河南气象局设计书Word格式.docx
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二、主设备间设在七层,二、五、十一、十四层各有一个子设备间。
主设备间到子设备间(垂直干线子系统)布设多模光纤,子设备间到各信息点(水平子系统)布设超五类双绞线。
所有服务器、核心网络设备全部集中在七层,一般情况下,局域网所有工作站仅访问七层的服务器。
三、整个网络系统采用以太网技术。
在建网经费允许的情况下,原则上网络主干(主设备间到子设备间)采用千兆以太网,分支网络(子设备间到各信息点)采用快速交换以太网。
具体设计中,若全部采用100M带宽交换到桌面所需经费太多,可以根据应用的重要程度和带宽需求,混合使用100M带宽和10M带宽。
四、具体端口需求(端口数可以根据设备情况适当调整):
1、一、二、三层属低级应用,约需20个端口,主要采用10Mbps端口。
2、四、五、六层属中级应用,约需60个端口,可以采用10Mbps和少量100Mbps端口。
3、七、八、九层属高级应用,约需140个端口,应提供一定数量的100M端口。
4、十、十一、十二层属中级应用,约需60个端口,可以采用10Mbps和少量100Mbps端口。
。
5、十三、十四、十五层属低级应用,约需20个端口,主要采用10Mbps端口。
五、网络管理
提供方便、快捷、有效的网络管理系统。
六、需要5台中档PC服务器、1台10KVAUPS
第二章系统设计思想
一个实际、有效的网络系统应具有以下性能:
·
实用性
安全可靠性
开放性
可维护性
可扩充性
因此,本系统的设计主要依据以下几个方面的内容:
1、针对河南气象局局域网的应用特征,构造高效、实用的网络:
由于河南气象局的业务特点,导致该网络的主要任务是进行大量的数据传输,随着业务数据的不断增加,对数据传输网络带宽的需求将日益增大;
同时多媒体技术的发展要求我们在考虑数据传输的同时也要考虑对视频、音频信号的传输能力。
2、使用应用最广泛的流行技术,以保证网络的健康生存:
任何一个网络的建设都不是短时间内能够发挥效力的,在网络建好后的相当一段时间内都会有新的业务随着网络的发展而发展,而巨大的工程量和庞大的业务系统又迫使我们只能对网络进行逐步的改进,而不能一下全部废弃;
这就要求我们在选择网络设备时要选择具有生存能力和技术发展前景的产品,以保证日后升级和扩展的需要。
3、构造尽可能简单的网络:
在满足业务需求的前提下,从物理上和逻辑上都应选择尽可能简单的网络方案,复杂的技术无论在实现上还是维护上都是一种巨大的风险,对于实用的业务网络尤其应避免风险;
在网络技术的选择上,网络拓扑结构上,网络协议上都应尽可能与应用系统吻合,以求得最简单、有效的解决方案。
4、要有高度的容错能力:
我们设计的是一个持续运行的业务网络系统,任何网络故障都会给应用带来不可估量的后果,因此在网络设计中,应尽可能地保证网络系统的容错能力,及可修复能力。
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;
为应用系统提供最大的保障。
5、在保证应用及发展的前提下尽可能地减小投资:
我们所设计的网络为应用网络,目的是为各种应用系统提供网络服务,在保证应用与发展的前提下,不必将有限的资金投入到昂贵的新技术中。
第三章网络系统设计说明
本章主要从网络的连接性、扩展性、对应用系统的支持、容错能力、可管理性等几个方面进行说明。
在本系统中,我们采用三家网络厂商的产品进行网络设计,共有三套网络配置供选择,这三家网络厂商分别为Nbase、Cisco和Intel。
主要内容如下:
·
网络拓朴结构及设备配置
网络设计特点
VLAN及多层交换功能
选用Nbase公司的产品
网络拓扑结构如图
(一)所示。
图
(一)河南气象局网络拓朴图——Nbase产品
1、在气象局大楼的第七层主设备间配置一台千兆位骨干交换机(核心交换机)GFS3012,构成网络交换核心,配置一台NH2012,五台NH228,为七、八、九层各信息点提供百兆和十兆端口:
GFS3012选装一个四口千兆光纤模块,提供对五层、十一层设备间的千兆接入。
GFS3012选装一个十六口10/100M自适应模块,提供对七层设备间其它交换机的百兆接入。
GFS3012提供一定数量的百兆端口连接信息点。
NH2012提供百兆上连速率和一定数量的百兆端口连接信息点
NH228提供百兆上连速率和一定数量的十兆端口连接信息点。
在主设备间提供:
四口千兆光纤端口
四十八口百兆端口
一百二十口十兆端口
2、在第五层、第十一层子设备间分别配置一台骨干网接入设备(第二级交换机)NH2012,以千兆速率与核心交换机相连,分别配置三台NH228为四、五、六层和十、十一、十二层各信息点提供百兆和十兆端口主要提供:
NH2012选装一个千兆上连光纤模块,提供千兆上连速率接入骨干网。
NH2012为第三级交换机提供百兆速率接入。
NH2012提供一定数量的百兆端口连接信息点。
在两个子设备间分别提供:
一个千兆上连端口
十六个百兆端口
七十二个十兆端口
3、在第二层、十四层子设备间分别配置一台工作组交换机(第三级交换机)NH228:
百兆上连端口,提供百兆上连速率接入骨干网。
提供一定数量的十兆端口和少量的百兆端口。
两个百兆上连端口
二十四个十兆端口
技术特点:
1、提供高带宽
核心交换机GFS3012、第二级交换机NH2012均可提供千兆带宽连接,当整个网络满负荷运转时,骨干网最大带宽需求为8Gbps,实际提供带宽为8Gbps,从理论上说刚好满足最大带宽需求,但是在实际应用中,在第二级、第三级交换机内部至少要处理20%的数据,骨干网实际最大带宽需求为6.4Gbps,骨干网实际提供带宽满足应用要求。
下列情况在网络满负荷时会产生瓶颈:
由于第三级交换机NH228只提供一个百兆口连接至第二级交换机NH2012,提供最大带宽为200M,当NH228下的站点访问NH2012百兆口所接的服务器时最大带宽需求为680M,网络满负荷时会产生瓶颈。
当NH228下的站点访问NH228百兆口所接的服务器时提供最大带宽为200M,最大带宽需求为480M,此时也会产生瓶颈。
2、虚拟网络技术(VLAN)
NBASE网络产品强大的VLAN功能为网络的设计与实现提供了有力的支持,VLAN的主要功能有如下几方面:
同一端口可以同时属于不同VLAN;
此特性可保证公用系统可与任何应用系统联接,而各应用系统之间可以相互分隔。
在一个端口具有多个VLAN时可对不同的VLAN提供不同的优先级服务。
整个网上的任意两个端口(不在同一交换机上)之间可以处于同一VLAN(NH228不支持此功能,NH228划分VLAN不能跨交换机);
此功能可以保证处于不同交换机端口上的同一单位或同一系统可以构成一个封闭的网络,提高网络的灵活性和安全性,而且由于减少了以太网的广播,大大提高了网络效率。
可以针对不同的源-目标MAC地址、协议、VLAN-ID,端口或其任意的组合划分VLAN;
并为不同的VLAN设置不同的服务优先级,提供Qos服务。
基于第三层的VLAN可以针对不同的协议划分VLAN,它根据接收包的类型如IP、IPX、Appletalk等不同协议自动划分VLAN
3、第三层交换技术(Layer3Switching)
由硬件支持的第三层交换功能;
直接置于GFS3012中的第三层交换,解决了多年来一直困绕着交换技术的主要难题,大大提高网络效率,可以上百倍地提高网络的吞吐量,并将网络时延缩短到纳秒级,抛弃了传统的路由器方式。
GFS3012中的第三层交换技术为Layer3Routing/DirectIP。
其特点为:
提供IP网络的线速交换,能采用各种数据交换速度(100M/1000M)
支持多种网络技术,如以太网(Ethernet)、快速以太网(FastEthernet)、千兆以太网(GigabitEthernet)、FDDI、令牌环网(TokenRing)
提供广播隔离,消除广播风暴。
支持标准IP管理工具。
提供高级别的安全控制。
4、良好的扩展性能
GFS3012、NH2012、NH228上具有空置插槽,以便将来系统的扩展升级用。
Nbase网络设备配置清单:
使用单位
产品型号
产品描述
数量
主设备间
(七层)
GFS3012BU/R
ChassiswithredundantpowersupplyandManagementControlCard-Bundled
1
EM3012GE/SX/M
4-Port1000Base-SX(850nm);
(MM,0-300m)
EM3012-16TP
16-Port10/100Base-TXAutosensing
NH2012R
8-port10/100autosensingportswithtwouplinlkslots+redundantpowersupply
NH2002MP
2-port10/100Base-TXAutosensingports
2
NH228X-10
2410Base-Tports+210/100Base-TXAutosensingportsandasingleuplinkslot
5
NH202x-MP
Dual10/100Base-TXAutosensingports
子设备间
(五层)
NH2002/GE/SX/M
GigabitEthernet1000Base-FX(850nm);
(MM,0-300m)
2410Base-Tports+210/100Base-TXAutosensingportsandasingleuplink
3
(十一层)
(二层)
(十四层)
选用Intel公司的产品
网络拓朴结构图如图
(二):
图
(二)河南气象局网络拓朴图——Intel产品
1、在气象局大楼的第七层主设备间配置一台千兆位骨干交换机(核心交换机)ES1000SRP,构成网络交换核心,配置一台ES550T,六台ES51OT,为七、八、九层各信息点提供百兆和十兆端口:
ES1000SRP提供七端口千兆光纤接口,提供对五层、七层、十一层设备间的千兆接入。
ES550T选装一个千兆上连模块,提供千兆上连速率接入骨干网。
ES550T为第三级交换机提供百兆接入速率和一定数量的百兆端口连接信息点
六台ES510T以堆叠方式提供百兆上连速率和一定数量的10/100M自适应端口连接信息点。
七口千兆光纤端口
一百五十二口10/100M自适应端口
2、在第五层、第十一层子设备间分别配置一台骨干网接入设备(第二级交换机)ES550T,以千兆速率与核心交换机相连,分别配置三台ES510T为四、五、六层和十、十一、十二层各信息点提供百兆和十兆端口主要提供:
ES550T选装一个千兆上连光纤模块,提供千兆上连速率接入骨干网。
ES550T为第三级交换机提供百兆速率接入。
ES550T提供一定数量的百兆端口连接信息点。
ES510T提供百兆上连速率和一定数量的十兆端口连接信息点。
八十口10/100M自适应端口
3、在第二层、十四层子设备间分别配置一台工作组交换机(第三级交换机)ES510T:
在两个子设备间分别提供二十四口10/100M自适应端口
核心交换机ES1000SRP、第二级交换机ES550T均可提供千兆带宽连接,当整个网络满负荷运转时,骨干网最大带宽需求为8Gbps,实际提供带宽为8Gbps,从理论上说刚好满足最大带宽需求,但是在实际应用中,在第二级、第三级交换机内部至少要处理20%的数据,骨干网实际最大带宽需求为6.4Gbps,骨干网实际提供带宽满足应用要求。
由于第三级交换机ES510T只提供一个百兆口连接至第二级交换机ES550T,提供最大带宽为200M,当ES510T下的站点访问ES550T百兆口所接的服务器时最大带宽需求为460M,网络满负荷时会产生瓶颈。
当ES510T下的站点访问ES510T百兆口所接的服务器时提供最大带宽为200M,最大带宽需求为460M,此时也会产生瓶颈。
Intel网络产品强大的VLAN功能为网络的设计与实现提供了有力的支持,IntelVLAN的主要功能有如下几方面:
整个网上的任意两个端口(不在同一交换机上)之间可以处于同一VLAN(ES1000SRP、ES510T、ES550T均支持此功能);
直接置于ES550T中的第三层交换,大大提高网络效率,用于实现跨多个网段的分布式路由功能,可以上百倍地提高网络的吞吐量,保证以线速传输主干网上的数据流。
由Intel公司提供逐个信息包layer3交换技术,在网络上经历了成功和失败的多次尝试,使用已接受的规范和技术,不需对已有的网络进行大规模的修改。
它能使公司的高端路由器和交换机可以从可得到的升级产品中获益,可以把初始投资和所有风险降到最低。
Intel公司的layer3交换技术解决方案采用专有的应用程序整体化电路(ASIC)用于把路由器的功能融合到交换机中,由于交换功能由一个单独的ASIC执行,交换和路由过程都以峰值的速度进行,并不互相干扰对方的性能。
这样就得到了一个快速、经济的layer3交换技术解决方案。
Intel公司的layer3交换技术提供广播隔离,消除广播风暴,持标准IP管理工具,提供高级别的安全控制。
ES1000SRP、ES550T、ES510T上具有空置插槽,以便将来系统的扩展升级用。
而且都具有堆叠扩充能力。
Intel网络设备配置清单:
ES1000SPR
7-portIntelExpressGigabitSwitchwithoneuplinlkslots
ES1000RPS
RedundantPowerSupplyforExpressGigabitSwitch
ES550T
8-portIntelExpress550TRoutingSwitchwithtwouplinkslots
ES550MSX
1000SXMediaModulefor500seriesSwitch
ES510T
24-port10/100Base-TXAutosensingportsSwitchwithtwouplinkslots
6
ES500MSM
MatrixModulefor500seriesSwitch
ES500MSI
StackInterfaceModulefor500SeriesSwitch
Intel网络设备配置清单续
选用Cisco公司的产品
一、设计思想:
▪系统采用千兆位骨干网络,利用不同性能、不同特性的设备构造成一个树型结构的网络;
▪系统分为骨干网络和接入网络,骨干网络构成网络的核心,同时提供100Mbps的100BASE-TX接入端口,接入网络通过100Mbps的全双工以太网与骨干网络连接,提供10Mbps的10BASE-TX接入端口;
▪系统以业界最新进成熟的CISCO网络产品构造,采用第三层交换的核心技术,所有设备提供基于策略的VLAN技术及QoS服务;
▪系统中每一设备的每一个端口都可以技术VLAN划分,整个网络中的任意两个端口或几个端口之间可以构成一个VLAN;
▪所有VLAN之间的访问控制可以由网络管理平台任意配置,由中心可以管理网络的访问权限及网络性能。
二、设备配置说明:
1、七层主设备间:
配置CISCO5509核心交换机,配置双电源系统及第三层路由交换模块,支持全网的基于策略的VLAN划分及路由策略,同时可以控制网络的访问权限;
该交换机中配置96个10/100Mbps自适应以太网接口,每个端口都支持ISL协议,同时配置了48个10BASE-TX以太网接口,用于联接较低速率的工作站;
交换机中配置了三个千兆以太网光纤接口,一个与中心机房设备联接,另外两个端口分别与5层和11层的CISCO2948联接,构成千兆位的核心。
2、七层设备间同时配置一套CISCO网管系统平台,该系统运行于NT平台上,可以实现整个网络的配置、监视、控制等一系列功能,以图形化的界面实现全部功能。
3、五层及十一层设备间的配置:
第5层及第11层采用同样的配置构成网络的骨干,第层配置一台CISCOCATALYST2948具有千兆位上联接口的48个100BASE-TX以太网交换机,利用其中的一个端口与一台本设备间的1924以太网交换机联接,以提供了24个10BASE-TX以太网接口,这样在四、五、六层和十、十一、十二层分别提供了47个100BA
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