網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計方案

系統(tǒng)需求項目的弱電系統(tǒng)總體設(shè)計規(guī)定是“理念先進、技術(shù)一流、經(jīng)濟實用和此后良好的擴展性”，滿足顧客的特殊規(guī)定，達成國家建設(shè)部智能化建筑的甲級原則并通過驗收。項目中的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將為建筑內(nèi)信息系統(tǒng)提供穩(wěn)定、可靠、安全的信息流通環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是xxxxx工程中的重要系統(tǒng)，它將作為多個應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)溝通平臺，涉及管理系統(tǒng)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)等，因此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)定位于提供高性能，高可靠的系統(tǒng)設(shè)計。設(shè)計原則可靠性xxxxx工程的信息應(yīng)用系統(tǒng)含有較高的可靠性規(guī)定，這決定了作為信息傳輸平臺的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也含有高度的可靠性。高性能網(wǎng)絡(luò)中可能存在復(fù)雜多元的應(yīng)用系統(tǒng)，如多媒體應(yīng)用，辦公自動化，專業(yè)應(yīng)用等，對網(wǎng)絡(luò)的負載能力要較高規(guī)定?？蓴U展性和可升級性現(xiàn)在xxxxx工程處在一期建設(shè)中，將來還將建設(shè)二級工程，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將逐步擴大，同時隨著應(yīng)用系統(tǒng)的逐步完善，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也將進行對應(yīng)的擴展和升級，因此網(wǎng)絡(luò)應(yīng)含有良好的可升級擴展性。易管理、易維護xxxxx工程中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分布于多個建筑物中，同時網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中承載的應(yīng)用系統(tǒng)重要性較高，因此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需含有良好的可管理性，減少維護成本，放患于未然，保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運行。安全性根據(jù)xxxxx工程業(yè)主的特殊定位，網(wǎng)絡(luò)規(guī)定有極高的安全性規(guī)定?？傮w設(shè)計主干技術(shù)選型選擇合理的網(wǎng)絡(luò)主干技術(shù)對一種大型網(wǎng)絡(luò)來說十分重要，它關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)品質(zhì)和可持續(xù)發(fā)展的特性。網(wǎng)絡(luò)主干涉及主干網(wǎng)設(shè)備之間及其與匯聚點核心設(shè)備之間的連接。對于xxxxx工程，我們選擇采用千兆以太網(wǎng)GE技術(shù)、相對于其它寬帶主干技術(shù)，它和以太網(wǎng)，快速以太網(wǎng)有更加好的兼容性，在園區(qū)網(wǎng)規(guī)模或中小型城域網(wǎng)中含有最高的性能價格比。局域網(wǎng)構(gòu)造采用何種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和建筑分布，應(yīng)用需求都有較大的關(guān)系。普通在大型網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計中，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造分為三層，即核心、分布和接入層。核心層提供網(wǎng)絡(luò)的核心路由交換功效，分布層負責(zé)將接入層設(shè)備匯聚進入核心層，接入層提供提供終端顧客的接入網(wǎng)絡(luò)。每個層次的網(wǎng)絡(luò)專注于其功效規(guī)定，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模塊化，便于管理和擴展。對于xxxxx工程，相對于園區(qū)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)分布在較大范疇內(nèi)，涉及信息中心/辦公區(qū)，科研辦公區(qū)，對外接待區(qū)，服務(wù)中心，生活設(shè)施區(qū)，輔助用房，休閑中心及將來得二期建筑。根據(jù)布線構(gòu)造，科研辦公區(qū)為一點數(shù)較大的單體建筑，將再設(shè)立兩級配線間，簡化了線纜構(gòu)造，對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造為二層構(gòu)造和三層構(gòu)造相結(jié)合的方式，即對于科研辦公區(qū)，通過核心交換機，分布層交換機，接入交換機三級構(gòu)造，而對于其它分派線間則通過核心交換機，接入交換機的二級構(gòu)造(見后圖)。根據(jù)xxxxx工程需求，網(wǎng)絡(luò)中包含內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)，普通內(nèi)網(wǎng)中運行業(yè)務(wù)系統(tǒng)，辦公自動化系統(tǒng)及專網(wǎng)應(yīng)用等，外網(wǎng)運行互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。業(yè)務(wù)系統(tǒng)含有較高的可靠性規(guī)定，因此網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造上，內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)主干需要更高的可靠性，內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)核心采用了兩臺骨干交換機，分別和分布層交換機通過千兆光纖連接，從而形成了一種全網(wǎng)無單點故障的骨干網(wǎng)絡(luò)。而外網(wǎng)出于應(yīng)用需求和成本的考慮，可采用單骨干交換機的架構(gòu)，以下圖：廣域網(wǎng)連接廣域網(wǎng)方面普通涉及互聯(lián)網(wǎng)接入和專網(wǎng)接入?；ヂ?lián)網(wǎng)接入提供對互聯(lián)網(wǎng)訪問，現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入的方式有ADSL、CableModem、ATM、寬帶城域網(wǎng)等，ADSL和CableModem普通用作個人顧客或小型公司的寬帶接入，ATM需要專用接入設(shè)備，成本太高。而寬帶城域網(wǎng)是通過光纖由ISP處引入，通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)口接入顧客設(shè)備，該種接入方式的接入帶寬可由運行商端進行精確而靈活的限速，符合了xxxxx工程隨著應(yīng)用的發(fā)展逐步增加互聯(lián)網(wǎng)接入帶寬的需求，在接入設(shè)備上也無需專用廣域網(wǎng)接入設(shè)備，可通過防火墻直接接入即可。專網(wǎng)連接用于和有關(guān)單位或公司的網(wǎng)絡(luò)連接，即Extranet。根據(jù)我方的工程經(jīng)驗和對專網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)的理解，專網(wǎng)連接普通有DDN/FR(幀中繼)/ATM的專線連接、遠程撥號連接以及構(gòu)建在公網(wǎng)上的VPN專網(wǎng)等多個方式，ATM方式價格較高；遠程撥號連接由于速率較低，普通作為備份方式；而VPN通過公網(wǎng)傳輸，存在一定的風(fēng)險性。因此綜合考慮，如租用運行商線路，出于安全性的考慮，可采用通過DDN/FR電信專線的方式，或直接通過自建的內(nèi)部城域光纜網(wǎng)連接。由于連接了公網(wǎng)和外部專網(wǎng)，安全性是必須考慮的，為此需配備防火墻設(shè)備，防火墻提供了較普通網(wǎng)絡(luò)設(shè)備含有更完善的安全手段，提供了對內(nèi)外網(wǎng)隔離和防外部攻擊等特性。如網(wǎng)絡(luò)存在某些提供外部訪問的應(yīng)用，如專網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用等，這些網(wǎng)段的安全性級別高于外網(wǎng)，但低于內(nèi)網(wǎng)，我們可將這些網(wǎng)段通過防火墻的第三個或第四個等網(wǎng)口接入，該區(qū)域被稱為DMZ區(qū)（非軍事區(qū)），DMZ區(qū)介于內(nèi)外網(wǎng)之間，可作為緩沖地帶，DMZ區(qū)的安全問題不會直接威脅到內(nèi)網(wǎng)。廣域網(wǎng)連接示意圖以下：網(wǎng)絡(luò)管理根據(jù)xxxxx工程的特點，我們認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)含有下列特點：以應(yīng)用系統(tǒng)為導(dǎo)向，在最大程度上確保應(yīng)用系統(tǒng)運行的高穩(wěn)定性。開放易用，在采用先進技術(shù)同時不會增加業(yè)務(wù)運行的人工維護成本。提供豐富的管理特性，滿足復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的多方面管理需求。所提供的管理功效模塊盡量互相集成。網(wǎng)絡(luò)中的全部網(wǎng)絡(luò)資源，如交換機的設(shè)備工作狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)性能、通訊延時等應(yīng)均可通過直觀的人機介面進行監(jiān)控、管理。使網(wǎng)絡(luò)管理員不僅能夠改正出現(xiàn)的問題，還能夠發(fā)現(xiàn)潛在問題。因此我們認(rèn)為網(wǎng)管系統(tǒng)的重要功效應(yīng)涉及拓撲管理，故障管理，配備管理和性能管理等功效。信息安全管理根據(jù)xxxxx工程的安全定位，信息安全管理是xxxxx工程中一種較重要的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，它關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)中多個重要數(shù)據(jù)，應(yīng)用的安全性，直接影響xxxxx工程的正常運作。對于xxxxx工程，安全管理能夠從下列幾方面考慮：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身的安全性提供對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配備訪問的安全性，應(yīng)采用嚴(yán)格的顧客認(rèn)證訪問，安全的Telnet和SNMP機制等方法，確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被安全訪問。網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的安全方略根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)，顧客終端的分類和安全需求，通過劃分虛網(wǎng)，設(shè)立訪問控制權(quán)限，以及限制路由等方略，提供底層數(shù)據(jù)訪問的安全性。專用安全設(shè)備和系統(tǒng)除了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身能夠提供的安全性，還應(yīng)配備安全設(shè)備以提供專門的安全方略。防火墻防護重要提供不同網(wǎng)段間的訪問控制，應(yīng)用控制，實時防攻擊等能力，防火墻采用狀態(tài)檢測技術(shù)，可動態(tài)判斷流經(jīng)數(shù)據(jù)包的正當(dāng)性，大大提高了訪問安全性。入侵檢測作為一種被動式安全防備，安全威脅能夠來自內(nèi)部和外部，防火墻只能控制其它網(wǎng)段對安全網(wǎng)段的訪問，但對于內(nèi)部或少量通過了防火墻的攻擊訪問就無法控制，為此采用入侵檢測探測系統(tǒng)，實時監(jiān)測重要網(wǎng)段，重要服務(wù)器的訪問數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)非法訪問和攻擊行為即發(fā)出警報，從而最快速度的發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的安全問題。身份認(rèn)證等技術(shù)對于遠程撥號或重要網(wǎng)段接入顧客，常規(guī)定通過身份認(rèn)證賦予接入權(quán)限，為此需提供專用的身份認(rèn)證服務(wù)器，提供基于Radius，TACAS+等一系列動態(tài)認(rèn)證服務(wù)。防病毒軟件和數(shù)據(jù)備份對于應(yīng)用級的數(shù)據(jù)安全，可配備防病毒軟件。為提供其易用性，可采用Server-Client架構(gòu)的防病毒軟件，由服務(wù)器自動向客戶端分發(fā)最新的防病毒代碼。網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計設(shè)計概述充足考慮了xxxxx項目的建筑構(gòu)造，現(xiàn)狀和發(fā)展前景，結(jié)合我公司豐富的工程經(jīng)驗，我們認(rèn)為其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)本著高原則，高性能，整體規(guī)劃，逐步實施的原則進行，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)即能滿足相稱長時間內(nèi)的顧客需求，又可在將來根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的發(fā)展，輕松地進行可靠性，性能，容量等多方面的擴展和升級，從而為顧客提供性能價格比最佳，含有良好擴展能力的網(wǎng)絡(luò)解決方案。本次建設(shè)中局域網(wǎng)部分采用了二級構(gòu)造設(shè)計。內(nèi)網(wǎng)部分，主干交換機采用兩臺高性能，高可靠性核心交換機，通過雙千兆鏈路連接接入層交換機，內(nèi)網(wǎng)通過路由器和電信運行商的專線連接業(yè)務(wù)專網(wǎng)，并通過防火墻對網(wǎng)絡(luò)進行安全隔離和防護。內(nèi)網(wǎng)還通過配備入侵檢測探測器提供對重要數(shù)據(jù)網(wǎng)段，如辦公自動化，業(yè)務(wù)用數(shù)據(jù)區(qū)提供特殊的安全監(jiān)控。外網(wǎng)部分，配備單臺核心交換機，通過千兆鏈路連接接入層交換機，并通過防火墻接入互聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)造以下圖：內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲核心交換機核心交換機肩負著全網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換，其性能很大程度決定了整體網(wǎng)絡(luò)的性能，根據(jù)xxxxx工程的實際狀況，我們認(rèn)為核心交換機重要應(yīng)含有下列特點：可靠性核心交換機提供了全網(wǎng)數(shù)據(jù)的交換，其可靠性決定了整體網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定和可靠。其可靠性應(yīng)體現(xiàn)在多方面，涉及：物理層設(shè)計核心交換機應(yīng)含有核心部件的冗余，涉及電源、電扇、管理模塊等，放置部件的偶然性故障造成的核心交換機，乃至全網(wǎng)故障；模塊應(yīng)含有熱拔插特性，確保故障解決時網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的延續(xù)性；背板采用無源背板設(shè)計，進一步加強系統(tǒng)可靠性。鏈路層特性支持多個鏈路層冗余合同，涉及STP及其擴展合同，鏈路捆綁合同等。網(wǎng)絡(luò)層特性提供豐富的三層路由合同，同時支持網(wǎng)關(guān)冗余合同（如VRRP）。高交換能力和端口密度根據(jù)xxxxx工程布線的特點，一期內(nèi)外網(wǎng)各有30余個分派線間，總布線點數(shù)各為3000個左右，二期規(guī)劃還各將增加20余個分派線間，這樣規(guī)定核心交換機含有較高的千兆端口密度，可滿足接入大量分派線間的需求，而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是這樣一種高密度，大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中存在豐富的多元化的應(yīng)用系統(tǒng)，這些均規(guī)定核心交換機含有較高的交換性能，其指標(biāo)體現(xiàn)在背板容量、包轉(zhuǎn)發(fā)率等數(shù)據(jù)上。豐富的網(wǎng)絡(luò)特性為提供網(wǎng)絡(luò)中多個應(yīng)用支持，如對時延敏感的音視頻應(yīng)用，對數(shù)據(jù)可靠性規(guī)定較高的核心應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)提供較強的QoS和Policing的功效，同時為提供網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的安全性，它應(yīng)支持豐富的安全特性，如基于2-4層信息的線速訪問控制等。分布層交換機分布層交換機用于科研辦公區(qū)，由于該區(qū)共有11個三級配線間需接入，分布層交換機作為多個接入交換機的匯聚點，也需物理構(gòu)造上的核心部件冗余設(shè)計，并含有較高的千兆端口密度和分布層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能，如數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)能力，Qos，安全性等特性。接入交換機對于樓層接入，由于xxxxx工程中分派線間點數(shù)平均分布在70-80個點間，首先接入交換機盡量采用高端口密度的交換機產(chǎn)品（如48個10/100M接入端口），另首先為提供端到端的網(wǎng)絡(luò)特性，接入交換機也應(yīng)含有較豐富的網(wǎng)絡(luò)特性和較高的網(wǎng)絡(luò)性能。具體體現(xiàn)在：交換性能提供快速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，重要體現(xiàn)在接入交換機的背板容量和包轉(zhuǎn)發(fā)率等指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)特性提供高性能的Qos控制能力，確保真正端到端的Qos能力，同時含有豐富的接入安全特性，如802.1X，基于Mac地址的接入安全特性等。根據(jù)綜合布線系統(tǒng)，對于內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)，交換機數(shù)據(jù)端口可按布線點的一定比例配備，暫按布線量的60%配備，以下表：外網(wǎng)數(shù)據(jù)點和交換機配備：內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)點和交換機配備：廣域網(wǎng)接入防火墻在xxxxx工程中，防火墻用于在互聯(lián)網(wǎng)接入和專網(wǎng)連接處，提供對內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)保護，在防火墻的選擇上，重要應(yīng)考慮其安全特性，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)性能等，安全特性指防火墻設(shè)備含有主流的安全方略(如基于包的動態(tài)狀態(tài)判斷)，提供主流的安全防護特性，同時在數(shù)據(jù)吞吐量，每秒可新建會話數(shù)，總會話數(shù)方面含有良好的特性指標(biāo)。路由器路由器在xxxxx工程中的定位是提供專網(wǎng)接入，產(chǎn)品選擇上應(yīng)和應(yīng)用相配合，當(dāng)xxxxx作為專網(wǎng)分支節(jié)點時，只需路由器只需含有一定的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)率和較豐富的網(wǎng)絡(luò)特性即可，當(dāng)xxxxx作為專網(wǎng)中的中心節(jié)點時，則路由器還應(yīng)含有一定的廣域網(wǎng)端口密度和更高的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)性能和擴展能力。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)網(wǎng)管系統(tǒng)也有助于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的管理，網(wǎng)絡(luò)故障的快速定位和排除，提高網(wǎng)絡(luò)的可用性。網(wǎng)管系統(tǒng)的重要功效應(yīng)涉及拓撲管理，故障管理，配備管理和性能管理等功效。為提供良好的使用界面，網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)提供圖形化設(shè)備和拓撲顯示，可實時監(jiān)視設(shè)備流量，設(shè)備故障等多個信息。信息安全管理信息安全管理是xxxxx項目中一種較重要的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，它關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)中多個重要數(shù)據(jù)，應(yīng)用的安全性，直接影響xxxxx項目的正常運作。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理的安全性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備訪問的安全性，關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配備數(shù)據(jù)的安全性，如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身被非法訪問，非法入侵者將隨意修改設(shè)備配備，整個網(wǎng)絡(luò)將無安全性可言。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身的安全性重要應(yīng)考慮良好的顧客認(rèn)證訪問體系，網(wǎng)管數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。首先對于設(shè)備的訪問可基于中央顧客認(rèn)證系統(tǒng)，這樣便于大批量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的顧客認(rèn)證信息的維護。另首先網(wǎng)管數(shù)據(jù)應(yīng)加密傳輸，普通網(wǎng)管工作是通過網(wǎng)管軟件的SNMP（簡樸網(wǎng)絡(luò)管理合同）和Telnet遠程登錄進行，傳統(tǒng)的SNMP和Telnet數(shù)據(jù)均通過明文傳輸，當(dāng)惡意顧客通過Sniffer等系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽時，有可能截獲其數(shù)據(jù)包，從而獲得訪問信息，因此全部設(shè)備的管理應(yīng)采用加密的網(wǎng)管方式進行訪問。xxxxx項目的網(wǎng)管軟件應(yīng)采用SNMPV3，其定義于RFC2271中，和SNMPv1和SNMPv2相比，SNMPv3增加了三個新的安全機制：身份驗證，加密和訪問控制。由于使用了私鑰（privKey）和驗證密鑰（authKey）來實現(xiàn)加密，其安全性大大提高。對于Telnet應(yīng)用，現(xiàn)在重要缺點是：沒有口令保護，遠程顧客的登陸傳送的帳號和密碼都是明文，使用普通的sniffer都能夠被截獲沒有強力認(rèn)證過程。只是驗證連接者的帳戶和密碼。沒有完整性檢查。傳送的數(shù)據(jù)無法懂得與否完整的，而不是被篡改正的數(shù)據(jù)。傳送的數(shù)據(jù)都沒有加密。因此對于Telnet應(yīng)用，應(yīng)采用SSH加密的方式，SSH采用了公鑰和密鑰相結(jié)合的方式，提高數(shù)據(jù)的安全性和完整性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全特性安全性是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備較重要的特性，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的定位區(qū)別和應(yīng)用的布署，需要不同的安全方略。xxxxx項目中網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用系統(tǒng)是復(fù)雜和多元化的，涉及多媒體，辦公自動化、業(yè)務(wù)系統(tǒng)系統(tǒng)等，其安全性規(guī)定各不相似，而對于互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)，也有專網(wǎng)接入，DMZ區(qū)網(wǎng)段等多個區(qū)域，因此應(yīng)對不同的安全區(qū)域設(shè)備不同的安全方略。互聯(lián)網(wǎng)接入和專網(wǎng)接入系統(tǒng)通過防火墻接入互聯(lián)網(wǎng)，該部分的安全性重要體現(xiàn)在防火墻上的安全設(shè)立。系統(tǒng)通過路由器和專網(wǎng)連接專網(wǎng)，其安全性體現(xiàn)在路由器，防火墻的多個區(qū)域安全信任關(guān)系的設(shè)立，具體方略設(shè)立將根據(jù)實