校园网组网方案
在教学教育领域,资源共享、教学网络化、办公自动化无疑是大势所趋,为了让师生之间、教工之间达成互联互通,很多中小学校、大学都需要急需建立校园网,然而在校园局域网建设方面,由于各学校的情况不同,应用方向也有差异,导致在建设方案上有一定的区别,但归根结底,校园局域网的基本方案都相似,因此在部署校园局域网时,很多学校部署校园网方案时都会遇到类似的问题,为了校园内外\"班班通\"、\"室室通\"、\"校校通\"的目的,我们需要掌握校园的的施工、联网、使用与调式等知识,并对不同方案的部署情况进行详细思考,根据学校对信息点的安排和网络应用的需求,制定合理的校园网总体建设规划和实施方案,甚至需要解决一些部署后的实际问题,以满足目前校园局域网的实际应用需求。
我们采用的设计模式是:三个设计层次、以及环状+星型的连接方式。
网络骨干层技术的发展
随着网络技术的发展,针对网络骨干层的技术也越来越多,通过以上拓扑图,介绍一下目前比较流行的有以下几种方式:
万兆以太网技术
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班 级:07电子商务 姓 名:陈文娟 学 号:20074205055
万兆以太网是基于IEEE和IETF的标准,提高了带宽,同时保持了可行的成本结构。由于万兆以太网已经成为一种标准,可以用同一种介质令OSI结构第2层的局域网、城域网和广域网成为一体。
标准的以太网带宽从十兆和百兆,到千兆以太网(GbE),而目前达到万兆以太网(10GbE)。由于有了802.1q或802.1p等IEEE标准的支持,现在的以太网更加稳健,更具弹性。例如,网络管理员可以采用802.1q创建拥有独立广播域的网络\"拟用网\"。这种部署方式使网络管理员能够根据组织和业务领域很轻松地描绘他们的网络。同样,提供城域服务的运营商已经采用802.1q来分离每个客户,同时802.1p提供了一种运行低延迟VLAN服务(例如语音)的方法。
此外,由于万兆以太网技术采用802.1w或快速生成树(RSTP)协议,提高了网络弹性和从网络故障中快速恢复的能力。在光纤被割断时,其网络恢复时间可以达到毫秒级。
联想通过提供线速输入数据速率限制和输出数据速率限制增加了以太网的可用带宽,即在10/100BaseTx端口上的带宽细化可至125Kbps而千兆以太网端口上带宽细化可至1Mbps。由于支持各种介质和带宽细化,增加了部署不同类型以太网服务的灵活性。同时网络产品的端口对端口延迟低于10微秒,因而整体网络延迟低于212微秒。基于这一点,电信公司就可以有能力推出对延迟很敏感的IP语音(VoIP)服务,以及诸如多点到多点等其它网络服务。
由于万兆以太网目前已经在国际上形成标准,各打著名厂商的万兆以太网产品技术已经开始与国际标准保持一致,应此万兆以太网的兼容性与扩展能力将像千兆以太网和快速以太网技术一样,形成一个国际上广泛应用与各厂家相互兼容的局面
千兆以太网技术
千兆以太网提供1000Mbps的原始带宽,并与现在广泛使用的10/100Mbps以太网标准兼容,在提供10倍于快速以太网的性能的同时价格却并不高,显著提高了系统的性能价格比。千兆以太网产品已经支持了Qos/Cos,并且提供了很大的带宽,拥有传输声音、图象、多媒体数据等的潜能。尤其是千兆以太网同样采用以太网的冲突检测机制,延续了TCP/IP等网络协议在以太网上的成熟应用,使得网络的升级和维护简单,保护了用户的投资。
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千兆以太网目前已有成熟的、统一的传输介质标准,可以保障各厂商间的产品互操作性。与快速以太网相比较,千兆以太网建设成本较高,主要采用光纤做为传输媒介。
ATM
异步转移模式ATM是新一代网络交换技术,它选择固定长度的短信元作为信息传输的单位(53字节),因而缩短了信元的处理时间,有利于高速传输。同时,ATM按先到先服务的规则分配信道,不同类型的服务都可复用在一起,从而提高了网络带宽的有效使用率。ATM的所有信息在最低层是以面向连接的方式传送的,适合于传送实时性数据,同时ATM又可工作于统计方式,支持突发型数据。因此,ATM特别适合于有多种不同类型数据同时高速传输的场合,适合于大型网络的建设。但ATM网络的建设费用和维护费用都非常高,ATM协议较为复杂,建立在ATM上的应用难以发展,而无论是目前的MPOA(Multi Protocol Over ATM)或LANE(局域网仿真)都无法使TCP/IP及其他网络协议体现ATM的QoS特性,同时由于ATM为信元传输,IP包在ATM上的损耗也很高,通常为22%。因此,ATM网络系统的优点在目前的计算机数据传输中难以体现,不建议用户采用ATM。
网络接入层技术的发展
当前,针对局域网接入技术,国际标准组织和主要设备厂商广泛支持了各类以太网技术(包括快速以太网和千兆以太网)和ATM(异步传输模式)技术。
以太网技术
以太网具有价格低、可靠性高、可扩展性好、易于管理等优点。 以太网络交换是在传统的共享以太网上发展起来的,因此具有成熟的技术基础。以太交换的核心是以太网交换机,利用它的高速数据交换传输的能力,解决了共享环境中由于数据传输冲突而导致的阻塞。
快速以太网
快速以太网是1995年推出的,它几乎完全继承了以太网的技术,使用与之相同的CSMA/CD协议,且帧格式及帧大小也完全与以太网相同,为以太网提供了平滑、无需中断的升级方法,使以太网成为可伸缩的网络。
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快速以太网在传输类型上是一种基于冲突检测机制的网络,快速以太网提供100M带宽,端口到端口的100M交换,完全可以满足事务性数据处理和基本的多媒体业务。快速以太网技术成熟,产品丰富,被众多厂家支持,可采用双绞线、多模和单模光纤作为其传输介质,是目前应用范围最广的网络类型,具有投资少、适用范围广等优点,特别适合于用作大型网络的接入链路。
目前,用于客户端的网络接入还是以太交换和快速以太交换技术为主。在大型网络中,通常采用主干交换机带接入交换机的星型拓扑结构,用于网络骨干的技术主要为千兆、ATM以太交换和快速以太交换。
方案特点: 高带宽
联想天工网络设计的方案采用千兆主干,百兆到桌面的成熟模式,核心交换机采用两台具有强大数据处理转发能力的联想核心交换机,配合联想天工全千兆交换机,采用链路聚合(link Aggregation)技术,使得网络主干的传输带宽全双工模式下达到4Gbps,接入层交换机联想天工2924G采用内臵的千兆电口千兆上联到汇聚交换机,上行带宽全双工达到2G,整个网络全面升级,主干带宽比原有网络扩展20倍。
高可靠
联想核心交换机采用了全冗余设计,支持双管理模块以及双交换矩阵,而且每一个管理模块都支持双重操作系统以及双重配臵参数映像,同时采用了的双电源采用负载均分的供电方式,不但实现了冗余,避免了其他厂家采用N+1备份电源出现的单个电源供电的负载过大,电压易波动影响芯片处理转发等缺点。如果出现系统操作失误或者配臵信息误删,冗余技术可以立即将备份的操作系统和配臵信息恢复,避免了意外出现后重新进行繁琐的安装配臵,大大降低了维护使用的成本。同时可以进行热插拔冗余的电源风扇以及模块,不影响网络使用。
安全性
联想核心交换机将防黑客DDOS攻击以及防病毒(如蠕虫)等功能集成在交换机的硬件中,改变了传统安全产品软件实现防护从而造成了系统资源的耗费、效率低下等缺点。利用交换机的专用芯片实现网络的安全功能,同时检测攻击不会影响网络使用速度。
可扩展性
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根据网络的应用规模,该方案可以在相当长的一段时间内满足网络扩容的需求,设备的使用年限可以大大延长,今后的网络升级只需要添加相应的模块,不用重新设计网络和添加核心设备,同时本方案将原有的分支骨干退到接入级用作接入级交换机,这样都很好的保护了用户对网络的投资。
超前设计 万兆技术
以太网技术是一个更新较快,发展迅速的技术,任何一个不提供向后兼容的设备都具有短暂的生存周期,面临快速的淘汰,如同10M网卡已经被慢慢的挤出桌面应用一样,而10/100M的网卡统治了整个桌面世界一样, 使得用户先期购买10M网卡的投资化为乌有。能够提供10/100M,100/1000M,1G/10G的接口的设备都能够获得较长时间的应用,联想Extreme 6808提供了最新的10G接口卡,在体系架构设计之初完全考虑到技术更新以及网络应用快速的发展趋势,可以使得用户今后只需要添加10G板卡就可以将网络平滑的升级到万兆,而原有网络的设备无需做任何更改。
IPv6技术
32位的IPv4地址理论上可以提供40亿个网络地址,而根据RFC3194规范,实际只能提供2.5亿左右的地址资源。而且这些地址资源大部分都集中在美国。中国目前有4500万以上的网民,却只有2400万个IPv4地址,也就是说我们许多人上网是与别人共用一个“身份”,这在很大程度上限制了人们的网上活动。网络地址的短缺已迫在眉睫,IPv6应运而生。随着互联网应用类型日趋复杂,终端形式特别是移动终端更加多样化,全球独立IP地址的提供必将面临沉重的压力。根据IETF的估计,基于IPv4的地址资源将会在2005年枯竭,而IPv6的128位地址格式可以支持的IP地址数量为10亿的平方,这足以为地球上的每粒沙子都分配一个地址,从而彻底解决地址枯竭的问题。所以对于今天我们设计的网络来说,一定要面向未来的应用,以至于技术的发展不会被淘汰已有的设备,能够平滑的接入到下一代的互联网。
线速Qos技术
未来IP网络上承载多媒体的语音和视频业务已经是大势所趋,未来的以太网一定是多种业务融合的网络,网络上也要看展多种视频和语音的业务,突发的非典疫情又促使基于IP的视频会议系统应用迅速发展。这对IP网络的稳定性和可靠性提出了更高的要求,越来越多的政府机构为了提高办公效率、节约办公费用,已经部署了视频会议系统,这就要求整个网络能够提供足够的带宽以及端到
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端的Qos来保证视频传输的效果,实现端到端的Qos,这对网络的交换和路由设备提出了更高的要求。
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