网络系统集成技术课程设计报告

安徽工业大学网络系统集成技术课程设计报告专业班级姓名学号指导教师成绩等级二Ο一三年12月20日《网络集成与网络规划》课程设计报告安徽工业大学计算机学院2课程名称：网络规划与网络集成课程号码：07464911-0315-1一、项目概况：本项目以安徽工业大学校园网实际情况为出发点，根据现有网络规划与校园建设设计出安徽工业大学秀山校区校园网大致分布图。安徽工业大学秀山校区网络建设总体采用星型网络模型建设，在向各学生公寓接入时辅以总线型结构实现校园网的全覆盖。二、项目主要内容：校园网以安徽工业大学东区图书馆为核心架设中心机房、服务器、核心路由器、防火墙等设备。因为学校机构众多，所以需要分块管理。学校各个学院为一个整体、各校级部门如教务处、财务处等为一个整体、学生公寓、家属住宅区、图书馆等各为一个整体作为管理的对象。整个校园网的规划与建设按照用户需求分析、网络性能分析（网络性能分析包括当前网络性能及网络的扩展能力）、设计网络拓扑结构（其中包括网络架构分析、VLAN设计与实现、网络安全性、服务器布局、形成网络拓扑结构）、IP地址划分及Nat策略、设备选择及预算的流程来实施。为了能够规划一个更切合实际的校园网络，在规划网络前应该充分调查用户需求包括学生人数、家属区人数、各个群体对网速的需求同时也应该向学校了解学校的建筑结构方便布设网络设备及排线。三、实习总结（另附软件开发技术报告或技术论文）：本次实习让我对中小型企业、高等学校校园网网络的建设有了一个充分的了解，任何一个项目都是依托现实，脱离实际的项目永远不能被实践。调查用户需求是一个非常关键的工作，用户需求为后面的网络设计打下了基础，所以实际中的任何一种工作都不能粗心大意，更何况建设校园网是要提供长期稳定的服务。另外通过使用CiscoPacketTracer让我掌握了交换机、路由器的常用命令，以及如何配置动态IP、VLAN，通过动手实践，对这些概念理解的更加透彻，同时也掌握了更多了知识。我觉得在本次实习时，不足的地方是防火墙和服务器方面知识欠缺，是我仍需努力的地方，另外由于个人能力有限，所以在校园网的设计方面可能还存在许多不足，我会在以后的实际生活中更加努力的学习这部分知识。实习成绩评定：2013年月日《网络集成与网络规划》课程设计报告安徽工业大学计算机学院3目录1．校园网概述……………………………………………………………………3１．１高校校园网现状与发展趋势……………………………………………3１．２我校园网概述……………………………………………………………42．用户需求分析……………………………………………………………………42．１用户类型及业务需求分析………………………………………………43．网络性能需求分析………………………………………………………………5３．１当前网络性能分析………………………………………………………5３．２未来网络性能的提升空间………………………………………………5３．３网络可靠性及保障机制………………………………………………64．网络方案设计……………………………………………………………………6４．１网络架构分析……………………………………………………………6４．２网络拓扑结构设计分析…………………………………………………7４．３网络的可扩展性…………………………………………………………7４．４校园网ＶＬＡＮ设计与实现……………………………………………8４．５网络安全性………………………………………………………………9４．６服务器布局………………………………………………………………10４．７形成拓扑结构……………………………………………………………10５．IP地址划分及Nat策略…………………………………………………………11５．１IP分配策略…………………………………………………………11５．２Nat策略………………………………………………………………11６．设备选择…………………………………………………………………………12６．１交换机……………………………………………………………………12６．２路由器……………………………………………………………………12６．３服务器……………………………………………………………………12６．４防火墙……………………………………………………………………13６．５预算………………………………………………………………………13《网络集成与网络规划》课程设计报告安徽工业大学计算机学院4一、校园网概述1.1高校校园网现状和发展趋势随着互联网的不断发展，网络已经融入到我们的生活和学习当中，高校校园网做为一个成功应用的实例，给学校的教学及管理带来了新的方式，成为学校教育活动的发展平台，因此也成为教学和管理中不可或缺的一部分。校园网的发展带着高等教育走进了一个新的时代。因此，搞好校园网络建设，对教学的改革及学习方法的改进十分重要，是教育现代化的重要内容。校园网的现状高校校园网的发展可分为三个阶段：第一个阶段是大部分学校没有网络设备阶段，我国已经基本渡过这个阶段，据不完全统计，我国现在大学校园网的覆盖率已经达到100%。第二个阶段是学校网络设备处于比较杂乱的阶段，我国现有高校的大部分校园网都处在这个阶段。第三个阶段是学校的校园网可以提供一个高效、安全的平台，为高校的教育事业发展提供良好的条件。这个阶段也是我们校园网发展的更高目标。1.1.1校园网是信息交流的平台校园网是教育信息化、乃至教育现代化建设的重要内容，校园网在学校教育教学工作中其作用的发挥程度如何，反映出一所学校、一个地区的教育信息化水平。现在的校园网可以为师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络，校园网内各计算机通过局域网进行连接，实现网络信息管理、资源共享和信息交流等，并能通过广域网实现校园内外和国内外的教育资源共享与交流等。1.1.2校园网是高等院校对外的主要窗口高等院校的对外宣传是发展学校建设学校的一个重要手段，有再好的教学资源和师资力量但社会大众不了解，人们也不会认可和信赖这所学校的。现在社会各界了解学校几乎都是通过网络来完成的，网络中又以校园网为主，所以建设一个快速、稳定、方便的校园网是高等院校对外宣传的重要保障。1.1.3网络速度慢，稳定性差，制约了社会对学校的关注度网络中经常会出现网络速度慢的情况，由于引起网络速慢的原因复杂多变，使得网络速度成了网络管理中最常见也最头疼的问题之一。因网络速度与硬件设施有着密切的关系，硬件的建设资金投入是比较大的，所以现在一些高校还没有充足的资金来建设硬件设施，保障不了通信线路的承载能力，网络的速度也跟不上。而且现在高校的网络设备的生产厂家和品牌五花八门，网络设备不能实现最优结合，也造成了校园网的稳定性差。速度慢，稳定性差，这两方面对于用户来说是非常忌讳的，没有人愿意花太多的时间去等待网页的打开，这也就导致了人们不得不放弃或用其它渠道来了解学校，这样严重影响了学校被关注的程度。1.1.4校园网的建设不能充分的为教学改革提供良好的帮助《网络集成与网络规划》课程设计报告安徽工业大学计算机学院5很多学校在校园网的建设的同时，对于多媒体教学的资金投入也很多。但是在使用这两个先进的教学手段的时候却是各行其政，并没有在必要的时候将两种技术结合起来以带来更大的教学效果的发挥。校园网的普及给教育教学增添了便利和新的手段。但它并没有把师生之间的传统关系信息化，只是单纯的把老师的工作简单化、方便化，但并没有对学生的学习方式产生必要的影响。1.2我校校园网概述根据我校的实际情况，我们的校园网络划分层次相对明确，布局合理。上网身份分为本科生、研究生、教职工、居民（教师住宅区），计费策略灵活，每天晚上11点左右断网（周五周六延迟30分钟），对学生非常优惠，各个楼宇有楼层和楼宇交换机，保障了上网的可靠性和安全性。基本能够满足学生、教师及家属的日常需求。网络的易扩展性也是显而易见的，对于新建的宿舍楼层能够做到每人一个接口，很方便的连到校园网和外网，上网方式采用拨号上网，非常方便。另外校园网具备常用的服务器如邮件服务器、DNS服务器、FTP服务器等等，校内网有不少资源可供学生、教师下载，因为是校内资源，所以下载非常方便。针对不同学院、不同部门都有各自专属的主页，教务处理非常方便。另外我校是一所具有前瞻性的高等学校，正在建立起自己的IPv6网站，随着IPv4地址越来越匮乏以及未来我们对IP地址的需求，发展IPv6是非常正确和明智的，我们是一所跟得上时代的高校，学校正在这方面努力建设、完善我们的校园网络。虽然我们的校园网目前已经比较成熟，能够长期稳定的运行，但是从生活中老师和同学们的反映来看，我们的校园网速度仍然是比较慢的，在上网的高峰期如节假日、晚上网速明显变慢，加载网页都略显卡顿，这不仅影响学生和老师的上网体验，另外也为我们的学习办公带来了一定的不变，所以希望学校能够在这方面建设的更好。二、用户需求分析２.１用户类型及需求分析学校网的建设要比园区网建设更复杂一些，因为学校上网的用户人群更广，有本科生、研究生、教职工可能还包括家属。针对不同的用户群体，用户需求不一样，自然带宽的分配，计费策略都是有差别的，本科生作为需求的最低层次，只要能满足日常需要即可，比如浏览网页、收发邮件、聊天、在线看视频听音乐等等，另外本科生还处于学生阶段，所以上网的费用不能太高，本科生的主要任务是学习，当然上网查资料是大家经常用到的，所以要对本科生限制上网的时间段，但是又不能太过于影响使用，所以采用晚上11点以后至第二天6点之间断网是非常合理的。《网络集成与网络规划》课程设计报告安徽工业大学计算机学院6比本科生层次相对高一层次的是研究生，因为研究生学习的更深入一些，他们需要查询的资料可能大部分情况下是比本科生多的，另外他们研究的问题也比我们更深入，所以对他们的限制要相对第一些，比如全天侯不断网不断电。最后是教师及家属区，因为家属区平时在线看视频、电视等，时间比学生宽松的多，他们对娱乐性要求更高一些，相应的带宽分配自然更高一些，当然费用要相应的比学生和研究生高得多。当前上网的用户计费策略技术是很成熟的，所以这个很容易实现。三、网络性能分析3.1、当前网络性能根据我从大一到大三的上网体验，总体上我们的网络性能是逐渐提升和改善的。大一的时候首先网速比较慢，以前的旧宿舍连校园网都没接通。网络覆盖率比较低，现在旧的宿舍逐渐淘汰，另外新的宿舍不仅住宿环境好而且每个人都有自己电脑桌。最初的时候网速大概只有50到100KB/S，我们只能浏览一下网页，看看新闻等等，而且一到选课期间，服务器爆满，学校教务管理网站根本无法登录。经过两年的改善网络性能已大幅度提高，带宽增加了，一般情况下的网速可以达到120到200KB/S，在比较的空闲的时刻可以达到400到600KB/S甚至1M以上，在线看视频，下载一般大小的资料不再成为难题。网络基本上稳定出现突然断网的情形大大减少，虽然学校正在不断的改善网络性能，但是特殊情况下仍然不太理想，比如大家集体选课时由于同时访问服务器的人数过多导致访问服务器的速度变慢甚至无法访问的情况依然存在。在12月初曾经有一次DHCP服务器因为用户数过度导致瘫痪的经历也足以给我们的网络管理人员一个警醒，所以在我们的校园网建设上仍需努力。3.2、未来网络性能的提升空间现代社会的Internet发展速度是惊人的，在短短的几十年里我们的IPv4地址已几乎耗尽，但是随着信息技术及物联网的快速发展我们对IP地址的需求量仍然在增加，而且需求量大，所以一方面我们要依靠现有技术解决IP地址不足的问题，另一方面我们也要同时跟进新的IPv6技术。现有的IP地址不足的问题我们校园网采用的策略是Nat地址转换技术，这对于我们一个只有2-3万人的学校来说还不是大问题。现在我们所采用的设备要求要能兼容未来的技术或协议，这样当新技术成熟并普遍应用之后我们的校园网的升级的工作量和成本将会大大降低，不必再重新购置设备，这不仅浪费大量人力物力而且影响用户使用，工作效率会突然变得很低势必会对学校的工作造成一定