校园网网络设计方案100

泸县九中校园网网络设计方案四川省教育学院计算机科学与技术2006级本函班：屈能摘要：本文主要探讨泸县九中校园网络建设意义目的、原则；校园网的应用系统构架、方案设计、网络拓扑结构、软硬件规划、布线系统；其中重点对网络设计方案作出的探讨。关键词：校园网网络设计，设计原则，设计方案，综合布线。正文部分前言信息社会里首先要求教育信息化，教育现代化，教育网络化。当今时代计算机变的越来越强大，而应用软件使计算机变的越来越容易使用，它们正在迅速改变着人们的生活、学习、工作方式，人们能够明显感觉到这种变化，总之整个世界正进行着一次深刻的变革。学校利用计算机辅助教学、计算机辅助管理将大大提高办学效益，而计算机及校园网络建设是学校计算机辅助管理的重中之重。现在许多高完中在建网工作中做了不少探索。我校作为省级重点高完中，建设经济、适用、发展的校园网势在必行。建设好校园网，同时也要努力用好校园网，充分发挥校园网络资源在计算机辅助管理中的作用。一、校园网建设需求概述现在不单只有高等院校建设有校园网，有许许多多的普通城镇中小学已经或正在建设校园网，校园计算机网络教学已经逐渐成为新世纪的教育模式。（一）教育模式的变革网络技术的出现和发展已经使学校教育模式发生变革。首先，时代的发展对学生提出了新的要求，要求能在校园中学到更多的技能；其次，对教师而言，既是教学者，也是学习者，为了提高教学质量，必须掌握各种先进信息技术的应用方法；第三，学校与学校之间的竞争也越来越激烈，对一个学校的评价标准也发生了变化，是否拥有良好的信息技术教育基础设施和教学手段，成为学生择校的因素之一。另一方面，信息技术的飞跃发展也是促进教育模式变化的直接外因：Internet高速主干网络技术、各种接入技术、基于网络的分布计算、新的WEB、多媒体技术等的应用。再一方面，学校需要新的校园计算：计算机和各种应用普遍采用在辅助教学、学习、教学管理中；将计算机和其他信息技术融于其中的教育（教育空间的拓展、时间的突破、教育对象的扩大、教学方式的变革、教学内容的变化、教学管理、教学效果测定方法的差异）。（二）学校校园网建设需求1、学校的网络覆盖情况：12幢楼宇约458个信息点。其中1幢办公楼32个信息点，3幢教学楼60个信息点（19+20+21=60），7幢教师宿舍楼172个信息点（21+21+28+28+27+36+11=172），1幢教辅用房硅步楼194个信息点（122+60+12=194）。2、学校网络建设需求及目标：主干网络提供1000M带宽，到桌面提供100M带宽，连接15幢楼宇，实现校内互联，为学校各部门子系统提供校园主干网的接口，实现各网段内、各网段之间计算机互访和校内资源共享；实现与国际互联网相连：局域网内的计算机通过服务器代理上网。核心内部网络建设，包括DNS服务器、EMAIL服务器、服务器、FTP服务器、BBS服务器、数据库服务器等，对外能与Internet互联，对内提供校内各种局域网的接口，提供Internet服务，如电子邮件、远程登陆、文件传输、信息查询等。提供网络教学环境：网络提供视频、音频、课件在校园网内传输，提供视频点播系统服务；提供办公自动化管理服务：进行各类公文收发、分类的处理；提供远程用户访问服务。二、校园网设计的原则：（一）建网的原则1、良好的可靠性和安全性：该系统是我校进行教学、科研、日常行政管理和对外交流的基础设施，要求有很高的可靠性，以此建立起稳定、实用的应用环境，因此系统方案设计就以高可靠性为首要原则。建网时首先考虑选用稳定可靠的新产品和技术，使其具有必要的冗余容错能力。2、可管理性和可扩充性：应用先进的网络管理软件，通过网管工作站监测整个网络的运行状况，合理分配网络资源，动态配置网络负载、迅速确定网络故障位置。计算机与网络设备的配置必须考虑到未来的扩充与升级，以满足我校网络系统分阶段实施和系统发展的需要，并考虑我校今后的网络多媒体教学、网络数据库查询、远程教育、电子阅览、电视会议、网上监控等各种应用，必须确保校园网络系统具备一定的扩充能力：3、可互联性和可操作性：在网络环境，采用互连性较好的标准，兼容不同的软、硬件平台，使网络在异种网络环境下得以正常运行。4、先进性和标准性：采用符合国际和国家标准的计算机、网络设备和数据库技术及产品进行工程建设确保网络面对将来的发展。5、强调培训：老师是校园网的使用者，老师的计算机应用水平直接决定了校园网使用情况。培训要注重效果，不能走过场。（二）与实际结合建网的考虑1、布线系统：本设计采用星型结构布线，便于管理、控制和学校网络的发展、扩充与升级。布线系统由工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直干线子系统和建筑物间的光缆系统组成。结合学校楼宇间距离较近并考虑学校的发展，布线系统要满足今后10年的需要，UTP最大长度不超100m，光缆芯数采用4芯多模（楼宇内为UTP，楼宇间为光缆）。2、网络设备：构成网络的主要成分，根据目前实际需求、可扩展性、可升级性、可管理性并结合技术的先进性和稳定性进行网络设备的设计。3、网络服务器：主要包括域名服务、文件服务、服务器。4、中心机房建设：包括空调、不间断电源（UPS）、防雷、防静电等。5、应用服务建设：提供的应用服务包含CAI系统、图书管理系统、办公自动化系统、教学科研支持系统、网上教学系统、信息服务系统、数据库系统、WEB、服务等。6、由于一些应用系统，如网上教学、远程教学、网上教学观摩等所需的投资较大，学校可以根据实际发展需要逐步实施、完善。三、校园网应用系统构架(一)基本的Internet应用我校园网采用DDN专线与Internet连同，实现以下基本Internet应用。1、建立服务器，实现Internet上浏览和查询；2、建立FTP服务器，结合学校实际和需要逐步建立远程FTP服务；3、建立域名服务器。(二)校园内的Intranet应用学校校园网络内部的Intranet应用包括内容较多，根据学校的资金和实际需求逐步实施分期实现。1、校园网络办公管理系统：校园网作为为学校的信息基础设施，和internet连接后所形成的网络成为整个社会的重要教育基础设施。使现代教育模式突破传统教育模式进入全新的境界。办公自动化管理主要针对学校行政办公系统中的各种公文的管理、信息查询、辅助教学等。校园办公管理软件（结合国家校校通工程当地教育局的统一部署）可使用浙江大学做的浙大网络城域综合信息平台，该软件是一个采用Internet标准、使用IE浏览器工作、安全、开放、互联、完整、高效的校园网络应用体系。2、电子阅览：数字化图书馆是图书馆发展的方向，他的馆藏容量大，查找迅速便捷，图文并貌，占地小（只需一台服务器），投资小，内容使用方便等。并且借助网络可以不断的更新、增加内容，校园网内任何一台计算机都可以使用IE浏览器随时阅读。3、建立校园网网内多媒体教室：(1)多媒体网络教室(学生机房)：实现多媒体交互式教学的手段——软件方式，实现广播功能、转播功能、语言教学功能、监控功能、演示功能、黑屏功能、关机功能、重起功能、设置功能、联机功能、远程命令功能、文件传输功能、网上影院功能。软件可以使用“远教”配置的南京“远志”产品。主要作用在于帮助信息技术教学和让学生充分认识网络的功能。(2)多媒体教室(普通教室)：根据需要在普通教室里配备多媒体（包括多媒体计算机，音响，麦克风，投影仪，屏幕，教学课件等），让教师通过教学课件、远程访问和学生进行教与学的交互。四、校园网建设方案设计本校园网的局域网采用一种交换型网间网，即采用多层交换机网络主干，提供大吞吐量数据服务来满足多种信息业务对宽带的要求，使用局域网交换机为主要的子网连接核心，辅之以中型工作组交换机。同时通过远程路由器实现广域网的连接。网络中实现相互间完全的互操作，并提供多媒体和网络管理等多种服务和功能，做到交互操作平台、软件和管理工具的有机结合。（一）总体目标：网络能支持现有应用系统；有效支持广域网连接；网络结构具有良好的扩张性、可靠性；具有良好的可管理性，最大限度降低网管工作的复杂性。（二）网络选型：1000M以太主干+100M到桌面100M和1000M以太网以及其衍生的快速以太网通道和千兆位以太网通道，在国内外目前都是热点，具有较高的性价比，提供较高的宽带和可靠性；以太网技术为世界第一局域网技术，实用性强带宽伸缩性好（10M/100M/1000M），且以上三种网络是向上兼容的。（三）网络系统体系结构：网络系统的体系结构包括功能的分层和分层功能通信所遵守的网络协议。从网络技术的发展和目前网络应用的实际情况看，选择在Internet/Intranet应用最为广泛、其内容最为丰富的TCP/IP协议，作为整个网络体系结构的核心协议。TCP/IP协议族中包括的几个重要协议是：InternetProtocol（IP）网络协议TransmissionCnntrolProtocol（TCP）传输控制协议NetworkFileSystem（NFS）网络文件系统FileTransferProtocol（FTP）文件传输协议MessgeHandingSystem（MHS）电子函件协议其中，IP是整个网络互联的平台，TCP是端到端可靠传输的保证。FTP协议是TCP/IP协议中主要的文件传输协议，它采用面向连接的方式，向上网用户提供文件级的传输、访问、拷贝等服务。NFS是SUN公司开发的文件访问协议，用于解决网络环境下远地文件的透明访问。MHS为上网用户交互信件提供服务，并可以进行一对多的邮件传递。网络整体框架结构：（四）网络主干设计：从近期和远期带宽需求和拓扑结构考虑，在核心骨干交换机之间、骨干交换机和端口密度较大、信息量较大的工作组交换机之间采用千兆位；端口密度小、信息量较小的工作组交换机则以快速以太网或快速以太网通道连接到骨干交换机上；工作组交换机提供10M/100Mbps到桌面计算机。（五）虚网方案设计：基于端口的虚网划分；利用VIAN国际标准802.1Q，实现跨交换机的VLAN，通过IEEE802.1d协议所支持的生成树技术（SpanningTree），实现各中继之间的负载均衡；采用VLANPruning技术来优化交换网络中广播对网络性能的影响；（六）网络管理方案设计：根据学校和服务器应用模式及全网范围资源集中管理的原则，建立网管中心（中心机房），统一网络中的交换设备的管理配置，虚网设计和配置，各种服务建立等。网管工作站对全网所有交换设备和路由设备进行统一管理、配置和维护；进行故障隔离、分析、统计、报警、设置；网管软件采用图形化界面，支持广泛的网管平台。（七）网络安全方案设计：对内安全：楼宇交换机楼宇交换机网管交换机桌面交换机桌面交换机DNSa)利用VLAN的安全特性，按照学校各部分的基本工作性质结合楼宇的分布划分子网网段：192.168.10段，办公楼；192.168.20段，教师周转房（1，2）；192.168.30段，为临江园2幢教师住宿楼，192.168.40段为硅步楼，192.168.50段为2号教师住宿楼，192.168.60段为1号教师住宿楼。192.168.70段为3幢教学楼。一方面对子网内信息点设置访问控制，另一方面对不同子网的访问进行控制。b)服务器访问控制：通过密码、口令（不定期修改、定期保存密码与口令）等禁止非授权用户对服务器的访问，以及对办公自动化平台、教务管理平台的访问和管理对外安全：安装软件、硬件防火墙，网络防病毒软件，客户端防病毒软件；利用代理服务器提供Internet与Intranet之间的防火墙功能；通过网管实时记录网络的运行状态。（八）网络可靠性设计：网络主干采用基于树型的多星型结构，使之具有链路冗余特性，能使树型中有一线路出现故障时，只有本线路出故障，其它网络部分仍然能正常运行。（九）接入Internet：采用DDN接入。DDN是英文DigitalDataNetwork的缩写，这是随着数据通信业务发展而迅速发展起来的一种新型网络。五、网络拓