论文《中型网吧的设计管理和维护技术方案 》Word格式.docx

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第一章绪论

1.1组建背景

从20世纪90年代初迅速发展起来的internet，已经飞速改变了人们的生活和工作。

2006年国家政策的调整给网吧行业更是带来了良好的契机，面对如此的机遇，投资网吧行业不失为一种颇具市场经济头脑的行为。

到2008年，中国网吧市场已经发生了很大的变化。

如何留住客户和大规模经营已经成为了网吧的必修课。

为了适应这个发展趋势，现在网吧为了加快网吧的速度和稳定性，必须对网络硬件设备加大投资，打造一流的网吧环境。

随着现代科学技术的迅猛发展，国内的网吧行业发展非常迅速，网吧聊天、看新闻、互动学习、玩网络游戏等等已成为现代中国人特别是青年一代社交和娱乐的一种形式。

人们被其丰富无穷的信息资源、方便快捷的交流方式深深吸引。

但是，许多人没有能力或条件购置上网所需的微机与线路，比如学生、流动人口和收入较低者。

为了满足这些人群的上网需求，网吧应势诞生了。

就我国民目前的收入情况分析，所以投资网吧是一大商机。

1.2需求分析

大型网吧网络系统建设的主要目标是建设成为主干跑千兆，百兆交换到桌面；

同时在大型网吧的范围内建立一个以网络技术、计算机技术与现代信息技术为支撑的娱乐、管理平台，将现行以游戏网为主的活动发展到多功能娱乐这个平台上来，籍以大幅度提高网吧竞争和盈利能力，建设成一流的高档网吧，为吸引高端消费群打下强有力的基础。

按照这一目标，大型网吧网络系统的主要目标和任务是：

1.在大型网吧管辖范围内，采用标准网络协议，结合应用需求，建立大型网吧内联网，并通过中国电信宽带网与Internet相连；

2.在大型网吧内联网上建立支持娱乐活动的服务器群（包括WWW、FTP、DNS、流媒体服务器、十六频道有线电视转播服务器组及SF和各种游戏战网服务器等），具有信息共享、传递迅速、使用方便、高效率等特点的处理系统；

3.视市场环境允许，向中、小型网吧及网络固定客户提供服务器群资源有偿共享服务，在小范围内尝试为小私营企业主提供一体化网站解决方案（空间、域名、网站、数据库及更新等）；

4.系统应有高可靠性、安全性、可维护性和可扩充性，要具有良好的用户界面。

在本方案的设计过程中，始终以大型网吧建网的实际需求为主要参考，在较充分地了解大型网吧应用需求的基础上，根据网络建设中的相关技术路线和建设方针，最终完成了下面的方案设计。

第二章网络设计原则

2.1实用性和经济性

由于网吧一次性资金投入大，设备折旧快，目前外部经营环境差。

另一方面，网吧应用环境比较恶劣，顾客应用水平较参差不齐，因此，在网络的建设过程中，系统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。

2.2易用性和高稳定性

网吧往往缺少专业网络技术人员，因此网络的维护对网吧经营者具有一定的难度，所以如何能够更好的治理和维护网络就成为网络建设时需要考虑的重要问题。

随着网民视野的开阔，对网络稳定性、网络速度提出了越来越高的要求，这就对网络设备稳定性和可靠性提出了严格的要求，而且要保证能长时间不间断稳定工作。

2.3安全性和保密性

在系统设计中，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，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。

同时为了使网络游戏、在线点播、即时通讯和视频会议，金融服务等高实时性要求、高安全、高可靠应用的广泛开展。

如何保证数据的传输安全，视频会议的服务质量，网络游戏不断线等等诸多要求，都对网络的可靠性，安全性和服务质量（QOS）做细致的规划和部署。

2.4可扩展性和易维护性

了适应系统变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资，实现系统的扩展和维护。

把当前先进性、未来可扩展性和经济可行性结合起来，保护以往投资，实现较高的总体性能价格比。

同时需要强化内部网络的监控和管理措施，来预防和快速解决的突发事件。

第三章总体设计

3.1网吧拓扑图及网络拓扑结构

图3.1网络拓扑图

3.1.1网络整体结构

图3.2网络整体结构

图3.3网络系统图

本设计中网吧的规模为60台计算机中小型网吧。

因此选择接入层，汇聚层和核心层三个网络层次设计。

这样大部分数据流量可以不经过核心交换机，而在本地的服务器进行数据交换，大大提高了网络的性能。

3.2.1接入层

一、接入层光缆建设原则　　

过去，光缆网络主要是满足传输网络建设需求，接入层光缆需求较少，少量的接入层光缆一般直接从汇聚节点拉出。

随着近年来数据光纤和用户光纤需　　根据网络分层原则，我们将本地网光缆分为中继层和接入层，接入层光缆是指从本地局用局站到用户设备终端之间的光缆，接入层光缆又分为主干层光缆和配线层光缆。

　随着宽带多媒体业务和光纤通信技术的快速发展，光纤通信技术已越来越广泛运用于接入网络中求的迅速增加，电信运营商在接入层光缆的建设量也随之急剧增加。

如何建设接入层光缆网络，已成为业界广泛讨论的课题。

接入层光缆是各电信运营商重点建设的基础资源，总体上要从网络投资控制、安全性、可扩展性、结构清晰等几方面进行组织建设。

　　1．适度超前、分步实施

　　为了避免重复建设、重复投资，同时快速满足业务发展需求，在建设过程中要坚持适度超前建设的原则。

同时由于接入层网络环境复杂多变，接入技术日新月异，在充分考虑投资成本的情况下，要根据市场需求加强接入层光缆网络规划，并按照规划分步实施。

　　2．分层建设

　　根据网络结构清晰的要求，接入层光缆要分为主干层光缆和配线层光缆进行建设。

主干层包括主干层光缆和光交接节点设备，配线层包括配线层光缆、光分配节点和用户终端设施。

主干层光缆建设要根据规划保持相对稳定，配线层光缆建设要适应市场和技术变化快的特点，要满足这些要求和特点就需分层建设。

　　3．拓扑结构选择

　　光纤接入层主要有星型、线型和环型三种基本结构。

主干层光缆原则上采用环形拓扑结构，主要是因为用户业务接入的汇集层所承载的业务都需要提供环形保护或双路由保护。

对于农村等业务非密集区，光缆路由不具备成环条件的，主干光缆拓扑可以考虑暂不成环。

　　配线层光缆主要受成本和路由限制，难于成环组网，常采用树型或星型结构。

对部分需要较高安全性的业务，可以采用环形结构或双路由保护。

根据配线区域内用户及业务分布情况、安全性要求、客观地理条件等因素，灵活采用多个光分配点与单光交接点组网，或多个光分配点通过双光交接点组网的拓扑结构。

　　4．光交接设备设置

　　光交接设备是指对接入层光缆进行灵活调度分配的光交接节点和交分配节点，其设置原则主要从管孔资源、业务需求、用户性质、网络安全等方面考虑。

　　综合考虑管孔资源、用户属性、潜在业务需求，确定光交接区。

如选择在用户密度较大、管孔资源较富裕处设立光交接节点，方便光缆出入，便于各配线光缆的建设。

　　光交接点与光分配点的设置应结合当地城市规划和电信网规划进行，应在党政部门、高等院校、企事业单位、写字楼、住宅小区等地方设置，以便快速实现用户接入。

　　从网络安全考虑，应尽可能设置在具备产权或长期使用权的室内机房；

室外光交接节点应设置在地理位置比较稳定的区域，以后不易受市政建设的影响，同时避开外部高电压干扰，高温、腐蚀和易燃易爆区影响。

　　从业务覆盖考虑，一个主干光交接节点覆盖范围为以500m－800m为半径组成的小区或5-15幢多层住宅楼群，收容用户数量为300-800户，具体应根据光交接区内用户分布密度合理布置，郊区或乡村可根据业务实际需求进一步扩大覆盖范围。

　　5．光缆纤芯数量选择

　　光缆纤芯数量的取定要在对服务区内用户分布及业务需求充分预测的基础上进行，合理制定光缆的业务满足年限，根据光缆服务范围内的纤芯需求量、光缆的路由条件、管道资源情况、光缆纤芯公里造价等因素，合理规划光交接节点的数量。

光缆纤芯业务满足期建议考虑在5年左右，主干层每个光交接点落地芯数建议36-96芯，配线层每个光分配点落地芯数建议24-48芯。

　　主干光缆一般采用环形无递减配纤方式，选用芯数：

72-288芯。

在纤芯配置上，主干光缆的纤芯分配应以6或12芯为单位进行，同时可根据实际需求配置共享纤芯、独享纤芯和直通纤芯。

　　配线光缆一般根据实际情况灵活采用星树型无递减配线或星树型递减配线方式，采用星树型无递减方式的优点是光缆的灵活性较高，光缆纤芯易于调整、共享，对于突发性的新用户的需求较易满足。

缺点是成本相对较高，安全可靠性较环网拓扑低。

采用星树型递减方式是配线光缆呈星形、树形连接拓扑，光缆纤芯从发起端起向远端节点逐级减少，其优点是光缆的灵活性较高，成本容易控制。

缺点是光纤资源不共享，如果节点的用户预测稍有偏差，就会造成新节点无纤芯而原有节点纤芯过剩，另外安全可靠性不足。

配线光缆的芯数不宜过大，建议以6芯为单位组织，高密度区以12芯为单位确定配线光缆芯数，一般选用芯数：

36-48芯/12-24芯。

光交接点中配线光缆芯数可适当多于主干光纤的下纤数，对于用户光缆建议采用4－12芯光缆，并一次布放到位。

　　主干光缆与配线光缆的配比建议最小为1:

1.2，最大为1:

4。

　　以大芯对建设接入层光缆主干环，在大商客群体密集区域设立光交接点，并根据业务需求跟进光分配点的建设。

　　6．光缆型号选择

　　接入层传输距离近，近期带宽要求不高，建设成本应为主要考虑的因素，因此建议使用1310nm波长性能最佳的单模光纤，即G.652光纤。

　　由于层绞式光缆机械性能好，中心束管式光缆成本相对较低。

72芯以上光缆建议选用中心束管式带状光缆，小芯数光缆建议选用层绞式光缆。

　　二、接入层光缆发展策略　　

　　接入层光缆建设还需要考虑未来发展策略，以更好地适应业务网络的新要求。

　　1．按需建设光缆接入层

　　接入层光缆的建设目的主要是为了满足用户对宽带多媒体业务的接入需求，在建设过程中要以市场需求为导向，根据各地用户分布、业务需求的不同加强光缆接入层网络的规划，并按照满足需求、控制成本的原则分步实施。

在规划过程中要重点考虑以下几个方面的需求。

　　接入层网络设备联网的需求，包括窄带设备、宽带设备、城域网和小区驻地网设备对光缆的需求。

主要考虑主干层光缆的建设，尽可能实现光缆成环，提高网络安全性。

　　大客户光缆组网需求。

主要考虑配线层光缆建设，根据光交接节点覆盖范围内用户性质、业务需求综合考虑。

　　光缆网元出租业务的需求，这方面的需求相对较少。

　　3G等新业务开展的需求。

随着将来3G网络的建设，基站（NODEB）和远端接入单元（RRU）都需要通过光缆传输，在规划时要重点考虑这方面的需求。

　　2．充分利用现有铜缆资源

　　使用双绞线传送的ADSL技术传输8M带宽数据时距离可达到1公里－2公里，传送4M时可达到2－3公里，随着XDSL技术的发展，传输带宽将会更高。

在近期用户宽带需求普遍不高的情况下，中国电信要充分利用现有大量铜缆资源，通过综合接入网的建设，缩短用户电缆接入距离，提高接入带宽，实现普遍用户的宽窄带业务接入。

对于少量的大客户高带宽接入需求（如10M、20M以上带宽），则使用光缆接入传输。

因此，在实施“光进铜退”时，要结合综合接入网点规划做好接入层光缆的规划建设，将光交接点与接入网点同步规划，优先建设主干层光缆网络，配线层光缆则根据用户需求情况逐步推进。

这样不仅能够充分利用现有铜缆资源，又能够快速满足业务发展需求，使网络结构具有较强的灵活性和可扩展性。

　　3．加强对新技术的跟踪

　　PON（无源光网络）和CWDM（波分复用）等光通信技术的发展，必然对接入层光缆的建设产生深远影响。

　　通过PON或其他设备的汇聚收敛作用可以节省接入层光缆的纤芯数量，提高光缆纤芯单芯带宽利用率。

引入PON技术后，PON光分路器（Splitter）一般放置于接入层光缆网络的光交接节点或光分配点，需要对光交接点或分配点的具体交接设备的空间分配提出新的要求，在建设时需要预留相应的空间和端口。

　　但因目前PON、CWDM设备成本还较昂贵，主要考虑建设直连光缆，同时适时跟踪技术进展，开展相应的设备试验和测试。

随着PON等光通信技术的发展和光通信设备成本的下降，再逐步增加设备，减少接入层光缆资源的压力。

　　随着APON（智能光网络）的发展，用户对宽带需求的快速增加，FTTH的演进将进一步加快，对光缆接入层的建设需求将越来越大。

光缆接入层网络的建设需要根据用户需求变化、光通信技术使用情况，以及网络安全性、可扩展性和投资经济性等综合考虑，充分满足用户高带宽的多媒体业务接入需求。

我们将这个网络设计成千兆核心，百兆接入到桌面，并配置普通型全千兆交换机作为接入层交换机。

网吧分为三个区，拟定电影专区分配15台计算机，聊天专区20台计算机，并配置无线上网区，专门为商务人士服务，游戏专区分配25台计算机。

3.1.3核心层

核心层:

核心层的功能主要是实现骨干网络之间的优化传输,骨干层设计任务的重点通常是冗余能力、可靠性和高速的传输。

网络的控制功能最好尽量少在骨干层上实施。

核心层一直被认为是所有流量的最终承受者和汇聚者，所以对核心层的设计以及网络设备的要求十分严格。

核心层设备将占投资的主要部分。

核心层需要考虑冗余设计。

核心层为全网的主干，全网的数据流在此交换，数据交换量大，因此我们选用背板式网管型中心交换机，支持VLAN的划分。

从网络的拓扑图可以看出，我们采用了主干网冗余设计的方案。

容错骨干网的设计目标是网络主干不存在“单点故障”，通信线路有充分的冗余备份保障手段。

3.1.4汇聚层

汇聚层是楼群或小区的信息汇聚点,是连接接入层和核心层的网络设备,为接入层提供数据的汇聚\传输\管理\分发处理.汇聚层为接入层提供基于策略的连接,如地址合并,协议过滤,路由服务,认证管理等.通过网段划分（如VLAN）与网络隔离可以防止某些网段的问题蔓延和影响到核心层.汇聚层同时也可以提供接入层虚拟网之间的互连,控制和限制接入层对核心层的访问,保证核心层的安全和稳定.。

　　汇聚层的功能主要是连接接入层节点和核心层中心。

汇聚层设计为连接本地的逻辑中心，仍需要较高的性能和比较丰富的功能。

　　汇聚层设备一般采用可管理的三层交换机或堆叠式交换机以达到带宽和传输性能的要求。

其设备性能较好，但价格高于接入层设备，而且对环境的要求也较高，对电磁辐射、温度、湿度和空气洁净度等都有一定的要求。

汇聚层设备之间以及汇聚层设备与核心层设备之间多采用光纤互联，以提高系统的传输性能和吞吐量。

一般来说，用户访问控制会安排在接入层，但这并非绝对，也可以安排在汇聚层进行。

在汇聚层实现安全控制和身份认证时，采用的是集中式的管理模式。

当网络规模较大时，可以设计综合安全管理策略，例如在接入层实现身份认证和MAC地址绑定，在汇聚层实现流量控制和访问权限约束。

由于网吧内部的数据交换量特别大，因此，我们在选择汇聚层设备的时候，一定要选择一款合适的汇聚层网络设备。

汇聚层网络设备最好支持网络管理功能，方便我们的管理和维护；

汇聚层网络设备的端口数量，最好要比我们设备的网络端口数量多出一些，方便以后我们的网络升级和改造。

3.2Internet的接入方式

3.2.1接入方式

互联网接入是通过特定的信息采集与共享的传输通道，利用以下传输技术完成用户与IP广域网的高带宽、高速度的物理连接。

1、电话线拨号（PSTN）普遍的窄带接入方式。

即通过电话线，利用当地运营商提供的接入号码，拨号接入互联网,速率不超过56Kbps。

特点是使用方便，只需有效的电话线及自带MODEM的PC就可完成接入。

运用在一些低速率的网络应用（如网页浏览查询，聊天，EMAIL等），主要适合于临时性接入或无其他宽带接入场所的使用。

缺点是速率低，无法实现一些高速率要求的网络服务，其次是费用较高（接入费用由电话通信费和网络使用费组成）。

2、ISDN俗称“一线通”。

它采用数字传输和数字交换技术，将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理。

用户利用一条ISDN用户线路，可以在上网的同时拨打电话、收发传真，就像两条电话线一样。

ISDN基本速率接口有两条64kbps的信息通路和一条16kbps的信令通路，简称2B+D，当有电话拨入时，它会自动释放一个B信道来进行电话接听。

主要适合于普通家庭用户使用。

缺点是速率仍然较低，无法实现一些高速率要求的网络服务；

其次是费用同样较高（接入费用由电话通信费和网络使用费组成）。

3、xDSL接入主要是以ADSL/ADSL2+接入方式为主，是目前运用最广泛的铜线接入方式。

ADSL可直接利用现有的电话线路，通过ADSLMODEM后进行数字信息传输。

理论速率可达到8Mbps的下行和1Mbps的上行，传输距离可达4～5公里。

ADSL2+速率可达24Mbps下行和1Mbps上行。

另外，最新的VDSL2技术可以达到上下行各100Mbps的速率。

特点是速率稳定、带宽独享、语音数据不干扰等。

适用于家庭，个人等用户的大多数网络应用需求，满足一些宽带业务包括IPTV、视频点播（VOD），远程教学，可视电话，多媒体检索，LAN互联，Internet接入等。

4、HFC（CABLEMODEM）是一种基于有线电视网络铜线资源的接入方式。

具有专线上网的连接特点，允许用户通过有线电视网实现高速接入互联网。

适用于拥有有线电视网的家庭、个人或中小团体。

特点是速率较高，接入方式方便（通过有线电缆传输数据，不需要布线），可实现各类视频服务、高速下载等。

缺点在于基于有线电视网络的架构是属于网络资源分享型的，当用户激增时，速率就会下降且不稳定，扩展性不够。

5、光线宽带接入通过光纤接入到小区节点或楼道，再由网线连接到各个共享点上（一般不超过100米），提供一定区域的高速互联接入。

特点是速率高，抗干扰能力强，适用于家庭，个人或各类企事业团体，可以实现各类高速率的互联网应用（视频服务、高速数据传输、远程交互等），缺点是一次性布线成本较高。

6、无源光网络（PON）PON（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，局端到用户端最大距离为20公里，接入系统总的传输容量为上行和下行各155Mbps/622M/1Gbps，由各用户共享，每个用户使用的带宽可以以64kbps步进划分。

特点是接入速率高，可以实现各类高速率的互联网应用（视频服务、高速数据传输、远程交互等），缺点是一次性投入较大。

7、无线网络是一种有线接入的延伸技术，使用无线射频（RF）技术越空收发数据，减少使用电线连接，因此无线网络系统既可达到建设计算机网络系统的目的，又可让设备自由安排和搬动。

在公共开放的场所或者企业内部，无线网络一般会作为已存在有线网络的一个补充方式