网络系统设计方案

系统需求项目的弱电系统总体设计规定是“理念先进、技术一流、经济实用和此后良好的扩展性”，满足顾客的特殊规定，到达国家建设部智能化建筑的甲级原则并通过验收。项目中的计算机网络系统将为建筑内信息系统提供稳定、可靠、安全的信息流通环境。网络系统是xxxxx工程中的重要系统，它将作为多种应用系统的系统沟通平台，包括管理系统，业务系统等，因此网络系统应定位于提供高性能，高可靠的系统设计。设计原则可靠性xxxxx工程的信息应用系统具有较高的可靠性规定，这决定了作为信息传播平台的网络系统也具有高度的可靠性。高性能网络中也许存在复杂多元的应用系统，如多媒体应用，办公自动化，专业应用等，对网络的负载能力要较高规定。可扩展性和可升级性目前xxxxx工程处在一期建设中，未来还将建设二级工程，网络系统将逐渐扩大，同步伴随应用系统的逐渐完善，网络系统也将进行对应的扩展和升级，因此网络应具有良好的可升级扩展性。易管理、易维护xxxxx工程中网络系统分布于多种建筑物中，同步网络系统中承载的应用系统重要性较高，因此网络系统需具有良好的可管理性，减少维护成本，放患于未然，保障业务系统的正常运行。安全性根据xxxxx工程业主的特殊定位，网络规定有极高的安全性规定。总体设计主干技术选型选择合理的网络主干技术对一种大型网络来说十分重要，它关系到网络的服务品质和可持续发展的特性。网络主干包括主干网设备之间及其与汇聚点关键设备之间的连接。对于xxxxx工程，我们选择采用千兆以太网GE技术、相对于其他宽带主干技术，它和以太网，迅速以太网有更好的兼容性，在园区网规模或中小型城域网中具有最高的性能价格比。局域网构造采用何种网络构造和建筑分布，应用需求均有较大的关系。一般在大型网络的设计中，网络构造分为三层，即关键、分布和接入层。关键层提供网络的关键路由互换功能，分布层负责将接入层设备汇聚进入关键层，接入层提供提供终端顾客的接入网络。每个层次的网络专注于其功能规定，使网络设计模块化，便于管理和扩展。对于xxxxx工程，相对于园区网，网络分布在较大范围内，包括信息中心/办公区，科研办公区，对外接待区，服务中心，生活设施区，辅助用房，休闲中心及未来得二期建筑。根据布线构造，科研办公区为一点数较大的单体建筑，将再设置两级配线间，简化了线缆构造，对应网络构造为二层构造和三层构造相结合的方式，即对于科研办公区，通过关键互换机，分布层互换机，接入互换机三级构造，而对于其他分派线间则通过关键互换机，接入互换机的二级构造(见后图)。根据xxxxx工程需求，网络中包括内网和外网，一般内网中运行业务系统，办公自动化系统及专网应用等，外网运行互联网应用。业务系统具有较高的可靠性规定，因此网络构造上，内网网络主干需要更高的可靠性，内网网络关键采用了两台骨干互换机，分别和分布层互换机通过千兆光纤连接，从而形成了一种全网无单点故障的骨干网络。而外网出于应用需求和成本的考虑，可采用单骨干互换机的架构，如下图：广域网连接广域网方面一般包括互联网接入和专网接入。互联网接入提供对互联网访问，目前互联网宽带接入的方式有ADSL、CableModem、ATM、宽带城域网等，ADSL和CableModem一般用作个人顾客或小型企业的宽带接入，ATM需要专用接入设备，成本太高。而宽带城域网是通过光纤由ISP处引入，通过转换器转为以太网口接入顾客设备，该种接入方式的接入带宽可由运行商端进行精确而灵活的限速，符合了xxxxx工程伴随应用的发展逐渐增长互联网接入带宽的需求，在接入设备上也无需专用广域网接入设备，可通过防火墙直接接入即可。专网连接用于和有关单位或企业的网络连接，即Extranet。根据我方的工程经验和对专网互联技术的理解，专网连接一般有DDN/FR(帧中继)/ATM的专线连接、远程拨号连接以及构建在公网上的VPN专网等多种方式，ATM方式价格较高；远程拨号连接由于速率较低，一般作为备份方式；而VPN通过公网传播，存在一定的风险性。因此综合考虑，如租用运行商线路，出于安全性的考虑，可采用通过DDN/FR电信专线的方式，或直接通过自建的内部城域光缆网连接。由于连接了公网和外部专网，安全性是必须考虑的，为此需配置防火墙设备，防火墙提供了较一般网络设备具有更完善的安全手段，提供了对内外网隔离和防外部袭击等特性。如网络存在某些提供外部访问的应用，如专网业务应用等，这些网段的安全性级别高于外网，但低于内网，我们可将这些网段通过防火墙的第三个或第四个等网口接入，该区域被称为DMZ区（非军事区），DMZ区介于内外网之间，可作为缓冲地带，DMZ区的安全问题不会直接威胁到内网。广域网连接示意图如下：网络管理根据xxxxx工程的特点，我们认为网络管理系统应具有如下特点：以应用系统为导向，在最大程度上保证应用系统运行的高稳定性。开放易用，在采用先进技术同步不会增长业务运行的人工维护成本。提供丰富的管理特性，满足复杂网络环境中的多方面管理需求。所提供的管理功能模块尽量互相集成。网络中的所有网络资源，如互换机的设备工作状态、网络性能、通讯延时等应均可通过直观的人机介面进行监控、管理。使网络管理员不仅可以改正出现的问题，还可以发现潜在问题。因此我们认为网管系统的重要功能应包括拓扑管理，故障管理，配置管理和性能管理等功能。信息安全管理根据xxxxx工程的安全定位，信息安全管理是xxxxx工程中一种较重要的网络应用，它关系到网络中多种重要数据，应用的安全性，直接影响xxxxx工程的正常运作。对于xxxxx工程，安全管理可以从如下几方面考虑：网络设备自身的安全性提供对网络设备配置访问的安全性，应采用严格的顾客认证访问，安全的Telnet和SNMP机制等措施，保证网络设备被安全访问。网络互换设备的安全方略根据应用系统，顾客终端的分类和安全需求，通过划分虚网，设置访问控制权限，以及限制路由等方略，提供底层数据访问的安全性。专用安全设备和系统除了网络设备自身可以提供的安全性，还应配置安全设备以提供专门的安全方略。防火墙防护重要提供不一样网段间的访问控制，应用控制，实时防袭击等能力，防火墙采用状态检测技术，可动态判断流经数据包的合法性，大大提高了访问安全性。入侵检测作为一种被动式安全防备，安全威胁可以来自内部和外部，防火墙只能控制其他网段对安全网段的访问，但对于内部或少许通过了防火墙的袭击访问就无法控制，为此采用入侵检测探测系统，实时监测重要网段，重要服务器的访问数据，一旦发现非法访问和袭击行为即发出警报，从而最迅速度的发现出现的安全问题。身份认证等技术对于远程拨号或重要网段接入顾客，常规定通过身份认证赋予接入权限，为此需提供专用的身份认证服务器，提供基于Radius，TACAS+等一系列动态认证服务。防病毒软件和数据备份对于应用级的数据安全，可配置防病毒软件。为提供其易用性，可采用Server-Client架构的防病毒软件，由服务器自动向客户端分发最新的防病毒代码。网络方案设计设计概述充足考虑了xxxxx项目的建筑构造，现实状况和发展前景，结合我企业丰富的工程经验，我们认为其网络系统的设计应本着高原则，高性能，整体规划，逐渐实行的原则进行，网络系统即能满足相称长时间内的顾客需求，又可在未来根据应用系统的发展和网络规模的发展，轻松地进行可靠性，性能，容量等多方面的扩展和升级，从而为顾客提供性能价格比最佳，具有良好扩展能力的网络处理方案。本次建设中局域网部分采用了二级构造设计。内网部分，主干互换机采用两台高性能，高可靠性关键互换机，通过双千兆链路连接接入层互换机，内网通过路由器和电信运行商的专线连接业务专网，并通过防火墙对网络进行安全隔离和防护。内网还通过配置入侵检测探测器提供对重要数据网段，如办公自动化，业务用数据区提供特殊的安全监控。外网部分，配置单台关键互换机，通过千兆链路连接接入层互换机，并通过防火墙接入互联网，网络拓扑构造如下图：内网网络拓扑外网网络拓扑关键互换机关键互换机肩负着全网的数据互换，其性能很大程度决定了整体网络的性能，根据xxxxx工程的实际状况，我们认为关键互换机重要应具有如下特点：可靠性关键互换机提供了全网数据的互换，其可靠性决定了整体网络的稳定和可靠。其可靠性应体目前多方面，包括：物理层设计关键互换机应具有关键部件的冗余，包括电源、风扇、管理模块等，放置部件的偶尔性故障导致的关键互换机，乃至全网故障；模块应具有热拔插特性，保证故障处理时网络服务的延续性；背板采用无源背板设计，深入加强系统可靠性。链路层特性支持多种链路层冗余协议，包括STP及其扩展协议，链路捆绑协议等。网络层特性提供丰富的三层路由协议，同步支持网关冗余协议（如VRRP）。高互换能力和端口密度根据xxxxx工程布线的特点，一期内外网各有30余个分派线间，总布线点数各为3000个左右，二期规划还各将增长20余个分派线间，这样规定关键互换机具有较高的千兆端口密度，可满足接入大量分派线间的需求，而网络系统是这样一种高密度，大规模的网络，网络中存在丰富的多元化的应用系统，这些均规定关键互换机具有较高的互换性能，其指标体目前背板容量、包转发率等数据上。丰富的网络特性为提供网络中多种应用支持，如对时延敏感的音视频应用，对数据可靠性规定较高的关键应用，网络应提供较强的QoS和Policing的功能，同步为提供网络内部的安全性，它应支持丰富的安全特性，如基于2-4层信息的线速访问控制等。分布层互换机分布层互换机用于科研办公区，由于该区共有11个三级配线间需接入，分布层互换机作为多种接入互换机的汇聚点，也需物理构造上的关键部件冗余设计，并具有较高的千兆端口密度和分布层网络设备性能，如数据包转发能力，Qos，安全性等特性。接入互换机对于楼层接入，由于xxxxx工程中分派线间点数平均分布在70-80个点间，首先接入互换机尽量采用高端口密度的互换机产品（如48个10/100M接入端口），另一方面为提供端到端的网络特性，接入互换机也应具有较丰富的网络特性和较高的网络性能。详细表目前：互换性能提供迅速数据转发，重要体目前接入互换机的背板容量和包转发率等指标。网络特性提供高性能的Qos控制能力，保证真正端到端的Qos能力，同步具有丰富的接入安全特性，如802.1X，基于Mac地址的接入安全特性等。根据综合布线系统，对于内网和外网，互换机数据端口可按布线点的一定比例配置，暂按布线量的60%配置，如下表：外网数据点和互换机配置：内网数据点和互换机配置：广域网接入防火墙在xxxxx工程中，防火墙用于在互联网接入和专网连接处，提供对内网数据保护，在防火墙的选择上，重要应考虑其安全特性，数据转发性能等，安全特性指防火墙设备具有主流的安全方略(如基于包的动态状态判断)，提供主流的安全防护特性，同步在数据吞吐量，每秒可新建会话数，总会话数方面具有良好的特性指标。路由器路由器在xxxxx工程中的定位是提供专网接入，产品选择上应和应用相配合，当xxxxx作为专网分支节点时，只需路由器只需具有一定的数据包转发率和较丰富的网络特性即可，当xxxxx作为专网中的中心节点时，则路由器还应具有一定的广域网端口密度和更高的数据包转发性能和扩展能力。网络管理系统网管系统也有助于网络系统的管理，网络故障的迅速定位和排除，提高网络的可用性。网管系统的重要功能应包括拓扑管理，故障管理，配置管理和性能管理等功能。为提供良好的使用界面，网管系统应提供图形化设备和拓扑显示，可实时监视设备流量，设备故障等多种信息。信息安全管理信息安全管理是xxxxx项目中一种较重要的网络应用，它关系到网络中多种重要数据，应用的安全性，直接影响xxxxx项目的正常运作。网络设备管理的安全性网络设备访问的安全性，关系到网络设备配置数据的安全性，假如网络设备自身被非法访问，非法入侵者将随意修改设备配置，整个网络将无安全性可言。网络设备自身的安全性重要应考虑良好的顾客认证访问体系，网管数据传播的安全性。首先对于设备的访问可基于中央顾客认证系统，这样便于大批量网络设备的顾客认证信息的维护。另一方面网管数据应加密传播，一般网管工作是通过网管软件的SNMP（简朴网络管理协议）和Telnet远程登录进行，老式的SNMP和Telnet数据均通过明文传播，当恶意顾客通过Sniffer等系统进行网络监听时，有也许截获其数据包，从而获得访问信息，因此所有设备的管理应采用加密的网管方式进行访问。xxxxx项目的网管软件应采用SNMPV3，其定义于RFC2271中，和SNMPv1和SNMPv2相比，SNMPv3增长了三个新的安全机制：身份验证，加密和访问控制。由于使用了私钥（privKey）和验证密钥（authKey）来实现加密，其安全性大大提高。对于Telnet应用，目前重要缺陷是：没有口令保护，远程顾客的登陆传送的帐号和密码都是明文，使用一般的sniffer都可以被截获没有强力认证过程。只是验证连接者的帐户和密码。没有完整性检查。传送的数据无法懂得与否完整的，而不是被篡改正的数据。传送的数据都没有加密。因此对于Telnet应用，应采用SSH加密的方式，SSH采用了公钥和密钥相结合的方式，提高数据的安全性和完整性。网络设备的安全特性安全性是网络设备较重要的特性，根据网络设备的定位区别和应用的布署，需要不一样的安全方略。xxxxx项目中网络中的应用系统是复杂和多元化的，包括多媒体，办公自动化、业务系统系统等，其安全性规定各不相似，而对于互联网接入区，也有专网接入，DMZ区网段等多种区域，因此应对不一样的安全区域设备不一样的安全方略。互联网接入和专网接入系统通过防火墙接入互联网，该部分的安全性重要体目前防火墙上的安全设置。系统通过路由器和专网连接专网，其安全性体目前路由器，防火墙的多种区域安全信任关系的设置，详细方略设置将根据