水利水電工程局域網系統設計

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【摘要】水利水電工程通信設計規范并未對局域網設計作出規定，但是隨著信息科技和網絡技術的發展，建筑物內沒有信息網絡已不現實，對工程范圍內主副廠房和辦公樓等進行局域網設計勢在必行。本文對水利水電工程局域網系統設計進行了具體介紹。

【關鍵詞】工程建筑物;局域網;交換機

1建設目標、原則與內容

1.1建設目標

為滿足水電專網網絡業務發展，并保證3～5年內整個局域網的高性能、高吞吐能力運行，以及各種信息(數據、語音、圖像)的高質量傳輸，力爭實現高品質透明網絡，將對專網進行網絡建設，并實現以下幾個目標:a.為保證核心網絡不斷網，核心設備采用，交換控制模塊冗余、電源冗余，并可保證2～3年內設備的高可靠性、穩定性和可擴展性。b.保證樓內主干網絡速率為1000M，客戶桌面端網絡連接速率為100M。c.為便于網絡管理員的日常維護和對網絡資源的合理分配、利用，增加相應的網絡管理設備，可以為用戶提供具有不同服務質量等級的服務保證，使骨干網真正成為同時承載數據、語音和視頻業務的綜合網絡。

1.2建設原則

實用性原則:該系統的建設將始終遵循“面向應用，注重實效”的指導思想。緊密結合經濟運行，為信息服務提供現代化的手段。先進性原則:系統硬件設備和軟件平臺應最先進，既要反映當今技術的先進水平，又應具有很強的擴展能力。同時還應注意所選用的技術、設備和開發工具是最普及通用和成熟的，能與最新技術接軌，對市場的任何變化具有極強的適應性。開放性原則:考慮到系統中所選用的技術和設備的協同運行能力，保護現有的資源和系統投資的長期效應以及系統功能不斷擴展的需要，所采用的軟硬件平臺必須具有開放性，所采用的規范應與生產廠商無關。擴展性原則:由于網絡信息技術的飛速發展，變化日新月異，選用的技術和產品應具有很強的可增長性和擴展性?？煽啃栽瓌t:在社會向信息化發展的同時，也存在一種危機，即對信息技術的依賴程度越高，系統失效所造成的影響也越大。因此，該系統的設計必須在投資可接受的條件下，從系統結構、技術措施、設備選型以及廠商的技術服務和維修響應能力等方面綜合考慮，確保系統運行的可靠性。安全性原則:在網絡信息時代，大流量的數據傳輸和管理在整個網絡系統中占很重要的位置，同時有些數據文件屬于高度秘密，為防止外來黑客的侵入，應具有較好的穩定性和安全性。經濟性原則:要充分考慮性能價格比，“按需集成”，以求在確定的資金規模下達到最好的、先進的性能。同時，根據網絡的具體情況，應考慮以下幾個方面的問題:a.在網絡設備的選擇方面，采用目前比較先進、成熟的網絡設備。系統除滿足現有使用外，還應留有擴充余地，以滿足日后系統擴展的需要。b.骨干核心交換機滿足冗余設計，骨干核心交換機與接入層交換采用1000M連接。100M交換到桌面，有150個信息點。c.維護終端和服務器之間有足夠的帶寬，系統有足夠的隔離和安全機制。d.在滿足系統要求的情況下，盡可能采用簡單的拓撲結構。

1.3建設內容

根據具體布線情況和業務信息點布局，提出網絡結構規劃方案，并完成網絡設備及相關產品的集成任務。具體有以下幾個方面的工作內容:a.網絡核心層設備。將網絡匯聚層和接入層合二為一，有別于以往標準的三層網絡架構模型設計，可以大大提高各樓層網絡通信的效率和整體網絡的數據交換性能。具體來講，在網絡結構上，設置核心交換機，形成星型拓撲結構;樓層各接入交換機通過1000M鏈路分別連接至中心機房的核心交換機。b.樓層接入設備。至少擁有48個10/100M以太端口和2個1000M端口。10/100M以太端口負責接入房間的各PC節點，總共需要連接的房間信息點約為150個。各樓層固定信息點分布情況見表1。c.網絡安全及管理設備。為保證整個網絡的高效、穩定，配置防病毒系統;同時為了便于網絡管理員的日常維護和對網絡資源的合理分配、利用，配置相應的網絡管理系統，可以為用戶提供具有不同服務質量等級的服務保證，使骨干網真正成為同時承載數據、語音和視頻業務的綜合網絡。

2網絡系統設計與實現

2.1整體要求

a.所有網絡設備硬件要選擇成熟的產品構建，所選擇的產品在生產領域及專業領域要有廣泛的應用案例和認可度。b.硬件產品之間要具有良好的集成性和統一性。c.要保證網絡數據的完整性與一致性，分布數據傳輸交換可靠性，系統可維護性、可擴充性、可升級性，公共資源配置一致性管理。d.在管理界面的設計過程中要充分考慮到最終用戶的使用習慣和常用術語。e.提供良好的網絡情況監視、管理操作界面，使管理員能迅速地掌握系統網絡的實時使用效率。f.系統具有合理的用戶權限分配機制。針對不同部門、不同層次的用戶，分配不同的訪問權限。g.系統網絡運行須具有較高的安全性、可靠性、穩定性和容錯性。

2.2功能與技術要求

2.2.1組網模型

網絡設備選型要基于高性能的局域網，將建立一套二層架構的局域網絡(核心層、接入層)，能夠為辦公、管理、調度提供一個先進、可靠、基于標準的多業務平臺，可以實現寬帶接入、辦公自動化等功能。

2.2.2核心層設備功能

核心層是局域網的主干，核心層的主要功能如下:a.提供交換區塊間的連接，支持多個鏈路的捆綁以提高帶寬和可靠性。b.提供到其他區塊(如:服務器區塊)的訪問，并且能夠對服務器系統進行負載均衡，以提高數據業務的訪問性能，保證業務系統的高性能和高可靠性。c.具備高速的數據包處理能力，快速地交換數據幀或數據包，并支持策略路由功能。d.支持QoS，包括支持DiffServ，交換機的端口能夠提供多個硬件隊列。e.具備對交換背板、CPU交換引擎模塊、電源、I/O模塊、鏈路等關鍵部件的冗余能力。能夠提供對核心層交換機故障的冗余處理能力。f.對數據包的安全過濾控制。對設備管理的安全支持，如:管理員認證和支持SNMPv3等。

2.2.3接入層設備功能

接入層的主要功能如下:a.支持千兆上連。b.支持高速堆疊端口。c.支持與核心層交換機的多鏈路捆綁技術，以提高網絡系統的可靠性。d.對設備管理的安全支持，如:管理員認證和支持SNMPv3。e.支持QoS技術，如:防止包頭阻塞(HOL)。

2.3設備主要技術性能指標

設備主要技術性能指標見表2～表3。3設備配置參考設備配置參考見表4～表5。4設計總結通過局域網設計，提供生產和辦公自動化平臺，使電站用戶可以和互聯網連接，也可以傳遞內部生產和辦公信息，對內對外實時交換語音、數據、視頻圖像。內容包括:生產實時數據管理、設備管理、生產運行管理、生產技術管理、安全監察管理、計劃統計管理、工程項目管理、物料需求管理、物資采購庫存管理、資產管理、預算管理、人力資源管理等，借助先進的業務集成開發平臺，使發電企業各方面的人力、物力資源得到最大限度的利用，使信息流、物流、資金流得到有效、合理的配置，進一步增強水電企業的整體實力。

作者:田偉 單位:水利部海委漳衛南運河管理局

參考文獻

［1］黎連業．新編計算機網絡實用教程［M］．北京:清華大學出版社，2003．

［2］特南鮑姆，韋瑟羅爾．計算機網絡［M］．第5版．嚴偉，潘愛民譯．北京:清華大學出版社，2012．

［3］王敏．淺析MPLSVPN技術在南水北調中線計算機網絡中的應用［J］．水利建設與管理，2015，74(3)．