小區(qū)網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)

周宣宇

摘要：網(wǎng)絡(luò)改變了人們的生活。建立小區(qū)網(wǎng)絡(luò)可以為社區(qū)居民提供計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、智能家居、物業(yè)服務(wù)和管理、電子商務(wù)平臺(tái)、社區(qū)服務(wù)信息網(wǎng)等全方位信息服務(wù)的多媒體綜合信息系統(tǒng)。通過這些服務(wù)，用戶可以實(shí)現(xiàn)高速INTERNET接入、網(wǎng)上教育、網(wǎng)上游戲、家中視頻點(diǎn)播等多種功能，還可實(shí)現(xiàn)辦公家居自動(dòng)化管理。

關(guān)鍵詞：小區(qū)網(wǎng)絡(luò)；設(shè)計(jì)方案；自動(dòng)化

網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過短短幾十年的發(fā)展，已在世界各地逐步普及。近幾年來，隨著計(jì)算機(jī)的普及和建筑電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。現(xiàn)如今，越來越多的人已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)，無論是工作、學(xué)習(xí)、休閑娛樂，都已經(jīng)和網(wǎng)絡(luò)息息相關(guān)，出行前不熟悉交通的上網(wǎng)查路線、外出吃飯會(huì)前去查哪家餐館受好評(píng)、買書去卓越網(wǎng)、想看新聞去新浪、買IT產(chǎn)品必上導(dǎo)購(gòu)網(wǎng)站查報(bào)價(jià)、網(wǎng)上購(gòu)物去淘寶等等，我們發(fā)現(xiàn)生活的每個(gè)角落似乎都是在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。

一、寬帶接入方案

一個(gè)小區(qū)有十幢樓，一千用戶，要求局域網(wǎng)內(nèi)部能實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播等高帶寬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，各用戶能快速的連接Internet，并且該網(wǎng)絡(luò)能便于將來升級(jí)。

1.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)思路

（1）小區(qū)局域網(wǎng)采用雙核心、二層扁平結(jié)構(gòu) 在整網(wǎng)配置兩臺(tái)核心交換機(jī)作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心交換節(jié)點(diǎn)，避免了單點(diǎn)故障對(duì)整網(wǎng)的影響范圍，從而提高了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全性。

（2）每棟住宅樓的接入層交換機(jī)采用千兆電口接入，可提供萬兆上行的三層交換機(jī)在住宅樓接入交換機(jī)的選擇上考慮采用能提供萬兆上行口的千兆下行電接口三層交換機(jī)，主要是體現(xiàn)高帶寬、高安全的優(yōu)點(diǎn)：千兆三層到桌面一個(gè)最直接的優(yōu)點(diǎn)就是帶寬大。用戶的接入不在只是百兆帶寬，現(xiàn)在可以通過千兆直接接入網(wǎng)絡(luò)，提供10倍與原來的帶寬。通過三層到桌面的方式，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中將不再有二層報(bào)文，二層攻擊事件徹底杜絕，設(shè)備與設(shè)備之間的級(jí)連鏈路上將只有三層報(bào)文流通，極大提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率與網(wǎng)絡(luò)的安全性。高擴(kuò)展性，在占用帶寬較多的業(yè)務(wù)沒有大規(guī)模應(yīng)用時(shí)可以采用千兆上行連接核心交換機(jī)，在帶寬需要擴(kuò)展時(shí)添加萬兆模塊，形成萬兆上行連接核心交換機(jī)，提供充足的冗余特性。

（3）局域網(wǎng)內(nèi)部的服務(wù)器通過千兆網(wǎng)卡連接核心交換機(jī) 隨著視頻等大帶寬占用的應(yīng)用越來越多。視頻點(diǎn)播等內(nèi)部服務(wù)器需要通過千兆網(wǎng)卡直接連接核心交換機(jī)，性能可以得到充分發(fā)揮。

（4）結(jié)合園區(qū)建筑物及中心機(jī)房的位置，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)采取星型和樹型相結(jié)合。在樓宇之間盡量采用光纖（結(jié)合基礎(chǔ)建設(shè)走地下管孔，避免架空纜），形成網(wǎng)絡(luò)骨干線路，連接各樓的中心交換機(jī)及中心機(jī)房，在樓宇內(nèi)根據(jù)具體情況（如樓層高度，樓內(nèi)布線情況等）和設(shè)備端口密度，一般采用多模光纖作為樓宇內(nèi)垂直布線，五類線到各戶或者全部五類線到戶的方案。

二、選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

核心層設(shè)備是新大樓網(wǎng)絡(luò)的核心樞紐，應(yīng)該選擇高性能、高可靠、高擴(kuò)展性的核心以太網(wǎng)交換機(jī)，本次方案推薦核心采用兩臺(tái)S7503E萬兆以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行雙核心組網(wǎng)，兩臺(tái)設(shè)備之間既冗余備份又負(fù)載分擔(dān)。兩臺(tái)S7503E上配置共配置了2個(gè)萬兆口，用于兩臺(tái)核心之間級(jí)連，并預(yù)留了1個(gè)萬兆口為備份或今后的擴(kuò)容接口。此外還在兩臺(tái)S7503E上共配置了7個(gè)千兆光接口，用于連接住宅樓接入交換機(jī)，24個(gè)千兆電接口用于連接內(nèi)部服務(wù)器以及出口路由器。在本方案中采用了雙核心路由交換機(jī)S7503E承擔(dān)了核心交換機(jī)的功能，而這兩臺(tái)核心交換機(jī)并不是簡(jiǎn)單的一主一備用的關(guān)系。由于住宅樓接入三層交換機(jī)采取負(fù)載均衡雙接口分別接入到兩臺(tái)核心交換機(jī)上，所以兩臺(tái)核心交換機(jī)同時(shí)在承擔(dān)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的流量。同時(shí)，由于住宅樓接入的三層交換機(jī)通過雙鏈路分別接入到兩臺(tái)核心交換機(jī)上，所以每臺(tái)核心交換機(jī)在另一臺(tái)設(shè)備故障時(shí)，可承擔(dān)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的流量。避免了單點(diǎn)故障對(duì)整網(wǎng)的影響范圍，從而提高了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全性。為了充分保障核心交換平臺(tái)的高可靠特性，每一臺(tái)S7503E都配置了雙交換引擎和雙主控單元以及雙電源配置，規(guī)格指標(biāo)達(dá)到電信級(jí)要求。為了各住宅樓交換機(jī)能更好的滿足大接入容量、高接入帶寬的配置需求，在匯聚層全部選用了S5500-28C-SI多業(yè)務(wù)萬兆交換機(jī)作為接入設(shè)備，交換容量高達(dá)128Gbps，轉(zhuǎn)發(fā)能力高達(dá)95.2Mpps的高速引擎，在設(shè)備的高性能上保證配合在開展視頻、語音等高帶寬、低時(shí)延、大流量業(yè)務(wù)時(shí)，住宅樓接入交換機(jī)能無阻塞的實(shí)現(xiàn)用戶間互訪的線速轉(zhuǎn)發(fā)，并通過雙上行鏈路和核心交換機(jī)互聯(lián)，保證應(yīng)用的不間斷，提高整網(wǎng)的高效性、穩(wěn)定性、安全性。住宅樓接入交換機(jī)是每棟住宅樓的交換中心，由于每棟住宅樓用戶之間也存在通過劃分VLAN實(shí)現(xiàn)隔離與互訪，而且第三層操作（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、服務(wù)器訪問等）也都會(huì)通過住宅樓接入交換機(jī)集中進(jìn)行，所以住宅樓接入交換機(jī)除了具備三層功能之外，還必須具備先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)、大容量高密度端口線速交換、高可靠性設(shè)計(jì)、彈性堆疊擴(kuò)展、精細(xì)化用戶管理等特性。結(jié)合各住宅樓信息點(diǎn)的分布情況，我采用以下產(chǎn)品，簡(jiǎn)單介紹如下：采用S5500-28C-SI作為住宅樓接入三層交換機(jī)H3CS5500SI系列交換機(jī)，具備豐富的業(yè)務(wù)特性，提供IPv6轉(zhuǎn)發(fā)功能以及最多4個(gè)10GE擴(kuò)展接口。內(nèi)部交換容量高達(dá)128G bit/s，可以充分滿足今后以及后續(xù)長(zhǎng)期內(nèi)樓層節(jié)點(diǎn)三層交換機(jī)的應(yīng)用需求。當(dāng)樓層比較低，并且用戶量較小，在樓內(nèi)可以通過一臺(tái)交換機(jī)與五類線的接入來滿足用戶要求。當(dāng)樓層比較高，并且用戶量比較多，必須采用交換機(jī)級(jí)連的方式滿足要求，與骨干連接的邊緣交換機(jī)可以放置于樓層的底部，也可放置于樓層中部。

三、結(jié)論

本文首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)化小區(qū)做了簡(jiǎn)單介紹，并根據(jù)現(xiàn)狀在后文中做了一個(gè)實(shí)例。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃之前，對(duì)網(wǎng)絡(luò)基本知識(shí)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行介紹，比如在選擇寬帶接入之前，對(duì)現(xiàn)有的主流接入進(jìn)行分析然后選擇了LAN接入。最后選中了核心交換機(jī)和匯聚層交換機(jī)等設(shè)備。希望本設(shè)計(jì)讓小區(qū)網(wǎng)絡(luò)為人們的生活提供便捷。

參考文獻(xiàn)：

[1]William Stallings 著；毛迪林 張琦 楚春波 譯《局域網(wǎng)與城域網(wǎng)》電子工業(yè)出版社

[2]周屬衡 馬彬 張敏著；《現(xiàn)代計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》四川電子音像出版社

[3]吳達(dá)金著；《智能建筑（小區(qū)）綜合布線系統(tǒng)》人民郵電出版社