边防总队智能化大厦网络系统设计方案.docx
《边防总队智能化大厦网络系统设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《边防总队智能化大厦网络系统设计方案.docx（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
边防总队智能化大厦网络系统设计方案
第一章
公司介绍
一、莱安电子信息产业集团公司
莱安集团是由莱安电子信息产业集团公司及其全资或控股的多个子公司组成的高技术企业集团，1996年集团经营规模逾14亿圆人民币。
莱安电子信息产业集团公司为国有大型电子企业及国务院任命的“国家一级企业”，是莱安集团的投资、融资和管理中心。
莱安集团以研究、生产、经营计算机、金融电子化装备及信息服务为主要业务，现于中国及海外拥有28家子公司。
莱安集团作为国家金融电子化装备的主要供应厂商及系统集成商，长期从事银行电子化重大工程项目的开发，拥有实力雄厚的金融电子化产品开发制造及系统集成与技术服务体系。
莱安集团金融电子化产品开发与生产制造体系由设在中国昆明的金融电子化装备加工中心及从事银行打印设备、银行磁卡读写设备、自动柜员机（ATM）及银行专用机具等产品研制开发的多个专业公司组成。
设在中国北京的莱安集团经营总部拥有职能完善的系统集成、产品及市场管理、客户服务管理及财务管理的直属部门，并通过管理设在北京、广州、上海、昆明、西安、武汉的六个实体型子公司，组成莱安集团的系统集成、销售与技术服务体系。
多年来，莱安集团成功地研制、生产及技术引进了金融终端系统、开放式（OPEN）系统服务器、银行专用外部设备、银行专用机具等多项产品；与金融系统合作开发成功二十余个全国推广的重大的应用系统（详见附录），多类产品在金融电子化市场占有率居国内企业之首，为中国金融电子化事业做出杰出贡献。
莱安集团还是美国SGI网络工作站的中国独立总代理，是SGI产品在中国最重要的系统集成公司之一，已为用户提供了用于Internet、Intranet、多媒体应用、图像图形处理的服务器工作站超过1000台。
二、莱安系统集成、销售及技术服务体系
莱安集团经营总部各职能部门及下属六个区域性子公司，组成了一个具有统一意志、管理严密、高效率的莱安金融电子化系统集成、销售与技术服务体系，它拥有约350名软件开发、技术服务、市场销售及管理人才队伍，与中国金融界保有长期、密切和广泛的合作与业务往来。
莱安集团经营总部拥有实力雄厚的金融方案与系统集成部（FSI）、金融终端系统支持中心、ATM技术支持中心、网络支持中心、存折打印机支持中心、莱安客户服务技术中心、客户培训中心及财务控制、物资计划、市场管理等直属部门。
在经营总部管理和支持下，下属六个实体型子公司分区域对莱安金融用户开展应用系统集成、市场销售及优质技术服务。
三、广州莱安简介
广州莱安智能系统有限公司是莱安电子信息产业集团公司与香港串润有限公司合资注册于广州天河高新技术产业开发区的中外合资企业。
是由莱安集团控股的中外合资高科技民营企业，作为集团的重要成员，是华南地区最大的金融电子化供应商，拥有可观的经营规模、强大的开发、技术支持力量。
公司96年经营规模逾2.4亿元。
公司现有员工80人，技术人员全为大学本科以上学历。
公司强调将应用集成与网络集成相结合，为用户提供总体的解决方案。
在长期工作实践中，公司在系统集成方面结下累累硕果。
在开放式系统（OPEN）方面，公司以开放系统服务器为平台开发推广了多项大型金融应用，这些系统的推广，使用户获得了良好的经济效益与社会效益。
而广州莱安公司在开放系统的技术实力及服务质量也得到了用户的一致好评。
在承接的多项整体网络解决方案中，从网络设计到方案实施，以及技术支持方面，我公司均以其强大的技术实力与良好的服务质量为客户提供高性能、高可用性的集成网络系统。
在金融外设领域，广州莱安公司是集团PR系列存折打印机、BP8900磁条读写器的主要销售公司。
目前，广州莱安公司已成为华南地区最主要的金融外部设备公司，在金融终端综合业务系统及各种终端仿真系统领域也取得了丰硕成果。
广州莱安1996年实现销售收入逾二亿四千万人民币。
是华南地区最大的计算机系统集成商。
连续三年被广州天河区人民政府评为先进企业，连续三年被广州天河区税务局评为纳税先进单位，一九九三年荣获广州市人民政府颁发的外商投资企业金鸡奖。
与庞大的市场规模相适应，广州莱安公司有一支过硬的售后服务队伍，他们及时的响应速度、高超的排除故障能力和维修技巧，精益求精的服务态度，解除了用户的后顾之忧。
作为与金融界长期合作的伙伴，广州莱安以集团为后盾，务求以最优的服务使客户满意，以最强的技术使用户放心。
四、莱安集团与CISCO公司
莱安集团是美国CISCO公司在中国的总代理及系统集成商，莱安集团全国布局的金融电子化市场销售及工程体系全面支持CISCO公司路由器系列产品的应用。
在与美国CISCO公司建立合作关系之后，莱安集团参与了交通银行、中国工商银行、中国建设银行、中国银行、中国农业银行的网络系统建设，为众多客户建立了企业网、校园网、智能大厦和Intranet/Internet网络系统。
1、合作背景
95年成为CISCO公司中国地区总代理
96年成为CISCO公司中国地区金融界最大的代理
2、合作成果
网络工程是莱安信息产业战略的重要组成部份。
在莱安已完成大量的系统集成项目中，网络集成占有重要地位。
通过这些项目，莱安锻炼了一批具有丰富实践经验的网络工程技术人员，为进一步在网络领域有所作为打下了良好基础。
莱安承担建设并已完成的主要网络项目有：
航天长城大厦计算机网络系统
航天长城大厦是一座17层的智能化大厦，大厦计算机网络系统采用ATM高速交换技术、局域网交换技术、VLAN和路由技术，构造了一个高效的可扩展的综合网络系统。
整个网络系统分成四个部分：
第一部分是ATM网络主干，由CISCO新一代ATM交换机LightStream1010及高性能路由器Cisco7505组成，提供了155Mbps的高速交换主干；第二部分为网络支干，采用数台Catalyst3000交换机提供到桌面的10M或100M的交换端口和VLAN的划分能力；第三部分由Cisco2501和CISCO的PIX（PrivateInternetExchange）组成，提供Internet广域网的接入、Internet与大厦内部网络之间的防火墙以及内部地址与Internet地址之间的翻译的功能；第四部分由一台Cisco2511访问服务器提供远程节点的PSTN远程拨号访问及安全机制控制。
整个网络系统是一个交换到桌面的全交换结构，可实现端口级的VLAN划分。
济南供电局管理信息系统
济南供电局管理信息系统计算机网络工程是一个综合性的集本地局域网、广域网和管理信息系统于一体的网络工程。
网络主干采用CiscoLightStream1010交换机，采用ATM技术作主干交换，下接Catalyst3000作LAN交换。
主机采用美国HP公司生产的HP9000/800系列开放式系统小型机，双机互为备份。
整个系统包括国际最先进的PDS综合布线系统、电视电话会议、可视图文系统、高速数据专线系统，应用软件包括计划、统计、生产、基建、财务、物资与人事劳资等的先进的管理软件系统。
这一套完整的信息服务系统建成后，济南供电局的企业的劳动生产力和经济效益将大幅度提高。
中国银行山西省分行办公大楼交换网
中国银行山西省分行办公大楼交换网采用快速以太网为交换骨干，结合虚拟网络技术，为用户提供端到端的交换功能。
用户可以根据实际需求灵活划分网段。
交换网采用Catalyst5000高性能交换机为核心交换设备，通过快速以太网与各分配线间的Catalyst3000交换机连接，采用ISL实现跨交换机的虚拟网络划分。
为了实现跨虚拟网段之间的相互访问，Catalyst5000与Cisco4700M路由器连接，通过路由器实现第三层互连。
莱安网络工程成果数量非常多，限于篇幅，下面再略举数例：
中国银行济南分行办公大楼交换网
工行第二阶段网络建设（山东省、吉林省、重庆市）
交通银行全国同城网项目
中行辽宁省分行大连地区网络
北京商品交易所网络工程
中国外汇统一交易市场网络及应用工程
中国建设银行城市综合网络系统工程
香港中银集团网络替代工程
重庆建设集团网络系统
……
第二章
需求分析
一、智能化大厦现状
广东边防总队大楼的智能化大厦的布线系统从整个系统的可用性、可靠性、可扩展性考虑出发采用了互相冗余的两套系统。
一套以双绞通线为主，提供对整个大楼的各个部分的数据访问。
另一套以光纤为主，充分考虑了未来的多媒体宽带的应用。
根据目前的投资和计算机应用情况，整个智能化大厦的建设可以分二步走，当前的第一步以主机房、配线间的两层结构模式建设一个100M的快速以太网。
在充分满足现有应用的需求，保证网络系统的先进性的同时，为未来的系统的扩充、升级提供基础平台，并且充分保护设备的投资，使主要设备能够在较长的一段时间内适应网络的发展需求。
第二步的建设主要适应未来的发展，在原有设备的基础上，平滑过渡以充分保护原有设备的投资，使整个大楼局域网向更高性能的，更高带宽的千兆以太网升级，以增添各种包括多媒体应用在内的新应用，满足整个大楼的信息需求。
广东边防大楼楼高20层。
大楼已建成建筑物综合布线系统（PremisesDistributionSystem），干线子系统采用互相冗余的两套系统。
一套是六芯多模光纤，水平线子系统采用非屏蔽5类双绞线。
另一套采用双绞线，垂直系统和水平系统都采用非屏蔽5类双绞线。
二、方案设计原则
先进性：
以先进成熟的网络通信技术及相关产品为手段进行组网，支持数据、语音和视像的多媒体应用。
标准化和开放性：
网络协议采用符合ISO及其它标准，如IEEE、ITU-T、ANSI等制定的协议。
采用遵从国际和国家标准的网络设计，充分考虑与软硬件设备兼容。
可靠性和可用性：
选用高可靠的产品与技术，充分考虑在系统程序异常时的应变能力和容错能力，确保整个系统的安全与可靠。
灵活性和兼容性：
选用符合国际发展潮流的国际标准的软件技术，以便系统有移植性强、可靠性强，可扩展性等优点，保证在将来发展中迅速采用最新出现的技术，同时为不同的现存网络及设备提供互联和手段，保证各种现有计算机系统，包括小型机、工作站、服务器和微机等设备的互联入网。
实用性和经济性：
在系统组网建设中，不仅应考虑到目前各种业务实际要求，还应充分考虑将来业务种类增长的需求。
从实用性、经济性出发，着眼于近期目标和长远的发展，选用先进设备，进行最佳性能组合，在有限的投资中构造一个性能最佳的实用性系统。
可扩展性和开放能力：
网络设计应具有良好的扩展性和升级能力，选用具有良好升级能力和扩展性的设备。
具有良好的网络协议，可适合于多种媒体公司技术和多种高层协议的系统。
支持多媒体网络技术：
交换网络网支持IGMP、RSVP等多媒体网络技术。
方案配置的所有交换机都支持IGMP协议，第三层交换机支持RSVP协议。
网络设备和方案没有2000年问题
第三章
局域网选型设计
在当前快速局域网领域中，FDDI、ATM和100M快速以太网、1000M以太网是4种最具有代表性的网络类型。
一、局域网技术介绍
FDDI技术
FDDI是80年代就推出的一种很成熟的技术，由于采用光纤作为传输媒质，采用多模光纤时其最大传输距离可达2000米，如采用单模光纤可传输更长的距离（典型的为10-12Km），特别适用于作为园区网的主干或用于距离跨度较远的局域网。
由于光纤良好的抗干扰性，FDDI也特别适用于处于较大电磁干扰环境中的工厂和研究所等。
FDDI基本上采用与令牌环相同的帧格式，即RFC1042SNAP编码，在网络访问机制中不存在碰撞和冲突，与传统的使用CSMA/CD技术的共享式以太网相比具有较好的性能和传输效率。
FDDI的缺点是造价高，而且不利于结构化布线，随着100M交换式以太网的出现，FDDI在一般的局域网设计和智能化大厦等的建设中优势已经不存在。
ATM技术
ATM是近几年才发展起来的一种很热门的网络技术，是一种既适用于局域网又适用于广域网的技术。
ATM目前提供25Mbps、155Mbps和622Mbps三种速率，将来可达到更高。
由于既跨越了整个速率范围，又跨越了局域和广域，因而ATM的统一信元格式和信令协议有利于紧密的网际互连和统一的服务应用。
由于ATM交换跨越了园区网和企业网，因此便于作为园区网的骨干，为各分离的LAN交换机提供中心交换。
ATM的优势除了具有较高的带宽外，其QoS保证及其基于信元的操作使得同一个多服务网络能够传输语音、视频和数据等所有流量类型，从而降低当今多负担网络的成本和复杂性。
这些性能主要在企业网、公共网和广域网中尤为重要，ATM已被公认为是实现B-ISDN的理想方式。
ATM的缺点是如果要充分利用ATM的独特性能，必须将ATM直接扩展到工作站，则原有的应用程序和网络软件都需要进行修改，需要开发专门的应用软件。
目前ATM在局域网上的应用主要是通过局域网仿真（LANE）技术连接多个LAN交换机，作为各交换机之间的交换主干，而这种连接是以牺牲QoS为代价的，而且LANE过程中数据要重新分组、打包，会增加额外的开销。
ATM的另一缺点是造价高。
另外，ATM虽然被公认为是广域网将来发展的方向，但在局域网方面，随着1000M以太网的出现，ATM在局域网的应用已不被看好。
FastEthernet快速以太网技术
快速以太网是基于传统的10M以太网技术，采用与10M以太网同样的访问方式和同样的帧结构，所以大量传统的基于以太网环境下开发的应用不需要修改就可运行。
快速以太网可以通过全双工（FullDuplex）获得200Mbps的带宽，特别是随着交换机的出现，全交换连接的以太网完全消除了CSMA/CD技术在共享式以太网中存在的碰撞和冲突问题，网络传输效率大大提高，经Cisco公司测试，在交换以太网环境下，快速以太网可利用99%的200Mbps带宽。
Cisco的局域网交换机（如核心局域网交换机和Catalyst3000）还具有虚拟连网支持功能，可以通过Cisco独有的ISL（InterswitchLink）技术通过快速以太网实现跨交换机的虚网连接。
快速以太网的另一大优点是价格便宜。
GigabitEthernet千兆以太网技术
千兆以太网是基于传统的100M以太网技术发展而来，采用与100M以太网同样的访问方式。
所以大量传统的基于以太网环境下开发的应用不需要修改就可运行。
与FastEthernet相同，全交换连接的以太网完全消除了CSMA/CD技术在共享式以太网中存在的碰撞和冲突问题，特别是随着第三层交换机的出现，网络传输效率大大提高，经IDC测试，在交换以太网环境下，千兆以太网可利用99%千兆的带宽。
Cisco的局域网交换机还具有虚拟连网支持功能，可以通过Cisco独有的ISL（InterswitchLink）技术通过快速以太网实现跨交换机的虚网连接。
快速以太网的价格便宜、易于管理维护，是非常理想的主干网技术。
千兆位以太网是IEEE802.3以太网标准的扩展，传输速度为每秒1000兆位（即1Gpbs）。
最初应用于大型校园网，能把现有的10Mbps以太网和100Mbps快速以太网连接起来。
它可取代100MbpsFDDI网，也是ATM技术的强劲对手。
千兆位以太网采用同样的CSMA/CD协议，同样的帧格式，是现有以太网最自然的升级途径，使用户对以太网原有设备管理工具的投资得以保护。
千兆位以太网是超高速主干网的一种选择方案。
在数据、话音、视频等实时业务方面它虽然不能提供真正意义上的服务质量（QoS），但千兆位以太网频宽高，结合交换以太网技术，可以提供极高的性能、吞吐量和服务保证等特性。
IEEE802.3Z工作组已确定了以下一组规范，统称为1000Base-X。
1000Base-LX：
多模光纤传输距离为550米，单模光纤传输距离为3000米。
1000Base-SX：
62.5微米多模光纤传输距离为300米，50微米多模光纤传输距离为550米。
1000Base-CX：
用于短距离设备的连接，使用高速率双绞铜缆，最大传输距离为25米。
1000Base-T：
5类铜缆传输最大距离为100米。
千兆位以太网支持交换机之间、交换机与终端之间的全双工连接，支持共享网络的半双工连接方式，使用中继器和CSMA/CD冲突检测机制。
千兆位以太网支持联盟（GEA）为千兆位以太网的应用提出以下几种方案：
更新快速以太主干网：
更换骨干交换机，全面提高原有网络性能。
用于交换机到服务器链路：
服务器使用千兆位以太网卡，直接与千兆位以太网交换相接，提供每秒百万个包的处理能力。
千兆位以太网到桌面台式机。
高性能工作站安装千兆位以太网卡，直接与千兆位以太网交换机相连。
用于交换机之间的链路。
千兆位以太网交换机用光纤相接，提供一条高性能主干线路。
更新FDDI主干：
保留现有光缆，提高带宽10倍。
千兆以太网推广的最大障碍在于：
目前需建设网络的企业或部门最迫切的应用是基于数据传输的应用，而对多媒体的应用要求并不高，因此昂贵的价格使许多用户望而却步。
二、局域网技术选型分析
通过对以上几种局域网技术的比较可见：
这几种技术都具有良好的扩充性和技术上的后向兼容性，能较好地保护用户的投资。
ATM支持数据、语音、视频的传输，具有良好的传输质量保证，但目前缺乏丰富的网络应用，且ATM网络投资（如：
网卡）较为昂贵。
快速以太网完全兼容以前的10BaseT技术，拥有丰富的、成熟的应用支持，采用100M交换以太网技术，可获得良好的性能。
千兆以太网技术与100BaseT完全兼容，并且能够提供高达99%千兆的带宽，在带宽利用上有了很大的提高，能够为网络应用的发展提供足够的可利用带宽。
综上所述，几种技术各有特点。
在系统实现上，考虑到目前的应用和投资以及未来的升级考虑。
我们根据实际情况，提出快速以太网实现方案。
本方案的100M骨干既可通过光纤传输，又可通过双绞线传输，并且为将来平滑升级到千兆提供了设备的预支持，保护了设备的投资。
第四章
交换网络设计
网络技术发展日新月异、网络产品层出不穷。
整个互连网重要的局域网部分也由传统的共享式以太网升级到速度更快、性能更优的交换式的平台。
为提高网络中心的性能，增强可靠性，安全性，对于网络部分、我们建议以太网交换技术、SpanningTree,Fastetherchannel技术作为整个局域网交换的基础。
一、交换技术介绍
EtherSwitch技术
在传统的共享式以太网中，所有站点共享10M带宽,冲突和碰撞始终存在，一旦业务繁忙，网络利用率增大,网上大量的碰撞、等待和重发将造成传输的延迟和网络性能的急剧下降。
据统计,当网络利用率为20%时,以太网性能已严重下降；当网络利用率达40%～50%时,网络实际带宽下降到只有2Mbps,这对于业务量较大的应用系统来说是无法忍受的。
交换技术的使用将共享总线方式变为每对交换端口独占10M带宽,因而支持多个同时并发的会话，网络带宽得到极大的扩展，完全消除了传统共享式以太网上的碰撞和冲突问题。
在网络利用率在70%时，其交换速率仍稳定不变。
因此，局域网交换技术是取代易阻塞的传统共享式以太网的最佳选择。
Spanningtree
SpanningTree是一种算法，采用这种算法的技术消除了网桥的冗余连接，用逻辑的BLOCK使每个节点对外的拓扑都呈树状，避免了因为环路而造成的广播风暴，一旦拓扑发生变化，SpanningTree又重新生成树，保证了网络通讯的可靠。
FastEtherchannel
FastEtherchannel技术是一种逻辑通讯管道，它通过Disable在Etherchannel组中每个端口的SpanningTree算法，绑定组中的所用端口形成一个逻辑的端口，采用同一种队列算法对这个逻辑端口联系的各个物理端口进行控制，从而使两个全双工的快速以太网端口提供400M带宽或四个全双工端口提供800M带宽，大大扩展了主干的带宽，提高了主干的稳定性、冗余性，消除了拥塞和瓶颈，使主干的通讯更加流畅。
二、构建智能化大厦交换平台
根据以上所介绍的几种局域网交换技术的技术性能特点，结合实际情况，遵循设计原则和目标，我们提出智能化大厦交换网络系统解决方案。
为清晰地描述智能化大厦交换网络的理想的完整结构层次，我们将该交换网络分为三个部分，如下图所示：
骨干交换和楼层交换图
第一部分是整座大楼的交换核心，称为骨干交换，它包括核心交换平台的构建，以及各楼层局部交换接入核心交换平台的方式，其中包括业务双机备份、核心交换机备份、双路由器备份、安全虚网、MAC地址过滤以及移动办公接入等。
骨干交换除作为核心的交换平台外，也提供一些公共的网络功能，如访问Internet、提供拨号访问以支持移动办公、外出办公等；
第二部分是楼层交换，主要包括楼层交换平台的构建，以及各楼层信息点接入楼层局部交换平台的方式，楼层交换平台数量相对较大，分布应根据具体的信息点分布在楼层间提供恰当数量端口数的交换机。
三、现阶段智能化大厦建设方案
前一节的交换网络方案较完整的考虑了整个大楼计算机系统的可靠性、冗余性、层次性及为应用提供目前以太网最大的1000M的骨干带宽，为整个多媒体的环境提供完备的支持，并且支持的业务种类较多，除提供整个大楼的快速交换外，还提供大楼到Internet的接入及移动办公等。
对于目前的第一步建设主要集中在大楼网络的基础——局域网交换。
目前大厦的计算机应用的种类相对较少，信息量的分布不均匀，主要的应用集中在15、18楼，考虑到当前的实际情况及投资保护，可以先建设一个百兆的快速以太网支持现有的应用，等到时机成熟再升级到理想的情况。
通过前面的对智能化大厦的需求分析，我们目前的方案将建设一个快速以太网。
将对信息点集中的单独一个楼层或信息点分散的几个楼层分别建立一个楼层交换平台（二级交换），然后将各个楼层交换平台统一构建在骨干交换平台（一级交换）上。
以下将局网分二个方案介绍骨干交换与楼层交换网络。
方案一．垂直子系统为双绞线
广东边防总队大楼的垂直系统前采用五类双绞线作为中心交换机Catalyst6006与各配线间交换机的传输骨干。
骨干交换机选取一台Catalyst6006高端交换机作为交换的核心，未来时机成熟可采用冗余备份的双机模式提高整体可靠性。
主配线间提供给各个楼层分配线间相互冗余的两根五类双绞线。
各配线间视端口数目通过Catalyst2924（可提供24个10/100M以太网端口）或Catalyst2912（可提供12个10/100M以太网端口）上连到中心的Catalyst6006。
智能化大厦需与省厅及其它单位互连。
具体实现可通过一台交换机与一台Cisco2610路由器的以太网相连，Cisco2610然后通过电信线路与各个单位的接入路由器互连，实现网间网远程通讯及信息共享。
另外Cisco2610还可提供异步电话的拨入，可以提供移动用户对大厦的访问及拨号备份。
并且内嵌的IOS操作系统提供PPP的CHAPTACACS+及PPP的回拨等安全机制保证整个系统的安全。
快速以太网的方式是一种传统的设计思路。
它实现骨干网运行100M，各楼层10M或100M全交换到桌面。
Catalyst6006、Catalyst2924和Catalyst2912交换机都可提供VLAN划分功能。
结合具体应用，可根据端口在同一楼层或跨越楼层划分VLAN，同一配线间划分VLAN时，VLAN间的互访由配线间交换机控制，跨越配线间划分VLAN后，VLAN间的互访则需要通过骨干交换机做虚网路由。
另外这些交换机还提供第二层的MAC地址过滤功能，通过对固化在网卡ROM中的硬件地址的操作，可以更精细的保证系统资源与单台计算机的隔离。
因此，能较好地满足楼层各信息点的安全性需求。
这种方式的一个优势在于快速以太网方案的设备较便宜，用户的相对投资较少。
具体方案图见方案末尾的附图，产品的具体分布和模块配置如附录。
方案二．垂直子
升级会员 