构融合的优点。功能ATM以太网和快速以太网千兆位以太网端口之间YesYes可升级性YesYes连接定位YesYesQoSYesYes低费用YesYes协调性YesYes标准化YesYes软件YesYes易集成性YesYes以上的比较表明——千兆以太网以许多方式发送最初期望ATM实现的优点,而且6可以容易的、经济的多地执行。综上所述，根据××大厦实际应用情况，我公司建议采用千兆以太网作为技术定位的局域网网络方案。3)网络拓朴结构我们对该网络的拓扑结构确定如下：74)局域网络具体设计根据可靠性及稳定性的设计原则，网络建设将采用新型的Clustering技术，核心交换机采用智能支持100/1000M的企业级交换机。桌面接入交换机组由带GBIC堆叠模块的100M交换机来完成，而且具备很强的扩充能力。所有工作站都通过100M网卡连接到桌面接入交换机组上，使100M全交换到桌面。中心计算机房的业务办公数据库主机和应用软件服务器、楼宇智能服务器等设备直接通过铜缆线路与核心交换机上的100M以太网口连接。中心机房内的网管工作站以及一些工作站可直接连接到主干交换机上。在不改变网络技术情况下的扩展方式：随着业务的增加，网络站点数量的增加，楼层配线间的交换机上100M端口数目必然会不够。这时我们可以采用增加桌面接入交换机的方式来扩展。这样就能提供了更多的接入端口，为以后增加更多的设备提供了良好的扩充余地。2、广域网设计国际互联网的一大特点就是能开放、充分地提供各种信息,区检察院对外部门的各种资料、档案、数据库的上网使检察院的服务更加完善,更好地为社会服务。并且与国际互联网的连接可以获得大量的信息资源，同时能将区检察院介绍给世界。××大厦网络系统通过一台高性能的并具备安全防护能力的路由器使用ISP提供的DDN数字线路连接到国际互联网。工作站均可通过路由器的Internet网关浏览Internet上的资讯。××大厦还可建立自己的WEB服务器并连接到互联网上，提供内部的E-Mail、BBS、NEWS等服务。83、网络管理网络管理是一个复杂网络必须考虑的关键技术问题，这里的网络管理主要指网络设备管理，包括网络设备配置管理，网络性能管理，和网络设备故障管理。网络管理设计需要在配置每个网络设备时，都选择具有网络管理代理的，驻留有网络管理协议的设备，网络管理设计的另一方面，是配置一个网络管理中心，它一般是一台微机，配置网络管理平台，在平台上运行管理每个网络设备的应用软件。网络管理是保持当今的企业网络以高峰效率运行的一个关键工具。网络管理可以帮助您决定网络中的故障、性能和配置变化。我们设计的网络管理方案在我们的网络硬件中结合了软件工具以及IOS的特性。通过运用CiscoWorks2000工具，Cisco提供自动发现网络设备、跟踪和审计配置变化、监控和记录设备活动以及跟踪和监控终端站连接上的性能数据和报表的能力。CISCOIOS管理特性允许您同步化所有网络事件，将这些事件记录到系统日志服务器以便监控和分析，监控设备的特定事件，在报警发出时发送通知。将所有这些结合在一起能使网络管理员保持跟踪其网络，最大限度地提高其效率和生产力。网络管理员不仅仅在局域网内通过一台PC监控管理全部的网络设备，还可以通过远程拨入访问的方式异地监控管理区院的网络设备。网络管理软件的介绍--CiscoWorks2000CiscoWorks2000是一系列基于Internet标准的产品，用于管理Cisco企业网络和设备。9CiscoWorks2000为配置、管理、监控和故障诊断路由广域网提供一系列强大的企业管理应用，大大降低了它们的复杂性。CiscoWorks2000提供配置、管理、监控和故障诊断工具。该基于Web的解决方案带有管理局域网交换和路由环境的应用，是面向Cisco交换机管理的CWSICampus捆绑的下一代产品。CiscoWorks2000能使用户分析网络流量模式，排除协议相关的问题，建立积极的报警，在用户受到影响之前提前检测出问题，执行趋势分析。4、网络采用的协议标准本网络以TCP/IP为主要协议，因为TCP/IP协议是美国国防部门制定的一套计算机网络协议，是目前众多计算机网络最流行的协议，以它为基础组建的Internet网是目前国际上规模最大的计算机网间网，它虽不是国际标准，但却是一种事实上的工业标准协议，采用TCP/IP为网络主要协议，可保证与CHINANET和Internet保持一致，还可支持IPX，DECNET等其它协议。真正实现于国际互联网的无缝连接。从计算机网络通讯的观点来看，TCP/IP网络实质上可称为IP网络，它是由许多IP网关（或称为IP路由器）通过若干直接连