某小区的网络构建.docx
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某小区的网络构建
某小区的网络组建与实现
引言
随着时间的推移，由于国家发展小康住宅建设的迫切性及高层次的要求，智能住宅愈来愈具有更为广泛的需求基础，尤其对房地产开发商形成更强烈的刺激。
而物业管理则是将一定范围内或一定数量的智能住宅分区划分，进行统一管理与控制。
自从九十年代中期智能住宅小区的概念首次在国内提出以来，各地智能小区建设的发展开始形成旺势。
智能住宅小区的系统构成更注重于满足住户在安全性、舒适的居住环境、便利的社区服务和社区管理、具有增殖应用效应的网络通信等方面的实现的和个性化需求。
在目前国内经济自由竞争体制下，电信运营商、有线电视网络运营商、数据网络运营商、甚至一部分房地产开发商都纷纷加入到小区智能化建设的队伍中，加速了我国智能小区的建设步伐，标志着我国智能小区大规模建设时期的到来。
总之，智能小区是综合运用了计算机技术、通信技术、控制技术，由小区宽带通信接入网、家庭智能控制系统和园区物业管理与综合信息服务系统来支持实现的。
1网络系统的规划与设计
1.1网络系统的规划
随着现代化科学技术的持续高速发展，人类进入21世纪国际城市数字化的新进程。
近几年来，我国城市规划的基础设施建设也正随着现代建筑技术的更新发展面临着严峻的考验，特别是作为组成整个社会大家庭的一个个生活社区，人们的选择早已突破了传统上仅限于对住宅地理位置、生存空间、人文/绿化环境等方面的基本需求，社会大众已经开始对住宅的安全性和舒适性提出了更高的要求。
因此，如何在营造绿色生态生活社区的同时，延续城市历史发展与高科技的有机结合将成为住宅小区智能化建设的重要课题。
智能化小区的规划及住宅设计，从整个社区的优美外部环境，到极具个性化的居室空间，其设计思想无一不反映出“以人为本”的生活新理念，而且，日新月异的信息科学技术也正促使住宅向智能化的方向发展，21世纪的生活科技化正迎面走来。
1.2网络系统总体设计
1.2.1可行性研究
1．问题定义
随着信息技术、计算机网络技术的迅猛发展和广泛普及，越来越多的家庭通过Internet或Intranet来获得信息和资讯。
作为现代化的智能化住宅小区向社区内的广大住户提供宽带多媒体综合信息资讯服务，是智能化住宅的重要体现，也是信息社会发展的客观需要。
2．系统调查
住宅小区网络规划为一个中等规模的组网，涵盖了若干幢住宅楼、小区公共场所、小区物业管理公司、小区管理控制中心以及小区内各集团用户，并要求与小区的现场总线控制网络集成一个完整的系统。
节点数量在50个以下，网络应用较复杂，对通信的要求也较高，因此已经要求百兆交换到桌面，并要求支持多媒体的应用。
智能小区通信网属于园区网络，一般来说跨度大，信息点相对集中，是整个智能小区智能化系统的一个重要部分，它的功能主要表现在下面几个方面：
（1）在INTERNET服务方面
智能化小区网络能提供给小区住户以经济、高速、稳定、完整的INTERNET服务，诸如浏览网页、收发E-MAIL、网络聊天、网络游戏等INTERNET提供的各项功能与服务。
（2）在增值服务方面
可以提供许多传统ICP、ISP无法实现的服务，使物业管理公司能在最短的时间内为小区提供因特网接入、网上论坛、网上家教、网上医疗、网上影视音乐点播、网上中介、网上购物等服务。
（3）在物业管理方面
小区网络化能使物业管理公司提供更加科学、规范的管理方式。
系统在IP网络平台上工作后，大大方便了物业管理部门和住户之间的沟通，加强了管理，使得住户能够享受到更方便快捷的服务。
1.2.2需求分析
1．用户对信息点的分布和带宽的需求分析
该小区有3栋楼，共有住房63套（由于楼房太多，所以只采用三栋楼作为模型）。
三栋楼成三角形坐落，每栋楼高7层，每层都有2间住户。
第20栋楼对面有一座2层的小区活动中心，准备用于放置交换机、服务器设备等。
鉴于现在大多数网络用户都喜欢上网看电影和下载软件等，预计流量高发时期，会有近30%的用户同时进行视频点播和近40%的下载软件，还有30%的用户使用带宽比较小的服务，所以网络主干需要近100Mbps的带宽。
以上带宽是依据三栋楼的实际所需计算出来的，而对于整个小区接近于它的10倍，即主干采用1000Mbps的带宽。
2、网络环境支持平台
网络设备选型为国际知名产品，要求设备性能要稳定可靠、技术要先进、产品系列要全面并且完善。
服务保证；采用支持网络管理的交换设备，可管理配置整个网络。
（1）小区网络拓扑结构
小区网络系统采用星型拓扑结构，分为系统中心（小区管理控制中心）、区域中心、住宅楼栋和用户四级。
根据小区的规模和用户楼栋的分布情况，为便于网络设计和管理，可将整个小区分成若干个区域，每个区域设一个区域中心，管辖若干个相近的楼栋。
（2）小区网络主干网结构
根据小区网络设计要求，小区局域主干采用千兆以太网，在系统中心设一千兆以太网核心交换机，在各区域中心设置工作组交换机，各工作组交换机配置1000Mbps FX上联端口，通过光纤与核心交换机连接，构成智能化住宅小区千兆以太骨干网。
每个区域内，在各楼栋设备间设置100／10Mbps交换式集线器，交换式集线器通过100Mbps TX上联端口经五类双绞线与工作组交换机连接，根据需要也可通过 100Mbps FX端口经光纤连接。
在楼内，交换式集线器通过10Mbps TX端口经楼内5类综合布线连接用户计算机。
这样，核心交换机与工作组交换机之间可提供高达 1000Mbps的传输速率，工作组交换机向各楼栋提供100Mbps的传输速率，每个最终用户可独享10Mbps的通信带宽。
另外，小区内的用户之间完全透明，需要借助Internet才能使用户之间进行畅通的交流。
这就需要将小区网络接入广域网之中，以满足用户的需求。
但由于小区内的用户众多，这就给IP地址的分配带来问题，为有效管理和节省地址资源，IP地址一般采用动态分配原则来满足地址不足的问题。
并实行按流量或按时长计费管理。
3、网络通信与运行平台
（1）网络互连设备
小区管理控制中心是整个网络系统的中心，系统的主要通信设备集中于此，除网络核心交换机外，还包括与广域网连接的路由器、各类服务器以及管理工作站等。
小区通信网络是小区内综合信息服务、小区与外界广域网连接、小区智能物业管理的物理平台。
构建小区通信网络平台，要考虑网络提供综合信息与资讯服务的能力，网络的先进性、扩展性、性价比以及开发商（用户）对投资费用的承受能力。
综合考虑各方面因素，此小区局域网通过DDN专线或ADSL与Internet连接，宽带通信网络平台采用以太网方式。
（2）结构化布线系统
综合布线系统是智能化住宅的基础设施，为住宅楼的通讯网络提供高速信息通道。
小区网管中心位于物业公司一楼，目前管辖的网络是各个住宅楼以及小区服务场所，如超市和停车场子系统，连接成小区网络系统。
并且每栋住宅的楼与楼之间需要网络布线以建设楼内局域网。
同时通过网管中心将小区总体网络连接到广域网中
4、网络资源与应用平台
（1）网络操作系统及数据库
网络操作系统采用WindowsNT/2000/2003；数据库是SQLServer。
（2）网络服务器
网络服务器系统包括基本服务和应用服务两大类服务器，执行基本服务功能的服务器有：
Web服务器、DNS服务器、HDCP服务器、E-mail服务器、FTP服务器、VOD服务器等；服务器的配置要根据应用需求而定。
5、网络安全与管理平台
（1）硬件可靠性
在住宅小区网络通信中，为了能够确保网络连接的可靠性和稳定性，常常需要网络提供冗余链路，这样，当一条通信信道遇到阻塞或者不通畅时，就启动另一条通信信道。
为了解决冗余链路引起的问题，我们采用生成树协议，即STP协议。
（2）数据备份方案
采用SQLServer中自带数据备份功能完成数据备份。
（3）安全性控制
为了使小区网络内的一个机构的所有用户通过有限的合法IP地址访问Internet，为了节省Internet的合法IP地址的分配，我们采用NAT技术。
此技术解决了IP地址分配不足的问题；另外，还可以进行地址转换，可以隐藏内网上主机的真实IP地址，从而提高网络的安全性。
当小区网络接入到广域网时，基于安全因素的考虑，需要进行身份验证，因此采用CHAP认证机制来保证整个网络的安全。
在小区网络内，不能排除非法用户对网络进行使用和访问，这样就会使网络的安全遭到破坏。
为了解决这个问题就需要对网络流量进行合理管理，因此在核心设备上做访问控制列表的配置，以保障网络的安全。
1.2.3总体方案设计
1.设计原则
住宅小区网络的建设，需结合用户需求和安全有效以及保护用户信息为原则来总体对小区网络进行设计，并且要考虑到投资成本问题。
其网络系统的设计，应遵循以下原则：
（1）小区需求为前提原则：
坚持以用户具体需求为整个网络结构设计的根本和前提，同时，也要注重源于需求又高于需求的原则，确保网络的实用性。
（2）品质与成匹配原则：
选择品质最好的设备不一定是最佳方案，成本因素也是一个不容忽视的问题，只有将品质与成本实现最佳匹配，才是一个最优秀的方案。
（3）标准化及规范化：
采用开放的标准网络通信协议，选择符合工业标准的网络设备、通信介质、网络布线连接件及其相关器件器材。
工程实施遵照国家电信工程实施标准进行。
（4）先进性与成熟性：
按照生命周期的原则，系统设计的基本思想，符合技术发展的基本潮流，使布线系统在其整个生命周期内保持一定的先进性。
选择合理的网络拓扑结构，网络工程中所用的设备、器材、材料以及软件平台应选择与网络技术发展潮流相吻合的、先进的、有技术保证的、得到广大用户认可的厂家产品。
（5）安全性与可靠性：
为了保证整个网络系统安全、可靠地运行，首先必须在总体设计中从整体考虑系统的安全性和可靠性。
在网络设计阶段以及在工程实施各个阶段都必须考虑到所有影响系统安全、可靠性的各种因素。
工程实施完成后，必须按照标准进行严格的测试。
2、总体拓扑图
1.4整个网络系统的预算清单及费用
序号
类别
产品名称
产地品牌
型号规格
数量（单位）
单价（元）
小计
1
路由交换机
RG-S6810E
福建锐捷网络
445*445*980
1台
260000
260000
2
路由交换机
RG-S6806E
福建锐捷网络
440*540*559
2台
65000
65000
3
交换机
S3550-24G
福建锐捷网络
440*330*67
10台
398000
398000
4
交换机
S2126G
福建锐捷网络
440*240*44
50台
18500
18500
5
防火墙
瑞星RFW-100
北京瑞星科技股份有限公司
RFW-100
1台
29400
29400
6
双绞线
超五类非屏蔽双绞线
慧锦光电线缆
超五类4对
100箱
1161.6
290400
7
光缆
6芯室外多模光缆
慧锦光电线缆
62.5/125UM
400米
9.9
4950
8
光缆
6芯室外单模光缆
慧锦光电线缆
6芯
3000米
6.3
25830
9
光纤接头
多模ST光纤接头
慧锦光电线缆
ST
40个
9.6
460.8
10
光纤接头
单模ST光纤接头
慧锦光电线缆
ST
40个
16.4
787.2
11
耦合器
多模ST光纤耦合器
慧锦光电线缆
ST
40个
12
576
12
耦合器
单模ST光纤耦合器
慧锦光电线缆
ST
40个
14.4
691.2
13
光纤跳线
多模光纤跳线
慧锦光电线缆
ST-SC
若干条
60
1200
14
光纤跳线
单模光纤跳线
慧锦光电线缆
ST-SC
若干条
54
1200
15
跳线
千兆比高速数据跳线
慧锦光电线缆
7FT
若干条
80
900
16
线槽
无腿过线槽
慧锦光电线缆
F110B3
30个
90
2700
17
配线架
超五类配线架24口
慧锦光电线缆
42口
10个
924
52668
总计1153263元
2IP地址规划与分配
2.1配置IP地址的方法
2.1.1自动分配IP地址
自动分配TCP/IP参数则可避免因手工配置带来的诸多问题，只需部署一台提供自动分配的服务器，其他计算机则无需配置或做极为简单的配置。
尤其在TCP/IP参数发生变化时，自动分配更能体现出其固有的优势，只需在提供自动分配的服务器上进行简单配置，其他计算机则无需任何改动。
既省时省力，又便于集中管理IP地址。
而且给所有计算机自动分配TCP/IP参数的过程在几秒内即可全部完成，从而提高网络的利用率和用户的工作效率。
自动分配TCP/IP参数通过DHCP来完成。
DHCP全称为动态主机配置协议，工作于TCP/IP应用层。
该协议由IETF设计开发，用于自动给客户机分配TCP/IP参数。
2.1.2手动设置IP地址
开始——网络连接——本地连接，按右键，选择属性，选择“Internet协议（TCP/IP）”，点击属性，使用下面的IP地址：
192.168.0.X，X<255子网掩码：
255.255.255.0，这样就好了，以后开机就不会停顿了
2.1.3自动专用IP地址
在基于Windows98，WindowsMe，Windows2000以及WindowsXP的计算机上，如果设置了使用DHCP获取IP地址，当网络中没有架设DHCP服务器时，或者DHCP服务器出了问题的时候，操作系统会自动赋予本机一个类似169.254.x.x的IP地址，
IANA是负责全球Internet的IP地址编号分配的机构，它把169.254.0.0-169.254.255.255定义为自动专用IP地址，这些地址将不能在Internet上使用，所以可以保证不会与其它的Internet上的IP地址冲突。
当网卡被系统赋予一个IP地址后，它就可以与局哉网中其它被系统赋予APIPAIP地址
2.2内部网络的IP地址规划示例
1.根据拓扑图，我们将网络划分为6个子网，如下所示：
192.18.1.0——192.18.1.254（一楼）
192.18.2.0——192.18.2.254（二楼）
192.18.3.0——192.18.3.254（三楼）
192.18.4.0——192.18.4.254（四楼）
192.18.5.0——192.18.5.254（五楼）
192.18.6.0——192.18.6.254（六楼）
2.网络资源平台设计
住宅小区信息系统网络应是为休闲娱乐和管理服务的综合性网络系统。
（1）网络服务器配置。
网络服务器系统包括基本服务和应用服务两大类服务器，执行基本服务功能的服务器有：
Web服务器、DNS服务器、DHCP服务器、E-mail服务器、FTP服务器、VOD服务器等。
ØDNS服务器
由于小区内网络使用动态IP地址分配方式，不需要解析小区内部计算机的域名，所以DNS服务器被设置为Cacheonly模式运行，为小区内部网络上的计算机在联接Internet时提供域名解析及IP查询服务。
同时DNS服务器的Cache功能使内部网络计算机进行域名及IP查询请求时，不需要每次都向外部域名服务器进行查询，可以在Cache中直接得到已有的域名解析，从而缩短了查询时间，提高了效率，同时减少了到外部Internet的数据流量，节省外部网络连接宽带。
ØDHCP服务器
DHCP服务器的功能是为网络连接动态分配IP地址，它允许客户端计算机向网络服务器自动获取网络设置。
网络管理员可以通过在红旗Linux的系统平台上安装的DHCP服务器对小区住户家中的计算机进行设置，从而实现网络的集中管理。
当用户端计算机要求接入网络时，会自动从服务器上获取被网络服务器所分配的动态IP地址以及相关网络信息，顺利实现网络连接。
ØFTP服务器
它是一个功能十分强大，且相当可靠，稳定的FTP服务器，管理菜单可以轻松实现对FTP服务器的配置；支持匿名FTP的访问，可以控制同时访问的用户的数量，限制可以允许访问的IP网段，并可以在一台主机上设置多个虚拟目录，而所有的这一切都能实现在内部网络或Internet上的资源共享。
（2）网络操作系统：
WindowsXP,红旗Linux
（3）网络数据库方案：
红旗Linux自带的MySQL时一个多线程，多用户的免费数据库服务器，运行速度很快，而且具备强大的SQL支持。
在一般用途下，特别时在对速度要求很高但对功能要求不是很高的Web应用中，MySQL时很好的选择。
它还带有另一个免费数据库服务器PostgresSQL，支持事务完整性和自定义类型，支持子查询，事务，存储过程和触发器，视图等，时一个完整的数据库。
红旗Linux服务器可以覆盖面向Internet计算机环境的联机事务处理，数据仓库，消息传递，工作流和知识管理等几乎所有的电子商务应用环节。
它包括的大型商业数据库服务器有：
DB2,ORACLE,SYBASE,Information。
（4）电源配置方案：
为了确保网络系统在断电的情况下能够继续稳定地工作，必须配备来间断电源（UPS）。
3.网络安全与管理体系设计
（1）为了使小区网络内的一个机构的所有用户通过有限的合法IP地址访问Internet，为了节省Internet的合法IP地址的分配，我们采用NAT技术。
此技术解决了IP地址分配不足的问题；另外，还可以进行地址转换，可以隐藏内网上主机的真实IP地址，从而提高网络的安全性。
（2）当小区网络接入到广域网时，基于安全因素的考虑，需要进行身份验证，因此采用CHAP认证机制来保证整个网络的安全。
（3）在小区网络内，不能排除非法用户对网络进行使用和访问，这样就会使网络的安全遭到破坏。
为了解决这个问题就需要对网络流量进行合理管理，因此在核心设备上做访问控制列表的配置，以保障网络的安全。
4.综合布线方案设计
（1）布线要求。
小区网管中心位于物业公司一楼，目前管辖的网络是各个住宅楼以及小区服务场所，如超市和停车场子系统，连接成小区网络系统。
并且每栋住宅的楼与楼之间需要网络布线以建设楼内局域网。
同时通过网管中心将小区总体网络连接到广域网中。
（2）器件选择
Ø光缆选择时在与中心机房相距超过300米距离的建筑物采用单模室外光缆，不到300米距离的建筑物采用多模模室外光缆连接，在各建筑内部采用超五类4对UTP电缆连接到设备间的配线架上。
Ø工作区全部选用超五类系列信息模块，性能全部超过国际标准ISOIS11801的指标。
Ø水平线缆选择超5类UTP线缆，完全满足网络信息100兆传输的要求。
配合连结硬件产品可以支持多媒体，语音。
数据，图形图象等所有标准应用。
所有产品满足ANSI/TIA/EIA-568A及ISO/IEC11801等标准。
Ø主干线缆选用上海慧锦网络科技有限公司生产的6芯多模（单模）光缆，可以支持ATM或千兆以太网主干，体现了经济实用的原则。
同时满足未来高带宽需求的应用。
Ø配线架的选择要保证连接端口的扩充性以及先进性。
要具有独特的电抗平衡性，可以确保五类线缆的传输性能。
（3）设备安装与线路铺设建议
Ø工作区：
可选择壁型或地板型信息插座，提供标准的RJ-45接口。
Ø水平线缆走向建议：
水平布线可采用桥架、配管及地下线槽等走线方式。
在每层配电间设一个分配线架（IDF），通过水平桥架将水平线缆由各房间的信息点引至IDF。
Ø垂直线缆及IDF的铺放建议：
由各层配线间内的垂直干缆经配线间内的竖井，根据各信号线用途的不同，分别引至不同的MDF。
Ø配线架放置建议：
配线架均安装在各层配线间，建议将配线架安装在19"标准机架内或配线架机柜中。
5.网络设备选型。
网络主干采用6芯多模光纤。
网络中心到主建筑物结点采用六芯多模光纤连接，在全双工条件下传输距离可达两公里。
光纤布线采用星形拓扑结构，这样当过渡到ATM时，不需要重新布线可使整个网络保持原有的拓扑结构。
该住宅小区网络监控室设在物业管理公司内，与各住宅楼之间相连的二级交换机采用锐捷网络的三层交换机S3550-24，楼层接入交换机采用锐捷网络的可网管交换机S2126G，并分别通过光纤以全双工200M带宽与中心交换机相连。
为了便于网络管理，抑制网络风暴，提高网络安全性能，小区网络划分为多个虚拟子网（VLAN），通过路由交换机本身线速的路由能力建立起VLAN之间的高速连接。
在网络监控室内配备4台IBM5100PC服务器分别用作LAN计费、拨号用户认证及计费、网管、视频点播（VOD）系统、代理服务及计费等；配备1台笔记本电脑用作调试终端。
3、网络系统设计方案的实施
3.1网络综合布线
3.1.1网线制作
制作双绞线就是给双绞线两端压接上RJ-45水晶头，每条双绞线的长度不超过100米。
1.双绞线的连接顺序
568B标准：
1
2
3
4
5
6
7
8
橙白
橙
绿白
蓝
蓝白
绿
棕白
棕
发送Tx+
发送Tx-
接收Rx+
接收Rx-
568A标准：
1
2
3
4
5
6
7
8
绿白
绿
橙白
蓝
蓝白
橙
棕白
棕
接收Rx+
接收Rx-
发送Tx+
发送Tx-
2.双绞线的连接方法
双绞线的连接方法有两种：
直通线和交叉线
3.网线测试
用双绞线测试仪或万用表测试所制作双绞线的连通性。
3.1.2网络综合布线
1.工作区子系统
它由终端设备连接到信息插座的的连线组成。
它包括装配软线，连接器和所需的扩展软线组成，并在中断设备和I/O之间搭桥。
模块可插入M系列模块化面板、机架、表面安装盒。
特出润滑设计，至少可插拔750次ZAOCHE版权所有，支持高达100Mbps的应用，满足EIA/TIA568A标准关于5类电缆连接器硬件的传输要求。
2.水平子系统
它由4对非屏蔽双绞线组成，根据信息点位置设计，将水平线走线采用以下走线方式：
水平线缆分别在各单元楼的工作区沿至主水平线槽出发，引到各楼层管理间网络机柜内配线终端设备上，沿垂直线槽上引至所管楼层用户节点处，穿墙至走廊，经走廊顶部敷设的水平线槽，打孔穿墙在经沿墙下敷的镀锌钢管或PVC管（20-25mm）至信息插座。
根据线量沿墙下敷应安装12*20mm的PVC线槽管或用25mm的度锌钢管，走廊水平侧线槽应安装150*70mm水平钢制线槽。
再通过地下埋线的方式连接到主干机。
3.管理子系统
由配线架和跳线组成。
管理主干和水平布线部分的连接。
该配线架装有带标记的横条,每条均可以固定25对电缆。
这种横条用5种醒目的颜色标出,以帮助使用者快速安装。
这种配线架可容纳22-AWG至26-AWG电缆，而且能不用底版或XLBET型结构框架，直接安装在墙面上。
110型配线架用来终结双绞线电缆并能组织成一条整齐的电缆排列在配线架后面。
有两种类型的110型配线架：
A型配线架和D型配线架。
这些配线架将与110C型接线端子相连。
110A型配线架有若干引脚，以便为其后面的安装电缆提供空间；在配线架侧面的空间，是为垂直跳线使用的。
110D型配线架没有引脚。
4.主干子系统
又叫垂直主干部分，是提供干线电缆的路径，主要由光缆或同轴电缆组成并提供楼层之间和外通信的通道。
●在配备标准硬件的情况下，可将10Mb/s10BASE-T信号传送至150m（492ft）；
●当使用符合IEEE802.5标准的有源
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