09网络一班 肇庆市体育馆竞赛网络设计方案 组长：陈文佳

肇庆学院计算机学院《计算机网络工程课程设计》报告题目肇庆市体育馆竞赛网络方案设计班级09网络工程1班组长陈文佳成员罗高祥陈文佳何伟辉黎渊指导教师杨帆完成时间2011年12月28日学号姓名完成任务签名成绩200924133107罗高祥链路流量需求分析、网络安全实施规范设计、及文档资料整理等200924133113陈文佳负责协调组员的各项工作及全面掌握材料及指导工程的全过程200924133128何伟辉VLAN划分与配置、IP地址的分配等200724133165黎渊VRRP及链路冗余设计和督促组员工作2目录1需求分析............................................................31.1肇庆市中心体育馆概况............................................31.2要进行网络设计的业务口...........................................31.3IPV6应用需求...................................................31.4工程设计的建设原则...............................................31.5架构层次需求分析.................................................41.6进行网络设计的业务及流量需求分析.................................41.7场馆上行带宽需求分析.............................................41.8体育馆竞赛中心Internet出口带宽需求分析..........................51.9设计原则.........................................................51.9.1连通性与安全性并重的原则...................................51.9.2冗余性与经济性平衡的原则...................................51.9.3成熟性与稳定性优先的原则...................................51.9.4可管理、灵活易维护的原则...................................52网络拓扑设计..........................................................62.1.体育馆接入层.....................................................62.2.VLAN划分规范.....................................................82.2.1VLAN划分说明...............................................82.3IP地址规范.......................................................82.4生成树设计实现...................................................92.4.1生成树配置.................................................92.5VRRP设计........................................................102.5.1VRRP设计实现..............................................102.5.2VRRP配置..................................................103网络安全实施规范.....................................................123.1CPU保护安全.....................................................123.1.1CPU保护配置规范...........................................123.2风暴控制设计....................................................123.2.1风暴控制设计实现..........................................123.2.2风暴控制配置规范..........................................123.3防ARP欺骗.......................................................123.3.1防ARP欺骗设计实现.........................................123.3.2防ARP欺骗配置规范.........................................123.4防非法dhcp欺骗..................................................133.4.1防dhcp欺骗配置规范........................................134设备配置文件........................................................135课程设计总结........................................................233第一章需求分析1.1肇庆市中心体育馆概况：肇庆市中心体育馆主要承担拳击、古典式和自由式摔跤等各类比赛。2000年，该馆曾举行过全国跆拳道、拳击、摔跤等项目的大型锦标赛，并按全运会的规范进行了试运行，受到国家体育总局的充分肯定。中心体育馆也承载肇庆市一些大型的演唱会，该馆建筑面积7400平方米，可容纳观众3800人，并设贵宾休息室、记者工作室、休息室和新闻中心。该馆距离运动员接待酒店仅300米，交通方便。1.2要进行网络设计的业务口分别有：工作人员办公室、比赛信息台、成绩处理工作室、尿检工作室、运动员检录区、运动员医务区、媒体工作室、兴奋剂检查室、贵宾休息厅、场馆运行中心、场馆技术运行中心、观众服务管理办公室、场馆主任办公室、新闻发布中心、竞赛主任办公室、赛事监控系统、语言服务办公室、新闻发布厅、打印复印分发办公室共22个业务口。1.3IPV6应用需求：本项目还承担一些IPV6应用项目。本设计考虑了未来IPV6城域网的应用需求，包括（但不限于）下列应用需求：IPV6智能家居。通过此应用，充分展示IPV6地址丰富的能力，家中的每个电器设备，都可以通过网络控制。IPV6RFID。由于IPv6的地址空间巨大，对于RFID来说非常适合，IPv6的大量地址可以实现为每一个RFID分配一个地址。IPV6宽带视频。即插即用的视频类业务适合用IPV6技术来支撑。IPV6官方网站。大学网络是IPV6使用最广泛的网络，因此开辟IPV6官方网站，有助于为运动竞赛、演唱会提供一个更好的宣传渠道。1.4工程设计的建设原则：分析如上应用，网络主要承载实时非高交互性业务，传统视频点播业务，IPTV业务，传统数据业务。流量大，实时性要求高。带宽需求大，转发性能、可靠性要求高，故障切换快速。要求网络必须24小时不间断运行，可用性要达到99.999%以上。为确保达到如上网络建设目标，保证竞赛网络的顺利正常运行，本设计建设的投标方所涉及的网络系统的要求较高，要求的特点如下：转发性能高、设备可靠性高、系统可靠性高、丰富的安全控制能力、强大的软硬件QoS保证、网络可维护性高、支持IPv4/IPv6双栈。41.5架构层次需求分析：由于体育馆场馆内部信息点数量相对较少，接入层交换机数量少，网络拓扑图比较简单，所以体院馆只分为竞赛场馆接入层、汇聚层两个层面。竞赛场馆接入层——即每赛场馆的内部局域网，包括中心交换与楼道接入两个子层。1.6进行网络设计的业务及流量需求分析：下面从以下2个方面分析体育馆竞赛网络的带宽需求，从而可以为主干网链路级别的选择提供依据：场馆上行带宽需求；Internet出口带宽需求。1.7场馆上行带宽需求分析：体育馆竞赛中心分为三个级别，带宽估算由如下部分组成：（1）赛事管理业务流量。该系统包括4个子系统，但我们假定一个用户在一个时刻只会使用其中的一个子系统。根据应用设计的需求，无论哪个子系统，每次查询的数据量为100KB。由于采用B/S结构，HTML/XML的标签开销很大。为了保证使用者的正常快速使用，这些数据需要在小于0.5秒的时间内传输完毕，因此每个终端使用相关业务的带宽需求为：0.1MB*8b/B*4/0.5s=6.4Mbps（2）上网和收发邮件的流量：按照一般宽带应用需求计算为2Mbps，并在接入交换机上做相应的带宽限制确保单用户流量不超过该数值。（3）资料下载的流量：按照一般E-Learning的带宽需求计算为4Mbps，并在接入交换机上做相应的带宽限制确保单用户流量不超过该数值。上述3个部分的流量为工作人员产生的流量，并且可能是同时发生的。据调查，场馆有50个工作人员需要同时使用计算机网络。根据场馆网络应用的需求特征，我们对上述三种流量的忙时集中系数分别赋予0.5、0.3、0.2，则由于工作人员的需要产生的每个场馆流量的上行流量为：（6.4*0.5+2*0.3+4*0.2）*50=230（Mbps）视频监控带宽：场馆使用4个高清摄像头，带宽为：4*8=32（Mbps）。赛事专网：因为赛事数据的传递要求有一个快速、高效的承载网络。每组数据的传递应该在0.1秒内完成，这样才能保证经过服务器处理及经过转发到官方网站和处理后，可以在小于一秒的时间内具备向媒体和网站用户发布即时比赛成绩的能力。使用户在网上观看到的数据更新与视频直播之间不会产生人能感知的明显时间差异。因为每条信息的数据量大约是1KB。每个XML文件包括多条信息，按照每个XML文件10KB计算。一次比赛结果上传需要传递XML文件包括：名次公告、每个运动员的成绩、技术统计信息、积分计算、犯规信息、轮次晋级等等，这些信息需要上传到数据中心，经过处理及时发布到信息网上，并进一步发布到网络媒体上供查询或滚动播出。赛事专网有8种需要立即上传的数据，其中，技术统计信息包含的数据比较多，应按5倍计算，则一共相当于共计12个10KB的XML文件。所以，一次发布的总数据量（含开销）大约为：12*10KB=120KB。根据上述分析，为保证足够快速地将比赛成绩及相关信息上报，需要保留的带宽需求估算为：(120KB*8b/B)/0.1s=9.6Mbps此外，考虑到还有一些未尽的因素以及作为重大赛事网的重要性，带宽需要一定的冗余设计。根据已有赛事网的经验，一般设带宽冗余系数为1.5。因此上述三个方面的的带宽分别为：用户应用带宽应为：230*1.5=345（Mbps）视频监控带宽应为：32*1.5=48（Mbps），5赛事专网带宽应为：9.6*1.5=14.4根据这些条件，计算得到场馆上行总带宽需求为：中心场馆：345+48+14.4=407.4（Mbps），因此，总体上场馆上行的带宽需求为千兆以太网级别。1.8体育馆竞赛中心Internet出口带宽需求分析：流量中的一部分为Internet流量。每个用户的Internet带宽为2Mbps，每场馆40个用户，，总的Internet出口带宽需求为：2Mbps*40*=80Mbps由于Internet带宽不是赛事最关键的流量，选用百兆级带宽出口即可，并使用流