校园网络设计方案

校园网络设计方案题目六大连理工大学城市学院网络设计第六组组长夏源乾200915092组员张丛200915088组员常伟现200915091组员吕晓东200915096日期2011年12月6日目录一．需求分析1.背景分析2.网络建设目标3.网络技术选型4.网络应用内容5.业务需求发展二．规划设计1.校园网总体建设内容2..拓扑图3.Ip规划三．网络设计1.设计目标2.设计原则3.网络体系结构设计四．设备选型1.核心层2.汇聚层3.接入层4.网络布线五．任务分配一．需求分析1．背景分析随着计算机、通信和多媒体技术的发展，使得网络上的应用更加丰富。同时在多媒体教育和管理等方面的需求，对校园网络也提出进一步的要求。因此需要一个高速的、具有先进性的、可扩展的校园计算机网络以适应当前网络技术发展的趋势并满足学校各方面应用的需要。信息技术的普及教育已经越来越受到人们关注。学校领导、广大师生们已经充分认识到这一点，学校未来的教育方法和手段，将是构筑在教育信息化发展战略之上，通过加大信息网络教育的投入，开展网络化教学，开展教育信息服务和远程教育服务等将成为未来建设的具体内容。调研情况大连理工大学城市学院校区有教学楼一栋、实验楼一栋、图书馆一栋、食堂一栋、宿舍楼两栋。需要5000左右的接入点。教学楼有多媒体教室15个，办公室10个、财务部、教务部，实验楼设置10个机房，8个多媒体教室。图书馆设置无线WLAN上网接入点50个，20台查询机器、一个机房（电子文档资料）、网络中心、所有服务器。食堂有20多个接入于员工上网。宿舍楼有2200左右的接入点。2．网络建设目标校园网最终必须是一个集计算机网络技术、多项信息管理、办公自动化和信息发布等功能于一体的综合信息平台，并能够有效促进现有的管理体制和管理方法，提高学校办公质量和效率，以促进学校整体教学水平的提高。3.网络技术选型·采用千兆以太网技术，具有高带宽1000Mbps速率的主干，100Mbps到桌面，运行目前的各种应用系统绰绰有余，还可轻松应付将来一段时间内的应用要求，且易于升级和扩展，最大限度的保护用户投资；·网络设备选型为国际知名产品，性能稳定可靠、技术先进、产品系列全及完善的服务保证；·采用支持网络管理的交换设备，足不出户即可管理配置整个网络。提供国际互联网ISDN专线接入（或DDN），实现与各公共网的连接；·可扩容的远程拨号接入/拨出，共享资源、发布信息等。应用系统及教学资源丰富；·有综合网络办公系统及各个应用管理系统，实现办公自动化，管理信息化；·有以WEB数据库为中心的综合信息平台，可进行消息发布，招生广告、形象宣传、课业辅导、教案参考展示、资料查询、邮件服务及远程教学等4.网络应用内容随着中国教育和科研网（CERNET）、以及远程教育网技术的蓬勃发展和日益成熟，校园网络的建设已经迫在眉睫，它不但会大大地改善学校的教学、科研和国内外的学术交流、教学交流环境，更重要的是校园网络的建设关系到学校的未来和前途。城市学院校园网建设从当前工作的实际情况出发，为适应学校的现代化建设发展的需要，更好地将计算机技术和网络技术应用于学校管理和教育教学，全面提高育人的质量，决定在校园内建立一个集办公管理自动化、现代化教学、多媒体应用及Internet访问于一体，技术先进、实用、高效、性能价格比最佳的校园网。并根据学校的具体基础设施情况，采用相应的模块，为学校提供一套完整的校园网建设解决方案，使学校真正实现建好校园网，用好校园网的目标。城市学院网络以开放性、可扩展性、先进性、高可靠性、实时性、兼容性、安全性及易操作性做为网络构建的总体指导思想。众所周知，校园网的根本目的是为学校的教学、科研和管理提供先进实用的计算机网络环境，为学校的发展、全球信息资源的共享而服务。本着建设一流宽带校园网的精神，长城网络在进行校园网建设时，选用了品质优良、性能稳定、技术成熟的网络交换设备；并具体校园网的实际情况出发，发挥高效、实用、技术起步高的特色，把校园网建设成为先进的校园网。根据以上分析和城市学院校园网建设的设计构思，从网络技术而言我们认为具体目标如下：网络整体目标城市学院校园网建设是以百兆以太网为主干，具有无堵塞的第三层交换性能的高速网络，实现100M带宽自适应交换到桌面，能够保证校园多媒体应用的畅通无阻。为了便于使用和管理，采用虚拟网(VLAN)技术划分子网，按照用户的使用要求划分到不同的虚拟网中，与物理位置不再有关。为了保证校园网真正能够发挥作用，城市学院校园网建设网配备高性能和高可靠性的网络产品，以及完善可靠的管理软件，以适应多媒体网络需要。主干网络系统城市学院校园网建设采用千兆以太网作为主干网，整个网络先期由一个设备间（中心机房）支撑，主要业务站点如多媒体教室等设立分设备间，并与中心机房之间通过千兆位光纤连接。为了获得高性能的路由交换能力，中心机房的核心交换机采用支持服务质量（QoS）管理的第三层路由交换机，而为了提供灵活的网络划分，需要提供基于IP的虚拟子网划分。子网系统子网中的用户，教学楼多媒体用户等，需要达到100M带宽自适应交换到桌面。通过楼栋交换机支持的端口隔离技术防止网络用户遭到非法侵入和攻击，并降低广播信息的无序流动，同时减轻了核心交换机的工作负荷。广域连接系统将通过核心交换机、防火墙等一系列设备构成广域网接入系统，通过光纤连接到中国教育科研网（CERNET），并预留千兆交换端口，以便将来通过光纤接入城市网。通过防火墙来区分外网和内部校园网，防止来自互联网上的侵扰。网络安全要保证整个网络的物理安全和信息安全。网络硬件系统的核心是中心机房的核心交换机，因此核心交换机应该配备完善的冗错手段，保证网络连接时时通畅，一旦发生大的事故或差错，核心交换机的冗余部件应该能够迅速隔离故障，并维持设备的正常运转。同时管理员应该从校园网全局出发树立对关键设备的安全策略计划智能管理特性基于浏览器方式进行本地和远程管理，支持InternetExplore5.0或Netscape提供基于简单网络管理协议（SNMP）的网络管理功能，支持SNMPv1（RFC-1157），支持MIB、MIBII（RFC-1213），支持RMON1、2、3以及9组，使用密码授功能控制一般使用者和管理者的权限，可对每个端口的工作状态进行配置管理。网络管理：网络管理对于一个大型化的网络是至关重要的，同时也具有挑战性。为了完成这个任务，长城的网络设备在设计时就已经充分考虑到了，提供了多种网络管理方法，以适应于不同规模、不同场合。城市学院网络的几种网络管理方法1．基于Web的管理方法这种方法是在网络管理服务器或工作站上安装Web浏览软件后，网络管理员通过浏览Web页面，同时选定需要管理的网络设备，然后可以收集这些设备的各项统计数据和工作状态，通过Web页面向管理员发布图形化的报告，同时提供图形化的配置界面，可以方便地修改配置。此种的工作方式有很大的灵活性：能够管理任何基于SNMP协议开发设计管理系统的网络设备。2．基于网管软件的管理方法这种方法是在网络管理工作站上安装长城网络随设备提供的网络管理软件。网络管理员在网管工作站上启动该管理软件对网络进行管理。该管理软件也提供了图形化的管理界面，支持长城网络的系列交换机。能够自动查找网络上新添加的长城网络设备，并进行初始化。可以在网络设备上设置能够管理的本设备的计算机的属性，如IP地址和域名，防止非法用户控制网络。3．基于telnet的管理方法城市学院网络的交换机，都提供了通过telnet进行管理的方法。这样网络管理员可以通过网络进行远程登录，管理网络设备。通过telnet的方法每次只能管理一台设备，而且是文本界面。4．基于终端仿真的管理方法管理员把计算机串口和网络设备的Console口连接，运行终端仿真软件，登陆到网络设备后，就通过采用与telnet相同的文本界面进行管理了。使用终端仿真的方式，管理员必须到达网络设备的物理位置，还必须配置终端仿真软件的计算机。5.业务需求发展(1).学校目前主要的网络应用包括文件共享服务，打印服务，财务管理，未来将实施internent应用，形成网络一体化，新增邮件服务.(2).添置新的OA系统，完成教学的信息的采集、处理、查询、统计。对学校行政、人事、财务、工资、资产、档案、宿舍的管理，以及提供必要的查询，并打印结果。(3).校园接入网络后，新增服务(4).子网分布：教育管理子网，图书馆资源子网，财务子网，软件资源子网。二.规划设计1.校园网总体建设内容（一）连接校内所有教学楼、实验室、办公楼中的PC。（二）同时支持上千名用户浏览Internet。（三）提供丰富的网络服务，实现广泛的软件，硬件资源共享，包括：1、提供基本的Internet网络服务功能：如电子邮件、文件传输、远程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务等。2、提供校内各个管理机构的办公自动化。3、提供图书，文献查询与检索服务，增强校图书馆信息自动化能力。4、全校共享软件库服务，发挥最大效益。5、提供CAI教学和科研的便利条件。6、提供国内外计算机系统的互连，为国际间的信息交流和科研合作，为学校快速获得最新教学成果及技术合作等创造良好的信息通路。（四）在实际的工程实施中，可以把校园网建设要求分割为以下几个部分：1、高速的校园内部局域网建设校园网的主干（即中心交换机与二级交换机之间的连接）采用千兆以太网技术，在距离允许的范围内，还应当尽量采用当前性价比最好的千兆铜缆以太网技术（1000Base-T）10/100M交换到每个信息点的接入。中心交换机与校园主要服务器的连接采用千兆铜缆技术。2、校园网与Internet的宽带互连由于目前宽带接入（如ADSL，宽带城域网等）的兴起，一般要求采用宽带接入网关路由器来实现校园网与Internet的安全互连。3、无线局域网的建设为了方便学生与老师们更方便地访问校园网，无线局域网的组建可作为有线局域网十分有益的补充与扩展。2.拓扑图3.ip规划三．网络设计1.设计目标：一个完备的校园网，应在教师备课教学、学生学习、教务管理、行政管理、图书资料管理、资源信息、对外交流等方面发挥辅助、支持功能，并通过与广域网的互连，为学校各方面提供全面切实的支持.2.设计原则系统总体设计应本着总体规划，分布实施的原则。具体如下：（一）先进性：总体设计起点高，采用先进的计算机网络技术和管理模式，采用先进的网络设计、网络结构、开发工具，技术上采用市场占有率高、标准化、且技术成熟的软硬件产品（二）实用性：建网是应该既充分满足学校各方面的应用需求，有充分考虑到利用和保护现有的资源，充分发挥设备效益，要保证主要系统和应用软件全中文界面，且功能完善、界面友好、兼容性强，使用户能方便地实现各种功能；（三）开放性：系统设计应采用开放设计、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，以利用于网络的维护、扩展升级和与外界信息的互通；（四）适应性：采用积木式模块组合和结构化设计，是系统配置灵活，并使网络具有强大的可增长性和强壮性，方便管理和维护；（五）可扩展性：网络规划设计不仅要满足校园网不断发展的要求，还要满足因技术可发展而实现低成本扩展和升级的需要；（六）可靠性：具有容错功能，能满足学校所在地的电磁环境、电力环境、气候条件，抗干扰能力强，对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析，确保系统运行可靠稳定；（七）安全性：能提供多层次安全控制手段，建立完善的安全管理体系，防止数据受侵犯和破坏，有可靠的防病毒措施；（八）经济性：投资合理，使全系统有良好的性能价格比。适当采用无线连接。在一些不便于布线或布线成本较高的场合，或为了满足用户更灵活的联网需求，采用先进的无线局域网进行网络建设3.网络体系结构设计校园网通常采用三层的网络架构设计，即：核心层、汇聚层、接入层。核心层；核心层是网络的高速交换主干，实现骨干网络之间的优化传输，是整个网络基础设施的核心和枢纽，也是整个网络流量的最终承载者。对该层进行设计时，网络的可靠性、高效性、冗余性、容错性、可管理性、适应性、时延都是主要的考虑因素，尤其是冗余性、可