小型计算机局域网的构建.doc

【应用案例】 某学校欲构建校园网，学校有几栋建筑包括图书馆、实验楼、教学楼、宿舍楼、食堂等需纳入局域网，各楼之间的距离为500米。学校要使用网上教务管理系统及网上教学辅助系统。网络中心可设在教学楼的一层，图书馆、实验楼和教学楼为信息点密集区。 决定组网技术 组网技术选择是逻辑网络设计的中重要组成部分。组网技术选择主要是局域网类型的选择，局域网类型多种多样，如以太网、令牌环网、无线局域网等。在组网技术选择时，需要从其中选择出符合要求的合适的局域网类型。 （3）确定拓扑结构 确立网络的拓扑结构是整个网络方案规划设计的基础，拓扑结构的选则往往和地理环境分布、传输介质、介质访问控制方法，甚至网络设备选型等因素紧密相关。局域网常见的拓扑结构有星型、总线型、环型网络和树型。 选择拓扑结构时，应该考虑的主要因素有以下几点： ①费用。不同的拓扑结构所配置的网络设备不同，设计施工安装工程的费用也不同。 ②灵活性。在设计网络时，考虑到设备和用户需求的变迁，拓扑结构必须具有一定的灵活性，能被容易地重新配置。此外，还要考虑信息点的增删等问题。 ③可靠性。 在快速交换以太网和千兆以太网占主导地位的今天，计算机局域网和城域网一般采用星型或树型拓扑结构及其变种。 星型网络必有一个中心节点，所有数据都要通过中心节点交换，因此中心节点是星型网络的核心层。 树型结构是星型结构的扩展，顶层节点负荷较重，属于核心层，但如果设计合理，可以将一部分负荷分配给下一层节点，因此树型结构多出了一个汇聚层。 校园网络信息点较多且比较分散，从可靠性和易维护的角度考虑采用树型拓扑结构。 分层设计方法 在网络结构设计中一般采用分层设计思路。网络系统被分为不同层次，层次之间既相对独立又互相关联，这就是层次模型网络结构设计。规模较大的网络通常呈倒树状分层拓扑结构，分成核心层、汇聚层和接入层3部分，如图11-1所示。 图11-1 网络分层结构 ①接入层 接入层为用户提供接入网络的服务，多指建筑物中同一层的网络。一般情况下接入层的网络分段是基于组织结构的，也就是根据计算机网络所属不同部门进行分段。 接入层的主要功能是为最终用户提供对网络访问的途径，主要提供带宽共享、交换带宽、MAC层过滤和网段微分等功能。 ②汇聚层 汇聚层是将多个接入层连接起来的网络部分，多指一个建筑物内各楼层网络之间的连接。 汇聚层主要提供如下功能：地址的聚集、部门和工作组的接入，广播域、组播传输域的定义，VLAN分割，介质转换和安全控制等。 ③核心层 核心层是整个局域网的骨干，因此又称骨干网，核心层是连接各汇聚层网络部分，在空间上多是指连接不同建筑物，不同地点的网络部分。 核心层为下两层提供优化的数据转移功能，它的作用是尽可能快地交换数据包而不涉及具体数据包的运算。核心层还包括IP路由配置管理、IP组播、静态VLAN、生成树、设置陷阱和警报、RMON监控管理以及服务器群的高速连接等。 网络核心层的主要工作是交换数据包，核心层的设计应该注意两点： ①不要在核心层执行网络策略：所谓策略就是一些设备支持的标准或系统管理员定制的规划。 ②核心层的所有设备应具有充分的可到达性 按照分层结构设计网络拓扑结构时，应遵守以下两条基本原则： （1）网络中因拓扑结构改变而受影响的区域应被限制到最小程度。 （2）路由器应传输尽量少的信息。 大学园区网络系统构造一个既能覆盖本地又能与外界进行网络互通、共享信息、展示学校的计算机校园区网，应选用技术先进、具有容错能力的网络产品，在投资和条件允许的情况下也可采用结构容错的方法。应完全符合开放性规范，将业界优秀的产品集成于该综合网络平台之中。同时具有较好的可扩展性，为今后的网络扩容作好准备。采用多种网络技术，做到集数据、图像、声音三位一体，提高校园管理效率、降低校园信息传递成本。设备选型上必须在技术上具有先进性，通用性，且必须便于管理、维护，应具备未来良好的可扩展性，可升级性，保护投资。 本案例中校园比较大，建筑楼群多、布局比较分散。因此在设计校园网主干结构时既要考虑到目前实际应用有所侧重，又要兼顾未来的发展需求。主干网以中控室为中心作为核心层，几个主干交换节点为汇聚层，包括中控室、实验楼、图书馆、教学楼、宿舍楼，接入终端用户交换机为接入层交换节点。 通过以上设计分析，网络设计方案如图11-2所示。 图11-2 校园网络拓扑图 组网技术选择 （1）接入层 接入层根据具体需要可选用的网络有标准以太网、快速以太网、令牌环网、无线局域网等。如果对信息和网络实时性要求不高，可选用标准以太网，最大信息传输率为10Mbps；如果对信息传输率要求较高，可选用快速以太网，提供100Mbps的带宽，甚至更高可选用千兆以太网等；如果对网络的实时性要求比较高，可选用令牌环网，但是令牌环网增加删除节点操作较复杂，选用时