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数字化校园 规划 设计
近期,学校加强了校园信息化的建设步伐,各个高校已陆续成功建立了教务管理系统、学校门户系统、学校邮件管理系统与图书馆管理系统等。这些应用系统的建立,有助于学校的建设与进一步发展。可由于学校信息化建设存在集成度偏低、信息孤岛现象严重以及信息化建设无法满足高校的需求等缺点,因此,启动“数字化校园”建设显得尤其重要。所谓“数字化校园”建设,指的是以网络作为基础,运用具有先进性的信息化设备与工具,把校园内部的资源全部数字化,从而使得校园形成一个数字化的空间。“数字化校园”有利于学校实现由教学环境(如教学设备与教师等)、教学资源(如图书与课件等)至学校活动(如校园内部管理、服务和办公等项目)全部的数字化。
一、“数字化校园”的建设目标与原则
“数字化校园”建设应当于传统校园作为基础,从而建立起一个数字化的空间,进一步拓展校园内部的时间与空间的维度;进一步提升传统校园的办事效率;进一步拓展传统校园的管理功能,最终达到实现高校在教学过程当中的全面信息化,实现高校提高教学效率与质量、科研成果与管理水平的目标。
“数字化校园”建设应当完成的目标:(1)校园网络系统的信息、接口标准拥有统一性;(2)“数字化校园”的数据网络具有高性能,且能够供应有线和无线一体化网络服务,保证用户管理与安全管理性能优质;(3)能够成为全校服务的数据中枢,其中包括主机托管服务、数据备份与安全服务等;(4)构建校园内部的电子身份系统,使得全校的用户以统一的电子身份使用网络应用系统,以确保用户的电子身份具有唯一性与真实性;(5)构建学校的一卡通体系,以实现IC卡和教务系统与人事系统等密切集成等。
“数字化校园”建设的基本原则:(1)经济性与实用性。“数字化校园”应当从高校的实际需求出发,设计除了满足当前高校的应用需求外,还必须满足未来的应用需求;(2)先进性、标准性与延续性。坚持使用符合国际标准化的新技术,并且严格参照国际相关规定进行设计与施工,确保网络系统在长周期内不会过时;(3)系统具有可靠性与稳定性。除了保证技术具有先进性与开放性外,还应当加强系统结构和技术措施等方面的建设,以保证系统运行具有可靠性与稳定性,使得系统运行的无故障时间达到最大化;(4)易管理性与易维护性。系统应当易于管理与调整,以保证当系统中的部件出现故障的时候,能够及时提供有效性的方案排除故障;(5)灵活性与可拓展性。对高校当前的业务以及未来业务发展需求,要求系统具有升级便捷性,有利于今后系统服务的拓展;(6)安全性与保密性。在系统应用平台的设计当中,除了能够保证信息资源具有共享性外,还应当确保保护与隔离信息资源。应当针对不一样的应用系统与网络通信环境,采用不同的技术,以保证系统运行具有安全性与保密性。
1.构建信息标准化体系
“数字化校园”的信息标准化构建以国标和部标为基础,并且结合各个标准的兼容性、统一性和可拓展性,构建形成一整套适应高校自身的实际信息化标准系统。在此基础上还应当构建高校信息的管理标准集,以指导高校的信息化构建、服务以及运行、维护保障等。“数字化校园”的信息标准化要求信息于收集、处理、转换和传送等过程当中保证具有统一性、科学性以及规范性的分类与描述,以实现相关信息数据在传送和转换过程当中具有规范性,使得信息能够有序地流通,充分发挥信息资源有效的综合效益。
2.身份认证平台的统一性
统一的用户身份认证平台作为“数字化校园”重要的组成部分之一,它能够满足各个应用系统的集中式用户身份认证操作,能够提高“数字化校园”的应用系统具有安全性。运用相应的集中认证技术,有利于实现应用系统用户的管理接口具有统一性,有利于实现统一集中式管理全部的新建系统用户的认证,最终实现真正意义上的集中认证。统一的用户身份认证平台系统确保“数字化校园”的全部用户身份认证的统一性和有权限进行交付。用户经过统一的信息门户实现其单点的登录,可避免整体上的重复投资。该系统构建的重点为:用户相关资料的集中性存储以及管理;对用户的身份进行集中式的验证;用户的访问权限控制与管理。具体的包括用户的目录服务、认证和单点登录服务、角色与授权管理、信息数据的维护和用户的日志管理等。该系统于性能上应当着重考虑其传输信息的安全性、信息数据的安全性与可靠性和系统的容错性与可拓展性。
3.信息门户平台的统一性
统一的信息门户在“数字化校园”体系结构当中的最上层,能够实现“数字化校园”各个应用系统和用户之间交互服务的过程,是“数字化校园”信息对外展示窗口,同时也是各个应用系统当中的应用服务集成与部署的平台。统一的信息门户平台能够有效地组织“数字化校园”所分立的每一个业务系统当中的不同功能,以提供统一的用户信息服务入口。
4.信息数据的中心平台
当前,高校所构建的“数字化校园”当中的每一个业务应用系统存在信息的孤岛现象,信息数据中心平台的构建可为信息数据的共享和交换提供一个平台,该平台可面向相关业务应用,具有安全可靠性、操作简易性、技术先进性、灵活性、可拓展性以及统一规范性。该平台经过对数据的交换工具进行有针对性的信息数据过滤、清洗以及双向性的传递等,可实现“数字化校园”各个业务系统与数据中心交换平台之间进行数据的交换与共享。有利于学校在教学、科研以及管理、服务等方面提供统一性、规范性、技术性和精准性的权威信息数据服务。
三、总结
随着网络技术不断发展与进步,高校所拥有的计算机数量逐日增多,并且其办公自动化日益普及。“数字化校园”是高校可持续发展的重要标志和基础设施,也是高校进行教学与科研必不可少的硬件环境之一。所以,合理科学地构建“数字化校园”具有极为重要的作用。
参考文献:
[1]胡伏湘.高校信息化建设与数字化校园的研究[J].计算机教育,2005,(10):54-56.
【关键词】规划设计;通信传输网络;实现
通信传输网络给人们的信息传输提供了高效、快捷、方便的纽带,提升了信息沟通的效率及准确率,促使人们的信息传输通过传统的纸质转变为网络通信。伴随着通信传输网络技术的发展,将为人们提供更为优质的通信服务,将迎来全新的发展模式。所以,科学的规划通信传输网络具有十分重要的价值意义。
一、通信传输网络规划设计
1.1总体架构设计方式1、系统功能模块设计。为了促使系统功能更加清晰,将技术维护支撑管理、自动报警管理、基础管理、障碍指标计算管理、日常维护管理作为传输网络系统功能划分的五个模块进行设计。2、系统总体设计原则。为了提升故障显示的清晰化程度,以及提升光缆维护的效率,针对光缆通信网络的复杂情况及特点,要电子登记光缆通信网络中所有的点设施,并且在电子地图上标注出来,维护人员可以更高效、有针对性的进行维护工作,以及在电脑上直接看到网络的变化情况。1.2网络系统需求1、具体人员管理要求。要按照维护线路的重要性、复杂程度、维护环境等情况确定具体人数,且光缆线路的维护单位需要配备可以独立完成工作的其他人员及专业人员,线路的日常巡回应安排熟悉管道及线路的人员实施。2、系统支撑硬件要求。为了避免在出现问题的时候没有办法及时的发现和维护,所以负责光缆传输设备及线路设备的企业及单位,需要在各个维护点设置24小时值班。1.3维护系统功能的设计方式1、系统功能特性。技术维护支撑管理、自动报警管理、基础管理、障碍指标计算管理、日常维护管理这五个方面的功能,是光缆通信传输网络系统所包含的内容。2、系统面向对象。使用此系统的每一个方面的用户,都是本文设计的光缆通信传输网络维护系统所面向的对象。3、系统功能设计。在基本管理模块之中,提供硬件设备的修改、删除、添加等功能,按照管理员的权限等级,将控制系统主界面设置成不同的界面。
二、通信传输网络规划设计新思路
为了加快通信传输网络的发展,需要探索新技术应用在通信传输网络上的思路。下一代网络及传输网络的需求,以及其目前所面临的问题,决定了下一代传输网络的发展方向。可以进行更加灵活的管理和控制,具有独立的控制面;多业务能力,更加适合分组业务的传送,同时兼容TDM技术;大容量、高度度;可靠生存性、智能化,都是下一代传输网络的发展方向主要体现的几个方面。协同解决网络资源的管理问题,提升通信网络的设计及优化效率OTN智能波分网络,最终目的是提升网络资源的利用率。通过模拟仿真OTN/WDM网络的维护、管理、运行状态,为运营商提供决策支持服务,需通过获得网络的健康趋势及状态。OTN技术是新一代通信传输体系,又叫OTH,以WDM为技术基础,将传输和交换整合在一起,集成了SDH的优点,具有强大的组网保护能力、开销字节、动态的调度能力等优点,在通信传输网络的发展中,可以促进通信传输网络走向更完美的阶段,取代SDH等传统设备。OTN是一个混合网的规划和设计支持ASON、SDH、PTN、MSTP系统,是面向智能波分网络的规划、优化决策系统。OTN适应了现在业务需求越来越灵活、网络传输越来越复杂,避免了附图制作、人工方法设计、线路配置、参数计算既复杂又繁琐的要求,改变了传统的WDM网络传输方式。其按照统计分析结果,改进了传统启发式路由算法,优化业务的路由,各路由所需要的波长计算,以及业务所需要的波长的计算,形成新的RWA算法。OTN可以按照节点交叉能力,灵活适配设备型号,实现设备的可视化安装与配置,确定网络中失效的路由和业务,避免繁琐的手工网络配置,大幅提升了网络及流量的资源利用率。OTN实现自动和手工设计的无缝融合,面向智能波分网络传输允许用户对设计结果进行修改。
通信传输网络的发展促进了现阶段信息资源的利用率,为人们的信息交换、信息传输、信息沟通提供了平台,适应了经济社会的发展规律。光缆传输是现如今通信传输过程中主要的方式,是当前进行信息交流的基础设备,而合理的构建完善的光缆传输网络系统对人民生活及经济建设都有着非常重要的意义。因此,在如此的环境之下,需要构建出完善的光缆通信传输网络维护系统,采取一切措施不断的提升光缆通信的质量,对管理通信过程中存在的各式各样问题进行及时的解决,确保通信的质量。
作者:梁永红 单位:广东省电信规划设计院有限公司
参考文献
[1]吴永军.光缆通信传输网络维护系统的设计与实现[J].电子技术与软件工程,2015,(05):56.
关键词:网络规划、路由协议、IP地址、MPLS VPN
中图分类号:TM77 文献标识码: A
正文:
1、引言
在网络的拓扑设计中,我们遵守了如下四大原则。其一是拓扑可靠性原则,在各网络的拓扑设计中应遵循N-1的电路可靠性和N-1的节点可靠性原则。N-1的电路可靠性,即拓扑中去掉任何1条连线(电路),不影响节点的连通性。这就要求每个节点至少有两条不相关的电路与其他节点相连。N-1的节点可靠性,即拓扑中去掉任何1个节点,不影响其他节点的连通性,如A区节点故障不会影响其他节点的连通。其二是双出口原则,即每个骨干层网络到核心层网络有两个出口,两个出口应位于不同的地理位置(至少不在一个机房内),防止因外部原因(如停电)造成两出口同时失效。两出口的外联电路中,至少有两条没有相关性。其三是经济性,在保证可靠和畅通的前提下,网络电路的数量、总里程和带宽应尽可能减小,以降低网络的运行费用。最后是扩展性,即网络电路和节点的增加、减少以及修改应不影响网络的总体拓扑。
2、拓扑结构设计
该市电力数据调度网采用两级结构,分为核心层和接入层。核心层由市级的两个双平面结构组成,每个平面由四台高性能的路由器NE80全连接组成;接入层由各区或县的接入设备NE40和节点的三层以太网交换机LS-S3526C互联组成。核心层每个平面的4台路器组成全连接结构,并启用OSPF协议;接入层的每个区或县的网络连接各个发电站和变电站,其内部也启用OSPF协议。接入层节点共计176个,包括68个发电厂、6个500kV变电站和109个220kV变电站。接入层节点配置单路由设备,即每个接入节点配置1台三层以太网交换机LS-S3526C,配置24个FE端口,64MB内存。为了增加网络的可靠性,在接入层的边界路由器上采用静态路由分别引入到江南和江北网络核心层的两个不同平面上,以实现双链路连接,保证数据的可靠传输。
3、互联IP地址分配
本电力调度数据网使用的IP地址范围是10.33.X.X,第三个字节的X表示各个区或者县的地址,分别为1到12,用0表示市本级;第四个字节的X表示各个区或者县内不同变电站或发电厂的设备地址。其总体规划原则是以路由协议OSPF的拓扑结构为IP地址规划参考的第一要素,即按照OSPF协议的区域划分来规划IP地址段,保证OSPF的每个区域内的互联IP地址都可以聚合,以减少路由数量,降低网路负担。其次网管地址统一规划,并充分考虑IP地址的预留问题。
4、路由协议规划
在本工程中,采用OSPF作为核心层和接入层网络的内部路由协议IGP。每台设备的router id设置为该设备的Loopback地址,全网分为13个区域Area;其中
Area0由核心层的双平面结构的8个核心节点路由器NE80的Loopback接口,核心节点之间互联的接口,核心节点与12个区/县的骨干节点路由器NE40相连的接口,12个骨干节点的Loopback接口,12个骨干节点上联核心节点的接口组成。另外,该市辖区内的7个区和5个郊县分别按照地理位置从南到北划分为Area1、Area2、Area3、Area4、Area5、Area6、Area7、Area8、Area9、Area10、Area11、Area12。为了减少在整个OSPF路由域中的路由条目,在区域边界路由器(ABR)上可以进行路由聚合操作,向区域外部发送聚合后的路由信息,但是所有设备的loopback地址不进行聚合。这样可以大大减少network-LSA和router-LSA的泛洪范围,减少整个网络的路由波动。在ABR处对核心区域中的互联地址以及各区/县的骨干节点和接入层各个节点之间的互联地址进行路由聚合后。
根据本次工程网络结构的设置情况,边界网关路由协议BGP规划方面主要考虑设置两级路由反射器。第一级反射器设计方案如下,即核心层的8台路由器NE80和接入层的12个骨干节点的路由器NE40共20台设备组成一个Cluster。核心层的两个全连接的网络平面分别布置于江南和江北两个片区,其中每个全连接的网络平面的第一台路由器设为所在片区的路由反射器(RR),反射的客户机为其所在片区的其余所有核心层路由器和接入层骨干节点路由器。第二级反射器的设计方案如下,即接入层骨干路由器与所属行政区域内接入层所有节点路由器和以太网交换机组成一个Cluster,各个区或县辖区的接入层骨干节点路由器作为路由反射器(RR),其所属反射客户机为其所在辖区内接入层路由器。
5、MPLS VPN设计
根据XX市电力调度数据网的具体特点,核心层双平面结构中的8台路由器NE80作为P设备;各个区或者县所在辖区内接入层的骨干节点路由器NE40作为PE设备,实现本地应用系统与其他区或县的节点应用系统VPN路由的交换;接入层的三层交换机作为CE设备,仅与所在区或县的PE路由器交换路由。根据地理位置的分布情况,将XX市所辖的7各区和5个郊县均分别划分为一个VPN。
在电厂和变电站的接入中,采用分层PE的方式,采用华为3Com专用的HoPE技术,实现MPLS/VPN的分层管理。
采用的路由策略是根据路由的前缀、自治系统路径、团体属性、访问列表等属性和规则,控制路由的发送、接收,从而使VPN路由得到优化。
6、网络安全设计
通过MPLS VPN隔离不同类型业务,对用户验证身份的验证采用了PPP验证、WEB验证和端口验证等措施,PPP验证采用CHAP进行口令交换,以避免明文口令被侦听,并加密传输用户的帐号、密码等关键信息。设备安全防护方面采用了以下安全措施:其一是缺省要求身份验证,即对于非控制台的其它一切配置手段,必须要求设备配置身份验证;如果设备未配,将拒绝接受用户登录。其二是用户登录验证,即基于用户的登录口令来验证用户的登录权限。其三是终端超时注销,即对设备操作超时将挂断连接,禁止用户继续操作。其四是根据需要在设备上配置使能或禁止用户通过辅助端口对设备进行交互访问。最后一项安全措施是采用终端锁定,即根据网络安全管理的需要对终端进行锁定。
【关键词】农产品物流;配送网络规划;物流中心选址;配送线路优化
物流发展是当今社会经济发展的热点问题,但在制造业物流和商贸物流快速发展的同时,农产品特别是果蔬类农产品的物流配送的发展却非常缓慢。山东省作为中国农业大省,蔬果类农产品产量一直居于全国首位,其物流配送问题是否能合理解决,对山东省甚至全国农业的发展都将有非常重要的影响。
农蔬产品物流配送网络的建立是农蔬产品行业物流系统建设和农蔬产品物流网建工作要解决的主要问题之一,也是农蔬产品行业不断发展、提高行业竞争力的必要手段。农蔬产品物流配送网络的设计必须与农蔬产品行业的发展方向、行业特点相结合。本文中对山东省农蔬产品物流配送网络的规划从农蔬产品物流配送网络结构设计、物流节点的选址两个个方面进行了分析研究,研究对象为省内的农蔬产品配送。
一、山东农蔬产品配送网络结构设计
山东农蔬产品物流配送网络的两层的配送网络,从层次上可分为一级配送中心和二级配送中心。为适应农蔬产品配送网络的特点,一级配送中心和二级配送中心的总数量与市级行政区的数量相等。山东省有济南、青岛、潍坊、淄博、临沂、济宁、泰安、聊城、德州、莱芜、东营、滨州、威海、烟台、枣庄、日照、菏泽个地级市,因此山东应设17个配送中心,从这17个配送中心选出一级配送中心其余为二级配送中心。处于不同层次的物流节点构成山东农蔬产品物流配送网络的雏形。
各类物流节点的功能和特点如下:一级配送中心:靠近农蔬产品主产区、交通便利区或农蔬产品需求区,从而保证农蔬产品可以直接进入一级配送中心继续醇化。完成农蔬产品的集货、加工,依据市场的需要分拨到各二级配送中心。一级配送中心还兼管本市农蔬产品销售商的配送,在有一级配送中心的城市不再设置二级配送中心。二级配送中心:位于各市,主要功能是为周边市场提供农蔬产品,配送对象为本市的农蔬产品销售商。两层结构的物流网络中,农蔬产品主产区和二级配送中心的数量及位置确定后,对一级配送中心选址。
二、山东省农蔬产品配送网络节点位置的确定
根据山东省的总面积、地形及交通状况,考虑到物流中心应满足当天配送的需求,即要求配送车辆在当天能够返回,设定一级配送中心到二级配送中的距离在250公里以内,确定在鲁西南,鲁南,胶东,鲁西北,鲁北共设置5个一级配送中心。农蔬产品物流配送网络节点位置确定思路及方法运用极大极小法求解出最短的最长运输距离,以该运输距离作为配送反应时间的衡量标准。在选中的配送范围内寻找一个假定的一级配送中心使得该假定一级配送中心到其他需求点的距离最短。具体解决方法如下:
鲁西北片区
表1鲁西北片区各市之间距离
如表1所示,鲁西北片区各市之间运输距离最短为:s(vk)= {s(vi)}=min{133,205,178,238}=133。结果显示济南离各配送节点的运输距离最小,且济南是省会城市,在人口、政治、市场等均比较有建立物流配送节点的优势,故将鲁西北片区的农蔬产品一级物流配送节点设在济南。
胶东片区
表2胶东片区各市之间距离
如表2所示,胶东片区各市之间运输距离最短为:s(vk)= {s(vi)}=min{280,241,280}=241,结果显示烟台离各配送节点的运输距离最小,但是相对青岛而言,不如青岛具有市场潜力、消费潜力、交通便利等因素。故综合考虑将胶东地区的农蔬产品一级物流配送中心设在青岛。
鲁北片区
表3鲁北片区各市之间距离
如表3所示,鲁北片区各市之间运输距离最短为:s(vk)= {s(vi)}=min{105,134,127,134}=105,结果显示淄博离各配送节点的运输距离最小,且淄博的农蔬产品市场潜力、需求量、交通等都占据很大的优势,综合考虑故将鲁北地区的农蔬产品一级配送中心设在淄博。但是潍坊的市场潜力、交通、需求量等也很好,最主要的是寿光市是潍坊的一个地级市,因此将潍坊单独设立农蔬产品配送节点,从而保证农蔬产品物流配送的合理、系统、迅速。
鲁南片区
表4鲁南片区各市之间距离
如表4所示,鲁南片区各市之间运输距离最短为:s(vk)= {s(vi)}=min{130,221,221}=130,结果显示临沂离各配送节点的运输距离最小,且临沂的物流发展很好、拥有比较发达的物流体系设备、市场潜力也很巨大、交通方便,故将鲁南片区的农蔬产品一级配送节点设在临沂。
鲁西南片区
表5鲁西南片区各市之间距离
如表5所示,表明济宁和菏泽距离一样,但是从地理上来说,济宁距离寿光农蔬产品主产区比菏泽近,而且济宁的市场潜力、人口等因素均优于菏泽,故将鲁西南的农蔬产品一级配送节点设在济宁。
综上所述,确定了济南、青岛、淄博、临沂及济宁作为山东农蔬产品一级配送网络节点,其余12市为二级节点,可以实现山东省农蔬产品的最短距离配送,提高了配送的速度。
三、研究结论
本文结合山东省农蔬行业特性,分析农蔬产品配送中心选址的影响因素,选择两层次农蔬产品配送网络结构;结合农蔬产品应满足当天配送的特性,确定五个地区作为配送范围,进而确定一级配送中心和二级配送中心;采用极大极小法解决配送中心选址问题,按照路径最短的原则,设计了农蔬产品配送网络结构,研究结论可以有助于山东省内农蔬产品的及时配送,并提高运输效率。
参考文献
[1]易华,张文杰.北京市配送中心的选址研究[J].北京交通大学学报(社会科学版).2006(1)
[2]Steven J. Erlebacher,Russell D. Meller.The interaction of location and inventory in designing distribution systems[J].IIE Transactions.2000(32)
[3]Oded Berman,Zvi Drezner,George O.Wesolowsky.Satisfying partial demand in facilities location[J].IIE Transactions.2002(34)
[4]李志翔.果蔬物流中心规划与建设[J].北方经济.2005(15)
[5]鲁晓春,詹荷生.关于配送中心重心法选址的研究[J].北方交通大学学报.2000(6)
关键词:校园网;通信平台;规划;设计;QOS
中图法分类号:TP393 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)01-70-02
The Program and Design of Network Communications Platform in Campus Network
FENG Li-bo, CHEN Xiao-liang, SUN He
(Mathematics and Computer School of Dali University, Dali 671003, China)
Abstract: Campus network has penetrated into the majority of teachers and students to study, work, every aspect of life. It improves the standard of teaching in schools and the school's teaching management. In this paper, mature and advanced technology are adopted to program and design the campus network communications platform.
Key words: campus network; communication platform; programming; design; quality of service
校园网已深入到广大师生学习、工作、生活的方方面面,成为学校教学活动的发展平台,提高了学校的教学水平,改善了学校的教学管理。校园网的发展目标是可以提供一个高效、安全的平台,为高校的教育事业发展提供良好的条件[1]。利用校园网,以信息化、网络化的教育手段改革传统的教学模式、教学方法,真正实现网络教学、远程教学和教育资源的共享[2]。因此,只有建设合理的、符合学校发展和师生员工需求的信息化校园网,才能充分发挥校园网的重要功能[3]。
1 设计目标和设计原则
为了满足高校校园网的信息化发展,为学校提供教学、科研和管理等方面的稳定可靠的通信网络平台,对高校校园网提出了更高的要求,主要表现为:更高的带宽和更强大的性能,更全面的可靠性设计,提供完善的端到端QoS保障。
校园网络遵循技术和行业标准的指导原则,确保设计的解决方案满足校园网的需求,为将来的网络升级提供向后兼容能力[4]。因此,校园网的设计会采用标准化和成熟的技术,兼顾网络技术的发展方向,选择结构化、可扩充、多用途的网络产品,保证网络在较长时间内不落后[5]。同时在通信网络、网络管理上有良好的分层设计,使网络结构清晰,便于使用、管理和维护。
2 方案设计
设计方案就以下部分展开讨论:网络拓扑结构、网络设备选型、路由交换技术、网络管理技术。
2.1 网络拓扑结构分析
高校校园网是一个具有Internet接入和交互功能的专业性局域网,学习、科研、教学活动都可以通过此网络运行。因此,高校校园网是以建设一个高性能、高可靠性、以千兆以太网结合快速以太网为主体的遍布整个校园的信息网络系统为主要目标。基于以上原因,本方案建设如下图所示的校园网,本校园网主要采用层次化的网络拓扑结构,可分为核心层、分布层、接入层和边缘层。网络拓扑结构如图1所示。
2.2 网络设备的选型
由于校园网的建设有着十分重要的意义,在网络设备选型中要着重考虑新建网络的技术先进性、标准化、横向兼容性、可扩展性等多方面因素,达到一次建网,长期收益的目的。本方案全网采用思科设备。
核心设备必须提供高速交换,并具有高可靠性和容错性。因此本方案采用Cisco Catalyst 6500系列智能交换机。Catalyst 6500系列是最重要的智能交换机,主要用于园区网络的核心层、分布层和边缘层,并能够提供高性能、高可用性等特性。
在分布层上采用Cisco Catalyst4500系列多层交换机,在接入层交换机选择Cisco Catalyst 2960系列智能交换机,在边缘层路由器的选择上,选择Cisco 7200系列路由器作为边缘设备。
2.3 路由交换技术的选择
为了建立可适应网络突发性、随机性、网络拓扑的不确定性以及链路信息不完整性,在此,本方案选择EIGRP(增强型内部网关协议)动态路由协议。EIGRP是Cisco私有路由协议,同时具有距离矢量和链路状态的优点。同时EIGRP协议支持多路由,使路由器可以按照不同的路径进行负载分担。根据需要,本校园网中,还采用路由重分布技术。
为了提供一个更加灵活的网络和将广播流量限制在一定的边界内,本方案还进行了合适的VLAN(虚拟局域网)划分。VLAN通过把网络划分成一个个小的广播域,使数据只能在同一个VLAN上传送,避免了带宽的浪费,从而使得数据只传送到它需要的局域网。在核心设备之间的连接,本方案还采用EtherChannel链路绑定技术,通过将两个接口绑定在一起,充分利用现有接口的优势来增加可用带宽,并且能够为网络提供冗余。此外,Catalyst交换机支持PAgP(Port Aggregation Protocol,端口汇聚协议)和LACP(Link Aggregation Control Protocol,链路汇聚控制协议),其中PAgP是Cisco私有的,而LACP是一种标准协议。
2.4 网络管理技术的选择
随着网络规模的扩大和网络的复杂化,网络管理技术已经变得越来越重要,好的网络管理能使网络高效运行。网络管理,是指通过应用程序,对网络资源进行集中化的管理,包括配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管理五大功能。基于本方案全部采用思科设备,因此,在网管软件上选择Cisco Works,它是一款基于Windows的产品,界面友好,易于掌握,能够满足校园网对网管功能的全面要求。
3 具体实现
3.1 边缘层的设计
本方案中,边缘层的功能是由边缘层路由器来完成的,它连接到核心设备和租用电信的光纤接入到中国教育科研网。因此,需要配置两个方向上的路由:到校园网内部的路由和到Internet的缺省路由,其中内部路由通过配置EIGRP可以自动学习到所有的路由,然后需要配置一条缺省路由指向Internet并重分布进EIGRP路由表,使得内部的所有通信设备都能够通过EIGRP学习到这条静态默认路由。同时校园网内部全部采用私有IP地址,并通过网络地址转换(NAT)来访问Internet。
3.2 核心层的设计
核心层将分布层互连起来进行高速交换。采用两台Cisco 6500系列交换机,核心层链路都是路由链路,采用EIGRP路由协议的动态性来实现网络的冗余和负载均衡。HSRP能为网络提供冗余的功能。由于网管中心和服务器集群是直接由核心层连接到接入层,因此需要对网管中心和服务器集群配置HSRP。核心设备之间的连接采用EtherChannel技术,将两个接口绑定在一起,不仅增加了带宽,而且提供了网络的冗余性,当其中一条链路失效后,另一条依然可以承担转发功能。
3.3 分布层设计
分布层是将接入层进行汇集,还提供VLAN间的路由功能,同时也能实现一定的策略功能。在本方案中,选择了4500系列交换机。分布层交换机运行着EIGRP的路由协议,并将全部接口宣告进该协议当中。
3.4 接入层设计
接入层是为终端用户提供接入,并不需要提供复杂的功能,在本方案中,需要对其进行VLAN的划分,同时通过配置VTP(VLAN中继协议)在交换机之间进行VLAN信息的共享。
4 结论
校园网属于学校重要的基础设施,联系着教学、科研和管理等计多方面,它是一个能覆盖全校不同机构或部门的利用成熟、先进技术的大型网络系统。随着信息时代的来临,特别是多媒体技术在高校教学过程中的应用越来越普遍,使得校园网的高效建设成为高校教育信息化发展的必然趋势。
参考文献:
[1] 麻海雷.校园网性能监控系统的设计与部署[J].内蒙古农业大学学报,2009,6(2):226-228.
[2] 陈玉清.校园网的组建与管理[J].新乡学院学报,2009,4(2):66-68.
[3] 林永箐.多层次校园网络安全设计[J].吉林师范大学学报,2009,8(3):150-153.
全球化背景下,企业参与到国际化进程中,已经成为必然。当前,经济全球化趋势下,跨国公司成为经济全球化的重要推动力量。建筑企业作为国家走出去战略的重要生力军,必将起到越来越重要的作用。提高信息化水平是国内大型建筑央企面对全球竞争的必然选择,而作为信息化基础设施内容的扩区域、跨国别的网络设计与规划则成为一项重点工作,如何通过高效、经济的网络实现企业在全球的信息共享与传输,提高海外沟通协调效率,支撑集团管控延伸到全球几乎所有的项目地点,都是我们必须关注的问题,本文主要从全球网络架构设计、网络路由选择、网络可靠性设计等方面进行了一定的探讨,对于一些具体的技术问题也提出了解决思路与方案,以期能更好的为企业走出去服务。
【关键词】央企 走出去 全球 网络 规划
“入世”十年,我国对外承包工程业务完成营业额的年平均增长率达到27.10%,新签合同额年平均增长27.63%,累计完成营业额4356亿美元,签订合同额6994亿美元。
十年间,我国对外承包工程业务取得了跨越式的发展,业务规模快速扩大,合作领域不断拓宽,项目档次稳步提高,合作方式趋于多样,EPC总承包项目不断增加,企业竞争力不嘣銮俊N夜建筑企业在国际工程承包市场上越来越受到关注,对外工程承包已成为我国实施“走出去”战略的主要形式之一。
面对开放的国际建筑市场,我国大型建筑企业无法抵挡与国际建筑劲旅同台竞技的诱惑。他们纷纷走出国门,建设了一大批经典工程,树立起中国建企的良好形象,聚焦了世人一道道关注的目光。如今,凭借优秀的表现,一大批中国建筑施工企业跻身国际225强承包商之列,在榜单上的位次逐年提升,并稳居国际领先建筑施工企业第一军阵。
但是我们也清楚的看到,国内的建筑企业,尤其是一些大型央企经营管理水平不高,国际人才缺乏,国际竞争力有待进一步加强,信息化在促进企业管理与技术发展方面与国外先进企业的差距较大,如何加快促进企业信息化与现代管理的融合,以信息化支持企业走出战略,对于我们而言将会越来越重要。
1 建筑类中央企业建设全球网络面对的挑战
2015年3月28日,国家“一带一路”路线图,标志着我国“三大战略、四大板块”建设正式启动。基础设施建设是三大战略、四大板块的重要组成部分,这对于建筑企业是极大的利好。如何利用信息化支持公司走出去,发挥好信息化战略引领与支撑作用,是摆在建筑类央企面前的首要课题。要支持企业“走出去”战略的落地,必须在信息化工作方面向全球领先企业看齐,在这方面,中国的大部分建筑央企,乃至大部分央企,与世界一流企业的差距还有相当大的距离。
国内大部分建筑类中央企业在海外承包大量项目建设,这些项目所在区域分散广,数量多,地区发展不平衡,网络架构以星型网络为主,国内通过专线或者VPN连接,海外项目部大多是通过VPN或者卫星通信实现与其企业本部进行通信,访问效率地下,无法发挥集团的规模优势进行资源整合,扩容成本、维护成本不断增加。对多业务承载能力不足,可靠性和安全性也存在一定的问题。
2 目前企业广域网常见组网结构与方式介绍
目前企业常见的广域网组网方式主要有星型拓扑和环形拓扑,大部分企业采用星型拓扑,超大企业广域核心网一般采用环形拓扑。
部署模型有基于SDH/MSTP专线构建的星型网络、基于MPLS专线构建的扁平网络、基于专线(SDH/MSTP或MPLS专线)+Internet备份链路构建的网络、基于Internet构建的DSVPN网络,如图1所示。
企业组建广域网,一般采用租用电信运营商的专线线路或者采用VPN技术(较少特大型企业在国内选择铺设自主光纤线路,本文从成本角度出发,不讨论此种方式),这两种技术对比如表1所示。
3 国内大型建筑类中央企业全球网络规划设计思路
3.1 总体架构
通过上述比较,考虑国内大型建筑央企可按照“核心层+汇聚层+接入层”的三层架构进行设计和建设。采用分级树形网络,以便更有利于企业业务的分层管理,减轻核心区域设备压力,提高整体网络安全性和应用性能,提升网络冗余度,并且具有更良好的扩展性。总体网络架构如图2所示。
按照可靠性的规划要求,每个层面的节点设备采用双设备双链路,形成互为备份与负载分担的网络架构,链路连接方式采用口字形组网,可大幅节省链路成本与端口占用,建成的网络可靠性高、维护简便。
海外网络总体结构按照二级汇聚:按区域选择设置一级汇聚点成环形部署,考虑到成本及地缘问题,可以在香港设置汇聚中心,与全网核心成“口字形”连接,遵循一国一出口原则在各国建设二级汇聚节点,汇聚本国接入链路上接所属区域一级汇聚点,整网成“环形+树形”拓扑。
综合考虑海外业务现状及建设成本,可在海外设置一个亚太总汇聚节点,整体通过总汇聚节点与国内网络中心点连接。香港离集团中心地理位置最近,国际链路运营商选择余地很大。根据海外地理区域和线路资源,设置海外广域网区域汇聚节点,汇接本区域内各分支机构。总汇聚节点一面通过专线连接海外区域汇聚节点,一面通连接国内企业网络中心。总汇聚节点同时作为亚太地区的区域汇聚节点。考虑到建筑央企的主要项目点在亚非拉区域,可考虑设置中东(覆盖中东、西亚等地)、北非(覆盖欧洲、非洲等)和拉美(覆盖拉美地区等)等几个海外广域网区域汇聚节点,后续根据业务发展,可再新增其它区域节点。
为节省链路成本,四个海外汇聚节点成三层环,香港作为海外总汇聚节点,建设采用双设备双链路。其他汇聚节点在初期阶段,可采用单单设备双链路进行建设,随着业务量的增加,后续升级到双设备双链路,提升可靠性。
具体架构如图3所示。
3.2 骨干网络路由选择
对于大型企业的大型网络路由设计时应考虑以下几点:
网络的可靠性:通过动态路由协议的实施,在网络拓扑的配合下,避免网络中出现的单故障点,提高网络的生存能力。
流量的负载分担:必须使网络的流量能够比较合理地分布在各条链路上。
网络的扩展性:使得网络的扩展可以在现有的网络的基础上通过简单的增加设备和提高电路带宽的方法来解决。
对业务流量模型变化的适应性:未来网络的业务流量模型将会随业务的发展而不断发生变化,因此路由策略可以根据流量变化方便进行调整。
降低管理复杂程度:路由协议应使得故障定位和流量的调整的难度和复杂性降低。
在大型网络中,选择适当的路由协议是非常重要的。目前常用的路由协议有多种,如RIP、OSPF、IS-IS、BGP、PIM等等。不同的路由协议有各自的特点,分别适用于不同的条件之下。我们建议使用OSPF作为IGP路由协议进行业务的承载和数据转发,这是因为OSPF协议在实际网络中得到了广泛的应用,OSPF协议是基于IP层进行开发,其对IP网络的支持有天然的优势,且技术成熟;其次,OSPF有网络分层的概念和区域的概念,协议的灵活,组网的灵活,能够满足用户大量的需求,用来传播用户路由,这些都是OSPF 的强项。
3.3 IP地址规划
IP地址分配,要与网络拓扑层次结构相适应,既要有效地利用地址空间,又要体现网络的可扩展性和灵活性,同时能满足路由协议的要求,以便于网络中的路由聚合,减少整网的路由数量,减少路由表的长度,减少对设备的CPU、内存的消耗,降低网络震荡程度,隔离网络故障,提高路由算法的效率,加快路由变化的收敛速度;同时还要考虑到网络地址的可管理性,尽量降低对现有IP地址的变更。
以使用一个A类地址10.0.0.0/8分配为例,一共可分为256个B类地址,其中10.1.0.0-10.250.0.0可作为业务地址,给国内外单位使用;10.253.0.0-10.254.0.0作为国内互联地址及loopback地址;10.251.0.0-10.252.0.0作为海外互联及loopback地址;172.16.0.0/16作为GRE tunnel互联地址。
从网络扩展角度出发,为每家单位的用户设备、终端地址分配一个B类地址。考虑到将来区域总部架构对路由汇聚的需求,尽量为同一个省、同一个区域中的相关单位分配连m的网络地址。
3.4 网路传输加密设计
从企业数据安全角度出发,可考虑在专网链路的基础上,通过GRE Over IPSec VPN技术,为企业搭建一套安全可控的网络体系;
而VPN网络无需再进行铺设物理链路,只需通过部署VPN网关在原有网络链路的基础上,形成虚拟专用隧道,实现局域网之间通过VPN隧道互连,保证数据的完整性,防篡改,防窃听。
3.4.1 部署方式
在核心层、汇聚层、接入层接入单位分别部署VPN网关, 实现对专网的数据进行加密及组播。其中核心层加密设备双机部署,汇聚层各部署一台设备,接入层根据实际条件选择不同的接入方式加密方式。整网采用分级建立IPSec VPN隧道模式,AES 192位进行加密。
3.4.2 IPSEC VPN隧道建立方式
建立两级IPSEC VPN隧道,从接入层到汇聚层,从汇聚层到总部核心区域。两段IPSEC VPN可以配置不同的密钥,保证更高的可靠性,而且可以适应接入层以及汇聚层的互访,减轻核心层网关的压力。
3.4.3 组播业务承载
由于IPSec VPN协议自身限制,如果未来可能有组播业务的部署,因此需要通过建立GRE over IPSec VPN隧道保证组播业务在全网的加密运行。GRE Tunnel 对应的接口开启组播协议。
3.4.4 隧道地址配置原则
对于接入层到汇聚层加密隧道, GRE Tunnel、IPSec Tunnel 源地址为接入层防火墙上对应的GRE Tunnel物理端口地址;GRE Tunnel目的地址是GRE Tunnel终结防火墙对应的接口地址,IPSec Tunnel目的地址为汇聚层防火墙上相应接口地址;对于汇聚层到核心层加密隧道,GRE Tunnel源地址为发起GRE封装的防火墙节点的GRE Tunnel接口地址,目的地址为GRE Tunnel终结防火墙节点对应的接口地址,IPSec Tunnel源地址为汇聚层防火墙IPSec Tunnel接口地址,目的地址为核心层防火墙上IPSec Tunnel 终结接口地址。对于GRE及IPSec隧道,把源地址和目的地址互换设置反向隧道。可见图4示意。
3.4.5 密钥更新原则
IPSEC VPN加密设备是通过配置IKE SA(安全联盟)的生存周期的方式来定时更新密钥。IKA SA:缺省情况下,IKE安全联盟生存周期为一天,生存周期可以设定为60s到604800s之间的任意值。SA在设定的生存周期超时前会提前协商另一个SA来替换旧的SA。在新的SA还没有协商完之前,依然使用旧的SA;在新的SA建立后,将立即使用新的SA,而旧的SA在生存周期超时后被自动清除。
3.5 全网QoS保障
IP QoS ( Quality of Service ) 是指IP网络的一种能力,即在跨越多种底层网络技术(FR、ATM、Ethernet、SDH等)的IP网络上,为特定的业务提供其所需要的服务。衡量IP QoS的技术指标包括:
带宽/吞吐量:指网络的两个节点之间特定应用业务流的平均速率。
时延:指数据包在网络的两个节点之间传送的平均往返时间
抖动:指时延的变化。
丢包率:指在网络传输过程中丢失报文的百分比,用来衡量网络正确转发用户数据的能力。
可用性:指网络可以为用户提供服务的时间的百分比。
不同的用户及业务对IP QoS技术指标的要求是不同的,通过有效地实施各项IP QoS技术,使得用户能够有效地控制网络资源及其使用,能够在单一IP网络平台上融合语音、视频及数据等多种业务,企业网络一般需要承载多种不同类型的业务,可使用Diffserv模型,并且部署PQ+WFQ,为各种业务提供高品质承载。
(1)在各节点防火墙及入口路由器处,针对不同类型的业务进行流分类操作,并赋予不同的IP Precedence。
1.将实时业务作为EF业务,这样即保证带宽,又保证时延;
2.准实时业务和网管业务作为AF业务,主要保证带宽,时延要大于EF业务;
3.其它业务作为BE业务,这样即不保证带宽,也不保证时延;
(2)在完成IPSec隧道封装后,将IP Precedence映射到隧道IP头中供路由器识别。路由器通过隧道IP头中的IP Precedence将不同的业务报文放入不同的队列,在出口处,通过队列技术,根据IP Precedence来实现拥塞管理。
1.使用PQ来支撑EF类业务,被绝对优先发送;
2.使用WFQ来支撑AF类业务,保证AF业务的带宽需求;
3.对于BE业务,使用剩余带宽进行发送。
(3)在关键处网络上采用WRED等技术避免拥塞造成的关键数据丢失。
通过以上三个方面的技术配合使用,可以充分保证网络中的IP QoS。示意图如图5所示。
4 网络可靠性设计
企业网络需要足够的健壮度来抵御各种可能出现的故障及事故,因此在全球网络设计时,网络可靠性非常重要,我们在设计网络时,对于重要设备都进行双设备设计,但是传统IP网络的倒换机制是通过路由协议收敛,通常倒换时间是秒级,无法保证语音等实时业务的质量,为了提高网络倒换性能,建议部署BFD + IP FRR的网络可靠性方案,提高故障感知速度和缩短故障后的链路收敛时间。以达到ms级故障保护倒换,减少因故障造成的流量丢包,保证语音等实时业务的质量,整网可靠性方案如图6所示。
使用BFD+IP FRR的网络可靠性方案,网络的倒换性能可以达到50ms:
BFD用来快速检测链路故障,特别是MSTP专线。当专线链路出现故障时,有可能出现接口物理状态仍为UP状态,因此必须通过BFD检测实现快速检测,每10ms发送一个检测报文,3个报文无响应则断定链路故障,最小可以达到30ms的检测速度。
IP FRR通过在转发平面增加备份转发表项来实现快速保护,当BFD检测到链路故障时,路由器在上报故障给控制平面的同时,直接启用备份转发表项,不需要等待控制平面重新算路由,控制平面通过OSPF收敛完成路由重计算后再下发新的转发表项到转发平面的这段过程中数据包已经能够正常转发。因此BFD+IP FRR的保护时间与全网路由收敛无关,可以实现50ms以内的保护。如图7所示。
参考文献
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关键词:网络规划与设计;需求获取;难点分析;技术引入
中图分类号:TN929 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 12-0000-01
现阶段,随着网络技术的发展,网络资源的需求量不断增加,这便对网络相关参数的设计规划增加了难度。近年来,网络技术人员着重进行了网络规划设计难点与技术的创新探索,以期全面降低网络资源需求的变动性,并基于安全化的资源共享进行了仿真技术引入应用。笔者认为进行新技术创新应用有助于缓解网络规划与设计方面的发展困境,因此笔者在本文中先介绍了网络设计与规划难点,并基于难点进行了新技术应用探索,以启发网络发展技术创新人员,突破网络规划发展困境,从挑战中获得发展。
一、网络规划设计难点分析
现阶段,网络发展与应用中以资源分享与应用具有普遍性与急切性,网民需求不断增加的同时,网络规划设计更加注重追求高水准的数据资源以提升民众的资源使用满意度,也更加注重网络规划设计的依据客观、有效水平,以全面提升网络规划决策的科学水平与资源利用安全性,以形成全面、系统的网络规划局面。
(一)网络多元规划与设计方案的制定难点
现阶段,网络规划设计主要分为短期、中期、长期规划,但是多元规划方案设计在实际的网络发展中应用并不广泛,网络技术人员在进行网络规划设计工作时常忽视规划方案的重要性,以致网络规划设计缺乏相应的延续性,影响了网络技术的可持续发展。此外,网络规划方案制定工作的难度还存在于规划设计方案的实施,规划设计方案的实施工作不仅要基于规划需求,还要在实际应用中进行网络资源应用客户的利益保护,切实保护网络新规划前的客户投资,提高客户资源服务使用的满意度,而且,网络规划设计还要在规划实施中对新技术的应用前景进行预测,这便增加了网络规划设计的难度。
(二)网络规划设计中的需求分析难点
随着社会经济的发展与社会信息交流需求,网络规划设计还面临着一定的需求分析难点。网络规划设计中的需求获取与分析难点主要是网络规划与设计人员在进行网络规划设计时面临的网络信息资源统计难点,其中还包括客户需求调查精确性与时效性难点,现阶段网路技术人员已经进行了需求分析技术研发,但是该技术的应用中仍然存在一定难点。
网络需求获取与分析作为网络规划设计工作的基础,能为网络规划设计提供目标参考,还能提升网络客户信息资源的使用满意度。网络规划设计中的需求获取与分析难点主要是指网路资源共享过程中由于技术功用有限而导致的网络规划目标缺失,该难点的存在直接影响了网络规划设计中网络性能指标的缺失,长期发展还会影响网络资源的现代性、时效性及有效性,直接威胁着网络的可持续发展。
现阶段,局域网络的规划设计需求分析难点解决具有紧迫性。局域网基于专项性能提供特殊教育、服务等网络资源,网络规划设计中的需求分析需求量大。局域网的规划需求分析能够为网络资源提供网络建设发展规划指导,还能提升网络建设安全性,对网络结构规划意义重大。
(三)网络规划中的组网技术难点
现阶段,社会各行业的组网规划发展不断深入,网络规划设计中的组网技术也面临发展困境。当前ATM、FDDI、千兆以太网等主干网技术应用比较广泛,其中后两种技术在应用中优势越加突显,成为广泛应用的主网技术。社会网络规划设计发展中出现了组网难点,各种主干网络技术应用优势因为技术布局应用不合理而导致优势不能得到有效发挥,技术功用大打折扣。
目前,在网络组网规划设计中已经实现了楼层建筑中的局域网组网,其中核心组网设备运行中采用千兆以太网,更高层次的广域网组网还未应用成熟,导致各项主干网技术优势不能有效统筹组网,影响了网络技术设计向更高层次上发展。
(四)网络规划设计中的结构性布线难点
网络规划设计中的结构布线状况是影响网络运行的关键影响因素,现阶段,网络规划设计中的故障多半源于网络规划中的结构布线,解决网络规划设计中的结构化布线难点是提升网络运行顺畅度与质量的关键环节,还能减少网络应用中的故障,对于提升网络信息资源使用客户的满意度具有战略意义。
网络规划中的结构化布线能够为社区局域网提供便利的网络传输,还能借助通信设备实现广域内的信息管理系统连接。切实解决网络规划设计中的结构化布局难点能够全面提升网络信息共享的效率,还能有助于进行网络拓展,并将多模光缆与双绞线联合应用于网络规划设计中,全面提升网络建设水平。
二、网络规划设计困境探索中的新技术应用
网络规划设计难点多数关系到网络规划设计技术水平,加大网络技术创新,切实提高网络规划技术水平,能够全面推进网络规划设计工作。笔者就现阶段应用比较广发的需求获取分析技术与网络规划设计仿真技术进行分析,希望对网络规划设计难点的解决提供思路。
首先是需求获取分析技术,该技术主要包括关键人物采访、实地调研、网络展示等。该激技术应用过程中先要了解网络规划设计目标,并基于需求获取的目的强化信息交流,其全面提取关键的需求信息,以为网络规划设计提供精确度较高的信息资源,切实推进网络规划设计突破难点,获得切实进步。
网络仿真技术主要应用于网络设计工作中,该技术的应用核心是三层建模机制,其中还包括仿真方法要点,高技术应用于网络规划设计中能够全面提升网络资源共享的安全性,还能通过仿真机制与引擎缩短网络建设周期,降低网络规划成本,提高系统的开放性,推进网络广域规划工作的开展。
三、结语
本文着重分析了现阶段网络规划设计工作中的难点,笔者还基于现阶段的技术应用中进行了网络规划设计技术探讨,希望能为网络规划设计工作的开展提供思路。此外,网络规划设计工作是网络获得总体发展的前提与基础,系统、科学的网络规划设计能够切实推进网络技术水平的综合提升。
参考文献:
[1]余佳.网络规划设计中的需求获取技术探究[J].计算机光盘软件与应用,2012(21).
[2]李明.论校园网络规划设计的若干问题[J].成才之路,2009(03).
[3]苏航.TD-LTE网络规划设计研究[D].北京邮电大学,2012(3).
关键词:OLT;ONU;ODN;规划
1. 引言
PON技术由于高带宽、易维护、远距离覆盖的特点,成为了当前FTTX的主流承载技术,是电信运营商接入网络建设的首选技术。
PON网络包括光线路终端(OLT),光网络单元(ONU),以及在OLT与ONU之间的光配线网(ODN)。ODN是PON网络的重要组成部分,是连接OLT与ONU的光传输通道,主要包括光纤光缆、光连接器、光分路器、配线箱、接头盒等设备。ODN的建设应根据不同的应用场景,实现经济实用、灵活可靠的网络覆盖,解决OLT、ONU位置的选择、分光方式的选择、光纤光缆的选型与铺设、光缆的接续与成端等问题。
2. OLT节点规划
2.1. OLT覆盖距离
对于中继节点覆盖范围大于5公里的情形(如农村、山区等)可以通过如下方式解决OLT的长距离覆盖:
(1)采用小分光路比,如采用1:16,传输距离可增加8公里。
(2)采用不等分光的光分路器,可以为不同距离的用户分配不同光功率,有效满足不同距离用户的组网需求。
(3)减少活动连接头数量,如将活动连接头由7个减少为3个,传输距离可增加5公里。
2.2. OLT位置设置
OLT位置的设置可分为集中式设置和分布式设置两种方式。
(1)集中式设置于端局,便于设备集中管理,节约网络上联传输资源。从投资和维护的角度来看,应尽可能集中设置(端局)。
(2)分布式设置于接入点,可节约接入网管理资源和局端机房资源。如果端局到小区主干光纤资源短缺,且有接入点机房条件,OLT可分布式设置。
2.3. OLT上联原则
OLT承载多业务时每种业务采用双上联,当双上联中的两条链路峰值或平均带宽利用率超过70%后,则需要对上联链路进行成对扩容。
若OLT需要电口上联,则可通过接入放置在OLT机房(架)内的小型传输设备(如PTN)以满足需求;若OLT设备需要光口上联,则OLT需要通过机房内的波分设备上联,或通过裸纤上联。
2.4. OLT下联保护
OLT下联保护根据业务要求确定,可选用主干光纤保护倒换方式和全保护光纤倒换方式。工程建设时根据用户对安全可靠性的需求选择相应的保护方式,以采用主干光纤保护方式为主。
主干光纤保护方式(图2.1):
3. ONU规划
3.1. ONU位置设置
ONU应根据FTTX网络的组网模式、业务需求进行设置。
(1)对于FTTH/O应用,应尽量将ONU设置在用户家中,避免安装在门口或楼道内。
(2)对于FTTB/C应用,可将ONU设置在大楼楼道或者竖井内机柜,室外光交接箱。
3.2. ONU的安装
一般情况下可采用用户智能终端箱/盒和光纤信息面板(插座)两种安装方式。
应首选智能终端箱对ONU进行保护,用户智能终端箱/盒要求具备光纤接头保护的功能;对于光纤信息面板(插座)方式,插座与ONU之间建议采用铠装尾纤跳线,光适配器宜采用SC型,光适配器应向下倾斜45度并带保护盖,面板应有警示标志提醒操作人员或用户保护眼睛。
4. ODN规划
4.1. 分光方式的选择
4.1.1. 对于城区等通常应用场合
在ODN组网时可以采用一级分光方式,也可以采用二级分光方式,尽量不采用三级及以上的分光方式。应选择均匀分光的光分路器,以简化光通路损耗核算、便于工程实施和后期维护。ODN按系统支持最大分路比进行设计。
4.1.2. 对于特殊应用场合
对于一些偏远地区或接入点较分散的应用,可以考虑三级或三级以上的分光方式,以及采用不等分光的分路器,减少光分路比等方式,以提高光缆纤芯利用效率,满足不同距离用户组网需求。
4.1.3. 典型分光方式
4.2. 主干光缆(馈线光缆)
4.2.1. 光纤、光缆选型
主干光缆以采用G.652D光纤为主。为便于掏接,光缆结构以松套层绞的室外光缆为主,也可以采用骨架式结构,但不得采用中心束管式结构。光缆进入局所楼内时,应采用非延燃外护套光缆,如将室外光缆直接引入机房,必须采取严格的防火处理措施,如缠绕阻燃胶带、喷刷阻燃漆等。
4.2.2. 光缆芯数配置原则
主干光缆的光纤主要以FTTH使用为主,并预留不少于15%的公用纤(含2芯测试纤)作为基站和专线接入等使用。考虑到一体化托盘规格,公用纤芯数取12的倍数。主干光缆中FTTH用户所需光纤按实际光纤需求量增加20%的冗余进行配置。
主干光缆芯数按上述计算后还应结合光缆标称系定。
4.2.3. 网络结构
主干光纤的网络结构有环形和链型两种方式。在条件允许的情况下主干光缆宜尽量采用环形结构。
环形结构:同一条光缆经过若干光交接点,每个光交接点的光纤通过双方向上联至同一局所,形成环形结构。环形结构在发生光缆单点中断时可通过另一方向进行物理路由保护,网络可靠性高,有利于提高服务质量。
链型结构:同一条光缆经过若干光交接点,每个光交接点的光纤都以单方向至上联局所,形成链型结构。链型结构在发生光缆中断时,断点及下游节点因保护而造成业务中断,网络可靠性低。
4.3. 配线光缆
4.3.1. 光纤、光缆选型
配线光缆采用G.652D光缆为主,特殊情况下也可以使用G.657光纤。
光缆结构选用松套层绞式,以便于掏接。室外应用时选用室外型光缆,进入大楼内部时可选用室内室外通用型光缆。
4.3.2. 光缆芯数配置原则
(1)采用FTTH方式接入时配线光纤一次性配足。
(2)分光方式采用两级分光时
设置一级光分路器的光缆配纤设备,其上联光缆容量应满足一级光分路器终期需求数量,并预留20%左右的备用纤芯,且向上选用6芯、12芯、24芯、48芯光缆;其下联配线光缆数量和容量的选择应综合考虑用户终期容量需求,小区内管道(杆路)资源和路由、住宅建筑分布等情况,结合各种光缆分支技术来确定。
设置二级光分路器的光缆配纤设备,其上联光缆容量应按业务终期时光分路由器的安装数量来配置,并预留1芯备用光纤,一般情况下为2-6芯光缆。
(3)分光方式为一级分光时
分光器设置在交接点内时,光纤配置=终期用户数*1.2。
分光器设置与靠近用户终端的分线盒内时,配线光缆具体芯数取决与用户终端的拓扑结构,通常由区域内用户的分布以及密度决定。
4.4. 入户光缆
4.4.1. 光纤、光缆选型
入户光缆中使用的光缆应选用小弯曲半径的G657光纤。
室内入户光缆原则上采用白色保护套的单芯蝶形引入光缆,沿建筑物外墙和架空布放的入户光缆应采用黑色护套的单芯自承式蝶形引入光缆,以增加光缆的机械强度。
4.4.2. 入户光缆的敷设与布放
应尽量利用已有的入户暗管敷设入户光缆,对无暗管入户或入户暗管不可利用的公寓式住宅楼应尽可能通过垂直PVC管和水平波纹管敷设入户光缆。
对于有垂直布线桥架的已建公寓式住宅楼,在其桥架内布放的蝶形引入光缆,应包扎缠绕管。
住户户内光缆一般采用钉固布放方式,对品质较高的住宅建筑或用户有特殊需求的住宅可采用线槽方式布放光缆。
住户户内无家庭信息箱或SFU不安装在家庭信息箱内的,可根据用户需求配置光纤面板插座。
4.5. 光缆接续与成端
4.5.1. 定义
光缆连接包括:活动连接和固定连接。
固定连接可以减少ODN的跳线接点,减少通道损耗。
活动连接则更有利于光缆灵活配线。但要严格控制ODN网络中活接头数量。如EPON系统按1:32光分路比(均匀分光)设计,从OLT至单个ONU之间的活接头不应超过7个。
当采用第三波长方式提供CATV时,无源光网络全程应采用APC型的活动连接器。
4.5.2. 光缆接续与成端注意事项
为降低线路衰耗,减少障碍点,在光缆分歧点处采取掏接方式,只将需要的光纤引出,禁止将光缆全部切断后再接续。
单芯光缆入户后首选综合配线箱模式,次选光纤插座模式,以减少全程衰耗。选用综合配线箱时,箱体内不再安装光缆插座,将单芯引入光缆做好插头后盘留在箱体内。
4.5.3. 活动连接器配置
由于系统光功率预算限制,链路中尽量减少活动连接器的使用。
活动连接器的型号应一致,选用原则如下:
当采用单纤两波方式时,全程选用SC/PC型的活动连接器。
当采用集中视频方式提供IPTV业务时,全程选用SC/PC型的活动连接器。
当采用第三方提供CATV业务时,为避免日后割接,自插入点至用户端选用SC/APC型的活动连接器。
在不确定的情况下,选用SC/APC型的活动连接器。
5. 结束语
关键词:电力;光纤通信网络;规划设计
随着电力光纤通信网络技术的进步与发展,其中存在着的问题和不足也逐渐显露出来。基于此,本文就电力光纤通信网络规划设计中存在的问题进行探讨,总结和分析如下:
1电力光纤通信网络规划设计的目标
电力光纤通信网络规划设计的目标具体来说有以下几个方面:(1)在满足质量要求的基础上,还要提高电力通信网络的管理工作的效率;(2)遵循电力光纤通信网络规划设计的原则,满足设计的相关要求,构建完善、科学、先进、稳定、安全的电力光纤通信网络系统;(3)在遵循经济性原则的基础上,完善相关设计,提高电力光纤通信网络的经济效益。
2电力光纤通信网络规划设计的原则
(1)制定开放式服务的原则,满足电力光纤通信网络中电路、光缆等需求,将电力光纤通信网络设计成放射性结构等,并对光纤通信进行远程监控;(2)重视电力光纤通信网络中光缆心的设置,满足不同通信调度的情况下不同的工作需求、技术要求,不仅加强的其市场竞争力,还能减少成本,提高效益;(3)提高规划设计的效率,将电力光纤通信网络设计成自愈环网的结构,设计比较多的分支等,以此解决电力光纤通信网络改造、迁移中导致的中断问题。
3电力光纤通信网络规划设计中存在的主要问题
电力光纤通信网络规划设计中存在的主要有以下五个问题:
(1)电力光纤通信网络规划设计中设备选择的问题。要想保证电力光纤通信网络系统顺利的进行工作,发挥其作用,电力光纤通信网络规划设计必须要做好设备的选型。在对设备性能、容量、功能等不了解的情况下,不合理、不科学、盲目的选择设备,可能会出现设备不符合电力光纤通信网络规划设计的要求的情况,导致资源的浪费。
(2)电力光纤通信网络规划设计中拓扑结构的选择问题。目前我国拓扑结构主要有环形、链型、星型等,作为电力光纤网络信息的入口,拓扑结构的选择的科学性、合理性会影响整个电力光纤通信网络的工作效率。因此,在电力光纤通信网络规划设计中,要根据实际情况,基于不同拓扑结构其自身的特点,对拓扑结构进行科学、合理的选择。
(3)电力光纤通信网络规划设计中电缆选择的问题。目前我国光纤通信网络主要使用无金属自撑式(ADSS)、缠缆式(GWWOP)、复合式(OPGW)三种类型的光缆。电缆的选择会对电力光纤通信网络的工作效率产生一定的影响,因此,在进行电力光纤通信网络规划设计时,要依据实际的需求,根据不同光缆的特点,进行电缆的选择。
(4)电力光纤通信网络规划设计中管理系统及网管功能构建的问题。目前,我国电力光纤通信网络技术取得了一定的进步与发展,但是其中也存在一些问题,如:网络系统协调能力较低,缺少系统化;电力光纤通信网络中使用了国内外设备,对网络进行监控时,操作比较的复杂、困难;工作人员的工作量较大,网络系统管理自动化水平较低,无法满足管理需求等。因此,要在电力光纤通信网络规划设计中,构建相关的网管功能和网络管理系统,提高网络管理自动化的水平,提高通信网络的管理效率,满足与时俱进的电力光纤通信网络对管理的相关需求。
(5)电力光纤通信网络规划设计中电力光纤的自愈相关问题。电力光纤通信网络运行过程中出现了故障,其自身进行自动恢复,使其能够继续正常运行,这就是所谓的自愈。电力光纤通信网络自愈对提高网络工作效率十分关键,能够及时、有效的避免因网络故障导致的严重安全问题,因此,要在电力光纤通信网络规划设计中,提高电力光纤通信网络自愈的能力,对自愈相关的问题要重点关注,在设计中选择自愈方式灵活、切换时间较短的设备、系统。
4结束语
在进行电力光纤通信网络规划设计的时候,必须要在满足质量要求的基础上,提高电力通信网络的管理工作的效率;在遵循电力光纤通信网络规划设计的原则的基础上,满足设计的相关要求,构建完善、先进、安全的电力光纤通信网络系统;在遵循经济性原则的基础上,完善相关设计,提高电力光纤通信网络的经济效益,以此推动电力光纤通信网络的进步与发展。
参考文献:
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