智能化小区组网实验报告(编辑修改稿)

智能化小区组网实验报告(编辑修改稿)内容摘要：

并保存必要的截图等 进行后期的验证，排错，以保证每个模块的、连通 进行后期文档制作 老师答辩验收 组网实验周设 计说明书 第 3 页 2 需求分析 上海浦东智能小区 项目需求 上海浦东智能小区的地理环境 图 22 智能小区模型图 小区共有住宅楼 20栋，每栋楼有 20层，每栋楼有 3个单元，每栋楼有 240个用户， 两 4栋楼为综合楼，为小区居民提供医疗服务，小学，娱乐服务。 其中位于小区正中间综合楼的第三层，放置小区交换机服务器设备作为小区管理中心。 上海浦东智能小区的结构说明 安全防范系统 管理与监控系统 信息网络子系统 住 户 报 警 系 统 闭 路 电 视 监 控 电 子 公 告 牌 系 统 广 播 系 统 物 业 管 理 系 统 宽 带 上 网 综 合 布 线 系 统 组网实验周设 计说明书 第 4 页 上海浦东智能 小区的网络设计原则 一个功能强大、高效灵活的智能社区信息系统，首先需要一个稳定、可靠的计算机网络为硬件基础。 对现代智能小区而言，计算机网络是实现社区智能家居信息化的基石。 社区的计算机网络，就像为社区的信息系统搭建的一条高速公路，通过这条高速公路，通过这条高速公路，社区才能为住户提供 医疗服务，闭路监控，远程抄表（水表、电表、燃气表）等服务。 本小区网络系统在总体上满足以下几个原则： (1) 先进性：采用先进的交换机，提供高速的网络传输； (2) 普遍性：采用的设备和网络方案是经典的、成熟的、已被普遍应用的； (3) 统一性：必须 遵循技术规范方案及规划，科学地统一建设； (4) 可扩充性：必须随着需求的变化，充分留有扩展余地； (5) 安全性及可管理性：应注意保证整个系统的可管理性和整个系统的安全性、可靠性。 2 、物业管理系统运用通过 Private VLAN可以在交换机的同一 VLAN中提供端口之间的通讯或安全隔离，确保数据流进入有效端口，而不会被发送到其它端口，即解决了因传统 VID资源不够的问题，同时又无需利用安全规则资源即能达到隔离不同用户以及不同组用户之间通讯的功能，充分保护用户隐私。 组播：单个发送者对应多个 接收者的一种网络通信。 组播技术中，通过向多个接收方传送单信息流方式，可以减少具有多个接收方同时收听或查看相同资源情况下的网络通信流量。 上海浦东智能小区的网络业务 网络业务说明 小学：教员通过路由器连接到骨干网络保证教员的正常上网通信，小学的教师签到室和本地资料室保存到小学的本地服务器里不链接到骨干网，小学内部自己管理。 医疗服务站：管理室和医疗服务中心通过内部路由器访问本地服务器存档或获取小区内人民的医疗档案，医疗服务中心通过 ppp 协议对本地服务器进行远程访问。 在本地路由器上配置 acl 保 证只有管理室和医疗服务中心可以访问本地服务器。 对药房部门和值班部门配置pvlan使其不能相互访问，保证全网的连通性，提供正常的上网需求。 住户区实现 2M宽带上网和现代综合布线系统。 组网实验周设 计说明书 第 5 页 节点分布及流量估计 住户区流量计算：一共有信息点数 9600，百兆到桌面，全双工，所以流量=9600*100*2*=1344000 兆；小学和医疗服务点流量估计：信息点一共 50 个百兆到桌面，全双工，所以流量 =50*100*2*=7000兆 上海浦东智能小区的安全和管理要求 安全要求 主要以安全 防范系统实现住户联网报警、闭路电视监控等 管理要求 主要以管理与监控系统实现电子公告牌系统、背景音乐及广播、物业管理等 上海浦东智能小区 的 WAN 接入技术 在出口路由处与 isp服务商建立 ppp连接，通过 chap双向认证 组网实验周设 计说明书 第 6 页 3 总体设计和分工说明 总体设计 总体网络拓扑设计 图 31 总拓扑图 内部双核心 内部使用双核心，双星形的结构综合了单星形结构和网状结构的优点，即节省了链路，又能起到网状结构的路由冗余与备份的作用。 它一般分为核心层、汇聚层、接入层三个层 面。 图中，核心层设计两个节点，汇聚层五个节点（小区实际公有五个住宅楼接入点，五个无线接入点，六个服务系统接入点，共十六个）接入层可以是 N 个节点。 核心节点做为本地网骨干，也是本地网的出口，两个节点设计有链路互连；汇聚层节点设计五个，每个节点均以双链路与两个核心之间互连，接入层节点设计多个，每个节点可以有一条或两条链路连到一个分布节点。 这样的设计，使核心设备可以高速转发数据包，并保持路由冗余；分布层节点汇接接入层流量并做策略控制，接入层就是接入用户以及其它一些设备。 在本地网的建设中， IP 路由的规划 应当参照 地址规划，骨干路由的方法进行设计，对于双星形结构来说 ,可以在内部路由采用 OSPF v2,对于外部路由采用 BGP4，或者 ppp over 组网实验周设 计说明书 第 7 页 framerelay 内部路由在层次上可以分为两层：骨干路由层和接入层。 骨干路由层原则上采用 OSPF v2， OSPF v2 是由 RFC1583定义，适用于自治域内的路由规划 ,有较强的域内路由分区和负载分担的功能 ,更重要的是它是一种开放的标准 ,各种厂家的设备均支持 ,不必担心不同厂家设备之间的路由协议的兼容问题。 接入层路由一般采用静态路由，只有在 用户的网络确实需要采用动态路由协议时才分情况采用 OSPF 或 BGP。 OSPF 协议主要优点： （ 1）、 OSPF是真正的 LOOP FREE（无路由自环）路由协议。 源自其算法本身的优点。 （链路状态及最短路径树算法） （ 2）、 OSPF 收敛速度快：能够在最短的时间内将路由变化传递到整个自治系统。 （ 3）、 提出区域（ area）划分的概念，将自治系统划分为不同区域后，通过区域之间的对路由信息的摘要，大大减少了需传递的路由信息数量。 也使得路由信息不会随网络规模的扩大而急剧膨胀。 将协议自身的开销控制到最小。 见 下： （ 4）、 用于发现和维护邻居关系的是定期发送的是不含路由信息的 hello 报文，非常短小。 包含路由信息的报文时是触发更新的机制。 （有路由变化时才会发送）。 但为了增强协议的健壮性，每 1800 秒全部重发一次。 （ 5）、在广播网络中，使用组播地址（而非广播）发送报文，减少对其它不运行 ospf 的网络设备的干扰。 （ 6）、 在各类可以多址访问的网络中（广播， NBMA），通过选举 DR，使同网段的路由器之间的路由交换（同步）次数由 O（ N*N）次减少为 O （ N）次。 （ 7） 提出 STUB 区域的概念，使得 STUB 区域内不再传播引入的 ASE 路由。 （ 8）、在 ABR（区域边界路由器）上支持路由聚合，进一步减少区域间的路由信息传递 （ 9）、在点到点接口类型中，通过配置按需播号属性（ OSPF over On Demand Circuits），使得 ospf 不再定时发送 hello 报文及定期更新路由信息。 只在网络拓扑真正变化时才发送更新信息。 （ 10）、通过严格划分路由的级别（共分四极），提供更可信的路由选择。 （ 11）、 良好的安全性， ospf 支持基于接口的明文及 md5 验证。 （ 12）、 OSPF 适应各种规模 的网络，最多可达数千台。 外部路由协议采用 BGP4 协议。 BGP4 是边界网关协议 ,适用于独立的自治域管理系统 ,有组网实验周设 计说明书 第 8 页 很强的策略路由和流量控制 ,路由过滤的功能 .国内大多数 IP 网络的骨干网协议均选用 BGP4 也可以采用 ppp 0ver framerelay 与 isp 进行直接网络连接， 帧中继（ Frame Relay）是一种用于连接计算机系统的面向分组的通信方法。 它主要用在公共或专用网上的局域网互联以及广域网连接。 大多数公共电信局都提供帧中继服务，把它作为建立高性能的虚拟广域连接的一种途径。 帧中 继是进入带宽范围从 56Kbps 到 的广域分组交换网的用户接口。 PPP 协议是一种点 ——点串行通信协议。 PPP 具有处理错误检测、支持多个协议、允许在连接时刻协商 IP 地址、允许身份认证等功能，还有其他。 PPP 提供了 3 类功能：成帧；链路控制协议 LCP；网络控制协议 NCP。 PPP 是面向字符类型的协议。 核心、外网接入项目设计 图 32 核心层拓扑图 核心层使用三层网络通讯，在各个网段应用 ospf 协议，自动学习相应路由。 在入户楼 和汇聚层路由器上，启动 aaa认证服务对用户进行认证计费授权监控，使用 RSR3044 路由器，大约覆盖 2400 接入点，为用户提供 4 兆带宽，提供良好的上网环境，同时应用其 qos 功能解决保证 当网络过载或拥塞时，网络的高效运行。 使用 acl 对用户数据包进行过滤，过滤掉3899， ,1433 等常用端口，保证核心层网络安全。 小区网络系统在提供住户正常上网的同时，将物业管理等统一结合起来，使用网络进行同步，小区内部系统只要包括，自控系统，水表系统，电表系统等内容，各个系统统一使用组网实验周设 计说明书 第 9 页 路由器与核心层连接，并应用 acl控制访问列 表对信息进行过滤，以保证安全，各系统统一管理，方便物业管理。 小区提供一个电影服务器小区内住户可自由访问，对于外网人员拒绝提供该服务。 本小区采用 natp 方式与公网进行连接，双出口，使用 RSR5020 提供最佳的上网环境。 医疗服务站和小区小学项目设计 图 33 医疗服务站和小区小学 全网由医疗服务站和小区小学组成。 在小学的网路中使用路由器保证小学教员的正常通信，在教师签到和材料室应用 pvlan 使其不能相互访问。 在医疗服务站网路中在内部路由和医疗服务中心应用 ppp 协议进行通信，内部路由器端口上应 用 acl技术保证只有管理室和医疗服务中心可以访问本地服务器其他网络不可以访问。 在值班室和药房应用 pvlan 保证相互不能通信。 应用组播技术，通过管理室发出理疗服务，通过内部路由和中心路由转发到骨干网络和小学，使人们及时有效地接受医疗知识和防疫通告。 住宅区项目设计 子项目网络拓扑设计图及说明 根据项目组的规划，对每个子项目进行总体性设计 组网实验周设 计说明书 第 10 页 地址规划 地址说明及规划原则 注册公网地址 所有用户区 地址规划 注册地址的分配 私有地址的总体规划 核心层主要使用 ..0 汇聚层地址分配 用户使用分配 其中 为无线网段 剩余部分为医院等其他社区服 务网段及预留网段 NAT/NAPT 的说明地址池 分工说明 表 31 分工说明 程文弟 住宅区用户接入和一栋住宅楼的综合布线 姜来 主干设计和外网接入 王立强 社区医院和社区小学网络设计 李世友 住宅区的无线 AP 设计和物业管理系统设计 组网实验周设 计说明书 第 11 页 4 上海浦东智能翠华庭小区用户接入的设计方案（负责人：程文弟） 用户接入 网络设计 方案 用户接入网络拓扑设计 图 41 用户接入拓扑图 有二十栋楼每栋楼要用一个三层交换 机，四个二层交换机，每个二层交换机接二十个用户，整个住宅区用一个路由器。 在此图中只画了两栋楼路由器为 DHCP 服 务 器 ， 地 址 池 范 围 为 ：~，地址池为 DHCP服务器提供一个可分配给客户端的地址空间， 网络设备选型 组网实验周设 计说明书 第 12 页 表 41 设备选型 设备 数量 单位 型号 单价（元） 总价（元） 路由器 1 台 RGNBR80 1998 1998 三层交换机 20 台 LS360028TPSI 4900 98000 二层交换机 240 台 CISCO WSC296024TTL 3600 864000 总共： 963998 元 以上设备出自：中关村在线 应用技术说明 DHCP 是 Dynamic Host Configuration Protocol(动态主机配置协议 )缩写 地址分配方法： Manual Allocation网络管理员为某些少数特定的 Host绑定固定 IP地址，且地址不会过期； Automatic Allocation 自动分配，其情形是：一旦 DHCP 客户端第一次成功的从 DHCP 服务器端租用到 IP 地址之后，就永远使用这个地址。 Dynamic Allocation 动态分配，当 DHCP 第一次从 DHCP 服务器端租用到 IP 地址之后，并非永久的使用该地址，只要租约到期，客户端就得释放 (rele。