華中科技大學(xué)校園網(wǎng)建設(shè)方案

1、/trade/7/78798.html華中科技大學(xué)校園網(wǎng)建設(shè)方案2007-8-10 作者：3com 點(diǎn)擊進(jìn)入論壇需求分析 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)采用ATM主干，其傳輸速率為155Mbps。隨著校園網(wǎng)用戶數(shù)目與新的應(yīng)用需求不斷增加，特別是網(wǎng)上多媒體及遠(yuǎn)程教育應(yīng)用的展開，對校園網(wǎng)主干帶寬提出了新的更高的要求，因此希望： 1、新的校園主干采用具有第三層交換功能的千兆位以太網(wǎng)（Gigabit Ethernet）以滿足廣大用戶的各種要求。 2、新的主干建設(shè)應(yīng)能保護(hù)校園網(wǎng)的已有投資，要求與原有ATM校園網(wǎng)實(shí)施最佳連接，并提供新校園網(wǎng)的管理方案與管理策略。 3、新的主干設(shè)備應(yīng)能滿足1

2、0，000用戶接入訪問的要求。 4、支持IP多目廣播（Multicast）與服務(wù)質(zhì)量（Qos）或服務(wù)類型(CoS)，滿足遠(yuǎn)程教育的需求。 5、支持虛擬網(wǎng)絡(luò)（VLAN）。 6、網(wǎng)管軟件應(yīng)具備對接入層交換設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程可操作的能力（如在網(wǎng)絡(luò)中心對接入交換機(jī)進(jìn)行針對端口IP過濾條件的遠(yuǎn)程設(shè)置）。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 華中科技大學(xué)校園網(wǎng)是一個(gè)滿足數(shù)字、語音、圖形圖象等多媒體信息，以及綜合科研信息傳輸和處理需要的綜合數(shù)字網(wǎng)，并能符合多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，體系結(jié)構(gòu)符合國際標(biāo)準(zhǔn)或事實(shí)上的國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如TCP/IP），同時(shí)能兼容已有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。 先進(jìn)性技術(shù)上的先進(jìn)性將保證處理數(shù)據(jù)的高效率、系統(tǒng)工作的靈活性、網(wǎng)絡(luò)的可靠性，

3、技術(shù)上的先進(jìn)性也使系統(tǒng)的擴(kuò)充和維護(hù)變得十分簡單。 可靠性網(wǎng)絡(luò)骨干線路的冗余備份、網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備的冗余備份和電源冗余備份等方面保證華中科技大學(xué)校園網(wǎng)的可靠性。 開放性和可擴(kuò)充性主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型及其模塊、插槽個(gè)數(shù)、管理軟件和網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)，以及技術(shù)的開放性和對相關(guān)協(xié)議的支持等方面，來保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開放性和擴(kuò)充性。 可管理性網(wǎng)絡(luò)管理基于SNMP，并支持RMON和RMON2，以及標(biāo)準(zhǔn)的 MIB。利用圖形化的管理界面和簡潔的操作方式，合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃策略，提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能。一體化的網(wǎng)絡(luò)管理使網(wǎng)絡(luò)日常的維護(hù)和操作變得直觀，便捷和高效。 安全性 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部公共網(wǎng)之間的互聯(lián)，利用VLAN/

4、 ELAN防火墻等對訪問進(jìn)行控制，確保網(wǎng)絡(luò)的安全。 實(shí)用性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在性能價(jià)格比方面充分體現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)用性，既要采用先進(jìn)的技術(shù)，又能在經(jīng)費(fèi)允許的條件下實(shí)現(xiàn)建網(wǎng)目標(biāo)。校園網(wǎng)骨干的技術(shù)選型 千兆以太網(wǎng)Gigabit Ethernet核心 千兆以太網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)從100Mbps升級到1Gbps，融合了兩種技術(shù)，即IFFF802.3以太網(wǎng)和ANSIX3T11光纖通道。 協(xié)議架構(gòu)千兆以太網(wǎng)是在利用了光纖通道的高速物理接口同時(shí)，又保留了IEEE 802.3以太網(wǎng)幀格式，具備對已安裝介質(zhì)的向后兼容性，并利用了全/半雙工載波偵聽（CSMA/CD）傳輸機(jī)制。傳輸介質(zhì)與物理接口 目前千兆以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)包括兩種標(biāo)

5、準(zhǔn)：IEEE 802.3Z和IEEE 802.3AB。 IEEE 802.3Z：1000BASELX(單?；蚨嗄?、1000BASTSX（多模）、 1000BASE CX（屏蔽銅纜）；IEEE 802.3AB 1000BASET（非屏蔽兩絞線）。千兆以太網(wǎng)接口載體是由千兆接口轉(zhuǎn)換器（GBIC）實(shí)現(xiàn)的。其中包括短波（SX），長波（LX），LH和銅纜(CX)物理接口。服務(wù)類型（CoS）和服務(wù)質(zhì)量(QoS)Gigabit Ethernet 除了提供高帶寬以外，千兆以太網(wǎng)也支持以太網(wǎng)的服務(wù)類型和服務(wù)質(zhì)量保證相關(guān)協(xié)議，如IEEE 802.1P，IEEE 802.1Q，IEEE 802.3X，IEEE80

6、2.3AB和資源預(yù)留協(xié)議（RSVP）等關(guān)鍵協(xié)議。 IEEE 802.1P使得以太網(wǎng)能夠及時(shí)響應(yīng)獨(dú)立端站主機(jī)對網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的某個(gè) QoS（服務(wù)質(zhì)量）請求，該標(biāo)準(zhǔn)界定了組播（Multicast）分組管理。IEEE 802.1P還包括了最新定義的通用分配注冊協(xié)議（GARP），它專用于GARP的特定應(yīng)用，如GARP組播注冊協(xié)議（GMRP），GARP WAN注冊協(xié)議（GVRP），GMRP為組播MAC地址分組提供了注冊服務(wù)。從而保證以太網(wǎng)上的多媒體應(yīng)用需求。 IEEE 802.1Q已建立起了基于標(biāo)準(zhǔn)的VLANs，該標(biāo)準(zhǔn)以幀標(biāo)簽機(jī)制為基礎(chǔ)，適合于以太網(wǎng)，快速以太網(wǎng)，令牌環(huán)和FDDI，也為交換機(jī)和路由器提供一種使

7、VLAM標(biāo)簽化的方法。保證了多廠商的VLAN兼容性，GVRP已由IEEE 802.1Q支持，它提供了VLAN成員的注冊服務(wù)。 IEEE 802.3X 是以太網(wǎng)的一種流控機(jī)制。當(dāng)客戶終端向服務(wù)器發(fā)出請求后，自身系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生擁塞環(huán)境中，它會向服務(wù)器發(fā)出一種暫停幀，以延緩服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸。千兆比設(shè)備對該機(jī)制的支持，補(bǔ)充了千兆比以太網(wǎng)的控制功能。 IEEE802.3AB的標(biāo)準(zhǔn)支持在5類非屏蔽雙絞線上,傳輸千兆比以太網(wǎng)。 RSVP-資源預(yù)留協(xié)議, 以太網(wǎng)通過在幀位中標(biāo)記數(shù)據(jù)流類型，使網(wǎng)絡(luò)在傳輸中識別其優(yōu)先級別，以保證高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)流優(yōu)先占用帶寬資源，彌補(bǔ)以太網(wǎng)對延時(shí)敏感的應(yīng)用支持的不足。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型-

8、3Com千兆比以太網(wǎng)相關(guān)協(xié)議，因此，華中科技大學(xué)千兆以太網(wǎng)設(shè)備采用了3Com網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。主要設(shè)備如下： l千兆骨干網(wǎng)交換機(jī)采用2臺3Com的核心交換機(jī) （16-Slot Gigabit Base System） l接入局域網(wǎng)交換機(jī)采用3Com的SuperStack II 3900、SuperStack II 3300FX、SuperStack II 3300 l樓層局域網(wǎng)交換機(jī)/集線器采用3Com 的SuperStack II Switch630、 SuperStack II 1100 l網(wǎng)絡(luò)管理軟件采用3Com的Transcend? Enterprise Manager lModem池（訪問服

9、務(wù)器）采用3Com的 SuperStack II Remote Access System 1500設(shè)計(jì)方案方案拓?fù)鋱D采用層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)是便于網(wǎng)絡(luò)管理，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)t文件（附）。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成性能，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D見pp1、辦公樓/計(jì)算機(jī)中心（核心交換機(jī)）- 3Com 核心交換機(jī) 網(wǎng)絡(luò)中心（辦公樓/計(jì)算中心）采用兩臺交換容量為48G的3Com核心交換機(jī)作中心交換機(jī)。核心交換機(jī)之間通過兩條1000M以太網(wǎng)線路連接起來，采用Port Trunking技術(shù)，可將兩條線路整合起來從而增加交換機(jī)之間的連接帶寬，且兩條線路彼此互為備份并負(fù)載均衡。倘若任何一條千兆線路連接出現(xiàn)故障，則自動切換到

10、另一條線路上去。 考慮到二層的中心主干作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的樞紐，它承擔(dān)了全網(wǎng)樓層之間網(wǎng)絡(luò)的全部通信業(yè)務(wù)量，負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)、配置和管理，它是否安全可靠關(guān)系到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性。3Com 核心交換機(jī)配置了容錯(cuò)而又負(fù)載均衡的雙電源，備份三層交換模塊和時(shí)鐘控制模塊。兩臺3Com核心交換機(jī)共提供單模1000Base-LX端口10個(gè)，多模1000Base-SX端口12個(gè)，三層交換模塊帶12口10/100BaseTX 2個(gè)。2、南一樓（分布層交換機(jī)/接入層交換機(jī)）- SuperStack II 3900/6303、東八樓、西九樓、圖書館（主要接入點(diǎn)交換機(jī)）- SuperStack II 3900/3

11、300FX4、西16舍、東8舍、南2舍（主要接入點(diǎn)交換機(jī)）- SuperStack II 3300FX方案特點(diǎn)分析 無論是3Com核心交換機(jī)，還是SuperStack II系列，均支持標(biāo)準(zhǔn)的802.1Q/pVLAN劃分方法。虛網(wǎng)之間的通信通過3Com核心交換機(jī)的第三層功能來進(jìn)行，其第三層功能采用3Com領(lǐng)先的FIRE體系結(jié)構(gòu)，提供強(qiáng)大的路由能力，從而大大提高網(wǎng)絡(luò)的控制能力與性能。3Com核心交換機(jī)提供了豐富防火墻與包過濾功能，規(guī)定網(wǎng)管信息的流向。從而提供網(wǎng)絡(luò)中的安全控制。 除了保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的高可靠性和高可用性之外，還必須保證了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所需的高可靠性和可用性，關(guān)鍵的設(shè)備和連接線路完全采用備份配置

12、。中心主干采用兩臺3Com核心交換機(jī)，彼此之間互為備份。各樓中心交換機(jī)通過兩條1000M(或100M)以太網(wǎng)線路分別與中心的兩臺核心交換機(jī)相連，且彼此互為備份，一旦主用連接出現(xiàn)故障，通過Spanning Tree算法就會自動切換到備份連接上去。也就是說，在一臺核心交換機(jī)或/和樓棟交換機(jī)到核心交換機(jī)的一條連接停止工作時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作不受影響，完全有能力24小時(shí)不間斷地對外和對內(nèi)提供服務(wù)。 網(wǎng)絡(luò)配置了Transcend Enterprise Manager對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理。采用3Com設(shè)備組網(wǎng)，解決方案具有下列特點(diǎn)和優(yōu)勢：1、新一代的第三代第三層高功能交換機(jī)3Com核心交換機(jī)可充分滿足用戶

13、建設(shè)本地局域網(wǎng)或城域網(wǎng)絡(luò)的需求，提供了無與倫比的性能、速度、控制和升級能力3Com核心交換機(jī)作為3Com推出的新一代企業(yè)級核心交換機(jī)，其無阻塞交換容量可從15/24G擴(kuò)展到70G/126G，第二層交換能力達(dá)一億個(gè)包每秒，第三層交換能力達(dá)到五千六百萬個(gè)包每秒，并提供強(qiáng)大而又豐富的QoS/CoS策略，保證不同業(yè)務(wù)的有效傳輸。既支持傳統(tǒng)的以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)交換，又支持ATM交換和千兆以太網(wǎng)交換，用戶可無縫地升級。2、SuperStack II Switch 3900可實(shí)現(xiàn)無阻塞的10/100/1000M以太網(wǎng)交換，提供高性能和極大的靈活性。3、2臺3Com核心交換機(jī)上三層模塊分布式的路由設(shè)計(jì)，合理劃

14、分VLAN與IP地址，大大提高網(wǎng)絡(luò)通信效率，消除了路由單點(diǎn)故障。4、3Com Transcend實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)卡、集線器、交換機(jī)、路由器及訪問設(shè)備等全部網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)一管理,并提供分布式的網(wǎng)管模式。Transcend不僅可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置、網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)監(jiān)測以及VLAN管理等操作管理（Operation Management）功能，還支持更高層次的決策業(yè)務(wù)管理（Business Management），實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的管理。5、采用路由方式實(shí)現(xiàn)千兆比以太網(wǎng)與原有ATM互連，在訪問控制方面得到了保證。6、網(wǎng)絡(luò)的邏輯擴(kuò)展與對多媒體支持（1）3Com核心交換機(jī)所支持的VLAN數(shù)目 3Com核心交換機(jī)的VLAN

15、數(shù)目必須按每模塊來計(jì)算，方法為： 每個(gè)第二層交換模塊最多支持127個(gè)基于端口的VLAN； 每個(gè)第三層交換模塊最多支持64個(gè)VLAN(其中包括Default VLAN)； 因此，由于VLAN間路由一定要經(jīng)過第三層交換模塊，每臺3Com核心交換機(jī)最多能支持的VLAN數(shù)目由第三層交換模塊的數(shù)目決定。（2）新建網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)多媒體應(yīng)用的支持 新建網(wǎng)絡(luò)對多媒體應(yīng)用(如遠(yuǎn)程教學(xué)、視頻點(diǎn)播等)的支持體現(xiàn)在兩大方面：對QoS/CoS的支持 此次的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是完全的以太網(wǎng)端到端方案，在以太網(wǎng)這一層面，所有交換機(jī)設(shè)備均支持IEEE802.1p標(biāo)準(zhǔn)，可以根據(jù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級別，使用優(yōu)先級隊(duì)列方式實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量保證。使用3Co

16、m的網(wǎng)卡和相應(yīng)的Dynamic Access軟件，還可以從終端工作站或服務(wù)器上規(guī)定每種應(yīng)用數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級，從而完全實(shí)現(xiàn)端到端的802.1p QoS/CoS保證。 在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，路由的使用是不可避免的。因此，路由設(shè)備中也必須支持QoS/CoS。目前，3Com核心交換機(jī)中的第三層交換模塊支持非常豐富的QoS/CoS控制功能，可以使用第三層交換模塊進(jìn)行： 控制各種類型的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)流量 F根據(jù)數(shù)據(jù)包的屬性如協(xié)議種類、服務(wù)類別(802.1p)、IP地址、或TCP/UDP端口號來區(qū)分流量類別 F為流量設(shè)定優(yōu)先級 F通過流量過濾來實(shí)施安全策略 F通過使用面向連接的RSVP協(xié)議來為數(shù)據(jù)流預(yù)留帶寬 為多媒體應(yīng)用例如視頻會議、IP語音應(yīng)用提供穩(wěn)定的時(shí)延和抖動控制 改善特定類型網(wǎng)絡(luò)流量的性能，并且在網(wǎng)絡(luò)流量增高時(shí)任然保持良好的性能 減少不斷擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)性能的必要性 控制網(wǎng)絡(luò)擁塞 支持MPLS實(shí)現(xiàn)IPDiffServ與Traffic Engineering。對IPMultiCast的支持 遠(yuǎn)程教學(xué)等應(yīng)用中大量使用IP MultiCast技術(shù)。3Com核心交換機(jī)的三層交換模塊支持 IP MultiCast路由技術(shù)DVMRP，另外3Com核心交換機(jī)的第二層交換模塊和所有此次提供的第二層交換機(jī)均支持IG