网络系统集成技术

1、目录 TOC o 1-5 h z 需求分析 2地域需求2技术需求3计算机网络系统方案42.1拓扑结构选型42.2网络技术选型5 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 2.3组网技术选择7 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 2.4网络产品选型7 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 2.5网络系统详细规划73设计要点（为何不用千兆交换机） 8 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 3.1 设计目标93.2设计原

2、则9网络系统集成技术专业：08网络技术班学号：085303024姓名：梅晓伟摘要：日前网络正渗透社会生活的各个角落，它将极大地提 高人们的工作效率，改变人们的生活面貌。高性能的校园网络日 前已成为衡量学校能力和水平的一项必备的硬件条件。为了进-步加快教育现代化的建设，全面提高某某学校的教学和管理水 平，经学校领导的研究决定，投资建设校园网。关键字：网络集成；需求分析；设计方案一.需求分析1.1地域需求根据某某学校的规划，本次一期工程中接入校园网的主要建 筑为科学馆（网络中心）、图书馆、育星楼，其中图书馆和科学馆 相距非常近，可以用双绞线连接。育星楼和科学馆之间用光缆连 接。工程中要把群星楼、揽

3、星楼、聚星楼添加进去，具体建筑分 布如下图所示：群星楼育星楼聚星楼揽星楼群星楼育星楼聚星楼揽星楼建筑物信息点数建筑物信息点数科学馆44图书馆10 （含电子阅览室8个点）育星楼18总计35科学馆5楼有电信部门提供的10M端口，可以直接连到广域 网。由于网络中心计划放在三楼，因此该处需要有一根双绞线布 到网络中心。1.2技术需求网络系统某某学校校园网建成以后，应能充分利用先进的计算机技术 和网络通信技术把学校所有的单机用户连接起来，在有效利用现有资源的基础上，实现教学、财务、行政的计算机管理，方便地 为全校师生提供信息浏览、文件传输、电子邮件等服务。这对网 络性能特别是网络带宽提出了更高的要求。

4、校园网一期工程采取 交换式快速以太网技术，全部实现 100M交换到桌面。建议学校 在二期工程中将校园网主干定位为千兆或者更高，具体技术视工程实施时的网络技术发展而定。服务器系统服务器系统应能代表当今计算机的最新技术，具有最先进的服务器系统应能代表当今计算机的最新技术，具有最先进的CPU技术，非常快的计算速度，能快速、准确地处理大量复杂的 数据，并具有优良的性能价格比。更为重要的是，它应具有长远 的生命期和易扩展性，能适应某某学校不断增长的需求，以最小 的投资，产出最大的效益。校园网一期工程采取配备单台服务器 方案，完成目前的各项网络应用。布线系统布线系统要符合结构化布线国际标准， 能适应各种不

5、同的网 络，还要具有先进性，争取在 10-15年之内不落后。Lucent布 线系统是当今国际上最流行的结构化布线系统之一，它不仅质量 卓越，价位合理，而且提供15年质保。本方案全面采用Lucent产品。在一期工程中，由于连入网 络的办公楼会在二期工程前拆除，本着为学校节省资金、减少损 失的原则，在距离条件允许的情况下，网络主干全部采用超五类 双绞线布线。在二期工程中，所有线路可以继续使用，保护了学 校的初期投资。设备的故障恢复及设置交换机等网络结点关键设备必须具备冷 /热备份能力。关键 结点设备运行中出现故障后，能够有效、及时地恢复。基本配置 的终端方式操作要简单，结点内部的配置内容可以通过笔

6、记本电 脑采用TCP/IP协议下载保存、或是上传恢复。二.计算机网络系统方案2.1拓扑结构选型常用的网络拓扑结构有总线型、环型和星型结构，为了便于网络扩展和管理，同时满足综合布线的要求，本方案采用星型拓 扑结构。2.2网络技术选型组网技术分析传统的网络技术通常采用共享访问链路的方式进行操作，即 网络上所有站点共享一条公共的通信通道； 在多个站点同时请求 发送数据而导致冲突时，遵循CSMA/CD（多路载波侦听/冲突检测） 协议。传统的网络技术存在着一定的局限性，限制了计算机能力 的发挥。由此，产生了多种先进的网络技术提高网络性能，以交 换以太网、快速以太网、千兆以太网以及 ATM技术。交换以太网

7、技术交换以太网是新近发展起来的先进网络技术。它在保证与以 太网协议兼容的前提下，提高网络利用率，减少网络资源争夺造 成的冲突，使网络性能大幅度提高，以满足各类数据信息传输的 要求。交换以太网从产生发展到今天在技术上分为两种：静态交 换和动态交换。静态交换：将网络划分为多个网段，网络管理员可以通过网管平 台分配各个网段的负载，即网络管理员可以只利用鼠标就可将工作站 从资源争夺紧张的网段移到其它冲突较少的网段上。动态交换：动态交换是在高速总线上支持多对传输的同时进行。 它不需人工干预实时地将独占带宽分配给一对节点；而其它节点间也 可同时进行数据传输。动态交换在总线内部改变了以太网的介质访问 机制，

8、使得网上的数据传输以独占的10Mbps进行，就好象在两个有 数据传输的节点之间有独立的传输电缆一样，使网络效率大大提高。 动态交换代表了当今交换技术发展的方向。快速以太网技术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)。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。I

9、EEE已批准千兆位以太网工程IEEE 802E Task Force 。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分组格式定义，且支持 CSMD/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 不同的仅仅是比快速以太网快十倍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。ATM技术ATM是在70年代末、80年代初的宽带ISDN基础上发展起来 的，是一种与在今天市场上流行的所有其它 LAN技术大相径庭

10、的 新技术。ATM使用定长的53字节的信元交换，按不同的速率传 输数据、图像、语音，由此对连网作了本质上的修改，从根本上 解决了传统连网技术所存在的问题。但是，作为一种新兴的联网技术，ATM仍然存在着许多问题。首先，也就是用户最为关注的价格问题，同样速率的ATM网络设备，其价格要远远超出以太网设备；第二，从技术上来讲，ATM存在兼容性上的问题，由于完全不同的传输机制，ATM与以太网在数据交换时需要一种称为ATM LAN仿真的技术。如果在局域网 内采用这种技术，需要一定的转换时延，因此会抵消ATM技术上所带来的优越性，得不偿失。所以，目前，尤其是针对中学校园 网络的环境，我们不建议采用 ATM技

11、术。2.3组网技术选择根据以上对各类组网技术的分析，可以得出以下结论：最适 合某某学校的组网技术是千兆以太网技术。2.4网络产品选型在以太网市场中，Cisco、3Com、Nortel Networks占据着绝大 多数的市场份额，代表着最领先的技术，而这三家公司中数3Com的 产品性能价格比最好，它的可堆叠交换机能够对学校未来的网络成长 给予了强有力的支持。因此我们选用了 3Com的快速以太网解决方案， 使用可堆叠的交换机SuperStack II Switch 3300来架构校园网主干。2.5网络系统详细规划某某学校校园网一期工程将以3Com隆重推出的高性能百兆交换 机SuperStack I

12、I Switch 3300为核心进行组建。某某学校校园网按地理位置划分，目前有科学馆、育星楼和图书 馆三处，将来还会有其它建筑连入。校园网一期工程中，在科学馆内放置2台SuperStack II Switch 3300 （24 口）交换机，这两台交换机互相堆叠，并且在2台交换机 上各添加一个千兆模块分别连接主服务器和育星楼的交换机。在图书馆的电子阅览室放一台SuperStack II Switch 3300（12 口）交换机，与科学馆的交换机通过双绞线连接。在育星楼放一台SuperStack II Switch 3300（24 口）交换机添加一个千兆模块与科学馆的交换机通过千兆光纤连接。某某学

13、校一期网络拓扑图如下所示：I nt eriietTOSHIBATOSHIBAMAGNIA 3010MAGNIA 3010两台SupefStack II 3E00（24H）堆IjQOOEase-SrliJOBase-Tx3设计要点（为何不用千兆交换机）对路注结到王楼夺榆浴:&I nt eriietTOSHIBATOSHIBAMAGNIA 3010MAGNIA 3010两台SupefStack II 3E00（24H）堆IjQOOEase-SrliJOBase-Tx3设计要点（为何不用千兆交换机）对路注结到王楼夺榆浴:&铺明落肆科学馆 （网缗中心镣SuperStick II 爵巾口（12口）图书馆

14、Super Stick II 3命口（24 口）.育星楼本方案中没有采用3Com的千兆交换机SuperStack II 9300,这 是基于如下考虑:从实际需求来讲：该校园网的所有信息点集中在科学馆和育星 楼两座楼中，在各自楼内的信息点交换时是通过堆叠的交换机的背板 进行的，其速率远远大于1G，可以进行顺利的交换，可能的瓶颈在 于两座楼之间和主服务器上，主服务器可以采用加千兆网卡的方法解 决，而两座楼之间的最好解决方法也是用千兆连接。当然它们之间实 现千兆连接的最直接的方法就是在两端的交换机上加一块千兆模块 通过光纤相连。从网络性能来讲：如果图书馆和艺术楼的交换机通过千兆交换 机连接，数据在千

15、兆交换机内部的流动需要经过一系列的计算和转 化，势必造成一定的延迟。从投资上来讲：首期购买一个千兆交换机只用了 3个口还不能 提高性能（如上述分析），显然是一种投资浪费，如果等二期工程时 再购买这台交换机则很可能比现在便宜而且性能会有所提高。并且现 有网络中所用的任何设备都不会浪费。3.1设计目标满足计算机网络系统和程控交换机系统对传输信道的应用要求；满足多种计算机网络系统（Ethernet、Fast Ethernet、Gigabit Ethernet、ATM等）对线路的要求，不仅能实现计算机端口的灵活配 置，而且方便计算机网络的升级、扩充；对计算机网络的管理，维护有便利、灵活的实现手段；模块

16、化、结构化的系统设计，支持向更高层次应用的平滑过渡。3.2设计原则实用性一切从实际出发，根据不同用户的不同情况，具体问题，具体分析，立足现状，展望未来，采用当前先进的，成熟的布线技术，满足 用户对计算机网络的语音、数据、图案传输等的应用需求，并可根据 用户的实际需要方便地改变网络逻辑拓朴结构，灵活增加和屏蔽网络 节点，重新安排网络上的信息流通等，能够方便地提供系统的管理、 维护、扩容和升级，这是系统建设的基本要求。可靠性可靠性是衡量一个网络系统好坏的重要指标，而提高系统可靠性 的一个重要方面就是要有一个好的布线环境，结构化综合布线系统能 够提供很高的可靠性，大大降低通信线路的误码率，为高质量的

17、数据， 图像传输打下了坚实的基础，同时，它为关键的连接提供冗余链路， 对一般性的故障的发生能够做到快速排除。先进性在技术成熟实用的基础上，采用先进的产品和技术，具体体现在 使高速网络能在5 10年不落后，采用的技术都是目前较为成熟可靠 并正在发展中的技术，选择具备上述条件的主流厂家，且具备完整性 的产品。可扩展性布线系统是可扩展的，以便将来有更大的发展时，很容易将设备 扩充进去，包括端口数量的扩展，设备类型的扩展，网络类型的扩展， 连接范围的扩展等。开放性能和多种厂家、多种规格的网络设备相连，能支持多种网络。模块化布线系统中，除去敷设在建筑物的线缆外，其余所有的接插件都 应是积木式的标准件，以方便管理和使用。易管理性采用积木式的标准件，优化系统管理方式，方便有效地对布线系 统进行管理和维护。经济性在满足应用要求基础上，尽可能降低造价。产品选型根据上述网络布线的设计目标和原则，我们选用了朗讯（Lucent） 的产品来完成网络布线工程。朗讯科技的前身为美国电话电报公司（AT&T）的通信系统及科技 业务部门。1995年AT&T策略性改