局域網絡結構設計構思與原則

摘要計算機局域網絡建設方案，是一座大樓成為成熟的現代化智能大廈建設中的重要組成部分。其網絡的先進行、穩定性、多樣性、集成性和可擴展性決定著整個大廈網絡工程的質量。因此，根據目前最先進的網絡概念和最成熟的網絡技術設計智能大廈的網絡結構，可將計算機局域網絡建設成優質網絡工程。

關鍵詞網絡系統拓撲結構

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A

1 網絡設計原則

1.1先進性與實用性

建成的網絡既要具有先進性，又需要采用成熟的技術。即要采用主流的、市場覆蓋率高、滿足工業標準的網絡產品。選用具有先進性的SWITCH組網拓撲方案和性能價格比高的設備，保證網絡的高速度，滿足急劇增加的帶寬要求，盡可能地提供高帶寬，延長網絡的有效生命周期，從而使用戶的投資發揮最大的效益。

1.2便于今后的擴充

隨著網絡技術的發展及應用水平的提高，網絡應可方便地進行升級擴充，包括網絡設備的增加和網絡主干速度擴充和部分子網拓撲結構的升級等，充分保護現有的軟硬件設備投資。

1.3網絡運行安全可靠

網絡最重要的指標是運行穩定可靠。網絡主干具有設立物理冗余鏈路和邏輯冗余鏈路的能力，保證因故障造成網絡停頓時間最短。Ethernet網絡從系統的總線型拓撲結構，演變成層次星形結構，就是為了避免總線結構的一個節點的故障引起整個網絡癱瘓的缺陷。星型網絡結構要求網絡樞紐設備(如HUB、ROUTER等)的平均無故障時間(MTBF)要達到8～10萬小時，即故障率為8至10年一次。

1.4網絡易于管理

隨著網絡的建立和網絡應用的開展，網絡的管理和維護的任務迫在眉捷。網絡的管理和維護的工作量較建立網絡本身要大得多。因此，應全部選用智能化網絡設備，并配以智能化網絡管理軟件，以實現對網絡進行自動監測和控制。

1.5良好的性能/價格比

整個網絡的建設要堅持實用為主，根據投資的強度選擇有實用價值，可靠性高，可維護性好的網絡產品。

1.6完善周到的支持服務

對整個系統安裝、調試服務，建立相應的技術文檔提交用戶。對于所安裝的網絡設備的使用、維護提供多層次的培訓服務，保證用戶系統在投用后能夠良好運行，發揮最佳性能。

2 網絡應用及需求分析

2.1網絡應用

大廈計算機網絡是一個綜合應用的網絡，主要為大廈的各種用戶提供豐富的網絡應用平臺。

2.2 網絡規模和傳輸介質

局域網絡包括網絡總中心機房，各樓層配線間機房組成。網絡拓撲結構為星形結構，傳輸介質主要使用光纖和雙絞線。其中中心機房的網絡核心設備與匯聚層交換機和各樓層配線間交換機的連接設計為千兆光纖連接;樓層交換機與網絡信息點用戶的連接為10/100M雙絞線自適應連接。

2.3帶寬需求與控制

由于網絡規模大，用戶數較多，并有大量的多媒體圖像和聲音等實時數據的傳輸，為了保證網絡速度和性能，主干層交換網絡帶寬選擇千兆，二級網絡帶寬為10/100M自適應到桌面。

3 方案原則

3.1技術、設備選型原則

網絡的設計和設備的選用要考慮很多的因素，尤其重要的幾點包括:標準化、高性能、可靠性、可擴展性、可使用性、可管理性等等。

3.2 標準化

整個網絡從設計、技術、和設備的選擇，為確保將來不同廠家設備、不同應用、不同協議連接，必須支持國際標準的網絡接口、和協議，以提供高度的開放性。

* 全面支持IEEE工業標準:802.1d，802.1p，802.1q，802.1x，802.3，802.3u，802.3z。

* 支持路由協議:IP 的RIP v1/2，OSPF，BGP-4;IPX 的RIP，SAP。

* 支持多址廣播協議:IGMP，DVMRP，PIM-DM，PIM-SM。

3.3高性能和服務質量

對于高速數據網作為日后整個系統信息傳輸平臺，骨干上的所有交換設備必須具備足夠端口、全線速的交換性能、和充足容量。面對不同應用需求，在提供安全訪問控制、針對應用的服務質量保證、和RMON/RMON2管理計費功能時，網絡性能不受影響，以確保骨干上端到終端傳輸的服務質量，提供一個高效率的傳輸平臺。

3.4高可靠性

網絡的可靠性，除了每個硬件本身的可靠性外，還可以體現在許多不同方面:鏈路冗余、路由冗余、設備冗余、模塊冗余。

使用具備電信級高可靠高性能的核心交換機產品組建核心交換網，提供基于RSTP的環狀拓撲結構支持，全物理環狀結構，提供充分的骨干鏈路負載分擔和冗余結構。

3.5可升級和可擴展性

隨著技術不斷發展、新的標準和功能不斷增加，網絡設備必須可以通過網絡作固件升級，已提供更先進、更多的功能。

3.6安全性

由于整個高速數據網覆蓋區域廣泛，用戶多樣，所以網絡的安全性尤其重要，以確保系統正常運行、用戶信息的保密。

3.7安裝、操作、維護簡單

更好的功能也需要容易使用，才能發揮它的優點。所以設備的安裝、操作、及維護必須通過簡單的程序，易于使用的GUI界面，并能作出預定的操作，實行自動化管理。

3.8智能化網絡管理

網絡性能除了設備和設計的因素外，智能化網絡管理也是一個重要的原因。通過智能化的管理，減少了操作人員負擔，對系統的分析、基于政策的修改、實現自動化合理的管理，大大提高網絡性能，對網絡未來發展規劃，提供重要的信息:故障管理、記賬管理、配置管理、性能管理、安全管理。

4 網絡拓撲結構

4.1系統設計

標準的二層網絡結構為核心層和接入層。對于中小型網絡來說，一般采取中心路由交換的結構模型:核心層交換機作為整個網絡的核心，應配制為高性能、高可靠性、模塊化、具有三四層硬件交換功能的核心交換機，;匯聚層交換機，應具備快速的硬件二層交換特性，并具備一定的千兆光纖鏈接端口密度，便于作為上傳的匯聚設備;接入層交換機主要要求具備可擴展的高密度10/100M自適應的多端口，快速的交換，一定的千兆上連端口數目，豐富的二層控制功能。

4.2系統拓撲圖

(計算機網絡系統拓樸圖)

總之，隨著建筑智能化的飛速發展，智能建筑中各終端設備間的通信顯得越來越重要，通信的準確性、可靠性、快速性將直接影響整個智能建筑系統的工作特性。為此，對不同要求的系統，通信方式的選取也不一樣，通常有TCP/IP、PROFIBUS、CAN、MODBUS、RS485等。無論何種通信方式，對于整個系統而言都會因為通信設備的啟停、通信終端的增減、某個終端的通信故障而使整個系統的通信產生不良影響，重則整個系統癱瘓。