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学号:课程设计题目校园网网络构建方案设计教学院计算机学院专业计算机科学与技术班级姓名指导教师2008年1月12日1目录一、概述................................................................2二、总体设计.............................................................3三、详细设计.............................................................6四、系统测试............................................................13总结..................................................错误!未定义书签。参考资料................................................................17附录A访问层交换机的配置...............................................18附录B汇聚层交换机的配置...............................................212一、概述在当今信息产业迅速发展的今天,信息已经成为一种关键性的战略资源,校园作为知识基地和人才基地,它理应成为代表信息产业应用最成功的典范。一所成功的学校不仅在学术上、教育上要力争上游,更应在管理上上一个台阶。利用各种成熟的技术带动学校各单位、各部门的电脑化管理,通过校园信息网,将各处的电脑联成一个数据网,实现各类数据的统一性和规范性;教职员工和学生可共享各种信息,极易进行各种信息的教流、经验的分享、讨论、消息的发布、工作流的自动实现和协同工作等,从而有效地提高学校的现代化管理水平和教学质量,增强学生学习的积极性、主动性,为信息时代培育出高素质的人才。在校园内组建计算机网络,在服务教学、科研的同时,也可以大大提高管理水平和效率。虽然在组建时需要花费一些费用,但与节省的费用相比,依然可以接受。随着计算机技术、网络技术的发展,网络设备的价格不断下降;同时国家各级政府对于教育的投入不断增加,大量计算机进入了校园,组建校园网不仅是十分迫切的工作,可行性也非常高。随着宽带城域网的建设,校园网的业务也进一步向公众网扩展,其中远程教育就成为一项极富发展潜力的城域网宽带业务。3二、总体设计2.1校园网建网需求高校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:(1)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和相应的计费策略。(2)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。(3)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。(4)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和在线帐号充值。(5)校园网要求实现多种支持普通包月、包月限时长、包月限流量、计天、计时长和计量等多种计费策略。支持用户卡和充值卡,冲值卡配合用户卡以及提供的公用服务功能可以实现用户的完全自助管理。(6)校园网要求实现组播业务。(7)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。(8)采用流行的、支持设备面广、有良好图形界面的网管平台。网管系统能够管理到网络中的每一个智能设备及有关设备的每一个端口,即能够远程对设备进行设置、调试、网络流量监测和必要的重置。能对网络故障能及时发现并报警。2.2校园网基本应用作为校园网,需要连接多少个节点,怎样使用各种网络设备使分布在不同地理位置的节点连接到一个统一的网络中,怎样使整个网络上的节点相互连通,这些问题仅仅是校园网需要解决问题中的一部分,更重要的问题如何将这些资源有序地组织起来,需要实现什么功能,以满足现在和未来在教学、科研、管理、交流等方面的需求。形成在校园内部、校园与外部进行信息沟通的体系,建立满足教学、科研和管理需求的计算机环境,为学校各种人员提供充分的网络信息服务,在网络环境中进行教学、研究、收集信息等工作。校园需要的基本功能有:●计算机教学,包括多媒体教学和远程教学;●网络下载、网络聊天等;4●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,例如发布通知、收集学生意见等。●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;2.3校园网络设计如图1所示,是校园网网络的总体拓扑结构图校园网网络的总体拓扑结构在上面的拓扑图中,学校的6个主要集中接入点(计算机系、管理系、建筑系、财务处、教务处、学生宿舍)通过冗余的光纤链路上连到信息中心的核心层交换机上。核心层交换机通过Cisco3640路由器接入因特网。此外,教工宿舍及移动办公用户通过拨号方式接入路由器3640来访问校园网内网及因特网。图中,以计算机系为例展示了每个建筑物内部的网络设备拓扑结构,并给出了信息中心内部的网络设备拓扑结构。2.4系统组成与拓扑结构为了实现网络设备的统一,本设计方案中完全采用同一厂家的网络产品,即Cisco公司的网络设备构建。全网使用同一厂商设备的主要好处在于可以实现各种不同网络设5备功能的互相配合和补充。本校园网设计方案主要由以下四大部分构成:交换模块、广域网接入模块、远程访问模块、服务器模块。整个网络系统的拓扑结构图如图1-2所示。网络系统的拓扑结构图6三、详细设计3.1.校园网的设计原则校园网是为学校师生提供教学、管理、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。采用成熟、先进的技术和设计思想,运用现有的系统集成的技术路线,强调系统先进、实用、开放、安全、使用方便和易于扩充等特点,突出系统功能的完善,实现办公现代化、信息资源化、传输网络化和决策科学化。其设计方案应注意以下原则:(1)实用性,校园网设计应能满足学校目前对网络应用的要求,充分实现学校内部管理、教学和科研的网络化、信息化的要求,使网络的整体性能尽快得到充分的发挥,并且便于掌握。满足管理职能的需求,为提高管理决策的及时性和准确性提供高质量的信息服务,增强对运行的协调和监控能力。(2)先进性,在系统的开发过程中,既能满足当前院校对网络的应用需求,又可以在将来需要扩展的时候,能方便地扩展,保护目前的所有投资;设计的配置可以灵活变通,以便适应客户的其他要求。(3)可扩充性,方便系统和支撑平台的升级,满足用户对信息需求不断变化的需要,以及系统投资建设的长期性效益。(4)灵活性,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。(5)安全性,应能在可靠性的前提下,抵挡来自内部和外部的攻击;采用的安全措施有效、可信,能够在多层次上、以多种方式实现安全的控制。(6)可靠性,校园网的系统及网络结构较为复杂,同时在部分子系统中存在较高的技术性,因此必须保证系统的稳定、可靠和安全运行,具有很高的MTBF(平均无故障工作时间)和极低的MTTR(平均无故障率),提高容错设计,支持故障检测和恢复,可管理性强。(7)统一性,在系统的设计过程中,坚持“三统一”,即统一规划、统一标准、统一出口。(8)经济性,在充分满足以上要求的前提下,应充分考虑到学校的经济承受能力,尽可能地节约投资,花好每一分钱。(9)规范性,采用的技术标准要遵循国际标准和国家标准与规范,保证系统发展的延续和可靠性。(10)系统性,项目的开发必须按系统工程的管理方法,分阶段、有计划的统一组织实施。(11)综合性,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。73.2核心层交换服务的实现核心层将各汇聚层交换机互连起来进行穿越园区网骨干的高速数据交换。本实例中的核心层交换机采用的是(CiscoCatalyst4006)交换机,采用了Catalyst4500SupervisorIIPlus(WS-X4013+)作为交换机引擎。运行的是Cisco的IntegratedIOS操作系统,其镜像文件是CAT400.6-3-5.BIN。如图3-1所示:图3-1核心层交换机CoreSwitch13.2.1配置核心层交换机CoreSwitch1的基本参数Switch#configureterminalSwitch(config)#hostnameCoreSwitch1CoreSwitch1(config)#enablesecretyouguessCoreSwitch1(config)#linecon0CoreSwitch1(config-line)#loggingsynchronousCoreSwitch1(config-line)#exec-timeout530CoreSwitch1(config-line)#linevty015CoreSwitch1(config-line)#passwordabcCoreSwitch1(config-line)#loginCoreSwitch1(config-line)#exec-timeout530CoreSwitch1(config-line)#exitCoreSwitch1(config)#noipdomain-lookup3.1.2配置核心层交换机CoreSwitch1的管理IP、默认网关CoreSwitch1(config)#interfacevlan1CoreSwitch1(config-if)#ipaddress192.168.0.1255.255.255.0CoreSwitch1(config-if)#noshutdownCoreSwitch1(config-if)#exitCoreSwitch1(config-if)#ipdefault-gateway192.168.0.254设置默认网关3.1.3配置核心层交换机CoreSwitch1的VLAN及VTPCoreSwitch1(config)#vtpmodeclient设置CoreSwitch1成为VTP客户机3.1.4配置核心层交换机CoreSwitch1的端口参数DistributeSwitch1(config)#Interfacerangefastethernet4/1-32DistributeSwitch1(config-if-range)#duplexfull8DistributeSwitch1(config-if-range)#speed100DistributeSwitch1(config-if-range)#switchportmodeaccessDistributeSwitch1(config-if-range)#switchportaccessvlan1DistributeSwitch1(config-if-range)#spanning-treeportfastDistributeSwitch1(config-if-range)#interfacerangefastethernet3/1-2DistributeSwitch1(config-if-range)#switchportmodetrunk3.1.5配置核心层交换机CoreSwitch1的路由功能CoreSwitch1(config)#iproutingCoreSwitch1(config)#iproute0.0.0.00.0.0.0192.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