校园网一般采用典型的星形结构,使用3层结构的层次模型设计方法进行设计。星形结构的中心结点(核心层)使用光缆连接校区的不同区域(分布层),而在建筑物内(接入层)则采用结构化布线技术将用户终端接入,从而实现网络辐射延伸至整个校园。
网络核心层是校园网的信息汇集交换的中心,具有数据流量大、访问频率高等特点。所以,核心层中应至少配备一台档次较高、具有较快的数据交换处理速度、同时兼有路由功能的核心主干交换机,以承担全网络的数据交换任务。对于较大规模的校园网,根据分布层所承担的数据处理任务的需要,可参照等距离的原则,结合接入用户计算机的数量及规模,配备两台或两台以上的交换机,以均衡承载网络主干线路的访问流量。核心层的主干交换机一般要求配备1 Gbit/s光纤接口,以便用光纤线路与分布层的交换机相连。
分布层主要实现校园网地理覆盖范围内不同区域的连接访问,提供各区域的信息流量汇聚功能,负责将各区域之间的数据流量汇总到核心层。分布层需要配备园区交换机,每个区域配备至少一个。从理论上讲,园区交换机的性能应该比主干交换机低一个档次,属于中等性能的交换机。园区交换机一般通过光纤线路与核心层主干交换机以星形结构相连,其传输速度主要以1 Gbit/s为主。
接入层提供各园区内楼宇之间和楼宇内用户计算机的接入环境。接入层交换机分为楼宇交换机和楼层交换机。楼宇交换机一般一个楼内配备一台,通过光纤线路与园区交换机相连。对于楼宇而言,各楼层还需配备楼层交换机,实现将网络连接延伸到用户桌面。接入层交换机具有两个特点:交换设备数量多,以提供足够高的接口密度,从而满足将所有用户计算机接入的需求;单台交换机的数据交换流量有限,可以采用性能较低的交换机。(www.xing528.com)
网络的数据传输是通过交换机来完成的,而交换机根据其所承担任务的多少而划分为高、中、低等不同的性能档次。因此,在交换机的部署与使用上,应根据数据交换处理负载程度不同,科学合理地为各网络结点配备性能适中的交换机,才能达到均衡负载流量,保证网络的高速率、稳定性和可靠性的目的。另外,结合楼宇的结构化布线建设,楼宇内的交换机之间采用级联或堆叠的方式相连,并提供双绞线接口供用户计算机接入,用户计算机接入的数据传输速度可达到100Mbit/s,而楼宇交换机与园区交换机之间、园区交换机与主干交换机之间采用光纤线路以星形结构连接,提供传输速率为100~1000Mbit/s。
校园网的规模不同,在核心层、分布层、接入层的设计上会有一定的不同。下面分析3种不同规模的校园网拓扑结构。在下面的三个校园网拓扑结构实例中,均假设校园网是由一个园区来构成的,因此分布层设计时不再使用园区交换机,而是将接入层的楼宇交换机提升为分布层的交换机。这样做的目的是为了减少校园网拓扑结构设计和问题讨论的复杂性,同时也是符合网络分层设计的基本原则的。
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