一个四层大楼的网络拓扑项目设计方案

一个四层大楼的网络拓扑项

目设计方案

第一章引言

近几年来 , 随着企业数据通信业务以及相关的融合业务的迅猛发展 , 以太网交换机作为不可或缺的关键设备不仅在数量上获得了极大的提高 , 而且在质量、性能等方面不断完善。企业的信息应用正在全面走向宽带化和融合化 ,在这一背景下 , 传统的实现简单连接和数据传输功能的以太网交换机已成为过去 , 纵观当前整个发展趋势 , 我们发现以太网交换机正朝着高速化、智能化的方向前进。

首先, 速度是我们衡量网络性能的一个重要标准 , 从而也就成为以太网交换机等设备发展的一个重要方向。从最初的百兆到千兆再到万兆 , 以太网不断满足着人们快速增长的需求, 给人们带来超乎寻常的体验。目前 ,人们对带宽的要求正在迅速提高 , 如迅猛发展的存储网络必需的海量数据传输通道 ; 大量高带宽汇聚的城域网络 ; 不断丰富的宽带应用所需的带宽支持；大型金融机构的数据集中；企业核心业务、ERR CRM等复杂的应用扩展。今天, 千兆为骨干、百兆为接入的主流结构 ,将逐渐向万兆为骨干、千兆为接入的结构过渡。

其次是智能化 , 这里所指的智能化不仅包括交换机设备智能化的管理 , 还包括它们对越来越多的智能业务的支持。随着网络部署新应用和融合多业务的需求日益迫切 , 单一交换机需要拥有丰富的功能以提供更多的支持 , 与此同时 , 复杂的网络环境加剧了网络管理的难度 ,通过智能交换设备进行网络的集中管理 , 不仅简化了管理步骤 ,而且降低了部署和维护的成本。从目前的市场发展趋势来看 , 智能交换机的需求量有了明显上升 ,越来越多的用户更愿意将智能交换机作为设备采购的首选。现在 , 越来越多的网络厂商更加注重交换设备的管理性能和功能融合，QoS、单一 IR地址管理、远程控制等功能成为智能交换机不可或缺的重要特性。

为了承载远程教学、呼叫中心、视频会议、VoIP语音服务、VOD视频点播等对带宽和

时延敏感的应用，智能化的以太网交换机还提供了丰富的QoS策略，保证了关键业务的快

速、及时转发。流量访问控制、速度限制、远程管理等智能管理特性都成为以太网交换机帮助用户提升网络运行效率的重要因素。

此外, 以太网交换机越来越多地融入路由功能。以往 , 大家习惯将交换机看作基于局域网技术的一种设备 , 认为只有在局域网上 , 才考虑使用交换机 , 如果要与广域网互连 , 那就是路由器的事情。实际上，随着ASIC技术和网络处理器的不断发展成熟以及网络逐渐被IP 技术所统一 , 以太网交换技术已经走出了当年“桥接”设备的框架 , 可以应用到汇聚层和骨干层,路由器中所具有的丰富的网络接口 , 在目前的交换机上已经可以实现 ; 路由器中拥有的丰富的路由协议 , 在交换机中也得到大量的应用 ; 路由器中具有的大容量路由表在交换机中也可以实现。

对于整个以太网来说 ,它正在从企业级应用进入电信市场 , 出现了“电信级以太网” 的概念和相关的解决方案。电信业务的转型是电信级以太网产生的最大动力。首先,IPTV 、三网融合等业务是当下最热门的应用 ,而以太网对于承载这些业务将非常胜任 , 在市场空间越来越广阔的今天 ,电信级的以太网就成为关键 ;其次, 以太网越来越多地应用于家庭用户和企业用户的业务融合方面 , 打包式的业务组合是现在运营商开展的重点 ;最后, 在 IMS 技术中,用以太网可以承载无线网络底层的 IP 传输。

总的说来，端到端的服务质量QoS可靠性、网络安全性、扩展性以及网络管理能力等是电信级以太网的主要特征。首先，服务质量QoS方面,早期的以太网在局域网主要承载数据业务,因此不需要差异化的服务质量保证。但是电信网络要求承载综合业务 ,传统以太网这种不区分流量类型的“尽力而为”机制难以保证语音和视频等实时业务的质量。其次 , 在网络的安全性方面，一些基本功能开始引入电信级以太网，比如能够支持VPN和防火墙，有效隔离其承载的各种业务网等。再者 ,可靠性方面,传统的以太网使用链路聚合和生成树协议进行保护 , 链路聚合耗费大量的线路和端口资源 , 在链路出现故障时恢复时间都在秒级,远远不能满足电信级网络的要求。采用 MPLS RPF等技术,以太网可以同时具备快速修复故障能力。例如 ,RPR 的空间重用技术、公平机制增强了传统以太网的功能 , 甚至可以组成环网拓扑,利用千兆或万兆以太网接口互连 ,组成高容量的环网链路 ,通过环路检测等技术实现保护倒换。另外 , 网络管理方面 , 以太网原来主要用于小型局域网环境 , 其网络管理工具不足以支持公用电信网所必需的网络围管理和视野。最后 , 以太网交换机的光口是以点到点方式直接相连的 , 不具备置的故障定位和性能监视能力 , 使以太网中发生的故障难以诊断和修复。发展到现在 ,电信级以太网已经能够提供完善强大的网管功能 ,并能提供端到端的统一网管能力、集群管理能力、堆叠管理以及可视化图形管理能力。除了常规的配置、监控、用户数据采样分析等 , 完善的网络管理还能自动发现网络故障 , 并能及时恢复 , 自动发现新加入的业务节点 ,配置端到端的业务 ;网管还能够测量端到端的性能 ,实时掌控网络的运行情况。

这些都是要建立在一个完善的网络设计上面的，所以本文将通过某企业的一个四层大楼的网络拓扑设计的探讨一下。

第二章计算机网络基础

要进行网络拓扑的设计，就要先了解一下计算机网络的基础知识。计算机网络中不但有硬件，还有大量的软件。

2.1计算机网络概述

计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、管理软件及通信协议的协调下，实现资源共享和信息传递的的巨大系统。

简单地说，计算机网络就是通过电缆、线或无线通讯将两台以上的计算机互连起来的集合。

计算机网络的发展经历了面向终端的单级计算机网络、计算机网络对计算机网络和开放式标准

化计算机网络三个阶段。

计算机网络通俗地讲就是由多台计算机（或其它计算机网络设备）通过传输介质和软件物理（或逻辑）连接在一起组成的。总的来说计算机网络的组成基本上包括：计算机、网络操作系统、传输介质（可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输介质就是看不见的电磁波）以及相应的应用软件四部分。

2.1.1 计算机网络的发展

事实上计算机网络是二十世纪 60年代起源于美国 , 原本用于军事通讯 , 后逐渐进入民用 , 经过短短 40 年不断的发展和完善 , 现已广泛应用于各个领域 , 并正以高速向前迈进。 20 年前, 在我国很少有人接触过网络。现在 ,计算机通信网络以及 Internet 已成为我们社会结构的一个基本组成部分。网络被应用于工商业的各个方面 , 包括电子银行、电子商务、现代化的企业管理、信息服务业等都以计算机网络系统为基础。从学校远程教育到政府日常办公乃至现在的电子社区 , 很多方面都离不开网络技术。可以不夸地说 , 网络在当今世界无处不在。随着计算机网络技术的蓬勃发展 ,计算机网络的发展大致可划分为 4 个阶段。

第一阶段:

诞生阶段 20世纪 60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美围 2 000 多个终端组成的飞机定票系统。终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘，无CPU和存。随

着远程终端的增多，在主机前增加了前端机（FEP）。当时，人们把计算机网络定义