三河洲小区网络方案设计.docx
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三河洲小区网络方案设计.docx
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三河洲小区网络方案设计
xxxxx计算机学院
《计算机网络工程课程设计》报告
题目三河洲花园小区网络方案设计
班级
组长
成员
指导教师
完成时间
一、引言·························································2
二、系统分析·····················································2
三、系统设计·····················································7
四、总结··························································
一、引言
当今社会已经步入信息化时代,信息就成为了社会经济发展的核心内容,信息化毫无疑问是世界发展的潮流!
计算机得网络化是推动信息化、数字化和全球化的综合信息系统,基于计算机网络的各种网络应用系统通过在网络中对数字的综合采集、存储、传输、处理和应用、而把全球范围把人类社会拉得更为紧密而不可分。
因此,计算机网络注定会成为21世纪全球信息社会的基础设施。
二、系统分析
1、需求分析
花园小区作为人们的主要居住地,人们对小区的网络信息化的要求势必会随着技术发展而变得越来越高。
花园小区宽带网络作为接到小区用户的高速网络,其建设目标是为广大是,住户提供高速网络宽带,丰富社区活动与网络教育。
其速率应该足以支持视频等多媒体的使用,通常至少是2Mbps。
1.1建筑范围(三河洲花园小区)
基本情况:
三河洲花园位于市区河滨西路九龙河、南山河与清水河交汇处,东南朝山,植被茂盛,自然环境优美,绿树成荫。
项目用地位于云浮市城区南部,基地东面是公路局宿舍,总用地面积91000平方米,总建筑面积(未包括地下车库)208052.1平方米,共分两期开发,总投资人民币3.0亿元。
小区多高层并举,A~E五个区共28幢住宅楼,每幢楼结构相似,分为三个单元,每个单元二十一层,每层两户,外加一幢综合功能楼(体育楼+物业管理办公楼,位于运动功能区E区)。
1.2应用需求
通过小区网络的建设,除了可以满足居民稳定高速访问Internet以外,还应该提供丰富的社区活动等功能以促进小区的和谐。
具体如下:
社区管理和服务与电子商务
基于小区的物业管理与服务能在网上完成的这种特性,小区计算机网络为社区服务(包括医疗,物业管理等一系列项目)和电子商务提供了很好的应用平台。
网络教育
在宽带的条件下,许多教育内容可以通过多媒体的方式来传输,从而充分发挥了网络的优势,使教育的内容更加丰富多彩,更易于理解和接受。
为人们提供了更多的教育机会,使我们随时随地都能接受教育资源。
娱乐
娱乐项目包括娱乐信息、视频点播(VOD)、网络游戏等等。
从现在社会发展趋势来看,娱乐将是一个最大的消费市场。
人们在家庭生活中60%--70%的时间会用于娱乐活动。
1.3网络需求
网络需求要考虑网络本身和网络管理员的需求,要求网络易于管理,其中包括网络的拓扑结构、联网软件、网络互连设备等等。
所有网络设备均可用相匹配的网管软件进行监控、管理和设置。
网络设备要求具有高的可靠性和可升级性,能够适应用户的数量扩展,能够保证未来网络的升级时的平稳过渡,提供足够的带宽,以适应社区网上信息结构多样化;网络必须安全可靠,应有一定的防范、安全机制,防止被破坏、滥用。
1.4计算机平台需求
由于每种计算机硬件和软件的特性都会影响到网络,所以我们收集统计了小区上每台连接到网络的计算机得详细信息(包括CPU,内存,操作系统等)。
结果如下:
桌面计算机:
主流的操作系统:
WindowsXP、Windows7
服务器:
网络操作系统:
WindowsServer2003、Linux
2、建筑物及其信息点分布
2.1建筑物分布
A~D四个区共28幢住宅楼,每幢楼结构相似,分为三个单元,每个单元七层,每层两户。
每一个区内建筑楼距为20m,各区相距最近30m最远50m。
2.2信息点分布
楼号
层数
单元数
户数(/层)
信息点数
备注
A1
21
3
2
128
每幢楼宇预备两个信息点。
中心机房设在B5第五层的最左端。
A2
21
3
2
128
A3
21
3
2
128
A4
21
3
2
128
A5
21
3
2
128
A6
21
3
2
128
A7
21
3
2
128
B1
21
3
2
128
B2
21
3
2
128
B3
21
3
2
128
B4
21
3
2
128
B5
21
3
2
128
B6
21
3
2
128
B7
21
3
2
128
C1
21
3
2
128
C2
21
3
2
128
C3
21
3
2
128
C4
21
3
2
128
C5
21
3
2
128
C6
21
3
2
128
C7
21
3
2
128
D1
21
3
2
128
D4
21
3
2
128
D5
21
3
2
128
D6
21
3
2
128
D7
21
3
2
128
综合功能楼
5
1
/
40
合计信息点总数为3624个
三、系统设计
1、设计概要
1.1建设目标
小区网络是一个基于电话,数据,图文,影像于一身的高带宽,混数据流的传输系统。
为了保证重要数据的畅通,不造成网络延迟,服务不可用,就要从根本上考虑系统的传输能力。
高度可靠、充分灵活、管理足够方便,设备变动时应有足够的灵活性、管理性的方便性、易于升级,这是布线系统优化必须考虑到的问题关键。
从而做出最优方案,确保校园网络的通畅是布线设计最根本的目的。
结合对应用系统的考虑,本次小区网络的建设目标是:
高性能,高可靠,高稳定性,高安全性,易管理的网络平台。
1.2建设原则
根据小区的特点以及组网的要求,需做到:
(1)先进性:
小区网的建设应本着设计思想先进,软硬件设备先进,网络结构先进,开发工具先进的原则进行,选用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品。
(2)实用性:
建网时应充分考虑利用和保护现有资源,充分发挥设备效益,能使用户最方便地实现各种功能,注重实效的方针。
(3)开放性:
系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口,以利于网络的维护、扩展升级及外界信息的沟通。
(4)灵活性:
采用积木式模块组合和结构化设计,使系统配置灵活,满足逐步到位的建网原则,使网络具有强大的可增长性和强壮性。
(5)发展性:
网络规划设计既要满足用户发展在配置上的预留,又能满足因技术发展需要而实现低成本扩展和升级的需求。
(6)可扩展性。
网络规划设计应满足学校长远发展的需求,能够满足因网络技术发展扩展和升级的要求。
(7)可靠性:
具有容错功能,管理、维护方便。
对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析,确保系统运行可靠。
为了保证网络链路冗余性,建议网络实施过程中启用备份线路,出现故障后可随之顶替。
(8)可管理性:
当然先进的设备必须配合先进的管理和维护方法,才能够发挥最大的作用。
(9)安全性:
提供多层次安全控制手段,建立完善的安全管理体系,防止系统数据的窃取、篡改和丢失数,有可靠的有防病毒功能。
(10)使用性:
要保证中文界面功能完善,界面友好,兼容性强。
(11)抗干扰性:
能满足当地的环境、气候条件,抗干扰能力强。
(12)经济性:
投资合理,有良好的性能价格比,坚持实用经济的原则建设网络平台,保护用户投资。
1.3总体技术思路
根据需求分析可知,该小区网要求覆盖小区的所有居民楼,要求数据、图形、图像、语言、视频等信息都能在网络上高效快速地传输,考虑需求分析中随时随地满足小区居民上网需求,在网络设计时将小区分为主干网和各个子网,主干带宽1000Mbps,子网带宽100Mbps,网络支持VLAN管理、IP组播、第三层交换以及多种路由协议;在网络技术选型上,采用目前主流的快速以太网技术。
(1)网络结构:
主干网采用第三层交换的千兆高速以太网,子网为第二层的千兆和百兆交换的快速以太网,桌面实现第二层交换的百兆或千兆接入。
在网络拓扑结构方面,选用分层树型拓扑结构,将小区网整体规划分为核心层和汇聚接入层两个逻辑层次。
各建筑物之间采用光纤进行互连,楼内采用超5类非屏蔽双绞线布线。
全网设一个核心层接点,位于网络中心。
小区内所有主干线路均汇聚在此节点,同时网络中核心骨干节点也是小区的唯一出口。
(2)网络设备:
汇聚接入层交换设备位于各建筑物的中心单元的顶层的弱电设备间,提供一组48口的RJ-45端口,端口带宽为10/100Mbps,汇聚接入层交换设备与核心层的连接通过千兆光口相连。
全网的主干链路包括网络中心到汇聚接入层的线路。
还有各种网络应用服务器;路由器;UPS电源;若干台微机及各种备份设备;
(3)软件选择:
电子邮件系统、网管软件、自动备份软件、办公自动化软件及其它网络应用和开发软件。
2、具体设计
2.1拓扑图设计
总体拓扑图
典型网络拓扑图(A1幢)
注解:
楼层功能
采用三层网络结构:
核心层、楼栋汇聚层和楼层接入层。
采用交换以太网方式,布线全部用超五类系统。
2.2设备品牌选择
(1)接入层设备选型
接入层设备选型为:
华为S2352P-EI。
(2)汇聚层设备选型
汇聚层设备选型为:
锐捷RG-S5760-24GT/4SFP。
(3)核心层骨干网络设计
核心层骨干网络设备选型为:
锐捷RG-S6810。
(4)防火墙选型
防火墙选型为:
思科ASA5540-K8。
(5)路由器选型
连接防火墙和外网的路由器选型为:
思科(CISCO)3945/K9。
(6)网卡:
选用D-LINK网卡,DGE-550T,千兆以太网,传输速率:
10/100/1000Mbps,总线类型:
PCI,网络标准:
IEEE802.310Base-T、IEE,传输介质:
4对5类非屏蔽双绞线(UTP),网线接口:
RJ—45,远程唤醒:
支持,全双工,星型拓扑结构。
(7)服务器和工作站:
服务器选用戴尔PowerEdge刀片式服务器,基于可靠标准的产品组合,提供灵活性和各种选项,包括DellPowerConnectTM以太网刀片式服务器I/O交换机模块,降低传统外部交换机电缆和组件通常产生的复杂性、费用和潜在故障。
工作站选用IBM、DELL(戴尔)、HP(惠普)这些公司的中,高挡产品。
(8)应用软件:
选用国产小区管理信息系统,VOD视频点播系统等。
(9)线缆:
选用安普产品
(10)网络管理系统:
聚生网管小区宽带网络管理
聚生网管系统主要集成了以下功能:
①P2P下载和P2P视频的限制功能。
聚生网管系统是大势至(北京)软件工程有限公司推出的国内最专业的封堵P2P软件的网络管理系统;聚生网管采用了独创的P2P协议报文解析和过滤技术,并采用了业内领先的“虚拟网关”技术,在小区的网络管理中心的任意一台电脑部署,不需要对网络结构做任何调整就可以有效控制整个小区的家庭用户的P2P软件的过量使用,较之于那些采用交换机做端口镜像、代理服务器或者HUB的监控模式,部署更为简单,同时也更为有效(因为上述模式的是一种旁路模式,只能对HTTP、TCP协议的报文进行控制,无法打断基于P2P、UDP协议的报文,从而也就无法控制P2P软件);同时,那些需要安装客户端软件的网络管理系统也太适合在小区网络管理中采用,因为不可能去给每个家庭用户安装客户端软件,所以靠这种模式控制P2P软件是不太现实的。
具体在小区的网络管理中,完全封堵P2P软件的使用也不尽合理。
在聚生网管系统集成了六层分层过滤的技术,我们可以针对P2P软件设置适度的过滤层数,在允许家庭用户使用P2P软件的同时,又要限制其速度,防止其无限制地占用带宽资源。
聚生网管目前可以有效限制的P2P软件有:
BitComet(比特彗星)、eMule(电骡)、eDonkey(电驴)、Poco/PP点点通、Kamun(卡盟)、迅雷、Vagaa(哇嘎画时代)、Kugoo(酷狗)、Baidu下吧、BitSprit(比特精灵)、μTorrent、百宝、Shareaza(Raza)、aBitCool(网酷)、Tuotu(脱兔)、PPLive、PPFilm(皮皮影视)、PPVOD(PP点播)、PPStream(PPS网络电视)、QQLive(QQ直播)、ViviPlay(TVKoo网络电视)、UUSee(悠视网网络电视)、CoolStreaming、沸点网络电视、PPMate(网络电视)、猫眼宽频、TVAnts(电视蚂蚁)、超级旋风、网际快车、网络蚂蚁、脱兔等等。
通过对这些P2P软件进行适度的控制,可以大大减轻因为P2P软件的使用而拖累整个小区宽带的畅通,从而可以消除小区宽带过量占用的主要因素,为小区网络资源的分配提供了可能。
② 限制某些过量占用带宽的网络游戏、在线视频。
当前,越来越多的网络游戏、在线视频采用P2P技术,对带宽的占用也十分惊人,而且很多家庭用户在玩网络游戏、看在线视频的现象非常普遍,所以对网络游戏、在线视频的管理也十分必要。
但是,正如对P2P软件一样,我们也不能完全封堵这些网络游戏软件和在线视频,否则可能会直接引发家庭用户的不满。
一种合理的方式应该是:
对各个家庭用户的带宽进行管理,可以允许其玩网络游戏、观看在线视频,但是不能限度地占用带宽资源,而必须限定在一个适度的范围内进行,从而既保证了家庭用户的这些上网行为,又不至于影响到其他用户的上网。
③ 对小区用户的上网行为进行智能化管理。
聚生网管集成了对局域网主机的带宽管理,运行小区宽带的管理员而各个家庭用户指定上网的带宽,从而保证各个家庭用户都能合理、均衡上网;同时,聚生网管系统还实现了对带宽的智能控制,也就是说,如果聚生网管发现了家庭用户在进行P2P下载,那么就自动限制其带宽到一个合理的范围内,从而对其过量占用带宽进行适当的约束;而当用户停止使用P2P工具之后,则其带宽就会恢复到正常限定的带宽大小,同时,正常限定的带宽应该比发现P2P下载时带宽的值要大,这样就会对家庭用户的上网行为进行引导,让其明白,如果进行P2P下载则带宽就会下降,反映在上网速度上也会减慢;而如果其不进行P2P下载,则其带宽就会加大,上网速度就会明显加快。
聚生网管对带宽进行这样限制的目的就是考虑到如果家庭用户进行合理的上网,则其占用带宽即便某个时刻很大,也是瞬时的,不至于让其他家庭用户感觉有明显的影响,所以对其常规带宽的限制范围较大,这样也使得各个家庭用户相对有较高的上网速度;而如果是P2P下载,由于这种行为可以持续很长时间,会给其他家庭用户造成较为明显的影响,故而其带宽的设置应该较小,防止引发其他家庭用户的不满。
2.3综合布线系统设计方案
(1)布线系统概述
布线系统是构成网络为基础的应用系统的重要部分。
布线系统是网络的基础,一个好的布线系统不但可以充分发挥网络设备的性能,它还应该能够为整个应用系统提供长达20年甚至更长时间的发展潜力充分保护用户的投资。
对于布线系统,目前主要存在两种模式:
传统的布线模式和结构化的布线模式。
传统布线系统,是指采用不同的传输媒介、对多个子系统进行独立布线。
这给建筑物从设计到今后的管理都将带来一系列的弊端。
机构化布线系统,指在综合考虑到一幢楼或楼群中的语音、数字、视频、图像等多种需求的基础上进行的布线系统设计。
此次所采用的是结构化的布线模式,结构化的布线模式是一套开放的布线模式,可以支持所有的数据、语音设备及各种通信协议,同时,由于结构化的布线模式充分考虑了通信技术的发展,设计时有足够的技术储备,能充分满足用户长期的需求,应用范围十分广泛。
(2)三河洲花园小区网络综合布线的需求分析
网络系统的正常运行主要取决于两个方面:
网络设备和网路管理。
对于此次设计的校园网网络系统,采用综合布线系统能够很好的满足需求,特别是从计算机网络系统可靠运行的角度来讲,布线系统的可靠性决定了网络系统通信信道的可靠性,他是计算机网络系统可靠运行的前提,整个布线系统主要包含光纤网络和室内的综合布线系统。
根据三河洲小区的要求,各个分区建筑之间的光纤布线较多,所以总的原则上,需要按照结构化的布线模式的设计规范,在有的方面要根据实际的需求进行相应的变更,满足实际的业务网络需求,使得该部分布线系统能够实现结构化的布线模式的基本功能,又能结合实际情况,做到经济实用。
本网布线建设中我们综合考虑以下的要求。
在进行综合布线时要结合一下各点需求。
1各区的综合布线采用光纤布线系统;
2从结构化的布线模式的特点出发,在居住区的综合布线采用在每栋楼中设立配线间,全楼布线采用集中管理。
(1)工作台区子系统的设计
信息插座到终端设备这个区域称为工作区子系统.它包括有连接软线、适配器和其他电子器件。
由于工作区子系统的设计与用户的终端设备有关。
本设计中工作区子系统为数据的应用,信息点分布情况暂为我们所统计的数量,施工按实际情况定,信息点数见下表:
序号
地点
楼层数
数据信息点
数据跳线
1
A1
21
128
128
2
A2
21
128
128
3
A3
21
128
128
4
A4
21
128
128
5
A5
21
128
128
6
A6
21
128
128
7
A7
21
128
128
8
B1
21
128
128
9
B2
21
128
128
10
B3
21
128
128
11
B4
21
128
128
12
B5
21
128
128
13
B6
21
128
128
14
B7
21
128
128
15
C1
21
128
128
16
C2
21
128
128
17
C3
21
128
128
18
C4
21
128
128
19
C5
21
128
128
20
C6
21
128
128
21
C7
21
128
128
22
D1
21
128
128
23
D2
21
128
128
24
D3
21
128
128
25
D4
21
128
128
26
D5
21
128
128
27
D6
21
128
128
28
D7
21
128
128
29
综合功能楼
5
20
40
居民区A~D区信息点一共有3584个,运动功能区E区40个
我们选取安普(AMP)高性能超5类非屏蔽电缆,它性能成熟稳定,满足用户的多方面性能要求,品牌也值得信赖。
我们还选取安普超五类非屏蔽模块,采用紧凑外形的SL外观设计,可以增加插座端口密度,从而支持高密度安装,使用安普专用的SL工具,使安装更简单、更一致。
(4)水平子系统
它由UTP组成,目的是将干线子系统线延伸到用户工作区,当需要更宽带宽应用时,采用,采用光缆。
在布线时应该遵守能暗埋决不明走,线盒必须使用标准件,严格按照国家有关标准执行。
水平区子系统提供垂直干线子系统到水平子系统之间的连接。
既从工作区信息出口延伸至每层的分配线间的水平双绞电缆及信息插座。
对于所有直接做到信息终端的信息点,数据信息点我们选择了的超5类信息模块;选择双口面板将信息点固定在墙面上,安装方便简单,性价比高,这对维护保养及其重要。
水平电缆选用超5类UTP双绞线。
我们选用康普超五类模块,它满足T-568A超五类传输标准,符合T568A和T568B线序,适用于设备间与工作区的通讯插座连接。
外形紧凑,有通用线序标签清晰注于模块上,便于准确、快速地完成端接,扣锁式端接帽确保导线全部端接并防止滑动。
AMPNETCONNECT增强5类系统是本行业的高性能5e系统,超过目前所有拟议中的5e类和1000BASE-T规范满足综合布线系统设计要求的高速,高性能符合UL认证要求具有优异的传输性能支持1000Base-TX标准,支持1000Mbps的传输速率。
安普面板用于固定信息模块,单孔款式,便于使用,安装简单。
(5)垂直干线子系统
垂直主干布线系统的功能在于提供主楼内MDF与IDF之间内部连接,用于传输数据和语音。
干线子系统包括如下两项:
①供各条干线接线间之间的电缆走线用的竖向或横向通道。
②主设备间与计算机中心间的电缆。
垂直干线系统的结构是一个星状结构,它负责把各个管理的干线连接到设备间。
确定从管理间到设备间的干线路由由,应选择干线段最短、最安全和最经济的路由,在大楼内通常有如下两种方法。
电缆孔方法:
干线通道中所用的电缆是很短的管道,通常用直径为10cm钢性金属管做成。
它们嵌在混凝土地板中,这是在浇注混凝土地板时嵌入的,比地板表面高出2.5~10cm。
电缆往往捆在钢绳上,而钢绳又固定到墙上已铆好的金属条上。
当配线间上下都对齐时,一般采用电缆孔方法。
电缆井方法:
电缆井方法常用于干线通道。
电缆井是指在每层楼板上开出一些方孔,使电缆可以穿过这些电缆并从某层楼伸到相邻的楼层。
电缆井的大小依所用电缆的数量而定。
与电缆孔方法一样,电缆也是捆在或箍在支撑用的绳上,钢绳靠墙上金属条或地板三角架固定住。
离电缆井很近的墙上立式金属架可以支撑很多电缆。
电缆井的选择性非常灵活,可以让粗细不同的各种电缆以任何组合方式通过。
电缆井方法虽然比电缆孔方法灵活,但在原有建筑物中开电缆井安装电缆造价较高,它的另一个缺点是使用的电缆井很难防火。
如果在安装过程中没有采取措施去防止损坏楼板支撑件,则楼板的结构完整性将受到破坏。
在多层楼房中,经常需要使用干线电缆的横向通道才能从设备间连接到干线通道,以及在各个楼层上从二级交接间连接到任何一个配线间。
横向走线需要寻找一个易于安装的方便通道,因而两个端点之间很少是一条直线。
(6)管理子系统
管理子系统包括配线间及相应配线设备。
各分配间是垂直子系统和水平子系统的结合点,对各个子系统的信息分配起管理作用。
由交连、互连的配线架以及相关跳线组成,用于端接和管理水平线缆和垂直主干缆,并连接和管理数据和话音传输。
在设计配线间的位置时,应在楼栋的中部位置设立,以保证楼内最远的信息点到配线间的线缆铺设距离不超过90米,故建议每栋楼在中间地段设立配线间。
管理子系统设置在楼层配线房间,是水平系统电缆端接的场所,也是主干系统电缆端接的场所;由大楼主配线架、楼层分配线架、跳线、转换插座等组成。
用户可以在管理子系统中更改、增加、交接、扩展线缆,用于改变线缆路由。
建议采用适合的线缆路由和调整间组成管理子系统。
管理子系统提供了与其他子系统连接的手段,使整个布线系统与其连接的设备和器件构成一个有机的整体。
调整管理子系统的交接则可安排活重新安排线路路由,因而传输线路能够延伸到建筑物内部各个工作区,是综合布线系统灵活性的集中体现。
管理子系统的3中应用是:
水平/干线连接;主干线系统互相连接;如楼设备的连接。
线路的色标标记管理可在管理子系统中实现。
1管理间系统设备部件
现在,许多大楼在综合布线时都考虑在每一层楼都设立一个管理间,用来管理该层的信息点,摈弃了以往几层共享一个管理间子系
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- 河洲 小区 网络 方案设计