校园网规划与设计最终讲解版 (1)

校园网设计规划王伟杰孟旭阳徐婷LOGO北京信息科技大学健翔桥校区LOGO需求调研分析01逻辑设计方案03无线网络设计05总体设计方案02网络综合布线04网络设备选型06主要内容1第部分需求调研分析校园基本现状01LOGO建筑现状：教学楼：三栋教学楼（教一、教二、教三）。学生公寓：四栋学生公寓（学一、学二、学三、学四）。食堂分布：一楼餐厅、二楼餐厅、清真餐厅。还包括计算中心、图书馆、洗浴中心、大学生活动中心、医务室等。人员现状：学生大约共3000人，且大多数为理工科学生数据流量：教学楼、学生公寓、计算中心、图书馆上网需求量较大，洗浴中心、食堂和大学生活动中心的上网需求量较小。02LOGO网络需求网络需求点上网人员网络性能要求客户机数量客户机档次互联网接入方式教室学生、教师一般1一般无线+有线实验室学生高多台较高有线办公室办公人员高多台较高有线应用需求03LOGO（1）网络覆盖校园所有教学、科研、实验、行政、后勤单位所在的楼宇及全部学生宿舍，实现有条件的互连互通。（2）利用无线网络技术进一步扩大校园网的使用范围，使全校师生在任何时间、任何地点都能方便高效地使用网络。（3）确保全院师生畅通无阻的访问公网和教育网。（4）在此基础上建立学校网站及各部门网站，开通电子邮件、文件下载、视频点播等常规网络服务。（5）在此基础上建立多媒体教学、精品课教学、教务管理、科研管理、图书管理等各种信息管理平台，以及办公自动化平台。运维需求04LOGO网络高速性：建设万兆到区域，千兆到楼宇，百兆到桌面的高速有线网络。并以有线网为依托，在校园内同步建设无线网络，使师生访问网络不受时间和地点限制，从而为教师、学生的工作和学习进一步提供便利。网络安全性：（1）保证网络正常运行。在受到攻击的情况下，能够保证网络快速恢复。（2）保证内网的敏感性机密信息在存储与传输时的加密，同时保证内部资料不被窃取。（3）具备先进的入侵检测系统和防火墙系统，能够及组织和发现攻击行为，并能够对攻击行为作出快速的反应和恢复网络可靠性（1）设备方面。我们优先选择大厂商的设备，因为大厂商的设备本身就具有很高的稳定性和可靠性，而且大厂商的设备在后期的维护方面会更加的及时。（2）冗余方面，主要保证重要服务器的双机热备功能和网络链路的冗余备份，杜绝单点故障而引起网络瘫痪。（3）备份方面，要求相同设备间的可以相互替代。网络易管理性：在网络的建设中，要求网络拓扑规范、统一、简单，能够方便的对全网进行策略管理。网络易扩展性：保证能够满足今后5至8年的建设需求，适应今后的各种变化（1）设备的处理性能至少预留30%。（2）设备选择时，在交换机上预留端口（3）在综合布线中，考虑冗余情况保护现有资产：当前网络中的现有设备尽量加以利用。2第部分校园网总体方案设计主要研究内容02LOGO网络类型的选择01有线网络与无线网络相结合，有线网络为主，无线网络为辅的网络。网络拓扑结构的选择02采用星型拓扑和网状拓扑相结合的结构来建设校园网。楼宇子网络采用星型拓扑结构，控制简单。汇聚层和核心层之间采用网状拓扑，可靠性高。主要研究内容03LOGO网络的层次结构规划和设计03采用经典的“三层层次模型”，接入层，汇聚层，核心层网络出口的设计和ISP的选择04高校校园网流量增长迅速，一个出口根本不能满足我们的需求；我们使用两个出口，即接入教育网、中国联通获得出口主要研究内容04LOGO校园网总体网络拓扑3第部分校园网的逻辑设计教学楼网络拓扑结构3-1LOGO核心层交换——光纤——教学楼的汇聚层交换。汇聚交换机——各楼层接入层交换机双绞线——终端设备。教二、三各有六层，建筑互通。教学楼网络拓扑如右图：宿舍楼网络拓扑结构3-2LOGO通过调研：学一公寓：一共六层，每层有29间宿舍；学二公寓：一共六层，一共51间宿舍；学三公寓：一共六层，每层24间宿舍（第一层到第五层），第六层38间宿舍；学四公寓：一共有124间宿舍。每个宿舍1个信息插座，采用PVC方式进入宿舍。网络拓扑图如下图所示：图书馆网络拓扑结构3-3LOGOIP地址划分3-4LOGO宿舍：每间宿舍分配10个IP（1）学一公寓：一共六层，每层有29间宿舍；一共6*29=174个房间；分配IP数目：1740个；分配IP范围：192.1.0.1——192.1.6.254（2）学二公寓：一共六层，一共51间宿舍；分配IP数目：510个；分配IP范围：192.1.7.1——192.1.9.254（3）学三公寓：一共六层，每层24间宿舍（第一层到第五层），第六层38间宿舍；一共5*24+38=158个房间；分配IP数目：1580个；分配IP范围：192.1.10.1——192.1.17.254（4）学四公寓：一共有124间宿舍。分配IP数目：1240个；分配IP范围：192.1.18.1——192.1.23.254教学楼：六层，因为每层有普通教室和实验室、研究室等分布不均，实验室按照具体设备数目、人员数目分配相应的IP数目。下图是各个部门的IP分配情况：IP地址划分3-4LOGOVLAN划分3-5LOGO教师办公室：VLAN10实验室：VLAN20图书馆：VLAN30网络中心：VLAN40学生公寓：VLAN50财务处：VLAN604第部分综合布线系统总体结构4-1LOGO工作区子系统4-2LOGO工作区子系统主要是由信息插座和从信息插座连接到终端设备的双绞线跳线组成。1、信息插座：作用：连接工作区子系统和水平子系统数量：每个房间保证至少要有一个信息插座安装：地面型和墙上型——要求插座为抗压和防水的接线盒（地面型）——安装在距离地面至少30厘米的地方（墙上型）2、双绞跳线：跳线选择：（1）使用短的、柔软的电缆，最大传输距离为5米（2）束状双绞线电缆，不能使用扁平和非对绞线3、终端：计算机、传真、电话但是终端本身不属于工作区子系统水平子系统4-3LOGO配线子系统：从每个工作区子系统的信息插座开始到位于每个楼层的配线箱（架）之间所有水平方向的布线。拓扑结构：星型拓扑结构，每个工作区子系统的信息插座都要和配线箱相连布线距离：信道的最大传输距离不应该超过100米，水平缆线的长度不应该超过90米材料选择：配线子系统应采用4对双绞电缆，配线子系统在有高速率应用的场合，应采用光缆垂直子系统4-4LOGO垂直子系统主要是指从位于设备间的网络机柜开始到位于各楼层配线箱（架）之间的垂直布线。拓扑结构：星型结构，它通过建筑物内部的传输电缆把各个管理间的信号传送到设备间，再传送到最终接口，最后通往外部网络。干线电缆的端接方式：点至点的端接方式通信介质：(1)100Ω大对数双绞电缆——传输语音信号(2)15OΩSTP电缆。(3)62.5μm/125μm多模光缆——传输数据信号(4)8.3μm/125μm单模光缆。管理间子系统4-5LOGO管理间子系统也称为配线系统，是实现垂直子系统和水平子系统之间的连接。就像一个楼层调度室，由它来灵活调整一层中各个房间的设备移动和网络拓扑结构的变更。位置：在每层楼同样的位置都设置一个管理间子系统连接方式：每个工作区子系统中的信息点通过PVC管槽通向各个楼层的配线机柜安装方式：竖井内安装；楼道明装的方式；半嵌墙安装在墙面安装机柜的方式/立式机柜（根据缆线数量的不同）设备间子系统4-6LOGO设备间子系统是一幢楼中集中安装大型通信设备、主机、网络服务器、网络互连设备和配线接续设备的场所。在设备间子系统中，可以监视、管理建筑物内的整个网络系统。组成：建筑物进线设备，电话、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。位置：每栋建筑的一层设备间内线缆的布设方式：机架走线架活动地板地板或者墙壁内沟槽预埋管路建筑群子系统4-7LOGO通过通信光缆或者电缆来连接校园内的各个建筑物，是将一栋建筑的线缆延伸到建筑群内的其它建筑的通信设备和设施。材料选择：62.5um/125um多模光纤50um/125um多模光纤布设方式：地下深埋的方式架空5第部分无线网络的规划与设计设计原则5-1LOGO1、全覆盖：以802.11g标准覆盖整个校园，可给教师的教学和学生的学习带来的好处。保证被覆盖需求的网络访问流畅。2、可管理：将建成的无线网络，很好的融合进现有校园管理系统中，对无线网内用户和无线接入点/网桥进行统一管理。3、安全性：将建成的无线网络很好的融合进原有网络安全解决方案体系中，并根据无线网络的安全技术特征，补充为具有多层次的安全保护措施，以满足用户身份鉴别、访问控制、可稽核性和保密性等要求。4、可扩充性：无线网络可满足在不改变主体架构与大部分设备的前提下，平滑实现升级和扩充，并保证扩展后的系统可用性与稳定性。5、与认证计费系统的融合：在新建成的无线网络中，作为网络接入层的有效补充，能够完全融合进原有认证计费体系。6、多种服务的支持：基于校园级网络的未来可持续发展，采用的无线产品均具备可适应未来发展校园级无线宽带应用（如无线语音应用、无线视频会议应用、无线多媒体通信应用等）的需要，并提供低成本的无缝升级和前后兼容。设计方案5-2LOGO本方案采用无缝漫游型AP，AC集中管控及配置，所有无线SSID统一名称，支持远程对局域网内的无线AP管理、用户管理、流量统计、故障发现等无线AP的实时状况。所有无线AP在局域网中即插即用，无须配置接入网络，无线AP设备安装好后无需单独配置，通电工作后自动寻找AC认证路由器，进行统一配置及控制。本方案可以实现：1、设备安装快捷，维护简单，易于扩展。2、成本低，效率高，可同时覆盖手机3G/WIFI信号，或利用原来的GMS/3G覆盖线路。3、支持路由和上网管理功能，安全性好，可以对上网用户进行隔离和上网认证管理。4、每层AP设置不同信道，搜索到的AP数量少，连接稳定，无同频干扰。5、信号分布均匀，无信号盲点和死角，辐射小不影响健康。AP安装位置5-3LOGO由于无线AP在无线网络中扮演着集线器的角色，它其实就是无线网络信号的发射“基站”，因此它的安装位置必须选择好，才能不影响整个无线网络信号的传输稳定。为了避免无线信号遭受到外来障碍物的干扰，在安装无线AP时，尽量将它的位置安装得高一些。由于无线AP的信号覆盖范围呈圆形区域，为了确保与之相连的每一台无线工作站都能有效地接受到通信信号，将无线AP摆放在机房或房间的中央位置。思路：楼内覆盖：在走廊中央放置1个无线接入设备AP（AccessPoint），覆盖整个楼层；在一些大的教室可以在室内房顶中间位置放置。楼外覆盖方案：在楼的一侧侧放置1个AP，增加室外天线，覆盖整个大楼。AP安装位置5-3LOGO对于无线AP的设计要针对室内室外情况不同分别进行设计，室外无线AP用于室外无线网络部署搭建中，相对应的有防水、防雷、抗晒、抗低温等特点，室外无线AP采用覆盖范围半径200米左右，太远了无线终端功率弱，没法回传信息。室内无线AP采用空旷区域覆盖半径20米左右。校园室外以覆盖需求为主，可以使用室外型AP进行覆盖。如图所示，AP置于建筑物顶端或外墙，使用室外型AP和高增益天线，对室内进行覆盖。宿舍楼AP分布5-4LOGO在学生宿舍提供无线局域网覆盖，满足学生临时上网的要求。宿舍楼在楼道里设置AP，各个公寓均是六层楼，学一公寓、学三公寓和学四公寓每一层设置2个，一共各需要12个AP；学二每一层设置1个，共需要6个AP。教学楼AP分布5-5LOGO教学楼里面主要是在楼道和一般的教室设置AP，每个教室可以设置1个，每层楼可以设置2-3个。据调研，教二与教三共有102个房间，其中教室为21间。因此教室AP数目为21个，教二教三均为6层楼，教二教三综合考虑一层分配3个AP，因此楼道分配AP总数目为：6*3+21=39个。图书馆AP分布5-6LOGO图书馆一共分为6层，其中一层和二层是图书馆，三层及以上是实验室。所以在图书馆一二层设置的AP数量较多，在三层及以上设置的AP数量较少。计算中心放置4-5个AP。6第部分网络设备选型主要研究内容01LOGO核心层网络设备主要研究内容01LOGO汇聚层网络设备主要研究内容02LOGO接入层网络设