42校园网组网方案

湖南水利水电职业技术学院校园网方案设计1课程：计算机网络班级：09楼宇一班姓名：湖南水利水电职业技术学院校园网方案设计2目录第一章需求分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21、系统需求分析┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2第二章校园网的总体设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32.1总体设计思想┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32.2建设目标┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32.3设计原则┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄42.4设计标准┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄52.5校园网的建设┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄52.6校园网的信息点及地理汇聚:┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6第三章网络结构设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄73.1设备间子系统┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄73.2建筑群区子系统:┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄73.3管理子系统┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄73.4应用子系统划分与功能┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7第四章IP逻辑设计及选型┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄84.1IP地址┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄84.2VLAN技术┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9第五章网络设备及选型┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄105.1常用网络设备┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄105.2几种传输介质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄105.3路由器的选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄115.4交换机的选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄115.5防火墙┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14第六章网络管理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄156.1网络安全┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄156.2计算机系统的安全:┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15湖南水利水电职业技术学院校园网方案设计36.3防火墙┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄156.4系统安全┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄156.5资源备份┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄156.6数据恢复┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄156.7信息安全┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄156.8安全管理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16校园网组网方案目前校园网信息点仅仅覆盖学校东院食堂楼、体育馆、教学楼、实训楼、学生公寓、教师宿舍。为建立能满足教学、科研和管理工作需要的网络环境，为学校师生提供充分的网络信息服务、校园网急需扩充信息点覆盖至教职工住宅区、教学楼的所有教室、实训室、学生宿舍乃至覆盖全校所有建筑和机构的综合网络。通过当地网络服务提供商（ISP）中国电信，中国网通二种网络连入因特网。第一章需求分析1系统需求分析1、主要功能规模：支持1500个信息点。分为教学楼、实训楼、图书馆、体育馆、教师宿舍、学生公寓等：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。2、信息点布局教学楼提供120个信息点；实训楼提供100个信息点；图书馆提供100个信息点；体育馆或体育场配备20个以上的信息点；教师宿舍提供150个信息点；东院食堂考虑到机房较多提供300个信息点；学生公寓按照每间寝室配备一个信息点。总配备800个信息点。3、整个网络的吞吐量为600Mbps，由电信光纤接入到中心机房（设在图书法家馆四楼）。；第二章校园网的总体设计湖南水利水电职业技术学院校园网方案设计42.1总体设计思想根据需求分析可知，该校校园网要求覆盖学校的办公楼、教学楼、实验楼、图书馆、学生宿舍楼以及教职工公寓楼，根据学校当前的发展情景来看，不仅仅是要提供信息的传输和资源的共享那么单一，因为学校有一套完整教学应用服务软件系统，在今后的发展中，它必须支持视频教学、自动化办公体系、数字化教务管理等等，都必须成为未来校园的发展模式，所以它要求数据、图像、图形、语音、视频等信息都能在网络上较好的传输，考虑到需求分析中收集详细信息，在校园网络设计中，校园网分成主干网和各区子网，主干网带宽以1000Mbps,子网带宽为100Mbps，网络支持VLAN管理、IP组播、第三层交换以及多路由协议；根据学校的实际需求，综合考虑主干网性能、易移植性、新技术的系列性及成熟性、建设费用和以后发展等几个方面的因素，学校校园网主干网采用目前主流的快速以太网技术。主干网采用第三层交换技术的千兆高速以太网，子网为第三层或第二层的千兆的快速以太网，桌面实现第二层交换的100Mbps快速以太网。由于100Mbps快速以太网采用的是交换技术，所有的网络端口都可平行和安全地相互传递信息，有些以太网交换机还可具有虚拟局域网的功能，即整个网络可自由地划分成若干个逻辑网段，任何一个交换机上的任何一个端口，均可被分配到任意一个网段上，既可方便地实现任何逻辑网段的重组，而不需做任何物理线-4-对校园网拓扑结构的选择，常用的有总线型拓扑结构和星型拓扑结构。总线型拓扑结构简单、容易安装，但电缆一旦出现问题，整个网络系统就会失灵，可靠性差。因此，根据学院实际情况，考虑到结构化布线和所采用的交换技术等因素，校园网建设采用易于布线、管理和维护的星形拓扑结构方案。将校园网整体划分为核心层、汇聚层和接入层三个逻辑层次。各个建筑物之间采用光缆进行互连，每个楼宇内部采用超5类非屏蔽双绞线布线。在同一栋楼的汇聚层和接入层交换机之间也采用超5类非屏蔽双绞线进行连接。整个校园网设两个核心交换节点，位于图书馆，该学校内所有的主干线路均汇聚在此，同时外网入口也在此，由此控制和管理整个校园网络的访问。实际情况中，接入层网络交换设备位于各个建筑物的弱电设备间，提供多组8-24口的RJ-45端口，端口带宽为100Mbps，接入层的各网络交换设备之间采用级联方式，与汇聚层的连接通过千兆相连接。整个网络连接已基本成形，它主干链路包括实验楼到每个一级汇聚节点间的线路，即实验楼到办公楼汇聚线路、实验楼机房到教学楼汇聚线路以及实验楼到学生宿舍楼汇聚线路等。根据以上分析设计结果，大学校园网络拓扑结构图如图3-1所示：湖南水利水电职业技术学院校园网方案设计5图2-1网络拓扑结构图2.2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。2.3设计原则校园网络系统的设计应掌握以下原则：（1）、先进性：总体设计起点高，采用先进的计算机网络技术和管理模式，采用先进的网络设计、网络结构、开发工具，技术上采用市场占有率高、标准化、且技术成熟的目前网络流行的TCP/IP协议和目前最先进的千兆以太网和百兆以太网到桌面技术，保证网络的安全、稳定和容量。（2）、实用性：综合考虑未来的扩展与保护投资，制定统一全面的发展规划，充分发挥设备效益，能使用户最方便地实现各种功能。（3）、开放性：系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级及外界信息的沟通。湖南水利水电职业技术学院校园网方案设计6（4）、发展性：网络规划设计既要满足用户发展在配置上的预留，又能满足因技术发展需要而实现低成本扩展和升级的需求。（5）、可靠性：服务器具备超强容错功能和先进的备份技术，交换机的模块化、端口冗余和网管功能，使日后的管理和维护更方便。对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析，确保系统运行可靠。（6）、安全性：提供多层次安全控制手段，建立完善的安全管理体系，防止数据受破坏，有可靠的防病措施。（7）、使用性：中文界面功能完善，界面友好，兼容性强。（8）、抗干扰性：能满足当地电力的环境、电磁环境、气候环境等，抗干扰能力强。（9）、经济性：投资合理，具有最高的性能价格比。突出体现在保护投资方面，系统的开放性，硬件设备的独立性，升级时能保护已有的投资。（10）、高传输性：主干网1000M，快速以太网100M到桌面。2.4设计标准（1）、网络协议:网络系统的设计采用国际上最为流行和标准的TCP/IP协议。（2）、系统构成方式:系统构成（运行方式）方式采用客户机／服务器（Client／Server）系统，人们普遍认为该系统是90年代乃至21世纪的最新技术。现在流行的网络操作系统很多都支持该系统。（3）、网络系统硬件标准:网络系统硬件设备的选型、施工、安装应符合ISO9002标准。网络布线要符合ISO/IEC11801标准或EIA/TIA586及CECS72：97标准。（4）、网络操作平台:操作系统可以采用WINDOWSxp、UNIX、LINUX.2.5校园网的建设1、网络设备网络设备包括主干网和交换设备。大、中型网的主干网应采用光缆通信和交换设备，子网采用100M交换式以太网星型结构、双绞线布线。理想的主干电缆是光缆，它连接距离远、传输带宽高，抗干扰能力强；可以使用4芯或6芯光缆，留有一两对用于容错，以提高可靠性、增加网络带宽。目前在千兆的速率下，62.5/125多模光缆最远可以传输220米；50/125多模光缆最远可以传输550米；9/125单模光缆最远可以传输5000米。应根据距离汇聚情况，选择不同的光缆与工作模式。对于二级以下的分支线路，应该选用超五类双绞线。在100Mbps速率下，流行的有源集线器或交换机可连接100米远。常用于主干交换机的千兆交换机选以思科系列为宜。此类产品性能极佳，适用于此规模网络。二级交换机若采用百兆交换机，因为主干使用光缆，则要有千兆光缆口，能够与主交换机相连。2、服务器服务器的选型与数量同样要根据学校的规模、具体应用而定。下面谈谈主服务器和部门服务器的选择：湖南水利水电职业技术学院校园网方案设计7主服务器：用来承担学校的网络管理（如用户的接入与控制等）、信息管理（如数据库管理）和高速数据的存取管理等。如果任务很重，可选用高档服务器或多个服务器。在主服务器的选择上要注意以下几个问题:（1）、