XXX机关办公大楼智慧无网络工程专项方案.docx
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1、XXX机关办公大楼智慧无网络工程专项方案审批:审核:编制:ATM是近年来出现的一种高速交换技术,已被公认为是有开展前途的,革命性的数据通讯技术。ATM将数字化语音,数据和图像等信息分解为固定长度(53个字节)的数据块,称为信 元(Cell),便于硬件处理而到达高速传输和交换。通过采用标号多路复用等技术,ATM能 够实现对带宽的动态分配,不仅可以最有效的利用线路带宽,而且能够满足不同种类应用对 时延的要求,因而具有从实时的语音信号到高清晰度电视图像等各种高速综合业务传输的能 力。国际电讯联盟(ITU)的宽带工作小组已将ATM技术列为支持BISDN (宽带综合业务数字 网)的基本方式之一。ATM与
2、SONET (同步光纤网)相结合而实现的高速,高带宽,综合业务 的B-ISDN将成为二十一世纪的通讯主体,其地位相当于二十世纪的 网。4.异步传输模式(ATM: Asynchronous Transfer Mode)ATM技术简介ATM技术是建立在硬件交换上的网络技术,它可以为每个工作站分配专用带宽。每个交 换机的端口都特定于某一单个工作站,并且在ATM网络中不存在操作的共享访问模式,网络 中的数据以确定的大小(称作“信元”)进行传送,“信元”具有较小的头标,以及较小的定 长数据区。“信元”的格式已被优化,以便于实现质优价廉的多兆位交换机。ATM网络的数 据传输是面向连接的,这是因为ATM网络
3、中的端结点在发送任何数据之前,都预先建立称作 “虚连接”的数据传送会话。ATM网络首先确定两个站点之间的路由,通知数据传送路径上 的交换机,确保网中的资源分配。虚连接标识用于标记特定的连接单元,并且交换机通过基于 硬件的交换,按照单元头标中的虚连接移动数据。ATM交换机之间的链结和端结点可以按多种速度操作,光纤连接可以按100Mbps以上 (155Mbps)的速度将服务器连接到网络上,在双绞线(UTP)上以25-155Mbps的速度进行操作也 已被确立为标准,作为最终用户可用的高速度链路。目前正在讨论将单模光纤的622Mbps或 更高的速度作为未来的交换和互连链路。这些不同速度链路之间的速率匹
4、配是ATM交换机本 身所固有的功能,在ATM网络中不要求使用隔离网桥实现不同链路速度之间的转换,不同速 度的ATM可以无缝地工作在同一个ATM交换机上。而传统的LAN技术都只有一种速度可用, 不同速度之间互连要用网桥或路由器,使整个网络的性能受到限制。因此,ATM完全不同于 传统的网络技术。传统的网络技术通常都是典型的共享式技术,他们通常以一种单一的网络 速度,无连接的传输长度不同的数据包进行操作,每个数据包中都包含全球统一的路由信息。ATM的杰出技术主要在于它将网络核心任务划分成两个局部,即“路由决定”和“数 据转发”,使用不同的恰当技术分别解决这两种问题。“路由决定”是一种计算密集型的功
5、能,基木上由软件来完成,它要求了解全网内的拓扑结构的动态信息。ATM的“路由决定” 通过建立虚连接来执行,并且对于每个数据发送会话只需执行一次。“数据转发”那么是一种 硬件密集型功能,它要求多兆位的交换能力。它由ATM交换机对ATM信元执行操作,并且ATM信元的格式已为实现1兆位的能力一基于硬件的交换能力一而进行了优化。简而言之,“路 由决定”是网络任务的“大脑”,而“数据转发”那么是网络任务的“肌体”。ATM网络技术与传统的网络技术的主要区别在于:传统的网络必须同时解决上述两局部 的网络问题,因此,传统网络中的每个包都必须包含全局统一的路由信息,并且每个包都必 须由路由器在进行数据转发之前进
6、行处理。这种连续的路由决定功能的使用是对珍贵的资源 的极大浪费,并且还可能由于昂贵的线路费用而使路由器成为网络的瓶颈。4.1 ATM技术的优点ATM网络技术具有高频宽,低延时的传输特性,可用于传输数据(DATA),可视图像 (VIDEO),图像(IMAGE)等各种需要。为未来网络的趋势。以微码形式存放在网络设备上的 程序,将使用户在ATM网络上建立起固定频宽的虚拟网络,使图象、声音的传送成为可能。 而以太网络由于其(Shared-Media)的技术,以“包”的形式传送信息,且“包”的长度并 不固定,这就使该技术难以支持对延迟很敏感的声音及图象的传送。ATM技术可以广泛应用 于桌面系统网络(25
7、MbpsATM),主干网(155Mbps、622Mbps 2.4Gbps)和广域网中。作为ATM 基础的信元交换技术可以提供高速可调节的带宽。具有极好的网络性能。ATM集成了混合信 息(图象、视频、语言)的同步传输与传统的数据传输。随着ATM技术的开展,ATM的各种标准仍在不断制定,现在25Mbps, 100Mbps, 155MbpsATM, LAN Emulation(局域网仿真),Classical IP 均已成为 ATM 标准。由此可见,ATM集中了所有局域网的优点:快速,交换;另外,还有以下优点: 网络带宽可以调节,例如:带宽的预置和即时申请;极好的网络性能,极低的延时; 最少的路由选
8、择功能;以及非常完美的局域网到广域网的连接方式; 通过使用局域网仿真程序或者Classical IP协议同现有的网络兼容,保护了用户对现有局 域网的投资;支持各种应用,特别是多媒体应用的能力。ATM可以支持所有的应用类型,包括一般的数据传输,也可以是象视频会议,视频点播,电子教学,多媒体文档等高通讯量的应用,而 传统以太网无法有效地支持多媒体应用。 完整的标准:局域网的ATM已有相当完整的标准和互操作测试。在国内外众多客户都有 大量成功实例,各种速度的ATM都有现成的标准。由于简化了网络管理,降低了投资本钱。有开展前途:ATM被所有厂家、用户公认为未来唯一有开展前途的技术。大家都不断投 入AT
9、M的开发和应用,随着ATM技术的不断开展,标准日趋完善。ATM已进入了大规模 的实用阶段。5. VLAN技术一个大型的企业或单位之间会存在多个局域网,这些不同的局域网之间的通讯及联系就需要 网桥或路由器这样的设备,网桥一般连接两个LAN,可以将一个LAN中的信息传递(广播) 到另一个LAN中。路由器可以连接多个LAN,并可以识别那些未标识为本地LAN站点地址的 信息,并解释其中地址,然后把信息转发给与目的工作站相连的路由器(或端口),这样可 以减少广播的次数和流量,从而防止了严重降低网络性能的广播风暴,提高了网络性能。大型网络中,为了便于全面管理,必须划分子网,采用路由器(或有路由功能的设备)
10、互连 各子网以管好,用好网络,如Internet网就采用TCP/IP协议划分子网。因此,对现代网络中, 子网的划分是绝对必要的。现代计算机已进入多媒体时代,要求网络能够传输数据、语音和视频信号,而传统的共享式 以太网方式的带宽已不敷使用,且不同应用的数据库分别储存于不同的服务器,网络要能够 提供任何点对点的通讯,因此,面对错综复杂的网络需求,对网络带宽及速度的要求就更高 了,这样,交换式网络就应运而生,其产品包括以太网,FDDL100BASET以及最新的ATM SWITCHo 在交换式网络中,每一个服务器或工作站均可拥有其专用带宽,这与提供式10Mbps以太网不 同。如果有20个用户有网络上使
11、用,网络就如同能够提供200Mbps带宽一样,每个人都有专 用的10Mbps,而不必和别人提供,数据就可以在网络上快速地传输。事实上,交换式网络不仅慢慢地取代了传统的提供式网络,同时它也具备了一些传统网络所 没有的优点。最大的优点在于它使传统的网络更具伸缩性,而不再受限于空间的配置。谈到交换式网络,我们不能不对虚拟网络作基本的了解,以下即针对交换式网络中的VLAN功 能加以探讨。5.1 虚拟网络的定义(Virtual LAN)如果要对VLAN加以定义的话,它应该具备以下几个特性:1它具备快速交换功能2 它能够允许在网络上容易地增加任何PC、减少或改变网络区段的组合3 它需能跨越不同的网络形态,
12、如以太网,FDDI或ATM。有两个重要概念,可以很容易地描述VLAN:一VLAN即是一群工作站或PC,它们虽然不是物理上连接在一起,但它们可以在逻辑上 连接在同一个网络上,网络区段连接至路由端口上,网络间依靠路由器连接通讯,任何 一台PC物理连接在哪一个路同器端口上,都限定了它在那一个网络区段内,每一个网络 端口会有一个网址来告诉路由器信息传送的目的地。由于物理连接的限制,因此同一个 网络的各个用户必须在同一楼层或大楼内。二广播如同传统的网络区段,VLAN就是同一个广播区域,当有广播的时候,信息的分 组仅限于在同一个VLAN内。交换式网络是否不需要路由器了呢?实际上,仍然需要路由选择的功能,只
13、是路由器的角 色改变了。它已不再是大楼或厂区内网络转送信息的中心,因为交换网络系统提供了更快 速且低本钱的VLAN连接方式,所以路由器的任务变成了实现VLAN和VLAN之间的传输。 而这些网络交换器设备已大都具备多协议路由选择的功能,如IP或IPX,成为路由服务 器,这样就可以减少网络的路由器设备,并使网络管理更为简单,我们可称之为基于交换 的路由选择。服务器可以是集中式的,也可以是分散式的,它们各有优缺点。所以交换虚 拟网络既快速,又能兼顾多通讯协议路由选择的需求,这显然是交换虚拟网络的最大优点。 当今企业的工作方式已慢慢改变,同一部门或同一班组的人员不见得会在同一地点,为能配 合组织的机动
14、调整,网络也需要跟着经常作变动。正如前所述、VLAN需能够允许在网络容易 地增加、减少任何PC或改变网络区段组合,而不牺牲其快速交换功能。5.2 VLAN组合的方式,以交换端口为主(Port-Based)这是一种最简单的方式,就是把几个交换端口(Switching Port)设为一个VLAN,通常可 以是一个交换器(Switching)为一个VLAN,有时可以把多个交换器组合成一个VLAN。正如传统的集线器(Hub)一样,同一个集线器的端口,都同属于一个网段(Segment)。以交换端口为主是一种最容易设定的方式,但是它有时不能满足我们的要求。比方,以 交换端口为主无法支持多个VLAN。所以象
15、集线器如要加入一个VLAN以上,就必须把集线器 上的端口分成不同的网段,且一台服务器如果要支持两个VLAN,就必须配置两个块网卡(可 能的话),否那么就无法做到。设备的移动、增加和改变是以交换端口为主的VLAN最大的问题, 如果有变动的话,网络就必须重新设定。1 以 MAC 地址为主(MAC-Bases)将MAC地址指定到某一个VLAN是可以做到的,这样可以解决一些以交换端口为主无法解 决的问题,包括允许一个集线器连接的PC可以分属不同VLAN,并可以自动跟踪PC的改变情 况,但是,它不一定能解决工作站或Server分属一个以上的VLAN的问题。另外一个限制是 它需要处理大量隐秘的(Copti
16、c)MAC地址。虽然这些对某些应用(Applications)来讲有其优 点,但很多用户还是希望以一种易于理解及跟踪的方式设定VLANo,以网络层为主(Layer Three_based)大家也许在想是否可以用管理路由器的方式来管理交换器,用IP层网络或IPX层次网络 等等来区分VLANO答案是可以的。网络交换器使用网络层来设定,可以使VLAN分布在不同 端口上,同样的,一个端口也可能含有一个以上的VLAN,如此一来要比以MAC-based的方式 具有更大的伸缩性,并易于管理。有些厂商提供的Layer 3-based的VLAN可以延伸到多个交 换器,有些可以有效利用硬件结构提高带宽。而有些那么
17、在结构上与路由器相同,这将无法充 分发挥高速交换传输功能。2 ,用户定义为主(Policy-based)这种方式是最具伸缩性的一种方法。它可以让用户指定多种不同的方式组合成一个VLAN, 无论MAC-based、Layer 3-based以太协议类型或帧中继类型,都可以把它设计在同一个VLAN 内。用户可根据自己的特殊需求去划分网络。以上仅就VLAN的一般功能稍加描述,各厂商提供的功能也不尽相同,有些用户protocol Type 来设定协议类型,或提供Multicast Claiming方式。从VLAN的字面上看,容易发生误解。其实ATM网络仿真(ELAN)就是一种VLAN的观念。并且,它不
18、象ATM有个ATM Forum组织制定 标准,没有人规范VLAN之间的连接方式,各村都有各村的高招。我们考察VLAN可根据前面 定义的三项原那么。6.网络设计原那么网络设计原那么根据前面关于网络技术分析及开展趋势,我们认为XXX机关办公大楼的计算机网络设计应满足以下几条原那么:(要采用交换式结构,高速的主干;主干网应具有能支持数据、声音、视像多媒体传输能力。要有VLAN划分能力;要有一套可靠、全面、易用的网络管理软件;能完成监测、诊断、过滤、故障隔离等功能(留有系统未来扩展能力;是一个支持多种协议和多种接口开放的网络;提供最正确性能价格比;能与国家公用网和国际网络互联。6.1 网络产品的选择根
19、据网络的设计原那么,我们考察了多家网络产品,如BAY、CISCO 3coM、CABLETRON、 DEC等,虽然各家产品都有其特点,但是,能全面满足网络要求的产品,我们首推工BM网络系 列产品。6. 2. 1 IBM产品在ATM网络技术方面具有明显的开发和产品优势工BM是全球最大的ATM厂商和ATM标准组织ATM Forum的主要成员,始终保持着在ATM 产品技术上的领先地位。工BM的“5囚让3-0的&-5邙”是目前业界最先进的技术,从而使 得工BM的ATM产品性能优良且本钱降低。同时,由于工BM在ATM Forum中举足轻重的地位, 使工BM在参与新标准的制定和保持与标准的一致等方面拥有别家
20、厂商所无法比较的优势。工BM与3com公司、Bay公司联合支持的“交换虚拟网络”结构,被网络业界推崇为ATM 技术开展的最新方向。在该领域工BM公司率先推出的产品MSS(中心路由模块)得到国际大奖。6. 2. 2出色的虚拟网方案,最近所推出的MSS Server模块,是整个业界目前唯一的、完全基于标准的虚拟网络支 持模块,它不仅支持ATM论坛所定义的LAN Emulation VI. 0的标准,而且也支持IETF所制 定的RFC1577的标准。可以支持基于网络第二层(即MAC层)地址和基于网络第三层(即IP层) 地址的虚拟网络划分,且不必外接路由设备,相对其它厂家必须投资在高性能路由设备的做
21、法,既大大提高了网络的性能和平安性,又防止了路由设备这一处理瓶颈和单一故障点,且 投资上也有相当的保障,并赢得了去年八月份在美国举办的Network+Interop网络大展上的 热门产品大奖。评论家认为,在这方面,该产品至少领先其它厂商产品六个月!6. 2.3在中国具有实施和支持ATM网络最强的实力在国内拥有一支达几十人的技术实施与支持队伍,而且已拥有一批遍布各行各业的ATM 用户群,其中较著名的如中央办公厅,浦东新区政府,宝钢,上海交通大学ATM校园网,中 国粮油进出口总公司ATM网,上海市邮电局ATM广域网,上海图书馆ATM网,农业银行上海分 行ATM网等等。值得注意的是,以上用户都是由工
22、BM在国内的技术力量完成装机和服务的。这目录1 .XXX机关办公大楼网络系统总体设计思想4网络系统设计原那么41.1 企业级网络系统的规划6.网络技术开展概述71.2 由慢速向快速开展7由共享式向交换式开展71.3 由平面网络向层次化开展8由局域网,广域网别离向局域网广域网一体化开展82 .局域网技术分析比较9.异步传输模式(ATM: Asynchronous Transfer Mode)112.1 ATM技术简介11ATM技术的优点123 .VLAN 技术14虚拟网络的定义(Virtual LAN)143.1 VLAN组合的方式151 以交换端口为主(Port-Based) 156 .网络设
23、计原那么18网络设计原那么186.1 网络产品的选择19X交通大学一 ATM 校园网206.2 方案特点22网络基干采用ATM技术227 .XXX机关办公大楼网络系统方案24网络系统设计的目标241.采用先进的通讯设备,建立一个高速,高可靠的网络系统。24主干技术的选择247.2 ATM主干网络设计方案25不仅证明了工BM的技术力量和实施经验是独一无二的,而且再次表达了工BM对用户的一贯的实 用服务承诺。目前ATM用户,广泛分布在政府、金融、教育、制造各个行业。这些实例充分证明了ATM 技术在中国的实用性,也是工BM ATM网络产品实用能力的最好例证。工BM网络产品是目前国内唯一的在ATM领域
24、中拥有庞大用户群的网络产品,累计ATM端口数高达上千个。目前,有代表性用户包括:XXXX交通大学一 ATM校园网XXXX邮电局一ATM广域网XXXX信息中心一 ATM局域网浦东信息中心一ATM局域网农业银行XXXX分行一 ATM局域网农业银行漕河泾分行一ATM局域网宝山钢铁总厂一ATM全厂主干网络XXXX石化总厂一 ATM局域网浙江电视台一ATM局域网南京市供电局一ATM城域网另外工BM公司作为全世界第一大电脑及通讯公司。其售后服务是全世界用户公认的在同 级公司中最好的公司。工BM的工程服务包括硬件及软件服务,在国内设有备件中心,随时为 用户更换零备件。有客户维护中心,能承当保修期和保修期后的
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