第三章大中型企业的Cisco产品网络构建方案

第三章网络系统设计方案3.1网络的分层设计原则：3.1.1核心层CoreLayer3.1.2分布层DistributionLayer3.1.3接入层AccessLayer3.2综合布线系统设计3.2.1综合布线系统组成简介3.2.2设计综合布线系统依据的标准3.2.3LUCENT布线系统简介3.2.4设计XX中学综合布线系统的考虑3.3网络系统方案设计3.3.1校园网的设计目标3.3.2网络建设原则要求3.3.3系统需求分析3.3.4产品技术选型3.3.5厂家产品选择第三章网络系统设计方案本章所谓的网络系统包括综合布线系统和网络设备。3.1网络的分层设计原则：可扩展性：因为网络可模块化增长而不会遇到问题；简单性：通过将网络分成许多小单元，降低了网络的整体复杂性，使故障排除更容易，能隔离广播风暴的传播、防止路由循环等潜在的问题；设计的灵活性：使网络容易升级到最新的技术，升级任意层次的网络不会对其他层次造成影响，无需改变整个环境；可管理性：层次结构使单个设备的配置的复杂性大大降低，更易管理。3.1.1核心层CoreLayer核心层为下两层提供优化的数据输运功能，它是一个高速的交换骨干，其作用是尽可能快地交换数据包而不应卷入到具体的数据包的运算中(ACL，过滤等)，否则会降低数据包的交换速度。3.1.2分布层DistributionLayer地址的聚集分布层提供基于统一策略的互连性，它是核心层和访问层的分界点，定义了网络的边界，对数据包进行复杂的运算。在园区网络环境中，分布层主要提供如下功能：安全控制3.1.3接入层AccessLayer介质的转换InterVLAN路由广播域/多目传输域的定义部门和工作组的接入接入层的主要功能是为最终用户提供对园区网络访问的途径。本层也可以提供进一步的调整，如Access-listMACSwitchedBandwidthSharedBandwidthFiltering等。在园区网络环境中，接入层主要提供如下功能：Microsegmentation在广域网环境中，接入层主要提供通过FrameLayerFiltering(possibly)Relay、ISDN、LeasedLine连入远程节点。3.2综合布线系统设计针对用户需求和本布线工程性质，我们向XX中学推荐美国朗讯科技公司的建筑物与建筑群结构化综合布线系统SYSTIMAXSCS，这是一套针对现代化楼宇内部网络及各种通信需求而设计的配线系统，符合中华人民共和国邮电部部颁布线标准“大楼通信综合布线系统规范”，并早在1986年就通过了北美电子通讯标准协会(TIA/EIA568-A)的认证，一经推入市场便立即获得了全球广泛的响应。我们将按照XX中学校园网系统的实际需求，本着一切从用户出发的原则，根据我方多年来的丰富经验及对本工程的深入理解，充分考虑以后的管理、使用及节省投资，尽我们所能提供一套高性能的系统设计方案。3.2.1综合布线系统组成简介LucentTechnologies的布线系统是一个模块化的开放系统，主要由六个子系统组成，下面分别说明各个子系统的组成：工作区子系统WORKAREASUBSYSTEM工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线(或软线)组成，它包括装配软线、连接器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和I/O之间搭桥。信息输出口采用符合ISDN标准的RJ45水平子系统HORIZONTAL8芯插口，根据用户的使用环境选用埋入型、桌上型、地毯型或通用型插座，根据网络系统末端设备的接口选用相应的适配器。SUBSYSTEM由各区的分线架(IDF)到该区的各个信息输出口的连接。水平布线子系统是整个布线系统的一部分，它将干线子系统线路延伸到用户工作区。水平布线子系统与干线子系统的区别在于：水平布线子系统总是处在一个楼层上，并端接在信息插座上。SYSTIMAXSCS使用24AWG双绞线(UTP)为传输介质，对于数据和图像的传输，采用CAT5类双绞线(1061)或CAT5+（1071）超五类双绞线，部分对传输频宽及高速数据传输有更高要求的信息点，可采用光纤到桌面(FTTD)方式设置。对于语音和控制信号的传输，采用CAT3类双绞线(1010)。线缆长度估算公式：LT=[（Lmax+Lmin）/2+H]*1.15*NLmax本楼层最远终端设备至本楼层设备间距离Lmin本楼层最近终端设备至本楼层设备间距离H：本楼层楼高，本方案中涉及的楼高为4米。1.15：线缆剪切余量和线长冗余为线长的15%N：本楼层信息点数量（语音点数量与数据点数量之和）。管理子系统ADMINISTRATIONSUBSYSTEM管理子系统即指楼层配线间（FD），由交连、互连和I/O组成。管理点为连接其它子系统提供连接手段。交连和互连允许你将通信线路定位或重定位到建筑物的不同部分，以便能更容易地管理通信线路。I/O位在用户工作区和其它房间，使你在移动终端设备时能方便地进行插拔。由电缆配线架(110型)和光纤配线箱(LIU)组成。110型配线架采用模块化的设计，颜色编码，便于跳线，根据使用的不同情况采用打入式或插拔式跳线方法。光纤配线箱采用易于扩充插接的STII光纤插头，使光纤的连接非常简单。垂直主干子系统RISERBACKBONESUBSYSTEM干线子系统是整个建筑物综合布线系统的一部分。它提供建筑物的干线电缆的路由。它通常是在两个单元之间，特别是在位于中央点的公共系统设备处，提供多个线路设施。该子系统由所有的布线电缆组成，或者由导线和光缆以及将此光缆连到其它地方的相关支撑硬件组合而成。传输介质可能包括一多层LUCENT与其它布线系统比较：3.2.4设计XX中学综合布线系统的考虑设计XX中学校园网络系统的综合布线系统时，将严格依照标准和规范进行设计和施工、测试、验收，适度超前，一步到位。建筑群间子系统采用6芯室外多模光缆。采用6芯应该是足够的：园区骨干网采用的技术，有FDDI（FiberDistributedDataInterface）、FE（FastEthernet）、GE（GigabitEthernet）和ATM（AsynchronousTransmissionMode），其中除FDDIDAS（DualAttachmentStation）需使用4芯光纤外，其余技术均只需要使用2芯光纤；XX中学目前没有采用FDDI技术，那么以后采用的可能性应该是更小了，因为FDDI技术现在应该已经是一种过时的技术且性能/价格比比较差。这样，采用FE、GE或ATM作为园区骨干网，1个通道只用2芯光纤，即使冗余配置也只需4芯光纤，还有2芯光纤可作备用，所以，采用6芯光纤的光缆应该是足够的。我们采用多模光缆，考虑到主干采用千兆以太网技术的话，因为千兆以太网在多模光缆上可以跑550米，XX中学参与连网的楼宇之间的距离没有超过550米，因此，采用多模光缆是安全可靠的。骨干光纤布线采用全星型结构，中心机房设在实验楼的4楼。考虑把教学楼、图书馆、教师宿舍、学生宿舍、饭堂、办公楼、体育馆全部以光纤与位于实验楼中心机房相连。采用6芯室外铠装光缆。在各楼采用墙装式光纤接线盒（Lucent12口）；网络中心要端接的光纤芯数比较多，建议采用机架式光纤接线盒（Lucent24口）。以下是校园网主干光纤布线的示意图。中学光纤分布示意图以下是主干光纤布线的材料预算（未包括光纤耦合器面板、光纤耦合器等小件配套材料，它们将在预算表中列出）。注：网络中心的光纤长度为大概计算值，具体布线长度，要以实际确定和测量值为准。说明：①由于学生宿舍有两幢，每幢96间寝室，每个寝室2个点，每幢192个点，共384个点，故需要四组SuperStackII3300交换机（四台堆叠），也就是说，此时需要四对光纤。又因为六芯多模光纤最多可连三对光纤，故此时，学生寝室需要拉两条光纤电缆。②根据实地的观察，不宜直接从中心机房拉非屏蔽双绞线至体育馆，因为一方面，两者距离超过100米（校方要求，体育馆的配线间在“体艺科组”），另外UTP也不适合室外布线。建筑物即大楼内部的布线，原则上是垂直主干采用光缆，水平系统采用超五类双绞线。但是依初步的调查，XX中学参与网络建设的大楼都不太高，可以采用CNA结构，即整栋大楼只设一个配线间，集中管理。这样的话，则大楼里面的布线系统，其垂直主干和水平系统已经合二为一，可以全部采用超五类双绞线。CNA结构如下图所示：注：为了校园网络的建设，学校在两幢学生宿舍楼间专门建筑了一间房，用来放置交换机，非屏蔽双绞线可以直接与学生宿舍楼的各个房间的信息插座连接。非屏蔽双绞线的布设，建议从紧靠天花板的地方钻洞穿墙，来通过各房间。这样，可以有效地防止人为的有意无意地对线缆造成伤害。以下是UTP布线的材料预算（未包括跳线、模块、面板、水晶头等小件配套材料，它们将在预算表中列出）3.3网络系统方案设计3.3.1校园网的设计目标建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托，技术先进、扩展性强、能覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连，在网上宣传自己和获取Internet网上的教育资源。形成结构合理、内外沟通的校园计算机网络系统，在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软硬件环境，开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供充分的网络信息服务。系统总体设计将本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性，同时具有良好的开放性、可扩展性。我公司始终本着为学校着想，合理使用建设资金，使系统经济可行，功能强大。3.3.2网络建设原则要求随着现代计算机应用的高速发展，特别是诸如图形、语音、视频等多媒体信息和技术在管理信息系统、科研设计等领域的广泛应用，为网络平台的设计提出了更高的要求。为了更好地满足用户的需求，保证系统能正常稳定运行，在较长的时间内不落后，在本网络系统方案设计中，我们认为应当把握以下几个原则：1、稳定性只有运行稳定的网络才是可靠的网络，而网络的可靠运行取决于诸多因素，如网络的设计，产品的可靠，而选择一个具有运营此类网络规模经验的网络合作厂商则更为重要。要求有物理层、数据链路层和网络层的备份技术。2、高带宽为了支持数据、话音、视像多媒体的传输能力，在技术上要到达当前的国际先进水平。要采用最先进的网络技术，以适应大量数据和多媒体信息的传输，既要满足目前的业务需求，又要充分考虑未来的发展。为此应选用高带宽的先进技术。3、先进性网络硬件、软件平台的先进性，要注意选择性能价格比好的先进技术和硬件和软件组网，保证系统的基础环境十年不落后。4、标准性和开放性选择统一性的网络结构与软件硬件平台，有利于系统的建立与开发。制定信息管理的规范，在学校领导下，组织有关人员对管理信息系统进行系统分析，制定数据流图和数据结构，为信息系统的开发奠定基础。为了实现与各种网络互访的要求，要选择开放的网络体系结构，既要选择当前的主流产品，又要具有开放性，以利于今后的扩充。5、可扩展性系统要有可扩展性和可升级性，随着业务的增长和应用水平的提高，网络中的数据和信息流将按指数增长，需要网络有很好的可扩展性，并能随着技术的发展不断升级。易扩展不仅仅指设备端口的扩展，还指网络结构的易扩展性：即只有在网络结构设计合理的情况下，新的网络节点才能方便地加入已有网络；网络协议的易扩展：无论是选择第三层网络路由协议，还是规划第二层虚拟网的划分，都应注意其扩展能力。6、容易控制管理因为上网用户很多，如何管理好他们的通信，做到既保证一定的用户通信质量，又合理的利用网络资源，是建好一个网络所面临的首要问题。7、经济性充分利用原有的软件、硬件资源，减少投资浪费，做到高性能价格比。8、安全性网络系统应具有良好的安全性，保证数据的安全及网络使用的安全。由于XX中学网络连接园区内部所有用户，安全管理十分重要。应支持VLAN的划分，并能在VLAN之间进行通信。3.3.3系统需求分析XX中学校园网将覆盖全校的工作区。以学校的网络中心为全