2022年弱电智能化项目计算机网络设计方案 .pdf
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1、弱电智能化项目计算机网络方案要建立一个具有高安全性、 高可靠性的信息化网络平台, 使教学和办公等各类信息畅通无阻地传输,就必须提供一个统一、可靠、安全的信息通信平台,支持话音、数据和图像的交换与传输,实现计算机数据、话音、电视会议、图片传输等多种信息通信业务,此外还要具有完备的网络管理系统,实现安全与系统地外网访问。11.1.2.1.网络拓扑采用核心和接入二层拓扑结构,通过交换机级连来扩展。 在弱电井设置24/48 端口的接入层交换机,通过布线系统接入核心交换机(核心交换机连接防火墙与外网) ,再利用虚拟网技术分配到各网络系统中,内部实现千兆网络线路。11.1.2.2.网络技术根据本项目网络线
2、路的复杂性, 考虑到今后 XXXXX 中心网络使用的稳定性和可靠性,我公司将采用以下网络技术:使用 VALN 技术进行广播域隔离,抑制广播风暴;使用 TRUNK 技术实现 VLAN 跨交换机进行访问;STP 技术防止二层环路,避免广播风暴,提高转发效率;采用路由技术实现多出口分流;采用 P2P 限流技术保护带宽资源。11.1.2.3.网络技术指标网络技术指标主要有有时延、 吞吐量、丢包率、时延抖动、路由、带宽、响应时间、利用率和效率。其中,时延、带宽、丢包率被作为网络性能测量中最基本的三大指标。1) 时延名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - -
3、- - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 14 页 - - - - - - - - - 时延是从网络的一端发送一个比特到网络的另一端接收到这个比特所经历的时间。时延分为传播时延、发送时延、重传时延和排队时延。总的传播时延如下所示:时延 =传播时延 +传输时延 +排队时延传播时延 =距离/ 光在媒体中的速度传输时延 =信息量 / 带宽为了更好精确地分析 IP 网络时延参数,可将网络时延分为:往返时延:往返时延指的是从网络的一段发送一个消息到另一端,然后该消息再返回到发送端所需要的时间。单向时延:单向时延指的是从网络的一端发送一个消息在另一端被接收到所需要的
4、时间。在 Intemet 环境下,路由通常存在不对称性,所以以下公式在一般情况下是不成立的:RTT=2 X OWL 2) 吞吐量吞吐量是单位时间内传输无差错数据的能力,可以使用下面的四种常见的描述参数: (1) 每秒包数 (2) 每秒字符数 (3) 每秒事务数 (4) 每小时事务数3) 丢包率丢包率是在一定的时段内在两点间传输中丢失分组与总的分组发送量的比率。常见系统的丢包率如下:无拥塞时路径丢包率为:0。轻度拥塞时丢包率为:14。严重拥塞时丢包率为:515。4) 时延抖动时延抖动是说明从源到目的地的连续分组到达时间的波动的数据量,一般变化量应小于时延的 l 2。5) 路由名师资料总结 - -
5、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 14 页 - - - - - - - - - 在 Internet 中,通信网是通过 IP 路由器互联的, 路由的选择是非常复杂的, 其复杂性体现在如下两个方面:路由选择是网络中的所有相关节点共同协调工作的结果:路由选择的环境往往是在变化的,而这种变化有时无法事先知道。因此, ip 数据系统被认为是不可靠的、尽力而为的、无连接的分组投递系统。6) 带宽带宽是网络数据传输的通道宽度的一个度量,带宽通常是以比特/ 秒(b/s) 表示。7) 响应时间
6、响应时间是从服务请求发出到接收响应所花费的时间。一般来说,用户比较关心这个网络性能参数。影响响应时间的因素为:(1) 连接速度(2) 协议优先机制(3) 主机繁忙程度(4) 网络设备等待时间(5) 网络配置(6) 链路差错率常见的响应时延包括论询时延、连接时延、等待时延、CPU 时延、网卡时延和物理媒体时延。8) 利用率利用率是反映指定设备在使用时所能发挥的最大能力的度量。在网络分析与设计中,通常考虑 CPU 利用率和链路利用率。链路利用率表示能够被有效使用的连接带宽占总带宽的百分比。如线路最大的带宽为: 64Kb/s X 32=2.048Mb/s,如果只是仅有 8 个通道有效,则当前利用率仅
7、达到最大带宽的 25: 64Kb/s X 8=512Kb/s IEEE 通过对 CSMA/CD 的研究提出了:共享式以太网的平均利用率不超过 37 。如果某段网的利用率超过这个值, 那么该网段就必须分成多个共名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 14 页 - - - - - - - - - 享网段或交换网段。这是设计应有的约束条件。9) 效率网络效率表明了为产生所需的输出,要求的系统开销。 它明确了发送通信需要多大的系统开销, 不论这些系统开销是否由冲突、 差错
8、、重定向或确认等原因所致。11.1.2.4.网络设计原则经济实用性原则 : 系统建设首先要从系统的实用性角度出发,用户内部的信息传输都将依赖于计算机网络系统,所以系统设计必须具有很强的实用性,满足不同用户信息服务的实际需要,具有很高的性能价格比,能为多种应用系统提供强有力的支持平台。安全性原则 : 网络系统的数据和文件多数要求具有安全性,能防止系统外部成员的非法侵入以及操作人员的越级操作,保证信息系统的正常使用。因此,系统本身要有较高的安全性,对使用的信息进行严格的权限管理,在技术上提供先进的、可靠的、全面的安全方案和应急措施。同时符合国家关于网络安全标准和管理条例。整个网络的设计充分体现防窃
9、听、防窃取、防攻击、防侵入,具备对入侵者监视和跟踪技术。可靠性原则 : 系统设计在设备的选择和关键设备的互联时,应尽量提供充分的冗余备份,一方面最大限度地减少故障的可能性,另一方面要保证网络能在最短时间内修复。成熟和先进性原则 : 系统平台所采用的设备和技术一定要体现成熟性和先进性,系统结构设计、系统配置、系统管理方式等方面采用国际上先进同时又是成熟、实用的技术。成熟性是指技术稳定、用户多、推广使用的时间比较长 ; 先进性是指选用的产品和技术是目前市场上的主流技术。开放性和规范性原则: 系统设计所采用的技术和设备应符合国际标准、国家标准和业界标准,为系统的扩展升级、与其他系统的互联提供良好的基
10、础。在设计时,要求提供开放性好、标准化程度高的技术方案 ; 设备的各种接口满足开放和标准化原则。可扩充和扩展化原则 : 所有系统设备不但满足当前需要, 并在扩充名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 14 页 - - - - - - - - - 模块或增加设备后满足可预见将来需求,如带宽和设备的扩展,应用的扩展和办公地点的扩展等。保证建设完成后的系统在向新的技术升级时,能保护现有的投资。系统设计的每一个环节在设计上都体现出弹性原则,以满足系统将来的平滑升级,不会因
11、升级而导致系统工作不正常,并且尽可能在升级时要保护原来的设备资源。可管理和可维护性原则 : 整个系统的设备应易于管理,易于维护,操作简单,易学,易用,便于进行系统配置,在设备、安全性、数据流量、性能等方面得到很好的监视和控制,并可以进行远程管理和故障诊断。灵活性原则:网络平台的设计充分考虑到灵活性,采用分层结构进行设计。11.1.2.5.网络系统总体要求1) 总体网络指标要求连通性:要求有99% 及以上测试路径的连通性达到网络设计的要求。丢包率:使用ICMP 64 字节测试数据包( 100 个及以上)测试时,有 95% 及以上路径的丢包率小于1% 。平均往返延迟:在使用ICMP 64字节测试数
12、据包的情况下,98% 的跳数小于 6 的路径的往返延迟小于10ms 。吞吐率: 在允许的丢包率小于0.03%的前提下,使用 ICMP 1518字节测试数据包以100% 的利用率传输时, 通过速率不小于理论值的 92% 为优秀,通过速率不小于理论值的88% 为良好,通过速率不小于理论值的83% 为合格。2) 核心交换机核心交换机是整个数据网络系统的核心部件,要求提供足够的接口数量,并且完全满足本技术规格的各项要求。用途:为计算机网络宽带、高速数据交换服务,以满足所有办公及客人网络需求。结构:选用千兆位以太网交换机,配置热插拔模块,具有冗名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -
13、 - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 14 页 - - - - - - - - - 余措施;具备线速的二 / 三层交换能力;背板带宽达到64G ,包转发率达到96Mpps 可达 400Mpps ,第三层路由信息达到10K,MAC 地址表存储空间达到1.5M 个;具有多个优先队列,支持组播应用,支持多点传送。要求提供足够的10/100M 端口来满足接入需求,支持IPV6,VPN ,VOIP等。须采用双 CUP 主机,互为备份。选用高性能的机箱式模块化核心交换机,配置冗余电源,每台核心交换机插槽数量6 个,客人网交换机提供2
14、4 个 1000M光纤端口,办公网11 个 1000M光纤端口。技术:支持 IEE802.1q, 提供基于端口 / 协议/MAC地址的 VLAN技术。支持标准的 802.3,802.3U,802.3X,802.1D,802.1Q等多种协议。支持CLI、TELNET 、WEB 、SNMP 、RMON、SMON等多种管理方式。支持多媒体服务,有良好的QoS保证。具有历史、事件、报警、统计等功能。3) 接入层交换机用途:设置于楼层弱电间,为各类多媒体信息终端及楼宇智能化信息系统提供网络交换服务。结构:选用 10/100 兆位以太网交换机, 配置热插拔模块, 具有冗余措施;具备线速的二层可堆栈交换机,
15、堆栈具有冗余功能且无单点故障,配置冗余电源,支持端口隔离;背板带宽达到 8.8G,支持 4 个以上 VLAN ,具有多个队列优先, 支持组播应用,支持多点传送。每台交换机提供12/24/48个10/100M 端口,每个堆栈1000BASE-SX 光纤口 2 个,堆栈带宽达到 2G 。技术:支持多媒体和实时应用,具有QoS控制能力;支持基于 802.p 和 DSCP1 的 CoS服务等级、支持 IPmulticast交换;支持每端口 2 个队列优先级;采用背压式流控防止包丢失和802.3X 流控;支持 Spanning Tree 计算,保证更可靠的网络通信;支持标准的802.1Q VLAN协议,
16、实现交换机互连;支持基于端口 802.X 认证,支持端口隔离,支持端口 +MAC 绑定;支持 CLI、TELNET 、WEB 、SNMP 、RMON、SMON 等多种管理方式。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 14 页 - - - - - - - - - 支持 RMON 性能监视,具有历史、事件、报警、统计等功能。数量:在各弱电井分别配置1 台 12/ 24/48端口的接入层交换机每台交换机千兆接口数量2 个光电复用接口。每个接入交换机的备用接口数量15%
17、。为无线 AP提供网络支持的交换机需具有POE 供电接口。4) 防火墙用途:为网络提供接口,支持信息发布及多用户信息查询。防火墙采用 100M以太网与核心交换机相连。 MTBF=40000 小时,同时最大并发连接数 20万,谈吐率 99Mbps,RTT0.3ms ,支持防火墙双机备份, 采用基于状态检测的过滤防火墙技术。网络技术:支持对非 IP 协议 IPX/NETBEUI的控制, 支持 HTTP 、FTP 、TELNET 、POP3 、SMTP 、NNTP 等协议,支持 TOPSEC 协议;实现 IP 地址与 MAC 地址捆绑、用户与IP 和 MAC 绑定,采用双向网络地址翻译技术,支持静态
18、NAT及动态 NAT ,并能够实现一对一、一对多的地址映像、透明模式、混合模式。通信技术:实现对邮件内容过滤、检查和审记,控制HTTP 、FTP 、 、TELNET 、POP3 、SMTP 、NNTP 等协议命令级;支持VPN ,采用国家鉴定的硬件加密卡所提供的128 位对称加密算法和128 位 HASH 算法,身份认证采用1024 位的非对称算法;支持多种身份认证,控制其访问权限。安全技术:具有对公开服务器保护功能,一旦服务器内容被非法篡改,可以进行快速恢复,并同时告警;可防TCP 、UDP等端口扫描, 防源路由攻击、 DNS/RIP/ICMP攻击、SYN攻击,抗 DOS 、DDOS 攻击;
19、可阻止 ActiveX 、JAVA入侵;能够与第三方 IDS 安全产品联动。操作技术:采用专用硬件平台与专业的安全操作系统,支持对时间的访问控制,实现基于用户、时间的带宽管理;允许网络管理员实时监视、分析和分配供各类网络流量使用的带宽,确保在用户上网浏览时不会损害关键业务流量;能自动发现新的攻击,采取主动防护的概念;实时监控防火墙当前名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 14 页 - - - - - - - - - 的所有连接,监控防火墙主机的当前负载情况。管理
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