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智能化小区网络建设解决方案
(作者:唐勇 2000年08月29日 20:55)

  目前,智能化小区建设逐渐成为热门的话题,而数据网络的建设将成为智能化小区建设的重要组成部分。同时,住宅小区的智能化、网络化也会给小区的开发商带来新的市场机遇。

  对于智能化小区建设,3Com根据不同的运营环境和用户要求,提出了以下几种解决方案:

  ■ 智能化小区以太网园区网解决方案

  ■ 智能化小区有线数据网络解决方案

  ■ 智能化小区10Base-S网络解决方案

  智能化小区以太网园区网解决方案

  方案设计

  此方案是以局域网络以太网技术为基础,建设智能化小区的园区网络。在住户的家中添加以太网络RJ45信息插座作为接入网络的接口,可提供10M甚至100M的网络速率。

  由于采用以太网络技术,故其基础网络设计方案和技术实现比较简单成熟,主要包括园区结构化布线和以太网的设计与实现。

  而在物理网络整体方案设计中应着重注意以下几点:

  ◆由于本方案采用局域网络以太网技术,所以网络布线结构和线缆的选择设计应参照以太网设计要求而制定。

  ◆以太网技术的选择。可采用千兆Gbps以太网、100Mbps以太网、10Mbps以太网技术。

  ◆网络设备的选择。核心网络骨干交换机作为网络的核心,应具备: 高性能,具有高速第二/三层交换的能力; 可扩展性,采用槽式机箱或具有堆叠能力; 可升级和扩展,可配置高端口密度和大吞吐量扩展卡; 可靠性,具有冗余设计,部件应易于更换。网络边缘交换机构或建筑物内用户直接接入网络,应具备: 灵活性,可以提供多种固定端口数量选择,可堆叠易于扩展接入端口数量; 支持千兆/百兆高速上连; 高性能; 使用方便,即插即用; 具备一定的网络服务质量和控制能力。

  ◆服务运营管理平台实现。社区网络作为一个公用的提供接入服务的运营网络,其运营服务管理应特别考虑用户认证与计费以及网络安全等问题。

  由此可见,社区网络设计中网络运营管理平台的设计、建设及与接入网相配套是非常关键的。

  以太网园区解决方案(A)

  采用千兆以太网或快速以太网技术作为骨干,网络核心交换机根据具体情况可采用3Com Switch 4007/SuperStack II Switch 9300交换机的千兆骨干方案,或采用SuperStack II Switch 3300交换机的百兆骨干方案。

  ◆Switch 4007——适用于较大规模社区的园区主干核心

  适用于大中型企业局域网络的核心交换机。它采用模块化机架结构,既可作为局域网络高密度千兆网络骨干(提供54个千兆端口),又可以作为高密度10/100M接入交换机(提供216个100M端口)。在其高性能和高可靠性的基础上,还为用户提供丰富的流量控制、优先级访问和服务质量控制、网络安全控制等多种功能手段,并具有良好的可扩展性。

  ◆SuperStack II Switch 9300——适用于中等规模社区且带宽要求较高的园区主干核心。提供12个1000Base-SX端口,或10个1000Base-SX+2个1000Base-LX端口,或12个1000Base-LX端口。其主要特点是高性能,交换机所有端口均可实现全线速无阻塞交换,可提供24Gbps交换能力。

  ◆SuperStack II Switch 3300——适用于中、小规模社区的园区百兆主干核心。提供12或24个10/100M以太网自适应端口,或8个100Base-FX光纤端口+2个10/100M以太网自适应端口。各楼内采用10M以太网到户内,边缘交换机可采用SuperStack II Switch 1100交换机。

  ◆SuperStack II Switch 1100提供12或24个10M以太网交换端口+2个10/100M以太网自适应端口。

  其特点是,可堆叠——SuperStack II Switch 3300/1100可以混合堆叠4台设备并提供8Gbps的无阻塞交换容量; 可扩展——SuperStack II Switch 3300/1100,每台设备有一个可扩展槽,可提供千兆以太网模块(SX/LX/TX),100Base-FX光纤模块,第三层交换模块和堆叠模块; 支持第三层交换,通过扩展第三层交换模块为用户提供了更灵活的选择; 优秀的流量控制能力,可保证在系统重负荷情况下不丢包。

  网络服务运营管理平台实现方案,智能化小区的网络建设,仅仅有高速的物理网络是远远不够的,还需要客户服务运营管理,用以形成强大的后台支撑系统,那就是3Com VBN Server服务运营管理服务器。

  VBN Server功能特点:

  ◆基于PC MAC地址和交换机端口的用户管理。它可与交换机相配合,根据用户的具体情况,进行虚拟网络的动态配置,隔离用户间的网络数据,以充分保证家庭用户个体的网络访问私密性。

  ◆提供IP地址管理,DHCP用户动态地址分配和NAT地址转换功能。用户PC无论其原有IP地址设置如何(动态/静态地址),均能即插即用,无需改变任何设置。方便用户上网、简化网络用户维护。

  ◆提供强制性用户认证功能和社区门户网址自动转接功能。用户接入网络,可立即被要求进行注册认证,并自动连接社区门户网址。用户可以方便地浏览社区管理信息和其他社区服务。

  ◆提供用户计费功能。可提供详细的用户计费信息,运营商可自由定制计费管理界面。

  Internet服务网络系统设计。提供Internet访问服务是智能化小区网络的重要功能之一。如何保证社区网络服务的安全性,有效避免外部网络的恶意访问,如何提高网络访问的响应速度提供更好的服务,是网络运营商要考虑的重要问题。从运营成本角度看,对于不同的运营环境和不同规模的网络,采用什么样的方案和产品才能获得最好的性能价格比,也是运营商不容忽视的问题。

  ◆OfficeConnect Firewall和SuperStack II Firewall防火墙产品,可提供数据流状态跟踪和监控级别的防火墙功能,提供优秀性价比Internet访问安全方案。

  ◆SuperStack II Web Cache产品,可缓存经常被本地用户访问的网络信息,提高响应速度,降低运营商的Internet接入成本。

  ◆SuperStack II Load Balance Server产品,可支持多台Internet Web服务器并行工作,在它们之间按照预定策略,均衡网络访问流量,当某台服务器出现故障时,可进行网络访问流量的再分配,提供网络服务的可靠性。

  ◆OfficeConnect Internet Server产品,多功能的Internet服务器。它在一个网络设备中集成了防火墙、Web Cache、Web Server、电子邮件服务器、文件传输服务器等多种Internet服务,且管理、设置简单而灵活,是小型社区网络Internet支持网络系统的理想解决方案。

  以太网园区解决方案(B)

  方案A,主要是采用VBN服务运营管理服务器与交换机的紧密配合,来保证用户个体的网络安全性。但它还是基于传统的虚拟网络技术。为了更好解决以太网作为宽带接入技术时的安全弱点,3Com公司推出了以太网接入交换机系列。每一台交换机有两种端口: 上连端口(连接上级交换机或服务器),下连端口(连接下级交换机或桌面PC)。以太网接入交换机可在上连端口与下连端口之间形成类似点到点的网络第二层数据传输通道。任何两个相连端口无法直接通信,也无法监听网络广播。用户桌面交换机端口可穿越网络与出口点建立类似点到点的第二层数据通道。这样,可解决以太网技术的安全障碍,从网络第二层次实现了通讯安全,充分保证社区宽带接入用户的个人私密性。

  与采用通常的交换机和VLAN技术的方案相比较,本方案采用的以太网接入交换机,以逻辑硬件直接实现用户数据流的隔离来实现网络的安全性、高效、快捷、以及安装操作维护的简单性。

  采用以太网技术构建社区网络,其优点是基础网络建设简单、成熟,具有高带宽。相对薄弱的地方是,由于以太网技术是为局域网络设计,原本并非用于公用运营网络建设,其网络安全漏洞较多,服务运营管理实现方案较为复杂。另外,由于一般社区园区网络主干采用光纤,所以边缘交换机分别放置在各楼内,造成网络设备的分布管理。同时,设备的供电、温度、湿度、粉尘度等运行环境的保证也存在一定的问题。

  智能化小区有线数据网络解决方案

  方案设计

  本方案基于传统的有线电视网络。有线电视的传统业务是传输电视模拟信号,要在它的网络上开展数据业务,建设数据网络,需要增加相应的设备,将数字信号调制到电视电缆相应的频带上。其中,在用户端需要添置电缆调制解调器Cable Modem,在小区的有线中心需要添置电缆调制解调头端设备CMTS。

  有线电视网络是单向的,可采取两种解决方式。其一是进行双向网改造,通过改造部分线路及分配器、放大器等使网络变成双向网。另一种方式是利用现有的电话网,下行通道依然不变,而将电话拨号信道作为上行通道。从服务于用户的角度来说,以采用第一种方案为佳。

  有线数据网络解决方案

  线缆调制解调器头端系统采用3Com Total Control 1000电信级多服务应用平台系统。

  TotalControl 1000 CMTS系统具备以下特点:

  ◆可靠性。配置冗余电源,所有模板均可热拔插,其MTBF值高达75,000小时。

  ◆高密度,高性能。在一个机架内可支持多达7组下行频道。采用分布式处理结构,可充分保证数据传输性能,并对组播和VoIP等资源紧要型应用提供有力的支持。

  ◆可扩展性和灵活性。上、下行通道数据传输均由相互独立的不同的模板完成,其比例关系可灵活随意配置。

  ◆多功能。可在一个机架内同时实现单向线缆传输(telco-return)、双向线缆传输,而无需另加远程拨号设备。

  ◆标准性。遵循DOCSIS 1.0规范,并可以升级到DOCSIS 1.1。还支持Euro-DOCSIS标准,可提供8MHz频宽和5-65MHz上行频段支持。

  线缆调制解调器采用3Com HomeConnect External Cable Modem,HomeConnect PCI Telco Return Cable Modem。

  HomeConnect系列线缆调制解调器安装方便,使用简单。高性能,可提供下行10Mbps、上行3Mbps的传输性能。

  3Com公司的PAM和BandWidth Manager网络服务管理软件,可实现对用户的认证和计费服务、安全而有效的IP地址分配与管理、并提供网络安全监控管理,为用户提供电信级服务质量保证。

  Internet服务网络系统设计。提供Internet访问服务是智能化小区网络的重要功能之一。如何保证社区网络服务的安全性,有效避免外部网络的恶意访问;如何提高网络访问的响应速度,提供更好的服务,是网络运营商要考虑的重要问题。3Com公司提供以下产品,为各种环境和规模的网络需求,提供丰富的解决方案。

  ◆OfficeConnect Firewall和SuperStack II Firewall防火墙产品,可提供数据流状态跟踪和监控级别的防火墙功能。

  ◆SuperStack II Web Cache产品,可缓存经常被本地用户访问的网络信息,提高响应速度,降低运营商的Internet接入成本。

  ◆SuperStack II Load Balance Server产品,可支持多台Internet Web服务器并行工作,在它们之间按照预定,负载均衡网络访问流量。

  ◆OfficeConnect Internet Server产品,多功能的Internet服务器。它在一个网络设备中集成了防火墙、WebCache、WebServer、电子邮件服务器、文件传输服务器等多种Internet服务,且管理、设置简单而灵活。

  智能化小区10Base-S网络解决方案

  方案设计

  本网络方案是利用小区现有的电话线布线系统组建小区网络。

  10Base-S解决方案的系统组成很简单,主要包括用户端的网络存取单元NAU、中心的网络集中单元NCU、网络交换机和电话布线系统。

  这种组网方式不需要重新布线,在传输网络数据的同时,仍可提供电话业务服务。利用3Com独有的专利技术,可以在一类到五类双绞线上同时传输传统的语音业务和标准的以太网数据,即全双工10M的数据业务。

  10Base-S网络解决方案

  网络接入集中单元3Com SuitConnect 10Base-S网络集中单元。

  在头端提供24个用户的接入,它将分离网络数据信号和语音信号,网络数据传递到本地局域网络,语音信息传递到原有电话系统。

  网络用户端调制解调器3Com SuitConnect 10 Base-s网络接入单元。提供一个原有电话线路连接端口、一个模拟电话连接端口、一个传真机连接端口和一个以太网络10Base-T端口。在提供10M全双工数据传输的同时,仍可提供语音服务。

  局域网络系统(方案A)3Com SuperStack II Switch 3300/1100

  3Com SuperStack II Switch 3300提供12或24个10/100M以太网自适应端口,或8个100Base-FX光纤端口+2个10/100M以太网自适应端口。

  ◆3Com SuperStack II Switch 1100提供12或24个10M以太网交换端口。它们的特点是,可堆叠——SuperStack II Switch 3300/1100,可以混合堆叠4台设备并提供8Gbps的无阻塞交换; 可扩展——SuperStack II Switch 3300/1100,每台设备有一个可扩展槽,可提供千兆以太网模块j、100Base-FX模块、第三层交换模块和堆叠模块; 支持第三层交换,通过扩展第三层交换模块实现,为用户提供了更灵活的选择; 优秀的流量控制能力,可保证在系统重负荷情况下不丢包。
 
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