第4章 网络系统设计

1、第4章 网络系统设计本章主要内容 网络需求分析 网络系统方案设计 综合布线2009年8月5日24.1 网络需求分析网络需求分析 需求分析阶段主要完成用户网络系统调查，了解用户建网需求，或用户对原有网络升级改造的要求。这包括综合布线系统、网络平台、网络应用的需求分析，为下一步制定网络方案打好基础。 需求分析是整个网络设计过程中的基础，也是难点，需要由经验丰富的网络系统分析员来完成。2009年8月5日3 4.1.1 需求调查 1网络用户调查 网络用户调查就是与未来的有代表性的直接用户进行交流，获得用户的需要和要求，对旧网络改造项目，这个环节尤为重要。 一般可能下面手段进行： （1）查询技术文档和背

2、景资料 （2）对用户进行访谈 （3）用问卷的形式调查2009年8月5日4 系统分析员对获得信息进行分析和归类，得到网络用户基本要求。包括以下几个方面： （1）网络延迟与可预测响应时间。 （2）可靠性/可用性。 （3）伸缩性。 （4）高安全性。2009年8月5日5 2应用调查 应用是组建网络的目的，不同的行业有不同的应用需求。一般应用，从单位OA系统、人事档案、工资管理到企业MIS系统、电子档案系统、ERP系统，从文件信息资源共享到Internet/Intranet信息服务和专用服务，从单一ASCII数据流到音频（如IP电话）、视频（如VOD视频点播）多媒体流传输应用等。只有对用户的实际需求进行

3、细致的调查，并从中得出用户应用类型、数据量的大小、数据的重要程度、网络应用的安全性及2009年8月5日6 可靠性、实时性等要求，才能设计出符合用户实际需要的网络系统。 应用调查通常是由网络工程师、网络使用者或IT专业人员填写应用调查表。设计和填写应用调查表要注意颗粒度，如果不涉及应用开发，则不要过细，用户的主要需求没有遗漏即可。2009年8月5日7 3.地理布局勘察 地理布局勘察就是对建网单位的地理环境进行实地勘察，进而确定网络规模、网络拓扑结构、综合布线系统设计与施工方案等，是十分重要环节。主要包括以下几项内容： （1）用户数量及相对位置是网络规模和网络拓扑结构的决定因素。 （2）建筑群调查

4、。 （3）建筑物内部结构调查。2009年8月5日8 4.1.2 应用概要分析 通过以上调查，以分类的方式系统分析员对调查材料进行分析处理，归纳出对网络设计具有重大影响的哪些因素，进而使网络方案设计人员得出这些应用需要的服务器等级，服务器数量，网络负载、流量如何平衡分配、网络使用高峰期等等。2009年8月5日9 4.1.3 详细需求分析 1网络费用分析 网络工程项目本身的费用主要包括以下方面： （1）网络硬件设备： （2）软件购置及开发设计： （3）安装调试费用： （4）远程通信线路或电信租用线路费用。 （5）培训服务费用： （6）运行维护费用：2009年8月5日10 2网络总体需求分析 通过以

5、上的用户调研，综合各部门人员（信息点）及其地下位置的分布情况，结合应用类型以及业务密集度的分析，大致分析估算出网络数据负载、信息包流量及流向、信息流特征等元素，从而得出网络带宽要求，并勾画出网络所应当采用的网络技术和骨干网拓扑结构，确定网络总体需求框架。2009年8月5日11 3综合布线需求分析 对网络中的建筑物（群）进行实地考察，由用户提供建筑工程图，从而了解建筑群分布情况、园区内道路分布情况、建筑的物理结构、中心机房的位置、每幢建筑物内信息点数、电力系统供应状况等，确定网络施工方案，做出施工费用预算。2009年8月5日12 4网络可用性/可靠性需求分析 不同行业对网络系统可用性要求不同，如

6、证券、金融、铁路、民航等行业对网络系统可用性要求最高。可用性要求需要通过相应的措施来提高网络可用性，如采用磁盘双工和磁盘阵列、双机热备容错、异地容灾和备份减灾措施等，也可采用高可靠性的大中小型Unix主机（如IBM、SUN和SGI）。2009年8月5日13 5网络安全需求分析 网络安全需求分析就是对网络方案进行全面分析，并根据用户群的实际情况，找出目前网络方案可能存在的安全隐患，保证网络资源的完整性、可靠性、有效性。 安全需求分析具体表现在以下几个方面： （1）分析网络存在弱点、漏洞与不当的系统配置。 （2）分析网络系统阻止外部黑客攻击行为和防止内部职工违规操作行为的策略。2009年8月5日1

7、4 （3）划定网络安全边界，使企业网络系统和外界的网络能安全隔离。 （4）确保租用电路和无线链路的通信安全。 （5）分析如何监控企业的敏感信息，包括技术专利等信息。 （6）分析工作桌面系统安全。2009年8月5日15 4.2.1 网络总体目标和设计原则 1确立网络总体实现的目标 网络总体目标是确定采用何种网络技术和网络标准，建设一个多大规模的网络，有哪些具体应用。4.2 网络系统方案设计2009年8月5日16 2总体设计原则 性价比高、统一建网模式、统一网络协议、保证可靠性和稳定性、保证先进性和实用性、具有良好的开放性和扩充性、在一定程序上保证安全性和保密性、具有良好的可维护性2009年8月5

8、日17 4.2.2 通信子网规划设计 1拓扑结构与网络总体规划 选择拓扑结构时，应该考虑的主要因素有以下几点： （1）经济性。 （2）灵活性。 （3）可靠性。2009年8月5日18 2主干网络（核心层）设计 主干网为下两层提供优化的数据运输功能，它是一个高速的交换网络，其作用是尽可能快地交换数据包。 采用光缆作为传输介质，可供选择的有千兆以太网、100-BASE-FX、ATM和FDDI等，从经济性、可靠性、先进性和灵活性的角度考虑，一般采用千兆以太网络。2009年8月5日19 主干网的焦点是核心交换机（或路由器）。一般情况采用单星结构。如果考虑提供较高的可用性，而且经费允许，主干网可采用双星（

9、树）结构，即采用两台同样的交换机，与接入层/分布层交换机分别连接。2009年8月5日20 3分布层/接入层设计 接入层的主要功能是为用户提供对局域网访问的途径。用户就是通过接入层连接到远程服务器的。 分布层是将大量低速的链接（与接入层设备的链接）通过少量宽带的链接接入核心层，以实现通信量的收敛，提高网络中聚合点的效率。2009年8月5日21 分布层/接入层一般采用100BASE-T（X）快速（交换式）以太网，采用10/100Mbps自适应传输速率到桌面计算机。传输介质则基本上是双绞线。在选择交换机时，一定要选择专为分层设计交换机，而接入层交换机可选择的产品很多，但一定要注意接入层交换机必须支持

10、12个光端模块，必须支持维叠。2009年8月5日22 4远程接入访问的规划设计 由于布线系统费用和实现上限制，对于零散的远程用户接入，利用PSTN市话网络进行远程拔号访问几乎是惟一的经济、简便的选择。2009年8月5日23 4.2.3资源子网规划设计 资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。因此资源子网规划主要是关于服务器的规划。 服务器接入方案主要有以下几种： （1）千兆以太网端口接入。 （2）并行快速以太网冗余接入。 （3）普通接入。2009年8月5日24 4.2.4 网络方案中的设备选型 1网络设备选型原则 （1）对功能需求的满足。 （2）对性能需求的满足。

11、 （3）可升级性与可扩展性。 （4）可靠性。 （5）选择性能价格比高、质量过硬的产品。 （6）厂商的选择。2009年8月5日25 2核心交换机的选型策略 （1）高性能，高速率。 （2）可升级性、可扩展性。 （3）可靠性。 （4）安全性。 （5）良好的可管理性，支持通用网管协议，如SNMP、RMON、EMON2等。2009年8月5日26 3分布层/接入层交换机的选型策略 （1）端口选择：对端口的选择包括两个方面，一个是端口数量，一个是端口类型。 （2）高性能。 （3）性价比高。在满足网络性能要求的同时，达到最高的性价比，使用方便简单。 （4）支持多级别网络管理。2009年8月5日27 4.2.5

12、 网络操作系统与服务器资源设备 1网络应用与网络操作系统 不同的服务器硬件支持的操作系统大相径庭，因此，选择服务器硬件事实上首先要把网络操作系统定下来。2009年8月5日28 2网络操作系统选择要点 当前被广泛采用的操作系统主要有三种：Novell公司的NetWare操作系统、UNIX操作系统和Windows操作系统。 在网络方案规划设计中，选择操作系统要考虑的重要因素如下： （1）符合工业标准与国际标准。 （2）支持多种网络硬件设备。 （3）对应软件的支持。 （4）具有良好的安全性。2009年8月5日29 4.2.6 网络安全设计 1网络安全设计原则 （1）需求、风险、代价平衡的原则。 （2

13、）综合性、整体性、等级性原则 （3）有效性与实用性原则 （4）分步实施原则 （5）木桶原则2009年8月5日30 2网络信息安全设计与实施步骤 第一步，确定面临的各种攻击和风险 第二步，明确安全策略 第三步，建立安全模型。 第四步，选择并实现安全服务。 第五步，安全产品的选型测试2009年8月5日31 4.3 综合布线 综合布线系统是一个模块化的、灵活性极高的由线缆及相关互联设备组成的信息传输系统，它能支持多种应用系统。综合布线的主体是建筑物或楼宇内的传输介质，以使语音和数据通信设备、交换设备和其他管理系统彼此相连，并使这些设备与外部通信网络连接。它包含着建筑物内部和外部线路（网络线路、电话局

14、线路）间的缆线及相关的设备连接措施。2009年8月5日32 4.3.1 综合布线系统（PDS）概述 1什么是网络综合布线系统 所谓综合布线系统是指建筑物或建筑群内的线路布置标准化、简单化，它是一套标准的集成化分布式布线系统。2009年8月5日33 2综合布线系统的设计原则 （1）系统的兼容性与前瞻性 （2）模块化设计，便于今后升级扩容 （3）选择合适产品，控制用户投资 （4）标准化和规范化原则 （5）用户至上2009年8月5日34 3如何选择电缆系统 选择电缆系统需要从实际应用出发，考虑未来发展的余地的投资费用，确保安装质量。 4综合布线系统标准 （1）美国标准-ANSI/EIA/TIA-56

15、8-A：1995美国商业建筑物电信布线标准 （2）ISO/IEC11801：1995信息技术-用户建筑物综合布线2009年8月5日35 （3）中国标准 邮电部/信息产业部 YD/T926.1-1997，大楼通信综合布线系统第一部分：总规范 YD/T926.2-1997，大楼通信综合布线系统第一部分： 综合布线用电缆、光缆技术要求 YD/T926.3-1997，大楼通信综合布线系统第一部分：综合布线用连接硬件技术要求2009年8月5日36 中国工程建设标准化协会 CECS 72:97，建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 CECS 89:97，建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范 较新的国

16、家标准是： 2000年8月GB/T 50311-2000，建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 2000年8月GB/T 50312-2000，建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范2009年8月5日37 2000年10月GB/T50314，智能建筑设计标准 信息产业部颁布的YD/T926-2001，综合布线标准 YD/T926.1-2001：总规范 YD/T926.2-2001：综合布线用电缆、光缆技术要求 YD/T926.3-2001：综合布线连接硬件技术要求2009年8月5日38 4.3.2 综合布线系统的组成 1工作区子系统 2水平子系统 3垂直干线子系统 4管理子系统 5设备间子系统 6

17、建筑群（主干）子系统2009年8月5日392009年8月5日40 4.3.4 综合布线产品厂商介绍 1Avaya公司 Avaya公司是从朗讯公司分离出来的一家公司，主要提供数据通信产品、语音和数据融合产品、客户关系管理、消息传送、多业务网络和结构化布线产品和服务。2009年8月5日41 2AMP安普公司 AMP公司是生产电子、电器连接器的著名企业，创立于1941年。AMP公司在美国及全球50多个国家设有工程与产销部，生产超过10万种端子、连接器、电缆器件、开关和各类有关应用工具，供应给全球20多万家电子电器设备制造商。2009年8月5日42 3IBDN丽特网络 IBDN是Integrated

18、Building Distribution Network的缩写，总部设在加拿大蒙特利尔市，曾经由北方电信制造公司经营。其线缆集团成为CDT的一部分，组成北美第二大结构化布线供应商ORDX/CDT，1997年进入国内市场，先后在北京、上海、深圳、成都等地设立办事处，并在国内推出IBDN CLUB，为布线系统集成工程师提供了较好的培训和交流机会。2009年8月5日43 4Siemon西蒙 美国西蒙公司，1903年创立于美国康洲水城，是智能布线专业制造生产厂商，是全球首家拥有6类全系列产品及系统，并推出TBICSM集成布线系统解决方案。 5POSTEL南京普天综合布线系统 南京普天通信股份有限公司创建于1958年，经多次变迁，成为国内较有代表性的通信设备及综合布线产品生产企业。2009年8月5日44 4.3.5 网管中