弱电智能化项目计算机网络设计方案

弱电智能化项目计算机网络方案

要建立一个具有高安全性、高可靠性的信息化网络平台，使教学和办公等各类信息畅通无阻地传输，就必须提供一个统一、可靠、安全的信息通信平台，支持话音、数据和图像的交换与传输，实现计算机数据、话音、电视会议、图片传输等多种信息通信业务，此外还要具有完备的网络管理系统，实现安全与系统地外网访问。

11.1.2.1.网络拓扑

采用核心和接入二层拓扑结构，通过交换机级连来扩展。在弱电井设置24/48端口的接入层交换机，通过布线系统接入核心交换机（核心交换机连接防火墙与外网），再利用虚拟网技术分配到各网络系统中，内部实现千兆网络线路。

11.1.2.2.网络技术

根据本项目网络线路的复杂性，考虑到今后XXXXX中心网络使用的稳定性和可靠性，我公司将采用以下网络技术：

●使用 VALN 技术进行广播域隔离，抑制广播风暴；

●使用 TRUNK 技术实现 VLAN 跨交换机进行访问；

●STP 技术防止二层环路，避免广播风暴，提高转发效率；

●采用路由技术实现多出口分流；

●采用 P2P 限流技术保护带宽资源。

11.1.2.3.网络技术指标

网络技术指标主要有有时延、吞吐量、丢包率、时延抖动、路由、带宽、响应时间、利用率和效率。其中，时延、带宽、丢包率被作为网络性能测量中最基本的三大指标。

1)时延

时延是从网络的一端发送一个比特到网络的另一端接收到这个比特所经历的时间。

时延分为传播时延、发送时延、重传时延和排队时延。

总的传播时延如下所示：

时延=传播时延+传输时延+排队时延

传播时延=距离/光在媒体中的速度

传输时延=信息量/带宽

为了更好精确地分析 IP 网络时延参数，可将网络时延分为：往返时延：往返时延指的是从网络的一段发送一个消息到另一端，然后该消息再返回到发送端所需要的时间。

单向时延：单向时延指的是从网络的一端发送一个消息在另一端被接收到所需要的时间。在 Intemet 环境下，路由通常存在不对称性，所以以下公式在一般情况下是不成立的：

RTT=2 X OWL

2)吞吐量

吞吐量是单位时间内传输无差错数据的能力，可以使用下面的四种常见的描述参数：

(1)每秒包数

(2)每秒字符数

(3)每秒事务数

(4)每小时事务数

3)丢包率

丢包率是在一定的时段内在两点间传输中丢失分组与总的分组发送量的比率。常见系统的丢包率如下：

①无拥塞时路径丢包率为：0％。

②轻度拥塞时丢包率为：1％~4％。

③严重拥塞时丢包率为：5％~15％。

4)时延抖动

时延抖动是说明从源到目的地的连续分组到达时间的波动的数据量，一般变化量应小于时延的 l％~2％。

5)路由

在 Internet 中，通信网是通过 IP 路由器互联的，路由的选择是非常复杂的，其复杂性体现在如下两个方面：路由选择是网络中的所有相关节点共同协调工作的结果：路由选择的环境往往是在变化的，而这种变化有时无法事先知道。

因此，ip 数据系统被认为是不可靠的、尽力而为的、无连接的分组投递系统。

6)带宽

带宽是网络数据传输的通道宽度的一个度量，带宽通常是以比特/秒(b/s)表示。

7)响应时间

响应时间是从服务请求发出到接收响应所花费的时间。一般来说，用户比较关心这个网络性能参数。影响响应时间的因素为：

(1)连接速度

(2)协议优先机制

(3)主机繁忙程度

(4)网络设备等待时间

(5)网络配置

(6)链路差错率

常见的响应时延包括论询时延、连接时延、等待时延、CPU 时延、网卡时延和物理媒体时延。

8)利用率

利用率是反映指定设备在使用时所能发挥的最大能力的度量。

在网络分析与设计中，通常考虑 CPU 利用率和链路利用率。链路利用率表示能够被有效使用的连接带宽占总带宽的百分比。如线路最大的带宽为：

64Kb/s X 32=2.048Mb/s，如果只是仅有 8 个通道有效，则当前利用率仅达到最大带宽的 25％：

64Kb/s X 8=512Kb/s

IEEE 通过对 CSMA/CD 的研究提出了：共享式以太网的平均利用率不超过 37％。

如果某段网的利用率超过这个值，那么该网段就必须分成多个共

享网段或交换网段。这是设计应有的约束条件。

9)效率

网络效率表明了为产生所需的输出，要求的系统开销。它明确了发送通信需要多大的系统开销，不论这些系统开销是否由冲突、差错、重定向或确认等原因所致。

11.1.2.4.网络设计原则

●经济实用性原则:系统建设首先要从系统的实用性角度出发，用户

内部的信息传输都将依赖于计算机网络系统，所以系统设计必须具有很强的实用性，满足不同用户信息服务的实际需要，具有很高的性能价格比，能为多种应用系统提供强有力的支持平台。

●安全性原则:网络系统的数据和文件多数要求具有安全性，能防止

系统外部成员的非法侵入以及操作人员的越级操作，保证信息系统的正常使用。因此，系统本身要有较高的安全性，对使用的信息进行严格的权限管理，在技术上提供先进的、可靠的、全面的安全方案和应急措施。同时符合国家关于网络安全标准和管理条例。整个网络的设计充分体现防窃听、防窃取、防攻击、防侵入，具备对入侵者监视和跟踪技术。

●可靠性原则:系统设计在设备的选择和关键设备的互联时，应尽量

提供充分的冗余备份，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。

●成熟和先进性原则:系统平台所采用的设备和技术一定要体现成

熟性和先进性，系统结构设计、系统配置、系统管理方式等方面采用国际上先进同时又是成熟、实用的技术。成熟性是指技术稳定、用户多、推广使用的时间比较长;先进性是指选用的产品和技术是目前市场上的主流技术。

●开放性和规范性原则:系统设计所采用的技术和设备应符合国际

标准、国家标准和业界标准，为系统的扩展升级、与其他系统的互联提供良好的基础。在设计时，要求提供开放性好、标准化程度高的技术方案;设备的各种接口满足开放和标准化原则。

●可扩充和扩展化原则:所有系统设备不但满足当前需要，并在扩充