小型局域网的设计与布线规划

摘要:该文针对一家中小型检验机构设置小型局域网建设,首先进行了该机构小型局域网的需求分析,其次进行了小型局域网的规划设计,并进一步探讨了小型局域网的布线结构规划设计。

关键词:小型局域网;规划设计;布线结构

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)09-2126-02

随着现代网络技术的飞速发展,小局域网越来越普及,当前的学习、工作和通信方式已经完全实现了网络化。本文的小局域网组建目的是建成一个小型办公区域计算机局域网, 覆盖特定检验机构的日常检验业务管理,包括业务受理、检验报告生成、统计、收费、质量控制等方面, 提供广泛的软、硬件资源共享功能,充分利用Internet/Intranet 技术进行增值通信。

1 小型局域网的前期分析

1.1 环境概况

该文研究的小局域网,是一家中小型的检验机构,整个办公区域分为前台、检验室、技术部、设备部、财务、领导层等部门。其中前台、技术部、设备部在同一个区域(1号办公区域)用10个办公座位的隔断隔开,几个部门共同办公;财务部和领导层有单独的房间;另外还有2个单独的会议室。在1号办公区域有多台计算机,同时还有其他的硬件设备,如打印机、扫描仪或数码相机等。

1.2 需求分析

1) 各部门需求

各部门基本要求如下:部门内部的信息要求即时传输;每周七天,每天12小时网络畅通;网络不影响各种应用软件升级;所有数据必须保证安全。

2) 网络需求

和用户及应用一样,网络自身也有其必须考虑的需求。网络应具有良好的开放性,支持常用网络通信协议和HTTP(即超文体传输协议)、Smtp(简单邮件传输协议)、Pop3(邮局协议)、 LDAP(目录访问协议)等应用层协议,同时还应具有良好的可扩充性[1]。计算机网络应遵循国际或国家标准,包括统一的物理接口、节点命名及IP地址编码体系、信息格式与技术标准。

3) 共享需求

办公局域网的主要作用是实施网络通信和共享网络资源。可见资源共享是一个非常重要的概念。部门或同事之间,共享必要的资料,可以有效提高工作效率,可以避免频繁要求传文件和一些单一设备使用权限的打扰。组成局域网以后,机构内部可以共享文件、打印机、扫描仪等办公设备。

2 小型局域网的规划设计

2.1 网络拓扑结构设计

星型拓扑结构具有成本低级、易于管理、容易扩展等优点,所以本案例的网络拓扑选用以星型拓扑结构为主。该机构采用三层层次化网络设计模型, 核心层由高端路由器和交换机组成, 分布层由用于实现策略的路由器和交换机构成, 接入层通过用以连接用户的低端交换机和无线接入点构成。整体的拓扑结构如图1所示。

网络总体上按核心层、汇聚层和接入层来设计。核心层交换机提供网络主干连接和三层路由交换功能;汇聚层负责服务器等设备的接入;接入层交换机提供用户接口。全网以防火墙为界限分为内网外网两部分。内网用于实现机构办公自动化系统,包括Web服务、设备开发、设备、业务管理、邮件服务等。汇聚层采用两台中心交换机互为备份,进行负载分担和流量控制。

2.2 接入Internet的方式

该质检机构局域网有两条线路连接广域网, 其中一条由ADSL 提供内部所有员工的上网,宽带连接4M拨号动态IP线路, 另一条为数字电路接入当地的ISP, 宽带连接10M, 固定IP, 用于机构内各服务器的网络服务。这两种Internet接入方式,首先都要连接到ISP的边缘,用户通过某种通信线路连接到ISP,再通过ISP的连接通道接入Internet。

2.3 信息流量、端口数及端口速率计算

网络设计中关键的问题是网络带宽〔用R表示〕的选择,这要由信息流量、端口数及端口速率来决定,所以这方面的估算显得很重要。技术部和服务器发送与接收的数据量在本案中是最大的,其数据量可以认为是其余部门用机发送与接收数据量的总和,这是出于估算方便的考虑。所以,计算出服务器每秒接收的数据量,其值乘以4(研发部有3台办公用机),即可大致得出整个网络中的信息流量。

通过方案的试运行与数据统计,服务器上每一周期(2ms左右)流通的信息中所占的数据位约为640b,相当于80B。所以总线上的数据流量大约为640*(1000ms/s÷2ms)*4=1.28Mbps。并且按网络设计中带宽要比实际需要多出50%-70%的原则出发,那么选择1OMbps的带宽足够使用了,对于检验机构的所有交换机的端口数选择24口以及10M/100M速率自适应的,这样不仅可以满足以后扩大网络容量的需求,也可以保证网络运行的稳定可靠,有利于网络未来的扩展。

3 小型局域网的布线结构设计

在该文案例设计中,采用结构化布线方式进行布线。结构化布线系统可以不必通过已经建成的墙面、天花板和地板,因而其效率更高。综合布线系统由6个独立的子系统所组成,采用星形拓扑结构,可使任何一个子系统独立地进入GCS系统中,可满足建筑物内部及建筑物之间的所有计算机、通信以及建筑物自动化系统设备的配线需求[2]。

布线结构方面,工作区子系统由RJ-45插座和终端(或工作站) 连接组成, RJ-45插座到设备间的连线用双绞线, 一般不超过14m, RJ-45插座须安装在墙壁或不易碰到的地点, 插座离地面30cm以上。水平布线子系统是从RJ-45开始, 到管理子系统的配线架, 在一个楼层上, 使用双绞线, 长度不超过80m,用线必须走线槽或在天花板吊顶内布线。管理子系统连接干线子系统和水平子系统, 管理子系统应有足够空间放置配线架和网络设备并配有专用稳压电源。干线子系统用于楼层连线。综合布线系统的结构图如图2所示。

室内网络布线系统的具体方案说明如下:

1) 中心交换机放置在七层1号办公区域部的专用交换机房,专用交换机房面积为5平方米左右适宜,注意通风与室温的调节。另各部门不另设专用交换机房,中心交换机和各部门交换机都放置在该专用交换机房。

2) 网络主干电缆敷设在大楼的弱电竖井内,大楼要求有隔离的强电、弱电竖井。

3) 部门交换机1负责连接前台、二个单独会议室的网络节点;部门交换机2负责连接连接技术部网络节点;部门交换机3负责连接销售部的网络节点;部门交换机4负责连接领导层、财务部的网络节点;部门交换机5负责服务器间的网络节点。

4) 专用交换机房和服务器间的地板和天花板各开一个0.1平方米的洞,用于敷设大厦楼层间的电缆;楼层间的电缆穿过专用交换机房地板或天花板的洞后,再在地板下或天花板吊顶下敷设,到达桌面;楼层内的电缆直接在地板下或天花板吊顶下敷设,到达桌面。

5) 专用交换机房和服务器房均配备UPS。

6) 各个部门办公室预留若干个网络节点,满足以后一定的冗余和扩展。

4 小结

网络建成后,要对其进行测试与验收,看其性能是否满足要求。一般要用专门的测试工具,如电缆测试仪、LAN分析仪,以及网络系统性能监控工具软件等。网络测试的内容,主要包括传输介质特性阻抗、电阻、链路长度、信号衰减、近端串扰、信噪比等指标,以及网络吞吐量、系统响应时间、冲突率、利用率等等。利用这些数据,可以进行网络系统的性能分析,是网络维护和运行的重要资料。经过专门的测试工具测试,网络性能稳定,并通过验收,已经投入运行。

参考文献:

[1] 罗军舟,伍俊明.局域网建网及使用[M].江苏:科学技术出版社,2007,43-50.

[2] 陈彬,陈向阳.基于交换技术的局域网中国改造方案[J].金融电脑,2005,(4):33-35.