医院的计算机网络系统总体设计方案(范例)(3)

2019-04-10 09:53

因素是它们能够记录数据流量,从而进行计费、收费工作。

ATM技术进入LAN 的市场开始于1993年,当时ATM行业宣称ATM是联网技术的未来,能够扩展、可以进行交换、支持视频等等,还把IP和以太网看作老式网络。由于当时市场上迫切需要高带宽的局域网络设备和技术,而当时快速以太网在带宽上还不能和ATM竞争,所以ATM 在LAN的市场中取得了一席之地。但到今天千兆以太网这种更高带宽的以太网技术出现后,ATM的高带宽优势已荡然无存。今天人们已经意识到,事实上,IP才是所有人都围绕的网络协议,而且IP完全独立于底层网络技术。它与以太网共同发展起来,也可以运行在令牌环、FDDI,但是在ATM 上让IP工作起来则比较困难,需要采用LANE、Classical IP、MPOA 等复杂的技术,而且降低了ATM的效率,丧失了ATM的应用优势。千兆位以太网比ATM 还有一个固有的优点,就是在网络上的流量在协议方面的开销要ATM少很多,ATM的开销大约是千兆位以太网的两倍。另外如我们在前面一再指出的,千兆以太网相对ATM 技术有着价格、维护费用、使用方便性、结构灵活性和易管理性上有着一系列的优势。

而且在目前的Internet上,实现未来纯 ATM 端到端网络的情况已经不符合新的应用要求 。出现这种情况的主要问题是由于ATM 是面向连接的;在能够发送数据前用户必须建立起一条端到端的连接。而IP是动态链接协议,采用路由器来转发数据包,没有端到端连接的建立。而在Internet上,半数的数据流量是与Web有关的。每次用户点中一个链接,就打开了与另一个服务器的连接。平均每个http传输的数据量大约为2K字节,按照每秒155兆比特的速率,大约需要100微秒的时间。而Fore最先进的ASX1000交换机的连接建立时间是10毫秒,因此连接建立时间占了吞吐量的 99%,这意味着实际吞吐量为1.5兆而不是 155 兆比特,与T1线路相差无几。整个连接建立的概念从根本上就与动态化日益加剧的IP环境无法兼容。

就ATM技术本身来讲,它的特点为高带宽(155Mbps以上),并且它具有QoS等级服务来提供不同的电信服务,如图像、话音及数据。但是QoS是ATM在不配置成局域网仿真时成立。换句话说,当您的大楼局域网采用ATM局域网仿真(LAN Emulation)时,也就是仿真以太网时,您就无法使用到ATM技术在城域网(MAN)或广域网(WAN)上所有的QoS。ATM局域网仿真是技术发展过程中的一种过渡,这是因为前几年千兆以太网(GE)还未成熟,所以ATM 局

域网仿真才被采用。但是ATM到桌面不太现实,因为它需要主机操作系统、驱动程序、网卡的全面一致化,才能实现真正的ATM 到桌面。所以只能采用ATM 局域网仿真(而不是真正的端到端ATM)来解决网络互联的实际需求。

尽管ATM仍占据着大部分园区主干网,但在园区局域网内ATM高带宽的优势随着近年来千兆以太网的成熟而失去优势,加上其技术复杂性、价格弱势以及一些其它因素,人们在园区网络技术的选择越来越倾向于千兆(GE)以太网技术,而基于IP的多媒体应用也正在迅速被广泛采用。

以下是千兆位以太网(Gigabit Ethernet)与ATM两种主干技术的对照比较表:

Gigabit Ethernet ATM 尽管已有多项标准出台,但标准 IEEE802.z 由于ATM技术的复杂性,标准的制定仍在进行中,需要时间 完善 带宽 竞争能力,厂家提交的交换机数目,各种NIC服务 1000Mbps 几十家,成为技术型公司的新增长点 155Mbps或622Mbps 主要有十几家 每端口的价格 交换机端口与NIC组合,一起可达3000多美元。 STP,UTP5,多模光纤,单模光纤 容易 ATM-155对于交换机端口及NIC组合为2000美元左右,ATM-622为这个价格的数倍 ATM-622M及更高速的只在光 纤上运行 复杂,较难学习 媒质支持 学习曲线,技术的复杂性 与现在的各种数据应用 程序及网络的兼容性 Qos保证不同类型应用 无需作任何改动 与现有的 LAN协同工作技术复杂且效率低 RSVP,RTP,PTCP,802.1p在LANE的情况下,需要等新的技术协议以及CiscoSVCs或IETF正在制定的等公司在IP优先级方面的一RSVP的 复杂映射来解决 系列技术 高层的互操作性,如交换机多厂家产品的互操作性 基于标准的互联 到交换机信令,经过ATM 的多协议仍无保证,标准还在改进 与快速以太网一致,但同样VLAN的支持 的VLAN连接与组成标准能容易地覆盖以太网快速以太网及千兆位以太网

根据以上我们对当前主要的园区网技术的细致比较,并参照目前网络系统的实际发展情况和医院建筑的分布和应用情况,我们最终确定采用千兆以太网作为医院主干网络技术。采用千兆技术不仅可以很好地满足客户机/服务器模式对网络主干的巨大需求,而且以太网具有的良好的移植性可以方便的将10M以太网和快速以太网升级到千兆以太网,从而能够把一些数据流很大的工作组快速集成到骨干网中去;在局域网方面与ATM技术相比有较大的优势;从网络的管理与维护方面讲,千兆以太网技术可以节省大量的培训和维护等后续费用。这一系列特点使得千兆以太网技术成为医院计算机网络主干技术的最为理想的选择。 3.4.2. 网络产品的选型

鉴于系统的先进性和兼容性,医院的网络系统我们将采用美国Cisco公司的产品。我们选择Cisco产品的主要原因出于下列考虑:

Cisco公司是世界领先的Intranet和全球Internet网际互联解决方案供应商,是公认的网间互联技术和产品的领先厂商,其提供的解决方案是世界各地成千上万公司、大学、企业和政府部门建立网间网的基础,用户遍及电信、金融、服务业、零售业、政府部门及教育机构等,在“幸福”五百家公司中的83%均为Cisco公司的用户。

能映像基于LAN的发布领 域,而与ATM的可互操作性是既枯燥又复杂的 Cisco公司是世界十大电信公司之一,成为全球增长最快的电信产品供应商,其最成功之处在于Cisco公司在对其它公司进行兼并之后能够很好的消化其技术。Cisco公司的IOS(Internetwork Operating System, 网间网操作系统软件)技术提供了网络扩展性,模块化结构和移植性,以及多媒体、安全性、网络管理、拨号和Internet应用等许多内嵌功能。Cisco总是能将其IOS特性很好的融合到其新的产品中去,Cisco IOS技术的独特性使得其产品有着其它公司产品无法媲美的优势。

3.4.2.1. 园区主干网络设计

一个优秀的网络设计方案离不开对其网络应用的评估。目前,在典型的网络中80% 的数据流是客户/服务器业务,它们之间的绝大多数业务又必须跨越骨干网传输。这样就造成在骨干网的一边是快速以太网客户,另一边是文件服务器,而两者之间的界面必须提供足够大的吞吐量来满足加在网络上的性能要求的现象。所以对于一个成功的网络集成设计来说,骨干网和边缘之间的界面的设计是极为关键的,因为这个边界正是网络进行分段和重组(SAR)的地方,对于医院这样大规模会产生巨大的网络业务流的网络系统更是如此。如果网络的数据业务流不能在骨干网和边缘之间快速可靠地传输,就会出现瓶颈,产生时延,降低效率,结果造成高速千兆以太网所提供的诸多优点均未实现。

考虑到医院今后的业务核心在其附院园区,为此医院的网络系统的设计思想是以医院信息中心机房为网络中心,以星型方式通过2G的链路分别连接内科办公楼、外科办公楼、旧急诊楼、门诊楼、教学楼、教授楼、学生宿舍、生活区的骨干节点交换机,并以这些二级骨干节点为中心,通过1G或2G(视下级节点的业务繁忙程度而定)的链路连接桌面交换机(参见医院计算机网络系统结构拓扑图)。

医院公司网络系统拓扑结构图

在医院主机房放置一台Cisco Catalyst 6006作为网络的中心千兆骨干交换机,中心交换机配置主备交换引擎,多层交换及策略卡模块、双电源,充分保证


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