基于无阻塞网络的校园专用小交换机的设计精要.docx

前 言 当今的世界正从工业化社会向信息化社会转变。 一方面，社会经济已由基于资源的经济逐渐转向基于知识的经济， 人们对信息的需求越来越迫切， 信息在经济的发展中起着越来越重要的作用，信息的交流成为发展经济最重要的因素。 另一方面，随着计算机、网络和多媒体等信息技术的飞速发展， 信息的传递越来越快捷， 信息的处理能力越来越强， 信息的表现形式也越来越丰富， 对社会经济和人们的生活产生了深刻的影响。 这一切促使通信网络由传统的电话网络向高速多媒体信息网发展。随着学校教育手段的现代化，很多学校已经逐渐开始将学校的管理和教学过程向电子化方向发展，校园网的有无以及水平的高低也将成为评价学校及学生选择学校的新的标准之一，此时，校园网上的应用系统就显得尤为重要。一方面， 学生可以通过它在促进学习的同时掌握丰富的计算机及网络信息知识， 毫无疑问，这是学生综合素质中极为重要的一部分；另一方面，基于先进的网络平台和其上的应用系统， 将极大的促进学校教育的现代化进程，实现高水平的教学和管理。 一、用户需求分析 在校园网络中，视频、音频、数据集于一身，如果保证不了高带宽、又多种视频、音频、数据流混杂在一起进行传输， 就没法对流做出最高优先级和次高优先级及底优先级的分类，这样就不能保证重要业务的畅通， 造成网络延迟、服务不可用。所以要想真正改变网络的效率，更有效的保证应用服务的运营，需要通过端到端的 QOS，智能到边缘的方式来保证。通过智能到边缘， 端到端的应用方式，可以减少对网络核心设备的消耗，这样保证了网络的有效畅通。 可以对园区网应用中的， 多媒体视频点播服务、数据备份服务、 文献传递服务、 E-mail 服务、数据库服务器等服务。对不同服务流进行详细的分类，划分优先级，以及尽可能地避免发生拥塞。同时保证网络的高效运行，充分利用现有的带宽。 二、网络拓扑设计及原则 （一）拓扑设计 局域网采用星型网络拓朴结构， 星型拓朴结构为现在较为流行的一种网络结构， 它是以一台中心处理机 （通信设备） 为主而构成的网络， 其它入网机器仅与该中心处理机之间 2 有直接的物理链路， 中心处理机采用分时或轮询的方法为入网机器服务， 所有的数据必须经过中心处理机。 由于所有节点的往外传输都必须经过中央节点来处理，因此，对中央节点的要求比较高。 （二）设计原则 根据校园网的总体需求， 结合对应用系统的考虑， 本次网络建设的设计目标是： 高性能、高可靠性、高稳定性、高安全性、易管理的万兆骨干网络平台。 我们遵循以下的原则进行网络设计： 1. 实用性和经济性 网络建设应始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则，建设的万兆骨干网络平台，保护用户的投资。 2. 先进性和成熟性 网络建设设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。不但能反映当今的先进水平， 而且具有发展潜力， 能保证在未来若干年内占主导地位，保证贵校网络建设的领先地位，采用万兆以太网技术来构建网络主干线路。 3. 可靠性和稳定性 在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及保修能力等方面着手， 确保系统运行的可靠性和稳定性， 达到最大的平均无故障时间， 锐捷网络做为国内知名品牌， 网络领导厂商， 其产品的可靠性和稳定性是一流的。 4. 安全性和必威体育官网网址性 在网络设计中， 既考虑信息资源的充分共享， 更要注意信息的保护和隔离， 因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境， 采取不同的措施， 包括端口隔离、 路由过滤、防 DDoS 拒绝服务攻击、防 IP 扫描、系统安全机制、多种数据访问权限控制等，锐捷网络充分考虑安全性，针对的各种应用，有多种的保护机制，如划分 VLAN 、IP/MAC地址绑定（过滤）、ACL、路由过滤、防 DDoS 拒绝服务攻击、防 IP 扫描、802.1x 认证机制、SSH 加密连接等具体技术提升整个网络的安全性。 5. 可扩展性和可管理性 由于信息技术和人们对于新技术的需求发展都非常迅速，为了避免不必要的重复投资，我们必须选择具有一定扩展能力的设备， 能够保证在网络规模逐渐扩大的时候， 不需要增加新的设备， 而只需要增加一定数量的模块就行。 最好能够做到在网络技术进一步发展，现有模块不支持新技术的情况下，只需要更换相应模块，而不需要更换整个设备。 三、网络方案设计 （一）网络结构分析 1．骨干层 网络中心节点及其它核心节点作为校园网络系统的心脏，必须提供全线速的数据交换，当网络流量较大时， 对关键业务的服务质量提供保障。 另外作为整个网络的交换中心，在保证高性能、无阻塞交换的同时，还必须保证稳定可靠的运行。由于校园网建设最终必将采用万兆技术，因此需要考虑到核心设备对万兆的支持能力。 综上所述，