校园网网络构建方案设计

存档资料成绩：所属课程名称计算机网络题目校园网网络构建方案设计分院专业班级学号学生姓名指导教师目录第一章课程设计内容及要求...............................................................................................3第二章需求分析...................................................................................................................41、建网需求...................................................................................................................42、功能需求...................................................................................................................43、网络环境...................................................................................................................5第三章总体设计...................................................................................................................61、设计目标...................................................................................................................62、设计原则...................................................................................................................63、设计的层次化模型...................................................................................................7第四章解决方案...................................................................................................................81、网络拓扑结构...........................................................................................................82、校区各栋楼信息需求...............................................................................................9第五章网络设备的配置.....................................................................................................10第六章课程设计心得.........................................................................................................11第七章参考文献（资料）.................................................................................................12华东交通大学理工学院课程设计报告第3页共12页第一章课程设计内容及要求一、题目：校园网网络构建方案设计二、任务：根据学院现有的两个校区，设计一个网络构建方案。三、要求：（1）分析学院的建筑拓扑情况，完成需求分析；（2）列出所需设备，设计完成网络拓扑结构图；（3）构建网络的层次结构；（4）IP分配方案（5）设计学院所需的网络服务（如FTP服务，邮件服务等）第二章需求分析一、建网需求学院为紧追时代步伐，发展与校际互联、静态资源共享、动态信息发布、远程教学和协作工作的阶段，发展对学校教育现代化的建设，决定建设自己的校园网，争取尽早实现教育信息化。校园网建成后，将计算机引入教学各个环节，从而可以引起教学方法、教学手段、教学工具的重大革新。网络又为学校的管理者和老师提供了获取资源、协同工作的有效途径。校园网将会是学校提高管理水平、工作效率、改善教学质量的有力手段。通过对学校信息化建设专业人员沟通，了解到校园宽带网用户集中且网络流量大，关注网络的可运营和可管理特性，校园网建网需求如下：(一)教学区、宿舍区用户对校园网、教育网、INTERNET的访问有相应的路由策略。(二)校园网存在多个出口需求，校园网至少要提供中国教育科研网（CERNET）和INTERNET两个出口。(三)校园网安全性要求较高，要求设备能够实现用户识别和动态绑定功能如通过“IP+MAC+端口”三元组的动态绑定来识别用户。(四)校园网WEB页面可实现以下功能：用户Web自助服务功能，用户可通过Web自助服务页面，进行个人资料的查询、密码修改、上网明细查询、缴费记录查询以及在线预注册。(五)校园网要求能对每个用户的使用情况能进行事后审计，能够定位到IP地址以及用户所连接的端口和登录的用户名，限定帐号的使用端口。(六)校园网要求能实现对用户带宽的动态控制。(七)校园网要求实现组播业务。(八)校园网要求在学校规模不断扩大中，用户数在持续增加，要求网络具有很好的扩展性，能够根据需要逐步平滑升级到万兆的骨干连接。(九)网管平台实现网络资源的管理、网络安全访问的控制。并且在平台上能方便地开发所需网络应用。二、功能需求校园网建成后将实现以下基本功能：计算机教学，包括多媒体教学和远程教学华东交通大学理工学院课程设计报告第5页共12页网络下载、网络聊天等电子邮件系统：主要进行与同行交往、开展技术合作、学术交流等活动文件传输FTP：主要利用FTP服务获取重要的科技资料和技术文挡INTERNET服务：学校可以建立自己的主页，利用外部网页进行学校宣传，提供各类咨询信息等，利用内部网页进行管理图书馆的访问系统，用于计算机查询、计算机检索、计算机阅读等三、网络环境学校现有学生宿舍26幢，每幢楼6层，每层有学生寝室30间，每间寝室提供一个网络节点；教师宿舍2幢（195）户，共14层，每户提供1个网络节点；教学楼5幢，共5层，每层有13间教室，每间教室提供1个网络节点；图书馆和电子阅览室在同一幢楼，共有1间电子阅览室，每间电子阅览室需要10个网络节点；实训楼共7层每层需要20个节点。要求校园网主干采用1000Mb/s光纤，100Mb/s交换到桌面。华东交通大学理工学院课程设计报告第6页共12页第三章总体设计1、设计目标本项目的实施将会大大改善学校的教学和科研条件。系统完成后将达到以下目标：1）建立一个连接多媒体教室，图书馆，教师办公室等地的校园网，该网的骨干速率为100Mb/s。2）建立VPN服务器，以支持教师的移动办公。教师在任何地方，通过Modem拨号，在授权情况下都可以访问校内信息。3）建立学校本身的服务器，提供学校的主页，方便全校师生的信息交流4）提供学校图书馆数目的联机查询。5）建立邮件服务器，为全校师生提供电子邮件服务。6）建立文件传输服务。2、设计原则由于学校资金并不是很充足，不可能一步到位。另一方面，学校的应用水平较参差不齐，某些系统即使安装了也利用不起来，因此，在校园网的建设过程中，系统建设应始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则。校园网覆盖整个学校校园，其设计遵循下列5个基本原则：1）可靠性和高性能网络必须是可靠的，具有足够高的性能，满足业务的需要。2）可扩展性和可升级性系统要有可扩展性和可升级性，随着业务的增长和应用水平的提高，网络中的数据和信息流将按指数增长，需要网络有很好的可扩展性，有较长的生命力和扩展能力，才能满足将来系统升级的要求。3）易管理、易维护由于校园骨干网络系统规模庞大，应用丰富而复杂，需要网络系统具有良好的可管理性，网管系统具有监测、故障诊断、故障隔离、过滤设置等功能，以便于系统的管理和维护。同时应尽可能选取集成度高、模块可通用的产品，以便于管理和维护。华东交通大学理工学院课程设计报告第7页共12页4）安全性、保密性网络系统应具有良好的安全性。由于校园骨干网络为多个用户内部网提供互联并支持多种业务，要求能进行灵活有效的安全控制，同时还应支持虚拟专网，以提供多层次的安全选择。在系统设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。在次校园网假设中，通过划分子网，在交换机上实现Vlan达到网络安全性。5）灵活性、综合性通过采用结构化、模块化的设计形式，满足系统及用户各种不同的需求，适应不断变革中的要求。以满足系统目标与功能为目标，保证总体方案的设计合理，满足用户的需求，同时便于系统使用过程中的维护，以及今后系统的二次开发与移植。3、设计的层次化模型所谓“层次化”模型，就是将复杂的网络设计分成几个层次，每个层次着重于某些特定的功能，这样就能够使一个复杂的大问题变成许多简单的小问题。层次模型既能够应用于局域网的设计，也能够应用于广域网的设计。为了更加清楚地理解分层设计的重要性，最好能够理解OSI（开放系统互联）参考模型。OSI模型能够简化计算机之间通信的要求，同样，使用层次化模型设计网络也能够简化联网的要求。1）节省成本减少了对系统资源的浪费。2）易于理解层次化设计使得网络结构清晰明了，可以在不同的层次实施不同难度的管理，降低了管理成本。3）易于扩展在网络设计中，模块化具有的特性使得网络增长时网络的复杂性能够限制在子网中，而不会蔓延到网络的其他地方。而如果采用扁平化和网状设计，任何一个节点的变动都将对整个网络产生很大影响。4）易于排错层次化设计能够使网络拓扑结构分解为易于理解的子网，网络管理者能够轻易地确定网络故障的范围，从而简化了排错过程。华东交通大学理工学院课程设计报告第8页共12页第四章解决方案根据学校各楼宇之间的平面分布，中心机房可设置在实训楼，由于该楼有7层，可设置在中间楼层部分，比如，4~6楼中的某一层。其余个幢楼的汇聚层交换机通过光纤与中心机房的核心交换机相连。1、网络拓扑结构根据网络环境，我们可以绘制校园网的拓扑结构。其中，我们使用路由器同Internet连接，并且选购了一台硬件防火墙来保护内网。在网络拓扑结构图中，可以看到讲多台服务器划分到一个VLAN中。如图所示：华东交通大学理工学院课程设计报告第9页共12页2、校区各栋楼信息需求校园网主干采用光纤介质，这里选用1000BASE-LX：1000BASE-LX通常采用支持长距离传输的多模光纤和单模光纤，光纤接至各楼层配线间汇聚层交换机。各楼层设计情况如下：1）学生宿舍楼学生宿舍楼共六层，每层32间寝室，每个寝室1个信息节点。按此可以在每层楼安装一台接入层交换机，各楼层选用悬空机架。选择思科接入层交换机catalysit2924。配线间设置在一楼，线缆选用超五类非屏蔽双绞线（UTP）2）教职工宿舍楼教