企業(yè)網(wǎng)絡分析與設計網(wǎng)絡工程系姓名：鄧南平QQ ：55787051 ,一. 需求分析1.1．網(wǎng)絡功能需求企業(yè)內部辦公網(wǎng)絡，上面運行的應用包括Internet 連接共享、傳真、

企業(yè)網(wǎng)絡分析與設計

網(wǎng)絡工程系

姓名：鄧南平

QQ ：5578705

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一. 需求分析

1.1．網(wǎng)絡功能需求

企業(yè)內部辦公網(wǎng)絡，上面運行的應用包括Internet 連接共享、傳真、電子郵件、企業(yè)辦公消息管理等。企業(yè)內部辦公網(wǎng)絡的核心問題是在保證日常辦公效率的基礎上，如何進一步的提高安全性和可監(jiān)控性。企業(yè)內部辦公網(wǎng)絡應該考慮的功能需求如下：

1.1.1. 網(wǎng)絡安全保護

包括企業(yè)級防火墻和企業(yè)級的反病毒軟件，防范病毒和黑客的攻擊。

1.1.2 .網(wǎng)絡管理監(jiān)控

提高整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的可管理性，明確每個部門或人員的職責和權限，控制公司業(yè)務的關鍵環(huán)節(jié)。

1.1.3 網(wǎng)絡服務器

需要有專用的服務器，作為反病毒軟件和網(wǎng)絡管理監(jiān)控軟件或其他應用的主控服務器。

1.1.4 Email辦公

公司業(yè)務Email 文件可以在相關的部門和人員之間快速流轉。收發(fā)Email 時，文件必須經(jīng)過主管部門的監(jiān)控和轉發(fā)，普通人員將在受監(jiān)控的狀態(tài)下面和公司客戶通信。

1.1.5 Fax辦公

收發(fā)Fax 時，圖片可以通過網(wǎng)絡辦公系統(tǒng)自由分發(fā)，而無需打印和手工傳遞。同時，F(xiàn)ax 內容和傳遞過程需要記錄日志，以備追溯。

1.1.6 Internet連接共享

使用Internet 連接共享時，需要控制不同權限的員工使用Internet 的方式和范圍。限制普通員工利用公司網(wǎng)絡進行業(yè)務無關的活動。

1.2. 網(wǎng)絡性能需求

● 能夠快速的瀏覽訪問各企業(yè)網(wǎng)站、論壇，并且快速高效的下載或上傳軟

件、視頻、音頻、圖形等文件。

● 在網(wǎng)中能夠穩(wěn)定、有效的運行應用E-mail 郵件系統(tǒng)、FTP 服務、等子系

統(tǒng)或服務

● 能夠流暢的登陸、訪問、瀏覽外網(wǎng)（Internet ）站點的內容，并能夠很

好下載所需軟件與文件。

● 能夠穩(wěn)定的進行外網(wǎng)的視頻、音頻等網(wǎng)上教學或外網(wǎng)的視頻、音頻點播。 2

1.3. 網(wǎng)絡要求

隨著Internet 的日益普及，內部網(wǎng)用戶訪問Internet 的需求在不斷增加，一些企業(yè)也需要 對外提供諸如WWW 頁面瀏覽、FTP 文件傳輸、DNS 域名解析等服務，這些因素會導致網(wǎng)絡 流量的急劇增加，而路由器、防火墻作為內、外網(wǎng)之間的唯一數(shù)據(jù)通道，如果吞吐量太小， 就會成為網(wǎng)絡瓶頸，給整個網(wǎng)絡的傳輸效率帶來負面影響。因此，考察路由器、防火墻的吞 吐能力有助于我們更好地評價其性能表現(xiàn)。這也是測量路由器、防火墻性能的重要指標。

吞吐量的大小主要由路由器、防火墻內網(wǎng)卡，及程序算法的效率決定，尤其是程序算法， 會使路由器、防火墻系統(tǒng)進行大量運算，通信性能大打折扣。因此，大多數(shù)號稱100Mbps 的 路由器、防火墻，由于其算法依靠軟件實現(xiàn)，通信量遠遠沒有達到100Mbps 實際可能只有 1 OMbpsN20Mbps o純硬件路由器、防火墻，由于采用硬件進行運算，因此吞吐量可以達到線 性90MbpsN95Mbps, 可以算是真正的100Mbps 的路由器和防火墻了。對于中小型企業(yè)來講， 選擇吞吐量為百兆級的路由器、防火墻即可滿足需要，而對于電信、金融、保險等行業(yè)公司 和大企業(yè)就需要采用吞吐量千兆級的路由器、防火墻產品。

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湖南軟件職業(yè)學院畢業(yè)設計(論文)nn1.4. 需求調查 安 全 性 可 擴 展 性 良 好 信息 點數(shù)nn地址 財務部nn可靠性/可 用性nn網(wǎng)絡需求nn主要應用 OA 辦公,Internet 服 務和關于資產的購置 (投資),資 本的融通 (籌資)和經(jīng) 營中現(xiàn)金 流量(營運資金),以及 利潤分配的管理等. 和總公司的聯(lián)系,資 源共享.OA 辦公,通 過網(wǎng)絡了解產品在市 場 上 的 反 應 , Internet 服務等. 和總部的聯(lián)系,OA 辦 公.能及時在服務器 上下載新的資料, Internet 服務等. 和總部的聯(lián)系,OA 辦 公,能及時在服務器 上下載新的資料, Internet 服務等. 資源共享,下載并發(fā) 布通知,Internet 服 務等. 能訪問資源共享,OA 辦公,Internet 服務 等.nn白天工作狀 下 高 態(tài) 良 好 , 網(wǎng) 載 >400KB/s 絡正常運行 上 傳>100KB/snn15nn白天工作狀 態(tài)良好,網(wǎng) 分公司 絡正常運行 VPN 客 戶 白天工作狀 終端 態(tài)良好,網(wǎng) 絡正常運行 辦事處 白天工作狀 態(tài)良好,網(wǎng) 絡正常運行nn服 務 器 和 全日制不停 DMZ 區(qū) 機工作nn下 載 >500KB/s 上 傳>200KB/S 下 載 >300KB/s 上 傳>100KB/s 下 載 >400KB/s 上 傳>100KB/s 下 載 >2MB/s 上 傳>300KB/snn中 等 一 般nn好 好nn150 20nn一 般nn好nn100nn中 等nn好nn20nn各級部門nn白天工作狀 下 一 態(tài) 良 好 , 網(wǎng) 載 >500KB/s 般 絡正常運行 上 傳>100KB/snn好nn450nn4nn

二. 實施設計

網(wǎng)絡平臺在整公司網(wǎng)絡系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位，它是整個網(wǎng)絡的基礎。在網(wǎng)絡平臺上，數(shù)據(jù)傳輸、信息發(fā)布、資源共享、公司以后的BBS 、辦公自動化系統(tǒng)、VOD 系統(tǒng)、遠程登陸系統(tǒng)、INTERNET 接口、以及與其他公司的數(shù)據(jù)交換都將運行在這個網(wǎng)絡上。因此，主干網(wǎng)的好壞直接影響到以后網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行效率，速度快慢, 網(wǎng)絡性能等參數(shù)。因此，建立一條高速的、多能的、可靠的、易擴展的主干網(wǎng)絡，解決目前存在的帶寬問題，和適應未來發(fā)展的需要是企業(yè)網(wǎng)建設中一個重要的問題。

2.1．建設目標

企業(yè)網(wǎng)建設的總體目標是利用各種先進、成熟的網(wǎng)絡技術和通信技術，采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡協(xié)議（TCP/IP），建設一個可實現(xiàn)各種綜合網(wǎng)絡應用的高速計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，公司內各部門通過網(wǎng)絡連接起來。在局域網(wǎng)上，為各信息點提供可靠的、高速的和可管理的網(wǎng)絡環(huán)境，為用戶提供廣泛的數(shù)據(jù)資源共享、豐富便捷的網(wǎng)絡應用（如：實時多媒體視頻/音頻、校園綜合信息管理、查詢、網(wǎng)絡遠程教學、網(wǎng)絡會議等），提供各種網(wǎng)絡服務（電子郵件、文件共享、WWW 信息查詢等），為各用戶提供多種形式的訪問，實現(xiàn)網(wǎng)絡的擴展，擴大聯(lián)網(wǎng)的范圍和規(guī)模。 網(wǎng)絡不僅要實現(xiàn)網(wǎng)絡上的一般功能：如E-MAIL 、FTP 、網(wǎng)絡論壇、網(wǎng)絡圖書館、搜索引擎、網(wǎng)上聊天、管理數(shù)據(jù)的傳輸、處理與查詢，還需要實現(xiàn)包括視頻點播（VOD ）、電話會議、網(wǎng)絡電話（IP 電話）等功能，是一個高速多媒體互聯(lián)網(wǎng)絡，并最終實現(xiàn)整個企業(yè)系統(tǒng)的資源共享。

然而網(wǎng)絡化地觀念在推進的過程中，首先面臨來自網(wǎng)絡帶寬瓶頸的挑戰(zhàn)。單一的傳輸模式無法適應網(wǎng)絡化的應用，所以如何提供令人滿意的網(wǎng)絡應用服務質量，這是目前解決網(wǎng)絡化瓶頸中最為關鍵的一環(huán)。當今網(wǎng)絡化發(fā)展已不能夠簡單地以限制人們上網(wǎng)的方式以避免帶寬稀缺導致的網(wǎng)絡擁塞。為了盡可能地利用好對滿足多種網(wǎng)絡應用需求最為關鍵的稀缺帶寬資源，避免可能出現(xiàn)地網(wǎng)絡性能問題，我們在網(wǎng)絡化的建設過程中的每一個細節(jié)都作了努力把網(wǎng)絡的性能優(yōu)化到極限，使qos 等策略不再神秘莫測充分應用到解決相識問題當中。如此一來凡對網(wǎng)絡流量實施策略管理地方就再也沒有那些無法容忍的遲延現(xiàn)象出現(xiàn)。這不僅減少了大量管理成本，還為客戶節(jié)省了大量時間，同時提高了用戶滿意度。

通過網(wǎng)絡系統(tǒng)資源的整合，傳統(tǒng)的模式將改變，實現(xiàn)多層次、交互式，從而提高質量，擴大規(guī)模

2.2．建設原則

網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計必須遵循一定的規(guī)則，我們在進行網(wǎng)絡建設時，將堅持如下原則：

2.2.1. 標準化

當今計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展的一個重要特點就是標準化。只有遵循國際標準，才能 5

確保整個系統(tǒng)的開放性和長久的生命力。

2.2.2. 可靠性

為了確保計算機系統(tǒng)能夠正常地運行，我們在進行設計時，將充分地考慮提高整個系統(tǒng)的高可靠性，為此我們將采取核心設備或模塊備份、通信線路備份等一系列措施。

2.2.3. 先進性

先進性能確保整個系統(tǒng)有一個較長的生命周期，這是對整個投資的最大也是最有效的保護。網(wǎng)絡的先進性還表現(xiàn)在用戶能夠對其進行較為平滑的升級，平滑的升級就意味著并不會造成前期投資的廢棄。

為了確保技術的先進性，我們將從如下幾個方面入手：首先，選用廠家新推出來的設備以及那些推出時間較長并且獲得了良好的市場聲譽的有生命力的產品；其次，采用新的技術。

2.2.4. 可擴展性

可擴展性也即可伸縮性，即網(wǎng)絡應能自如地適應規(guī)模的變化。良好的可擴展性表現(xiàn)之一就是當用戶的規(guī)模增大時，無需增加新的設備，只需要增加相應的設備模塊即可，這即能有效地降低用戶的投資，又可以降低整體的復雜性。

2.2.5. 保護已有的投資

網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設要盡可能地保護用戶在主機、網(wǎng)絡設備以及通信線路等方面的投資，避免造成不必要的浪費。

2.3. 實現(xiàn)功能

要求完全建成以后能實現(xiàn)除現(xiàn)在網(wǎng)絡上的一般功能：如E-mail 、FTP 、網(wǎng)絡論壇、網(wǎng)絡圖書館、搜索引擎、網(wǎng)上聊天、管理數(shù)據(jù)的傳輸、處理與查詢外，還應包括視頻點播（VOD ）、電視會議、網(wǎng)絡電話（IP 電話）等功能，是一個高速多媒體互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)整個校園系統(tǒng)的資源共享。

2.4．主要技術問題

2.4.1組建千兆位量級網(wǎng)絡主干

從不擁堵的10Mbps 共享型工作組LAN 過渡到今天的高性能網(wǎng)絡主干，隨著網(wǎng)絡演變到今天的任意點對點連接模型，邊界應用的需要迫使網(wǎng)絡廠家連續(xù)開發(fā)了幾代更高性能的LAN 技術。

第2層交換機開始提供基于硬件的數(shù)據(jù)包處理能力。第3層交換能力使它們可以取代LAN 路由器的其它功能以加快主干的傳輸速度。今天，網(wǎng)絡管理人員已把第3層交換看作是擴大主干核心性能的實際要求。

第三層交換。第3層交換機保留了第3層拓撲結構和服務的優(yōu)點又沒有傳統(tǒng)LAN 路由器那種基于軟件進行數(shù)據(jù)包處理的缺點。第3層拓撲結構在網(wǎng)絡分段、安全性、可管理性和抑制廣播等方面有諸多有益的優(yōu)勢。此外，它鑒別各種應用層協(xié)議的能力有助于實行基于策略的網(wǎng)絡控制。所以，下一代交換機必須支持基于硬件的數(shù)據(jù)包處理，以利于傳輸各種主要的可路由協(xié)議：IP 、IPX 和AppleTalk 。 今后的趨勢依然是臺式機的能力越來越強。對多媒體和實時應用須提供確定 6

性的服務。用戶群日益擴大，以及全企業(yè)范圍的信息流模型。因此，對主干帶寬的要求肯定將以更快的速度增長。

與大多數(shù)網(wǎng)絡產器一樣，核心交換機的設計也要在性能、復雜性和成本之間權衡折衷?；诳偩€的交換機(又稱為共享型總線或并行總線交換機) 采用由一種介質組成的單塊背板，模塊之間的所有信息流都必須經(jīng)過這條總線進行傳輸。數(shù)據(jù)是利用時分制多工傳輸(TDM)方式在總線上傳輸，每個模塊重復分得一個時段供連續(xù)傳輸。這種分配方案提供了可預計的性能。 下一代交換機不僅必須提供千兆位數(shù)量級的容量和性能，還必須為明天企業(yè)網(wǎng)絡的形成解決其它的關鍵的方向性問題。

基于總線的交換機的主要設計限制是TDM 必須采用的工作頻率。在標準的19英寸背板上，頻率極難超過50MHZ 。由于這個限制，基于總線的交換機的背板實際最高容量平均為 2Gbps 。此外，這種設計還存在許多方面的問題，包括接口卡帶電更換能力，公平獲得帶寬、有效支持在并行背板上進行廣播和多址聯(lián)播，這些問題進一步增加了這種設計的固有復雜性。

2.4.2信息安全問題

用戶信息安全問題一直是IP 網(wǎng)絡中的討論熱點。事實上，在網(wǎng)絡建設初期，用戶對安全性可能要求不高，但是，隨著用戶數(shù)的不斷上升和提供點服務種類不斷增多，用戶將會越來越多地考慮到信息的安全性。

用戶信息的不安全性主要是由用戶處于以太網(wǎng)環(huán)境中引起的，因此要保證用戶信息的安全性，就必須實現(xiàn)以太網(wǎng)環(huán)境下的用戶隔離，目前主要采用的技術為VLAN 技術，VLAN 技術是由IEEE802.3q 和IEEE802.1q 定義的，其基本思想是：對每一層上的設備，下行端口分別處于一個VLAN 中，上行端口分別與每個端口處于一個VLAN 中，傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)幀為傳統(tǒng)的以太網(wǎng)幀，不含VLAN ID，一方面可以使網(wǎng)絡支持的用戶數(shù)不受VLAN 個數(shù)的限制，另一方面靜態(tài)分配IP 地址時只需要給用戶分配一個IP 地址。

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三. 網(wǎng)絡設計

3.1網(wǎng)絡主干的構建

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3.2 千兆以太網(wǎng)技術

以太網(wǎng)從100Mbps 升級到1Gbps ，融合了兩種技術，即IFFF802.3以太網(wǎng)和ANSIX3T11光纖通道。

3.3協(xié)議架構

千兆以太網(wǎng)是在利用了光纖通道的高速物理接口同時，又保留了IEEE 802.3以太網(wǎng)幀格式，具備對已安裝介質的向后兼容性，并利用了全/半雙工載波偵聽（CSMA/CD）傳輸機制。

3.4傳輸介質與物理接口

目前千兆以太網(wǎng)的傳輸介質包括兩種標準：IEEE 802.3Z和IEEE 802.3AB。IEEE 802.3Z ：1000BASELX(單模或多模) 、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換器（GBIC ）實現(xiàn)的。其中包括短波（SX ），長波（LX ），LH 和銅纜(CX)物理接口。

3.5 服務質量（QOS ）與服務類型（COS ）

千兆以太網(wǎng) 除了提供高帶寬以外，也支持以太網(wǎng)的服務類型和服務質量保證相關協(xié)議，如IEEE 802.1P，IEEE 802.1Q，IEEE 802.3X，IEEE ，802.3AB 和資源預留協(xié)議（RSVP ）等關鍵協(xié)議。

IEEE 802.1P使得以太網(wǎng)能夠及時響應獨立端站主機對網(wǎng)絡發(fā)出的某個 QoS （服務質量）請求，該標準界定了組播（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。從而保證以太網(wǎng)上的多媒體應用需求。

IEEE 802.1Q 已建立起了基于標準的VLANs ，該標準以幀標簽機制為基礎，適合于以太網(wǎng)，快速以太網(wǎng)，令牌環(huán)和FDDI ，也為交換機和路由器提供一種使VLAM 標簽化的方法。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

IEEE 802.3X 是以太網(wǎng)的一種流控機制。當客戶終端向服務器發(fā)出請求后，自身系統(tǒng)或網(wǎng)絡產生擁塞環(huán)境中，它會向服務器發(fā)出一種暫停幀，以延緩服務器的數(shù)據(jù)傳輸。千兆比設備對該機制的支持，補充了千兆比以太網(wǎng)的控制功能。

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IEEE802.3AB 的標準支持在5類非屏蔽雙絞線上, 傳輸千兆比以太網(wǎng) RSVP-資源預留協(xié)議, 以太網(wǎng)通過在幀位中標記數(shù)據(jù)流類型，使網(wǎng)絡在傳輸中識別其優(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，彌補以太網(wǎng)對延時敏感的應用支持的不足

3.6三層交換機的選擇

核心交換機是網(wǎng)絡的核心，在選擇時應注意幾個問題：

● 高性能，高速率。

● 交換最好能達到線速交換，即交換機背板帶寬>=所有端口的帶寬總

和，定們準確。

● 在夠買產品時要注意產品與信息點數(shù)的匹配。匹配不合理會浪費資

源或導致網(wǎng)絡不能正常工作。

● 另外還應注意高可靠性、網(wǎng)絡的控制能力和可管理性，如對通用網(wǎng)

管協(xié)議SNMP 、RMON 、RMON2的支持等。

3.7 光纖布線

我們采用結構化布線，光纖從中心設備室直接走線到電信設備室。光纖走線用地下直埋方式。如果空中架線，不但有損企業(yè)美觀，而且如果空中架線可能會因為新建建筑物的原因要重新遷移，不但影響通信，還費時費力。而且光纜是用光來傳輸信息，不受電子干擾，也不會干擾其它電信設備，因此走線管道可以和電力設備及電信設共用。節(jié)省了人力物力。要注意的是：光纖走線不能過于彎折，不能損傷光纖保護層。

3.8 光纖類型的選擇

我們選擇了62.5/125um的多模光纖。理由是62.5/125um的光纖。它的傳輸距離在250m 以內，這對于一個企業(yè)來說已經(jīng)足夠了。我們使用了波長為850um 的多模光纖。這種光纖的傳輸距離在500以內對信號衰減不會很明顯。多模光纖與單模光纖相比 多價格便宜得多，當然根據(jù)差分模式延遲的原理分析，單模光纖的光源為激光源，是沿纖芯階躍式傳播，由于多模光纖中玻璃介質的缺陷，使得光束在來回折射的過程中造成能量的距大衰減。這個現(xiàn)象將影響以后網(wǎng)絡的升級。不過，我們也有對應的解決辦法，那就是在多模光纖的接口上使用調節(jié)發(fā)射適配器。經(jīng)分析我們選用1000BASESX 波長為850nm 、MMF 、纖芯/包層為62.5/125帶寬為160~200MHZ的光纖

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