交换课程设计

兰州交通大学课程设计 兰州交通大学课程设计 摘 要 随着计算机技术。现代通信技术和自动控制技术的迅速发展，智能化建筑在发达国家应运而生。近年来中国大步跨入了信息化社会，人们的工作生活与通信、信息的关系日益紧密， 信息化社会在改变我们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的住宅提出了挑战。人们对居住环境 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 不断提高，希望有一个安全、舒适、便捷的家，智能小区于是在中国各地蓬勃发展起来，并已成为21世纪建筑业的发展主流。 关键词：智能化小区、 宽带网络 、网络 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 i Abstract With the computer technology. The rapid development of modern communications technology and automatic control technology, intelligent buildings emerged in developed countries. In recent years, China has step into the information society, people's worklife and communications, the increasingly close relationshipbetween information, the information traditional residentialchallenges. Increasing demands people's living environment, a safe, comfortable, convenient home, intelligence community soflourished in various parts of China, and has become themainstream of the development of the construction industry in the21st century. Keywords: intelligence community, broadband network, the network program i 目 录 摘要………………………………………………………………………………………i 1.智能小区概述.................................................................................................................4 1.1智能小区的组成…………………………………………………………………4 2.网络设计方案………………………………………………………………………….5 2.1小区网络设计原则………………………………………………………………5 2.2宽带接入方案……………………………………………………………………7 2.3室外无线网络系统……………………………………………………………...11 2.4网络设计其他问题概述………………………………………………………...12 2.5 IP地址分配……………………………………………………………………..14 3.材料间设备清单……………………………………………………………………...15 谢词…………………………………………………………………………………......16 参考文献…………………………………………………………………………...…...17 1.智能小区概述 智能建筑起源于20世纪80年代初的美国，经过短短几十年的发展，已在世界各地逐步普及。近几年来，随着计算机的普及和建筑电子产业的发展，人们对居住环境要求的不断提高，智能化的住宅不仅成为房地产开发商投资的重点，而且也是人们购房的新热点。现如今，越来越多的人已经离不开网络，无论是工作、学习、休闲娱乐，都已经和网络息息相关，出行前不熟悉交通的上网查路线、外出吃饭会前去查哪家餐馆受好评、买 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 去卓越网、想看新闻去新浪、买IT产品必上导购网站查报价、网上购物去淘宝等等，我们发现生活的每个角落似乎都是在这个网络当中。 1.1智能小区的组成 智能小区是在智能大厦的基本含义中扩展和延伸出来的，它通过对小区建筑群四个基本要素（结构、系统、服务、管理以及它们之间的内在关联）的优化考虑，提供一个投资合理，又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的居住环境。 智能小区的系统组成主要包括三大部分，即大楼自动化、通信自动化和办公自动化，他们是智能化建筑中最重要的，而且必须具备的基本功能。有些智能小区在此基础上又增加了防火自动化、信息管理自动化、保安自动化等。按智能小区的总体目标进行分解，小区智能化系统可具体分解成以下几个子系统，其每个子系统均具有一项具体功能。家庭智能化系统；小区综合布线系统；小区网络、通讯系统；小区CATV系统；小区设备自控（BA）系统；小区安全防范系统；小区对讲系统；小区智能三 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 抄表系统；小区物业管理及一卡通消费系统；小区停车库管理系统；小区增值服务管理系统。 2.网络方案设计 2.1 小区网络设计原则 1.模块化 小区内部局域网建设，除住宅楼的接入数据点外，还存在连接视频点播服务器区域、资源共享区域等等，其功能的不同决定了不同的数据点对网络的要求和网络设计中考虑的因素不同。当某部分功能要求有所变化时，也只需要针对相应的功能模块进行重新设计和改造升级，对网络的其它组成模块和网络的主干没有任何影响。基于这些优势，小区内部局域网采用模块化的设计模式，目前主要考虑：核心交换模块、楼层接入模块、互联网访问模块等3大模块进行设计。 2.可靠性 网络系统应具有良好的安全性。为了保证小区内的业主使用安全，避免互相干扰，网络系统应支持多VLAN的划分，并能在VLAN之间进行第三层交换时进行有效的安全控制，以保证系统的安全性。此外，在接入网络的用户通过身份认证系统，防止用户账号、IP地址、MAC地址的盗用，保证用户身份的合法性。 3.高性能 在小区内部局域网中，不仅要求网络主干是高带宽的，作为一个网络的基础，接入层设备也应该达到高速（1Gbps）。也就是说，交换机的接入速率应该达到千兆才能满足未来的发展趋势。 4.技术先进性 随着IPv4的地址日趋耗尽，IPv6已经提升到议事日程上来。中国目前已经建立了世界上最大的IPv6试验网。为了保证设备投资的有效性，网络设备的建设必须支持IPv4/IPv6双 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 栈，在未来的若干年内都保证技术的先进性。 5.可扩展性和可升级性 系统要有可扩展性和可升级性，随着业务的增长和应用水平的提高，网络中的数据和信息流将按指数增长，需要网络有很好的可扩展性，并能随着技术的发展不断升级。 6.标准协议支持 网络系统应支持标准协议IP，是一个开放型的网络，支持各种协议的互联。 7.符合国际标准 选用符合国际标准的系统和产品，可以保证系统具有较长的生命力和扩展能力，满足将来系统升级的要求。 因此小区网络规划采用如下策略： (1)网络建设依据百兆/千兆光纤到桌面，千兆/万兆到楼层，万兆核心互联的大原则； (2)考虑充分的网络平台可靠特性和冗余特性； (3)网络协议的标准性和充分的可扩展特性； (4)充分考虑局域网安全特性； (5)充分考虑网络的高速和高运行效率； (6)充分利用现有网络线路资源； (7)统一的网络管理。 2.2 宽带接入方案 一个小区有十幢楼，一千用户，要求局域网内部能实现视频点播等高带宽网络服务，各用户能快速的连接Internet，并且该网络能便于将来升级。 图2.2.1 1.网络设计思路 (1)小区局域网采用双核心、二层扁平结构 在整网配置两台核心交换机作为整个网络的核心交换节点，避免了单点故障对整网的影响范围，从而提高了整个网络的安全性。 小区内部局域网信息点少，同时又具有信息点地址位置集中的特点，为此建议采用两层扁平化网络体系结构进行网络规划建设。所谓两层扁平化体系结构是相对业务标准的三层网络体系结构而言，去掉中间的汇聚层只保留核心层与接入层两个层次来进行网络体系构建。扁平化体系结构具有多、快、好、省的优点，“多”是指可以接入较多用户、提供多种业务的特点，“快”是指由于去掉了汇聚层从而网络建设与业务部署更快速，“好”是指网络层次简单明了，便于管理和维护，今后在网络规模扩大时直接把现有的核心层下移或者在两层体系中间插入汇聚层就可以实现网络的平滑扩容，同时由于网络层次的简单，网络稳定性增强，单点故障减少，能够提供一个稳定高效的局域网络，“省”是指去掉汇聚层之后网络投资得到明显减少，既能够满足用户业务需求，又减少了用户的投资。 (2)每栋住宅楼的接入层交换机采用千兆电口接入，可提供万兆上行的三层交换机在住宅楼接入交换机的选择上考虑采用能提供万兆上行口的千兆下行电接口三层交换机，主要是体现高带宽、高安全的优点：千兆三层到桌面一个最直接的优点就是带宽大。用户的接入不在只是百兆带宽，现在可以通过千兆直接接入网络，提供10倍与原来的带宽。有了高带宽，应用业务的开展将更为方便与灵活，数据、语音、视频等多种业务在新的高带宽网络中将得到充裕的带宽保证。千兆到桌面之后，同一个住宅楼内的用户之间可以实现千兆交换，充分发挥网络带宽高的优势，开展多种丰富的IP网络业务，包括数据业务、视频业务等，届时网络带宽问题得到彻底解决，用户业务的开展将不比再为网络带宽不足问题精打细算。网络整体安全性提高。通过三层到桌面的方式，整个网络中将不再有二层报文，二层攻击事件彻底杜绝，设备与设备之间的级连链路上将只有三层报文流通，极大提高了网络带宽的利用率与网络的安全性。高扩展性，在占用带宽较多的业务没有大规模应用时可以采用千兆上行连接核心交换机，在带宽需要扩展时添加万兆模块，形成万兆上行连接核心交换机，提供充足的冗余特性。 (3)局域网内部的服务器通过千兆网卡连接核心交换机 随着视频等大带宽占用的应用越来越多。视频点播等内部服务器需要通过千兆网卡直接连接核心交换机，性能可以得到充分发挥。 (4)结合园区建筑物及中心机房的位置，拓扑结构应采取星型和树型相结合。在楼宇之间尽量采用光纤（结合基础建设走地下管孔，避免架空缆），形成网络骨干线路，连接各楼的中心交换机及中心机房，在楼宇内根据具体情况（如楼层高度，楼内布线情况等）和设备端口密度，一般采用多模光纤作为楼宇内垂直布线，五类线到各户或者全部五类线到户的方案。 2.选择网络设备 核心层设备是新大楼网络的核心枢纽，应该选择高性能、高可靠、高扩展性的核心以太网交换机，本次方案推荐核心采用两台S7503E万兆以太网交换机进行双核心组网，两台设备之间既冗余备份又负载分担。两台S7503E上配置共配置了2个万兆口，用于两台核心之间级连，并预留了1个万兆口为备份或今后的扩容接口。此外还在两台S7503E上共配置了7个千兆光接口，用于连接住宅楼接入交换机，24个千兆电接口用于连接内部服务器以及出口路由器。在本方案中采用了双核心路由交换机S7503E承担了核心交换机的功能，而这两台核心交换机并不是简单的一主一备用的关系。由于住宅楼接入三层交换机采取负载均衡双接口分别接入到两台核心交换机上，所以两台核心交换机同时在承担整个网络的流量。同时，由于住宅楼接入的三层交换机通过双链路分别接入到两台核心交换机上，所以每台核心交换机在另一台设备故障时，可承担整个网络的流量。避免了单点故障对整网的影响范围，从而提高了整个网络的安全性。为了充分保障核心交换平台的高可靠特性，每一台S7503E都配置了双交换引擎和双主控单元以及双电源配置，规格指标达到电信级要求。 为了各住宅楼交换机能更好的满足大接入容量、高接入带宽的配置需求，在汇聚层全部选用了S5500-28C-SI多业务万兆交换机作为接入设备，交换容量高达128Gbps，转发能力高达95.2Mpps的高速引擎，在设备的高性能上保证配合在开展视频、语音等高带宽、低时延、大流量业务时，住宅楼接入交换机能无阻塞的实现用户间互访的线速转发，并通过双上行链路和核心交换机互联，保证应用的不间断，提高整网的高效性、稳定性、安全性。 住宅楼接入交换机是每栋住宅楼的交换中心，由于每栋住宅楼用户之间也存在通过划分VLAN实现隔离与互访，而且第三层操作(数据转发、服务器访问等)也都会通过住宅楼接入交换机集中进行，所以住宅楼接入交换机除了具备三层功能之外，还必须具备先进的体系结构、大容量高密度端口线速交换、高可靠性设计、弹性堆叠扩展、精细化用户管理等特性。 结合各住宅楼信息点的分布情况，我采用以下产品，简单介绍如下： 采用S5500-28C-SI作为住宅楼接入三层交换机。 H3C S5500SI系列交换机，具备丰富的业务特性，提供IPv6转发功能以及最多4个10GE扩展接口。内部交换容量高达128G bit/s，可以充分满足今后以及后续长期内楼层节点三层交换机的应用需求。 当楼层比较低，并且用户量较小，在楼内可以通过一台交换机与五类线的接入来满足用户要求。 当楼层比较高，并且用户量比较多，必须采用交换机级连的方式满足要求，与骨干连接的边缘交换机可以放置于楼层的底部，也可放置于楼层中部。 互联网访问是小区网络的重点，选择H3C MSR50-60多业务路由器产品作为出口转发设备。MSR（Multiple Services Router）多业务开放路由器具有先进的软件结构与硬件平台，能够在最小的投资范围内为内部网络提供一体化解决方案，为用户提供集成数据、安全、语音、视频以及各种上层应用业务的服务。另外值得一提的是MSR 50基于OAA（Open Application Architecture）理念设计。该平台提供了一套完整、标准的对外接口（API接口）。用户只需安装开发出的软件，便可以将上述业务与MSR 50无缝融合，为日渐细分的个性化需求提供完整的解决方案。MSR支持完善的下一代IP协议解决方案（IPv6），并可以提供高达200Mbps的处理能力，完全可以满足小区的要求。 3.室(楼)内无线联网解决方案 图 2.2.2 这种方案以星型拓扑为基础，以接入点AP为中心，所有的基站通信要通过AP接转，相当于以无线链路作为原有的基干网或其一部分，相应的在MAC帧中，同时有源地址、目的地址和接入点地址。通过各基站的响应信号，接入点AP能在内部建立一个像"路由表"那样的"桥连接表"，将各个基站和端口一一联系起来。当接转信号时，AP就通过查询"桥连接表"进行。这为典型的AP为中心独立建一个无线局域网。 这种模式广泛使用在家庭，SOHO（小型办公场所）。目前有很多设备厂商在这种方式上又给AP增加了广域网接入功能和打印服务器功能！使无线网络更具有进入家庭和小型办公市场的实际意义。这意味着一个多功能无线网络访问接入点（AP）就可以完成广域网接入，代理上网；打印服务器；无线HUB三大功能。 2.3室外无线网络系统 由于无线局域网络不需要铺设线缆，小区的住户可以通过多种接入设备，如PCMCIA网卡、CF卡、USB网卡来实现在家中或小区内任何地方进行无线上网。而接入层则通过AP和客户端进行无线链路并经有线连入小区中心。当然无线智能小区同样需要进行网络管理，小区中心可以通过正诚科技的AC&NMS(网管系统)进行统一的安全认证来实现网管、计费功能。 图 2.3.1 从整个方案构架来看，此方案不仅可以实现其他无线解决方案提供的灵活、移动、低成本、易安装等特点，为最终用户提供宽带无线接入方式。终端如笔记本、PC、PDA以无线方式接入到AP，多个AP通过小区骨干网接入一个或多个以太网供电交换机，然后在AC公共接入控制网关上汇集，AC再通过路由器与以太网交换机相连。　 为了便于及时、有效地管理AP，可选用S4000网管系统。在AP设备的选用方面，可以选用室外型。如果要加强室内信号的覆盖，也可以选用室内型配合Cable Modem使用。 用户接入控制可以结合小区原有的设备，如RADIUS服务器、DHCP服务器，也可结合小区原有的计费系统生成统一的账单，避免资源浪费。　 2.4 网络设计其他问题简述 1.安全问题 由于小区网络是提供公共接入服务的运营管理平台，所以在为用户提供了高速接入的同时，用户数据通信的安全性将是一个需要迫切解决的问题。由于传统以太网技术本身的一些弱点，如：广播、SPT等，对整个网的服务可靠性造成威胁。同时如果不采取措施，以太网内的用户，将面临本地黑客从网络第二层次的直接窃听甚至攻击。 对于以上问题，传统以太网络采用虚拟网络技术从用户端口到网络出口建立专用逻辑通路。但由于一般网络将承载数以百计的用户，网络管理员通过静态设置，管理同样数量的虚拟网和路由，其繁杂度和不灵活性可想而知。与此同时还要考虑此种设置方案下，网络设备的承载能力。 假如一台边缘交换机提供24个以太网接口，要做到完全软件隔离，就需要软件设置24个VLAN，这24个VLAN需要通过边缘交换机的上联端口的802.1Q技术连接到中心交换机，然后经过三层转发实现设备互通。如果一台中心交换机连接20个边缘交换机，就需要提供480个VLAN的路由。从目前的交换机处理能力来看，还远远达不到这种需求；更何况随着网络规模的扩大，每台中心交换机的下联设备回大幅度增加。 另外，对于大数目VLAN的引入，势必增加网络操作、管理、维护的难度。从长远眼光来看，对于边缘交换机应该是越简单越好。减轻网络管理、配置负担。 对于一个完整的社区网络来说，不仅仅要考虑到内部用户在社区内数据通信的安全性，同时也要考虑到内部用户在社区外访问社区内网络的数据通信的安全性，所以对于一个移动用户通过公网来访问社区网络的安全性问题，一般通过虚拟私有网络（VPN）来实现，即通过PPTP或L2TP在公网与社区网络之间建立一条VPN隧道，在该隧道中的通过IPSec进行数据加密的封装以保证数据通信的安全性。传统的用户在实现内网安全时，往往采用划分VLAN、IP地址和MAC地址的绑定等等。但针对成千上万的小区用户来说是非常不现实的，因为大量的VLAN会严重消耗交换机的资源，常常会因为交换机过载而丢包。由于小区用户数量多，组成复杂，如果运营商试图通过绑定IP和PCMAC得方式来保证内网的安全，势必花费大量的人力物力，并且会增加运营成本，因为绑定IP和PC MAC须增加交换机三层路由模块。 面对越来越猖獗的网络攻击，作为基础安全保障的防火墙重要性凸显出来。Internet上的现成的攻击工具越来越多，而且可以通过Internet广泛传播，由此导致Internet上的攻击行为也越来越多，而且越来越复杂，防火墙必须可以有效的阻挡来自Internet的各种攻击行为，H3C SecPath F1000-S通过将强大安全抵御功能、专业VPN服务和智能网络特性无缝集成在一个硬件平台上，不但能为用户提供广泛和深入的安全防护和安全连接功能，同时可以降低与安全相关的总体拥有成本以及部署的复杂程度，是网络安全解决方案的理想选择。H3C SecPath系列防火墙采用专用嵌入式硬件以及系统。 2.组播问题 网络拓扑结构对组播Multicast的支持分两个层次：路由网络和二层交换网络。 路由网络需支持DVMRP、MOSPF或PIM。 对于二层交换式网络，主要是通过标准协议IGMPSnooping来实现。 VCNSwitch支持IGMPSnooping。 3.网络管理 对于一个完整的社区网络而言，由于存在着大量的网络设备，所以为了保障整个网络正常运作，就需要使用网管软件来对整个网络的运作进行监控。网络安全的正常运行、网络资源的合理使用，认证和计费都离不开完善的网管系统。网管系统通过SNMP、RMON等网络管理协议，对网络中的网络设备进行远程的监控，通过探测每台网络设备的工作状态，来保证整个网络的可靠性，一旦网络设备出现问题，则网管系统就会及时准确的发现问题所在，并发出警告信息。网管的另一重要的任务是记录网络的运行状态，这将为日后网络资源的合理调配提供准确的数据，另外通过监测网络中的数据流量，可计算出各网络使用单位对网络运行所应承担的费用。 网管系统是由安装在网络设备中的网络管理模块和网络管理工作站组成。位于设备中的网管模块负责收集设备本身运行状态的各项指标和参数，然后将其发送到指定网管工作站上。网管工作站负责接收这些信息，然后对其进行分析和整理，做出必要的反应。 根据本网络对网络的安全控制要求，网络管理系统要求能够对整个网络进行网络的划分和管理以及交换机配制管理，以保证网络用户在各自的职权范围内进行操作，避免对其它用户造成干扰和侵犯。因此建议使用3COM公司的NetworkSupervisor作为网管软件，提供上述的各种功能。 2.5 IP地址分配 1.编址原则 ： (1)局域网和广域网统一规划，保证网络有效连通和管理； (2)全网采用NAT地址转换，内网采用自编地址，可由VBN Server 动态分配，也可用户自己按规划静态分配。总之不占Internet地址资源。 (3)对于有Internet 访问需求的用户，我们可集中采用VBN Server 的网络地址转换功能来实现。 2.地址分配应遵循如下原则： (1)简单性：地址的分配应该简单，避免在小区内采用复杂的掩码方式。 (2)连续性：为同一个楼内区域分配连续的网络地址，便于管理，易于维护。 (3)可扩充性：为整个小区或楼内区域分配的网络地址应该具有一定的容量，便于主机数量增加时仍然能够保持地址的连续性。 (4)灵活性：地址分配不应该基于某个网络路由策略的优化方案，应该便于多数路由策略在该地址分配方案上实现优化。 (5)可管理性：地址的分配应该有层次，某个局部的变动不要影响上层、全局。 (6)安全性：小区内应按工作内容划分成不同网段即子网以便进行管理。 　 3.设备间材料清单 双绞线（200m/箱） 光纤线m 光电转换器（个） 光信号接收器*（个） 配线架（U） 理线架（U） 插线板（U） 跳线（个） 机柜（U）/个 A1 2 200 1 1 1 2 14 14 4 A2 4 200 1 1 2 4 28 28 8 A3 4 200 1 1 2 4 28 28 8 A4 2 200 1 1 1 2 14 14 4 B1 2 200 1 1 1 2 14 14 4 B2 4 200 1 1 2 4 28 28 8 B3 4 200 1 1 2 4 28 28 8 B4 2 200 1 1 1 2 14 14 4 C1 2 200 1 1 1 2 14 14 4 C2 4 200 1 1 2 4 28 28 8 C3 2 200 1 1 1 2 14 14 4 D1 2 200 1 1 1 2 14 14 4 D2 4 200 1 1 2 4 28 28 8 D3 4 200 1 1 2 4 28 28 8 D4 2 200 1 1 1 2 14 14 4 E 1 50 1 1 1 2 8 8 4 总和 45 3050 16 16 23 46 316 316 21 千兆路由器 802.3u交换机 集线器 WEB服务器 NET服务器 邮件服务器 FTB服务器 系统服务器 1 23 1 1 1 1 1 1 谢 辞 首先，感谢学校给我提供了这么好的学习环境，在这三年中我不仅学会了如何学习，感谢给予我帮助的所有的领导和教师。 在毕业论文的写作过程中，我非常幸运地得到了李老师的精心指导和亲切关怀，给我的毕业设计及论文的写作带来了极大的帮助并给予我莫大的帮助和指导。从开始进入课程设计的顺利完成，感谢师长、同学的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！ 参考文献 [1] William Stallings 著 毛迪林 张琦 楚春波 译《局域网与城域网》 电子工业出版社 [2] 黎连业 著 《网络综合布线》 机械工业出版社 [3] 周属衡 著 《千兆以太网》 人民邮电出版社 [4] 吴达金 著 《智能建筑（小区）综合布线系统》 人民邮电出版社 [5] ITLAB论坛 《局域网与广域网的设计与实现》 材 料 楼 群 第 4 页 共 30= 30 页 第 15 页 共 17= 17 页