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信息系统工程 Sai Lunsi

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1、方案设计目标及原则

为了保证整个项目顺利、高效、完好的完成,我方的网络设计建议及项目实施内容是在严格按照如下工程目标及原则进行的。

在网络的设计中,我们以满足各类网络业务信息传输与交换的高速、稳定、实用和安全为规划与设计的原则。采用以太网等交换技术和相应的网络结构方式,按业务需求规划二层或三层的网络结构。

系统桌面用户接宜根据需要选择配置10/100/1000Mbit/s信息端口。建筑物内流动人员较多的公共区域或布线配置信息点不方便的大空间等区域,宜根据需要配置无线局域网络系统。根据网络运行的业务信息流量、服务质量要求和网络结构等配置网络的交换设备。根据工作业务的需求配置服务器和信息端口。根据系统的通信接入方式和网络子网划分等配置路由器。配置相应的信息安全保障设备。配置相应的网络管理系统。

适用性

满足大楼对核心网的稳定性和可靠性提出的高要求,满足大楼各项业务,对核心、接入交换机的性能、接入能力和扩展性提出的高要求以及高峰期对核心网络的数据处理能力的高要求。

标准化

在本次的网络设计中,无论是路由交换设备的选型还是路由协议等都要体现标准化和开放性的原则,或遵从标准化的趋势。

1) 网络协议选用已成为工业标准的 TCP/IP协议。

2) 网络互连设备支持多种协议,能与其他厂家设备互操作。

3) 网管软件应支持已被广泛接受的工业标准的SNMP协议。

系统高可用性

通过关键设备、线路的冗余,提高网络的可靠性,保证业务的不间断运行。

系统设备的可用性: 系统的核心交换机、接入交换机等的可用性定义于所有的组成部件可用或所有的功能可操作。

可靠的网络是数据传输的保障,由于大楼各项业务应用都依赖于网络的传输,因此不仅要保证网络的顺畅,而且要确保有足够的带宽,最大程度的保证网络通畅和可靠。

网络系统能每天正常连续工作24小时,每年连续运转365天,所有设备具有高度的可靠性和优良的性能。

系统高性能

将设制一定的流量管理机制,以保障在同一个网络平台的各种类型业务(数据、视频)发生阻塞时,优先保证关键业务所需要的带宽。

可管理性

对网络实行集中监测、分权管理,具有对设备、端口等的管理、流量统计分析,提供故障自动报警、提供日志管理功能。

可扩展性

网络系统的所有硬件、软件和系统平台均应具有扩充能力,并体现设计要求,具有很好的扩展能力。

选择网路设备和系统时我们充分考虑其可扩展性,可以在业务高速增长时进行简单易行的带宽扩展。

服务质量

网络系统平台上面运行着多种业务和应用,为了保证各种业务和应用高效的利用整个网络平台,需要对统一的网络带宽资源进行合理调配,在网络发生拥塞时,保障关键业务的传输,提供对数据传输以及优先级控制,保证服务的质量。

经济性

在充分满足系统应用功能需求和系统性能要求,并保证系统安全可靠下,我方会尽量选用性能价格比高的系统和产品,合理控制工程造价。同时在考虑高性价比的基础上,最大限度的考虑网络性能的发挥,包括带宽、网络设备等。

在设计系统和设备选型的适合,充分考虑系统后期运行成本,使整个系统能以较低的费用、较少的人员投入来保证系统的正常运转,实现高效能和高效益。

2、整体网络结构设计

2.1拓扑结构

 在制定解决方案时,我们针对提出了当前系统建设的几个突出问题,如:网络的可靠性、安全性、瓶颈分析、网络优化、系统安全等。制定了网络信息系统改造和管理整体解决方案。

我们从层次化角度出发将网络分为两个层次(根据需要也可采用三层次):核心层网络、接入层网络。

考虑到使用者的便携型,在部分公共区域可根据需要设置无线接入点(AP),无线信号强度不低于-65dBm

2.2核心层

核心层形成主干网(亦称骨干网),提供高性能,无阻塞高速通道,可比国家级高速公路。核心层网络由于提供全网的信息通讯,因此应当选用高档、高性能的网络设备。

整个网络平台的结构,必须具有很好的层次并具有很强的扩展能力,这就要求在设计上:

1) 各层次功能的简单化,以保证处理的高效和结构的简单。这就需要有核心层将汇聚层的数据汇聚后直接发送到Internet。

2) 网络扩展易于实现并且不能对现有业务产生影响,核心层的存在完全满足了这一点。

网络设备是网络数据传输的核心,是整个网络的基础设施,各种网络设备本身的安全与可靠性以及这些设备上应用策略的安全都需要进行合理的配置才能够保证,在分配线间设置接入交换机,系统架构采用双核心双链路方式,网络主干采用万兆光纤连接,每个接入交换机均配置光模块,连接到核心交换机,拓扑为2层的星型架构。

2.3接入层

接入层则提供对用户接入的接口,接入层交换机采用千兆三层交换机。

3网络的高可靠性设计

网络可靠性设计:由于网络系统是一个需要常年运作的系统,负担着重要数据实时传输的任务, 由于设备或线路故障导致的网络中断都将产生严重的经济损失。

高可靠性是网络运行成功的关键,为确保系统高可靠性,网络系统必须提供设备级、链路级和网络层的可靠性。

3.1网络链路级和网络层可靠性

网络应能承受元件、链路、电源以及其它类型的故障。网络必须围绕这些故障收敛,自愈,而不干扰网络运行并使网络业务的中断最小化。一方面,网络应该能够完成所有这些任务,另一方面,它还要十分简单,以使一般网络管理人员都能配置、监视并管理网络环境。提供网络冗余的设备在网络正常运行状态下还要对网络有其他好处,比如负载均衡等。

不同虚拟网或不同子网间的访问需要路由设备,局域网内的工作站或服务器都必须配置自己的默认网关。当默认网关出现故障时,不同虚拟网或不同子网间的访问不能进行。因此为了提高网络系统的可靠性,接入层的第三层交换机采用热备份路由协议,在出现灾难性故障时,快速切换到备份系统。同时通过对备份优先级的控制,我们可以实现多台第三层交换机的负载均衡,即在正常运转情况下,每台第三层交换机各自为一部分VLAN提供网关服务。

网络的高可靠性依赖于许多因素,绝不仅仅是网络设备硬件冗余备份那么简单,很多厂商提供了电源的冗余、热插拔的接口模块和冗余背板就认为已经提供了足够的可靠性保证,事实上这远远不够。

3.2网络路由协议可靠性设计

大楼网络方案设计中采用高可靠性服务功能产品,为整个网络系统的设计按照高可靠性设计奠定了保障, 按照以上设计, 所有区域的设计采用高可靠设计,具有较高的可靠性设计和性价比设计

总而言之,高可靠性不可能只从一次单独的静态试验中得到,真正的高可靠性分析包括一个整体网络方案,其中,各个业务的互操作可实现端到端网络弹性。

4无线技术

迄今为止,多种无线技术的出现使各个行业基于移动通讯的应用具备了基本的通讯基础。目前存在的主要无线数据通讯技术主要包括3G、GRPS、EDGE、CDMA、WLAN和WiMax等等。教育系统对无线技术的实时性、容量、稳定性、不间断性等各方面都提出了极高的要求,针对教育行业的特殊应用需求和特殊应用场景,我们认为WLAN技术是目前最成熟、最符合教育系统应用需求的一种无线技术。其特点主要有:高容量、良好的抗干扰能力、安全稳定、适合隧道环境等等。

目前,IEEE组织规定了802.11b/a/g 3种无线技术标准:

l 802.11a:5GHz OFDM+CCK调制方式

l 802.11b:2.4GHz DSSS+CCK/PBCC调制方式

l 802.11g:2.4GHz,54Mbps DSSS+CCK11M;OFDM+CCK 54M;

l 802.11n:2.4GHz和5GHz,300Mbps MIMO OFDM

802.11b和802.11g均工作在2.4GHz频段,802.11b技术采用了CCK的调制技术,向下兼容802.11技术,工作在1-11Mbps之间;802.11g采用的是OFDM的技术进行调制,最高速率可达54Mbps,并且向下兼容802.11b技术,采用OFDM调制方式,在大大增加传输速率的同时,同样增强了抗干扰的能力,尤其针对多径干扰问题。

所以,通过以上比较,综合考虑其它系统的应用,802.11n技术无疑是我们最好的选择。

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