第４章、网络结构设计和交换设备选型
4.1 、网络设计
设计一个网络，首先要确定用户对网络的真正需求，其中包括分析原有网络现在面临的主要问题，并找出新的用户需求和未来的发展可能，在此基础上设计选择合适的网络结构和网络技术，建设满足需求的网络。 为确保校园网建设和应用的成功，以及今后各教育域网络统一接入，我们对网络方案的设计大致可归纳出以下的需求：
网络拓朴结构采用星型连接树型结构，即以网络交换设备为中心节点的星型级连分布式结构，这种结构具有延迟时间小、传输误差低、结构简单、便于管理、易于扩展、维护方便等特点，并且不存在总线型、环型中的“一点断开，全网瘫痪”的问题。下面以联想天工网络产品为参考，系统结构图参考如下：
图例 1 ：中山市 XXX 中学 (1000 用户以上)
图例 2 ：中山市教育局 (500 － 1000 用户)
1 、上述图一、图二、分别为市 XX 中学校园网结构示意图和市教育局办公网络示意图，图中都采用了层次化结构设计， XX 中学校园网络采用核心层、汇聚层和接入层的三层网络结构，由于市教育局整个网络在同一大楼内实现，网络建设则采用核心层、接入层二层网络结构。
2 、 核心层、汇聚层以及接入层主干采用千兆以太网技术，保障主干网络的传输带宽，同时考虑到核心层到汇聚层交换机的链中物可靠性，我们在方案设计中采用了链路聚合方式，另外网络到桌面接入则采用百兆交换的方式。
3 、 上述网络设计中，核心层设备我们都采用联想天工 iSpirit 4504G 交换机，该交换机具有强大的处理能力和转发能力，以及网络扩展能力。同时核心层交换机 iSpirit4504 交换机还是一款集网络安全于一体的三层路由交换机，不仅为网络内部不同网段之间提供路由转发功能，还可以通过配置防火墙模块，为整个园区网提高 Internet 接入和安全保护功能。
4 、 由于 XX 中学信息点分布于不同的大楼内，因此我们需要设计楼群间的连接，因此在分支大楼内我们各配置了一台汇聚层交换机 iSpirit 3508G -L3 ，提供了分支大楼内部的接入层交换机的汇聚以及到核心交换机的光纤连接。对于市教育局办公大楼内部，可以不考虑汇聚层交换机，直接利用核心交换机来完成汇聚层交换机的各项功能，以最大程度的降低网络的投资成本。
5 、 接入层交换机我们配置了联想天工 iSpirit 2924G 交换机，该交换机除了具有 24 个 10/ 100M 自适应端口满足桌面接入，还提供 2 个 10/100/ 1000M 自适应端口，用于到汇聚层交换机连接或直接接入核心交换机。
6 、 在接入层交换机实施 VLAN 部署，并通过 802.1Q 协议将接入层交换机的上 VLAN 透传到汇聚层交换机或核心交换机，利用汇聚层交换机或核心层交换机的三层路由功能，为不同的网段提供路由转发功能。
7 、 为了保障流媒体点播等功能的在方案中得到顺利的实现，我们在核心层交换机和汇聚层交换机之间采用三层组播协议，在接入层交换机上则采用二层的 IGMP Snooping 来实现组播的转发。
8 、 为了保障核心网络的传输容量，我们可以在接入层交换机实现带宽分割技术，为接入层用户提供 1Mbps 粒度为单位的接入带宽，最大程度地限制接入用户的接入带宽，保障核心层的传输带宽和速率。
9 、交换设备的选型上建议选用产品配套、支持软件管理的产品。目前，思科、联想、 D-link 、神州数码等公司的产品均推出针对教育行业的全线产品，学校可根据自身需求进行配置。参考网址如下：
思科
http://www.cisco.com/web/CN/solutions/industry/industry_sol/edu/
联想
http://www.lenovonetworks.com/asp/solutions.asp?menuid=4&menuid1=13
d-link 友讯网络
http://www.dlink.com.cn/service/technology_data.htm
神州数码
http://www.digitalchina.com/show/Project1.asp?id=7&name= 教育 &solution=4&ImagePara=Project
4.２、主交换机的选用原则
1）第一阶段，组成100M主干网，主干使用超五类双绞线或超六类屏蔽数据线。交换设备可使用普通二级交换机，以后进行升级时此台交换机可移至二级节点继续使用，不会造成浪费。
2）第二阶段，组成1000M主干网，选用 12 至 24 口的第三层或第四层网管型千兆交换机，如果主干使用光缆，则选用带光纤接口的千兆交换机；如果主干使用超五类双绞线或超六类屏蔽数据线，则选用带RJ45接口的千兆交换机。交换能力≥15Mpps/千兆端口≥4/端口总带宽(最大)
≥10Gbit/第三层交换/网络管理。
4.３、二级交换机的选用原则
1）端口数：根据情况选择48口，24口，8口等，以24口为最常用。
2）交换带宽：越宽越好，但价格也越昂贵，一般大于2G即可。
3）堆叠和级联：堆叠型交换机，几台联起来时从外部看好像一台大交换机一样，总交换带宽是几台之和；级联型交换机，几台联起来时从外部看是串起来的一台台单独的交换机，总交换带宽不变，每台之间有带宽瓶颈。所以应尽量选用堆叠型交换机。
4）第二层、第三层交换：第二层为数据层交换，没有路由功能，交换速度快，交换机成本低，但如果整个网络全部采用此种交换机，必将形成广播风暴，很容易造成网络瘫痪；第三层交换为路由层交换，相对交换速度慢，交换机成本高，采用此种交换机，很少能形成广播风暴，不容易造成网络瘫痪，但如果整个网络全部采用此种交换机，成本太高，速度太慢。考虑折中，目前使用几台二层交换机加一台三层交换机，既考虑成本和速度，又可通过三层交换机划分VLAN，避免广播风暴的产生。
5）端口数据发送速度:当然是越快越好,但越快价格越昂贵,一般达到:交换能力≥lMpps/端口总带宽≥800Mbit
6）性价比：选购交换机不能单从价格上考虑，也不能单从性能上考虑，首先必须满足上述几个大的条件，在此前提下，尽量挑选性价比高的交换机。
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