兰州理工大学西校区校园网设计

*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2011年秋季学期《计算机网络》课程设计题目：兰州理工大学西校区校园网设计专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：1摘要为了利用计算机网络建设现代校园和现代教育，校园网的概念就应运而生了，校园网是一个典型的计算机局域网。为满足当前学校校园网的实际功能需求，我根据校园网的组建原理、技术特点及兰州理工大学西校区的具体需求设计了一个校园网，设计的主要内容包括：校园网拓扑结构设计、主要设备选型，布线系统设计，工程报价，在最后对网络安全提出了几点建议。关键词：网络规划；局域网；校园网；IP规划2前言在网络信息时代的今天，面向新的需求和挑战，为了学校的科研、教学、管理技术水平，为研究开发和培养高层次人才建立现代化平台，Intranet/Internet技术的高速多媒体校园网已经越来越普及。整个高速多媒体校园网建设的原则是经济高效、领先实惠，既要领先一步，具有发展余地，又要比较实惠。校园网是集计算机技术、网络技术、多媒体技术于一体的系统，能够最大限度地调动学生对教学内容的参与性以及积极性。校园网的建设主要是建立以校园网络为基础的行政、教学及师生之间交互式管理系统，逐步建立学校信息管理网络，实现办公自动化；为开展网上远程教学、多媒体交互式立体教学模式的探索提供高速、稳定的支持平台；逐步建立计算机辅助教学、计算机辅助考试等系统，为实现多媒体课件制作网络化，教师备课电子化、多媒体化打好基础；保证网络系统的开放性、可持续发展性，便于以后集成视频会议、视频点播等高层次教学功能。3目录摘要...........................................................................1前言...........................................................................2第一章校园网的建设目标........................................................1第二章西校区校园网需求分析....................................................22.1系统总体需求.............................................................22.2具体需求分析.............................................................32.2.1教学楼...............................................................32.2.2实验楼...............................................................32.2.3宿舍区...............................................................42.2.4体育部和校医院.......................................................42.2.5图书馆及网络中心.....................................................4第三章校园网设计..............................................................63.1校园网设计原则...........................................................63.2主要网络设备的选型.......................................................73.2.1网络设备选型原则.....................................................73.2.2主要设备选型.........................................................83.3校园网拓扑结构设计......................................................143.3.1校园网总体结构设计..................................................143.3.2校园网内部结构设计..................................................153.4网络IP地址规划.........................................................203.5布线系统设计............................................................233.6工程报价................................................................24第四章网络安全...............................................................25总结..........................................................................26致谢..........................................................................26参考文献......................................................................271第一章校园网的建设目标大学校区系统的建设目标是光缆主干网覆盖校区各主要建筑，从而将校园网络建成一个具有一定规模容量、技术先进、功能齐全、优良运用、安全可靠，并具有可扩充性的现代化网络系统，通过千兆链路和大学校区本部相连，进而与国内过外网络互连，为校区提供一个多媒体通信和现代化办公自动化管理的支持环境，为本校区的教学生活和管理服务带来及大的方便。大学校园网必须具备教学、管理和通信三大功能：每个教师可以方便地浏览和查询网上资源，进行教学设计和科研工作：可以调用网上资源，进行课堂教学：可以通过网络对学生的学习进行指导和考察。学生可以方便地浏览和查询网上资源，开展网上“个性化学习”等：通过网上学习学会信息处理能力。学校的管理人员可以方便地对教务、行政事务、财务、资产等进行综合管理，同时可以实现各级管理层之间的信息数据交换。大学校区的应用目标可概括为以下三点：首先，学校的目的是通过教学过程来培养人才，因此对教学过程提供直接支持应是校园网的基本功能。学校可以利用校园网实现对CAI课件等各种教学资源的共享，通过教务管理系统、电子备课系统、辅助教学系统、考试系统等等网上应用提供对教学过程的支持。其次，校园网必须能支持学校的日常办公和管理。这方面的工作包括：教职员工的档案管理、学生的学籍管理、学校工资财务的管理、各种教育物资的管理、图书馆管理、成绩的统计分析、课程的编排以及校内外各种公文的管理等等。再次。学校的ＰＣ机通过校园网络访问其它的LAN或INTERNET，从而把目光投向更广阔的社会空间，大大扩展师生获取知识的途径，还可以自由地发布教育消息，增强学校和家长的沟通以及校园间的交流。2第二章西校区校园网需求分析2.1系统总体需求建立一个基于校园网的信息管理和应用的网络系统，并提供相应的各种服务。共享网络上各种软、硬件资源，快速、稳定地传输各种信息，并提供有效的网络信息管理手段。采用开放式、标准化的系统结构，以利于功能扩充和技术升级。能够与外界进行广域网的连接，提供、享用各种信息服务（与各级教育信息中心相连、与国内外著名站点相连……）。具有完善的网络安全机制。能够与原有的计算机局域网络和应用系统平滑地连接，调用原有各种计算机系统的信息。为了实现上面几点，必须对大学教育本身有相当了解，并能够充分利用校园网，扩充各种网络应用，如多媒体课件系统、多媒体教学系统、网络教学系统、图书检索系统等，使其为各学科的教学和实验服务。通过对西校区整体调查得出西校区校园网具备以下主要功能：规模：支持6500个以上的信息点。分为教学楼、实验楼、图书馆、体育教研部、校医院、学生宿舍等；带宽：千兆交换，百兆到点；应用：主要提供教学、管理、通讯以及Internet网接入；服务：对内提供DHCP、E-Mail、VOD等私有服务，并提供、FEP等公共服务；管理：提供集中管理、实时监控，支持带宽的分配、限制或是禁止BT，迅雷等P2P软件的使用，提供详细的日志等；安全：提供多重安全防范机制，抵御来自内网与外网的各种常见攻击以及网络病毒。吞吐量：整个网络的吞吐量为600Mbps，由电信光纤接入到中心机房（设在图书馆三楼）。信息点布局：教学楼提供250个信息点；实验楼提供104个信息点；图书馆提供65个信息点；体育教研部及校医院配备20个以上的信息点；学生公寓按照每间寝室配备2个信息点。总配备6000个信息点。其各栋建筑地理分布及信息点总体需求数如图2-1所示。3图2-1西校区各建筑地理位置及信息点分布图2.2具体需求分析结合实际情况，校园网络需求主要为以下五方面：教学楼、实验楼、宿舍区、体育部和校医院、图书馆（办公区）及信息网络中心。2.2.1教学楼1#教学楼有12个办公室，每个办公室配置2个信息点；34个教室，每个教室配置1个信息点。2#教学楼与1#教学楼结构及功能需求完全相同。主要的网络服务有：办公室数据一般在校园局域网内传输，主要为一些报表数据和电子邮件，报表数据如学生成绩信息、签到信息等，电子邮件多为向上级汇报情况，少量邮件通过Internet与外网通信；教室主要提供多媒体教学。2.2.2实验楼实验楼分为A馆和B馆。A馆共有52个实验室，每个实验室配置1个信息点，共有524个信息点；B馆有30个实验室，每个实验室配置1个信息点，11个计算机机房，每个机房可容纳100至200不等的计算机。每个机房配置2个信息点，共有52个信息点。主要的网络服务有：实验室信息点以日常办公为主，主要上传学生成绩信息，计算机机房提供学生上机，数据只在一个机房的内部传输，少数情况与外网相互通信，如计算机等级考试、英语四、六级网考……2.2.3宿舍区宿舍区分为南村、北村两大区域。南村共有9栋宿舍楼，其中A、B、C、D、E、F、G、H座各有七层，每层有26个宿舍，每个宿舍配置2个信息点，值班室配置2个信息点，每栋有366个信息点，9#公寓共有485个信息点，A座和C座地下室各有一个电子阅览室，每个电子阅览室容纳主机数为320台，各配置2个信息点；北村有8栋宿舍楼，每栋有364个信息点。C座地下室有一个电子阅览室，分配一个信息点，F座地下室为图书馆分，分配一个信息点。主要网络服务有：宿舍内以学校图书馆局域网内传输为主；还有一般的上网浏览网页，视频点播，收发电子邮件等；阅览室提供宽带上网，网络流量需求大，每台主机需要1M以上的流量速度，需要光纤直接铺到桌面。2.2.4体育部和校医院体育教研部和校医院共有十个办公室，每个办公室两个信息点，共计20个信息点。主要网络服务有：体育教研部主要记录和传送学生考核信息，校医院传送学生的病历信息和查询相关信息。85%数据量在校园内部局域网，15%数据量在传送上级部门或相关部门。2.2.5图书馆及网络中心图书馆及网络中心包括图书馆、办公区、电子阅览室三个小区域。其中图书馆有3层，一层需要6个信息点，二、三层各需要2个信息点共计10个信息点；北村图书馆楼有1