周瑾怡

摘要：隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”、“網(wǎng)絡空間”等一系列新概念、新模式的日漸應用，社會的各個方面都在向信息化、智能化發(fā)展。很多校園、企業(yè)以及住宅小區(qū)都正在實現(xiàn)從傳統(tǒng)的非信息化模式到智能化模式的轉變。該文闡述了住宅小區(qū)網(wǎng)絡的設計原則、拓撲結構和安全機制，為其他小區(qū)網(wǎng)絡建設提供借鑒。

關鍵詞：小區(qū)網(wǎng)絡；規(guī)劃；拓撲結構

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）03-0058-03

1 小區(qū)基本情況

為了滿足小區(qū)內的住戶對現(xiàn)代信息化和網(wǎng)絡應用的需求，使用戶能夠及時得到最新的信息和動態(tài)，同時也為他們提供網(wǎng)絡上的各種娛樂活動。針對小區(qū)由12幢多層構成，樓層結構相對復雜。戶型總面積82198平米小區(qū)，需要對該小區(qū)進行網(wǎng)絡規(guī)劃設計。信息點為464個，具體樓宇和住戶情況如表1所示。

2 設計原則

為確保住戶的切身利益，保障小區(qū)網(wǎng)絡工程建設順利進行，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的作用，把握網(wǎng)絡設計的總體方向，在小區(qū)網(wǎng)絡設計過程中應遵循以下原則：

1）實用性和先進性：采用先進成熟的技術和設備，盡可能采用先進的技術、設備和材料，以適應高速的數(shù)據(jù)與需要，使整個網(wǎng)絡系統(tǒng)在一段時期內保證技術的先進性，并具有良好的發(fā)展?jié)摿?，以適應小區(qū)未來業(yè)務的發(fā)展和技術升級的需要。

2）安全性與可靠性：整個系統(tǒng)應提供一套安防措施，防止外來入侵或小區(qū)管理員誤操作而造成的數(shù)據(jù)破壞，要對機房布局、結構設計、設備選型、日常維護等各個方面進行高可靠性的設計和建設。在關鍵設備采用硬件備份、冗余等可靠性技術的基礎上，采用相關的軟件技術提供較強的管理機制控制手段和事故監(jiān)控與安全保密等技術措施提高數(shù)據(jù)中心機房的安全可靠性。

3）靈活性與可擴展性：小區(qū)網(wǎng)絡必須具有良好的靈活性與可擴展性，能夠根據(jù)小區(qū)用戶不斷深入發(fā)展的需要，擴大設備容量和提高用戶數(shù)量和質量的功能。應具備支持多種網(wǎng)絡傳輸，多種物理接口的能力，提供技術升級設備更新的靈活性。

4）可管理和便維護：由于小區(qū)網(wǎng)絡具有一定復雜性，隨著業(yè)務的不斷發(fā)展，管理的任務必定會日益繁重。所選用的設備應具有智能化、可管理的功能，同時選用先進和管理監(jiān)控系統(tǒng)設備及軟件，實現(xiàn)先進的集中管理監(jiān)控，實時監(jiān)控、監(jiān)測整個機房的運行狀況，實時燈光、語音報警，實時事件記錄，這樣可以迅速確定故障，簡化小區(qū)網(wǎng)絡管理人員的維護工作，從而為小區(qū)網(wǎng)絡的安全、可靠運行提供最有力的保障。

3 網(wǎng)絡設計

3.1 小區(qū)網(wǎng)絡物理結構設計

整個小區(qū)網(wǎng)絡由每幢樓宇的單元設備間、匯聚層樓宇設備間、中心機房構成。在樓宇中采用雙絞線連接單元設備間與用戶家庭。在單元設備間與匯聚層之間以及匯聚層設備間與中心機房之間采用光纖進行連接。每一個“”表示一個設備間，根據(jù)“”大小的不同分別為樓宇設備間、匯聚層設備間、中心機房。如圖1所示。

3.2 小區(qū)整體層次結構

根據(jù)建筑總平面圖，結合千兆以太網(wǎng)的技術特點，該小區(qū)采用三層星型結構，提高網(wǎng)絡的可擴展性和性能。便于管理和故障排除。網(wǎng)絡的層次設計如下。

1）接入層：該層采用二層以太網(wǎng)交換機實現(xiàn)小區(qū)內各單元樓層信息點的接入，通過VLAN技術實現(xiàn)子網(wǎng)之間的隔離。運用簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議實現(xiàn)對各二層交換機遠程管理和維護。在一些特殊場合采用無線接入設備進行無線接入。

2）匯聚層：該層采用大量路由交換機作為匯聚層設備，分別設立小區(qū)內1棟、4棟、7棟及10棟的頂樓的設備配線間，用于各個樓層的接入設備的匯聚，通過光纖連接到核心設備。該層主要實現(xiàn)不同子網(wǎng)間通信。

3）核心層：該層是小區(qū)網(wǎng)絡的高速主干，連接到 Internet 資源，采用路由交換機構建千兆骨干層，設立在小區(qū)物業(yè)樓二樓中心機房，通過連接到防火墻，實現(xiàn)內網(wǎng)與外網(wǎng)的通信。

3.3 小區(qū)網(wǎng)絡拓撲結構

小區(qū)網(wǎng)絡采用千兆以太網(wǎng)的組網(wǎng)技術， 有近500個信息點。在小區(qū)內部的各個樓宇設備間與匯聚層設備間采用多模光纖進行連接，在匯聚層設備間與中心機房之間采用單模光纖進行連接。這樣能保證小區(qū)內部數(shù)據(jù)的最大傳輸。其中核心采用1臺千兆三層交換機；為了保障小區(qū)網(wǎng)絡安全，同時配備了高性能的支持1000M防火墻，實現(xiàn)策略路由及NAT轉換功能；匯聚交換機分別放在1棟、4棟、7棟及10棟的頂樓的設備配線間，全采用千兆三層交換機連接。匯聚層交換機向下連接接入層交換，實現(xiàn)100Mb/s交換到桌面，向上用1000Mb/s單模光纖連接到核心設備。小區(qū)內總體網(wǎng)絡拓撲如圖2所示。

3.4 小區(qū)內IP、Vlan規(guī)劃

由于小區(qū)用戶工作成分與年齡層次都十分復雜，因而靜態(tài)IP不適用于該小區(qū)，故采用搭建DHCP服務器進行IP地址的動態(tài)分配。根據(jù)實際情況對小區(qū)內部各信息點進行IP地址規(guī)劃，每個單元享有一個IP網(wǎng)段。除1.0網(wǎng)段外每個網(wǎng)段后14個IP地址保留為設備配置用地址，在非必要情況下不做DHCP動態(tài)分配。全IP地址子網(wǎng)掩碼統(tǒng)一采用255.255.255.0。其IP地址分配及網(wǎng)段規(guī)劃詳細信息見表2。

由于整個小區(qū)是一個比較大的局域網(wǎng)，便于管理，有效的隔離廣播風暴，需對小區(qū)內部的各個網(wǎng)段進行Vlan的劃分。

即使這樣還不能夠實現(xiàn)對外部網(wǎng)絡的訪問，需要在核心交換機與防火墻之間寫一條靜態(tài)路由（默認路由），保證小區(qū)內部的數(shù)據(jù)包能夠正常的通過核心交換機進行轉發(fā)再由防火墻發(fā)送出去。

3.5 小區(qū)外網(wǎng)的接入方式

該小區(qū)采用目前主流的FTTX+LAN（光纖到X+局域網(wǎng)）的接入方式連接Internet，現(xiàn)千兆光纖到小區(qū)中心交換機，中心交換機和樓道交換機以千兆光纖或五類網(wǎng)絡線相連，用戶上網(wǎng)速率可達100Mbps，網(wǎng)絡可擴展性強。

基于目前全球IP地址的分布情況，在該小區(qū)采用NAT（網(wǎng)絡地址轉換器）方式實現(xiàn)內網(wǎng)私有地址訪問Internet資源，利用極少的公有地址實現(xiàn)小區(qū)內所有私有地址用戶訪問公網(wǎng)的愿望。同時也起著保護內網(wǎng)的作用，使系統(tǒng)的安全性提高

4 網(wǎng)絡服務

1）DHCP服務器：該網(wǎng)絡使用對象為小區(qū)住戶，由于小區(qū)用戶工作成分與年齡層次都十分復雜，因而靜態(tài)IP不適用于該小區(qū)，故采用搭建DHCP服務器進行IP地址的動態(tài)分配。

2）WWW 服務器：為了方便小區(qū)后期的物業(yè)管理，在前期建設規(guī)劃中，在該方案中規(guī)劃了WWW服務器，用于后期管理中物業(yè)相關信息的發(fā)布和通告。

5 結論

本文主要針對某小區(qū)完成的一個完整的切實可行的網(wǎng)絡規(guī)劃設計方案，圍繞著建網(wǎng)原則、網(wǎng)絡物理結構及拓撲結構，實現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃設計，該方案經(jīng)濟適用、功能完善、對小區(qū)網(wǎng)絡建設有一定的指導意義。

參考文獻：

[1] 張誠潔.高職院校校園網(wǎng)規(guī)劃與設計[J]. 電腦編程技巧與維護，2013（22）.

[2] 劉彩紅.高職院校校園網(wǎng)的規(guī)劃與設計探討[J].漯河職業(yè)技術學院學報，2015（14）.

[3] 范雙成.住宅小區(qū)網(wǎng)絡規(guī)劃設計[J].科學時代，2014（7）.

[4]王衛(wèi)華. 校園網(wǎng)規(guī)劃與設計[J].數(shù)字技術與應用，2015（3）.