中小型家居小區網絡規劃與設計

周瑾怡

摘要：隨著“互聯網+”、“網絡空間”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、智能化發展。很多校園、企業以及住宅小區都正在實現從傳統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網絡的設計原則、拓撲結構和安全機制，為其他小區網絡建設提供借鑒。

關鍵詞：小區網絡；規劃；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 小區基本情況

為了滿足小區內的住戶對現代信息化和網絡應用的需求，使用戶能夠及時得到最新的信息和動態，同時也為他們提供網絡上的各種娛樂活動。針對小區由12幢多層構成，樓層結構相對復雜。戶型總面積82198平米小區，需要對該小區進行網絡規劃設計。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，保障小區網絡工程建設順利進行，充分發揮互聯網的作用，把握網絡設計的總體方向，在小區網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，以適應高速的數據與需要，使整個網絡系統在一段時期內保證技術的先進性，并具有良好的發展潛力，以適應小區未來業務的發展和技術升級的需要。

2）安全性與可靠性：整個系統應提供一套安防措施，防止外來入侵或小區管理員誤操作而造成的數據破壞，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控與安全保密等技術措施提高數據中心機房的安全可靠性。

3）靈活性與可擴展性：小區網絡必須具有良好的靈活性與可擴展性，能夠根據小區用戶不斷深入發展的需要，擴大設備容量和提高用戶數量和質量的功能。應具備支持多種網絡傳輸，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：由于小區網絡具有一定復雜性，隨著業務的不斷發展，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控系統設備及軟件，實現先進的集中管理監控，實時監控、監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，簡化小區網絡管理人員的維護工作，從而為小區網絡的安全、可靠運行提供最有力的保障。

3 網絡設計

3.1 小區網絡物理結構設計

整個小區網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“”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 小區整體層次結構

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

1）接入層：該層采用二層以太網交換機實現小區內各單元樓層信息點的接入，通過VLAN技術實現子網之間的隔離。運用簡單網絡管理協議實現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。該層主要實現不同子網間通信。

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

3.3 小區網絡拓撲結構

小區網絡采用千兆以太網的組網技術， 有近500個信息點。在小區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。這樣能保證小區內部數據的最大傳輸。其中核心采用1臺千兆三層交換機；為了保障小區網絡安全，同時配備了高性能的支持1000M防火墻，實現策略路由及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。小區內總體網絡拓撲如圖2所示。

3.4 小區內IP、Vlan規劃

由于小區用戶工作成分與年齡層次都十分復雜，因而靜態IP不適用于該小區，故采用搭建DHCP服務器進行IP地址的動態分配。根據實際情況對小區內部各信息點進行IP地址規劃，每個單元享有一個IP網段。除1.0網段外每個網段后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動態分配。全IP地址子網掩碼統一采用255.255.255.0。其IP地址分配及網段規劃詳細信息見表2。

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

即使這樣還不能夠實現對外部網絡的訪問，需要在核心交換機與防火墻之間寫一條靜態路由（默認路由），保證小區內部的數據包能夠正常的通過核心交換機進行轉發再由防火墻發送出去。

3.5 小區外網的接入方式

該小區采用目前主流的FTTX+LAN（光纖到X+局域網）的接入方式連接Internet，現千兆光纖到小區中心交換機，中心交換機和樓道交換機以千兆光纖或五類網絡線相連，用戶上網速率可達100Mbps，網絡可擴展性強。

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

4 網絡服務

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

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

5 結論

本文主要針對某小區完成的一個完整的切實可行的網絡規劃設計方案，圍繞著建網原則、網絡物理結構及拓撲結構，實現統一規劃設計，該方案經濟適用、功能完善、對小區網絡建設有一定的指導意義。

參考文獻：

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

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

[3] 范雙成.住宅小區網絡規劃設計[J].科學時代，2014（7）.

[4]王衛華. 校園網規劃與設計[J].數字技術與應用，2015（3）.