武汉理工大学网络集成项目之校园网络的组建

目录一项目综述…………………………………………………………………………………………1二需求分析1总体目标…………………………………………………………………………………………22设计目标…………………………………………………………………………………………23功能需求…………………………………………………………………………………………24性能需求…………………………………………………………………………………………25交换机需求…………………………………………………………………………………….26服务器需求……………………………………………………………………………………3三项目的整体设计1网络拓扑结构的设计…………………………………………………………………….42网络逻辑结构的设计…………………………………………………………………….4四详细项目的设计1需求分析…………….………………………………………………………………………..52网络技术的选择…………………………………………………………………………..83设备的选型……………………………………………………………………………….84三种存储方案的选择…………………………………………………………………165网络操作系统及应用软件选型…………………………………………………176服务器的选择……………………………………………………………………………207校园主要楼宇IP地址的划分…………………………………………………….218校园VLAN的划分方案…………………………………………………………….22总结……………………………………………………………………………………………..23一:项目综述学校是一个中小型规模的校园，学校的网络全部待建，他们主要将分布办公大楼(50个信息点)、图书馆(90个信息点)、教学楼(100个信息点)。另外，有部分楼宇需要建立网络，它们分别是教师宿舍(70个信息点)，学生宿舍两栋楼，共约500个信息点)，饭堂(5个信息点)，体育馆(10个信息点)，实验楼实验室(300个信息点)，总计有1125个信息点。我们在不同大楼之间铺设光纤，以实验楼为中心在每栋楼中设置相应的交换机节点，楼层之间通过接入层交换机相连，然后再通过汇聚层交换机连接至核心层交换机，核心层交换机通过防火墙与路由器相连，或者与学校各个服务器相连，或者通过路由器与外部网络连接。二：需求分析1.总体目标：该大学的校园网络在其日常教学办公环境中将起着至关重要的作用，校园网的运作模式会带来大量动态的应用数据传输，会有相当一部分应用的主服务器有高速接入网络的需求(目前为100/1000Mbps，今后可能会更高)。这就要求网络有足够的主干带宽和扩展能力。同时，一些新的应用类型，如网络教学、视频直播/广播等，也对网络提出了支持多点广播和宽带高速接入的要求。除上述考虑外，还要注意到由于逻辑上业务网和管理网必须分开，所以建成后校园网能提供多个网段的划分和隔离，并能做到灵活改变配置，以适应教学办公环境的调整和变化，及实现移动教学办公的要求。按目前通常的考虑，建议数据信息点的接入以交换10/100Mbps自适应以太网端口接入为主，以供带宽需求较多用户或应用使用。2设计目标：建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托，技术先进、扩展性强、能覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连，在网上宣传自己和获取Internet网上的教育资源。形成结构合理、内外沟通的校园计算机网络系统，在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软硬件环境，开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供充分的网络信息服务。整个方案设计的目标是建设一个集数据传输和备份、多媒体应用、语音传输、OA应用和Internet访问等于一体的高可靠、高性能的宽带多媒体校园网。3功能需求：满足计算机教学科研、行政办公需要，提供各种教学、办公工具和支撑平台，并提供丰富的计算机软硬件系统资源；具有完善的办公事务处理能力，包括电子公文传递、电子公文管理、电子邮件、邮件收发等无纸办公自动化功能；满足信息情报交流的需要，方便学校各级领导和教学科研人员对各种信息资料、科技情报的检索和查阅。包括Web查询、电子公告、电子新闻等；具有远程通信能力，借助电话网等通信手段，以最低3的通信成本，方便地实现远程互联，跨越地域限制，满足学校要求，加强各单位之间的业务联系和信息资源共享；具有收集、处理、查询、统计各类信息资源的能力，充分利用原有数据资源，为学校领导提供准确、快捷的数字信息，实现数据化管理和智能化决策；学校网络系统要确保整个计算机网络系统的可靠性、安全性，具有一定的兀余。容错能力强，确保信息处理安全保密；学校信息网络系统要保证实用和技术先进，便于非计算机专业人员使用，并能不断满足学校未来业务发展的需要，具有很强的扩展能力。4性能需求：根据该中学既有的网络基础条件，按照保护投资、合理规划、实用至上的总体思路，综合考虑经济性、先进性、开放性、稳定性等因素，我们拟定的组网方案是以1000Mbps以太网交换技术为主干，实现100Mbps全光缆到二级交换机，100Mbps到工作站桌面。能很好地支持校园内部局域网通信以及与外网节点的连接、信息交互。这是一种目前比较先进且主流、应用广泛的校园网络解决方案。本方案中，外网的接入方式及带宽，可选择运营商l0M带宽光纤接入，这能有效保证校园各项网络应用的高效和畅通。方案中最关键和核心的网络设备是二层中心交换机，考虑到校园网络中有近1500个信息点，在千兆主干网络环境下，要求中心交换机能提供不低于8Gbps的VLAN间通信速度，并且充分发挥其三层交换功能，使局域网间互相通信不产生明显迟滞和阻塞。各信息点的网络带宽将视其应用的性质，进行合理地分配，应分为100M以及1000M等量级。5交换机需求：项目技术要求三级交换机（1台）24个以上100Mb/s端口，支持3层交换，可堆叠。交换机间提供1Gb/s链路带扩充模块槽，支持大批扩充模块，如千兆位以太网，ATM，第三层交换机等支持RMON（9类），包括基于Web的监视和控制界面支持多媒体，支持802.1p，内有PACE极少数和多址联播过滤器支持VLAN，支持的MAC地址数大于10000个支持光纤扩充端口，拥塞控制采用基于流控制的IFM和802.3x标准二级交换机（10台）24个以上100Mb/s端口带扩充插槽，支持第二层交换支持RMON（9类），包括基于Web的监视和控制界面持多媒体，支持802.1p，内有PACE极少数和多址联播过滤器支持VLAN，支持的MAC地址数大于500个支持光纤扩充端口，拥塞控制采用基于流控制的IFM和802.3x标准选用品牌：Cisco叫交换机，3Com交换机，北电交换机由拓扑结构图可知，第三层交换机连接学校所有的汇聚层交换机以及所有的服务器，是信息交换的中心，在学校网链路中起到最重要的数据转发作用，它的功能的好坏将对整个校园网络的功能产生直接的影响。第二层交换机分为接入层交换机和汇聚层交换机，接入层交换机直接和PC机相连，通过寻找PC的MAC地址进行信息的发送，通过汇聚层交换机连接至第三层交换机，汇聚层交换机由接入层交换机端口的限制以及校园VLAN的划分产生的。6服务器需求：Web服务器一台项目技术要求备注处理器（PIIITulatin或Xeon）1GHz以上，可扩展为双cpu可选浪潮NP320，IBMX2008479-52X，HP或Dell等专用服务器内存512MBECC内存硬盘30G以上SCSI硬盘，10000转，热插拔网卡100Mb/s其他15英寸彩显,CDROM,1.44MB软驱应用服务器1台项目技术要求备注处理器（PIIIXeon）1GHz以上，可扩展为双cpu可选浪潮NP320，IBM，HP或曙光等专用服务器内存256KB以上Catch，512MBECC内存，可扩展为4GB硬盘双SCSI硬盘（2*18GB以上），10000转，热插拔，具有6个以上热插拔硬盘槽位网卡1000Mb/s,100Mb/s(网卡冗余)电源双冗余热插拔电源（2*300W）其他4MBPCI显卡，15英寸彩显，RAID1,CDROM,1.44MB软驱其它服务器或者设备在这不一一列举，将在下面是需要时提出三：项目的整体设计１网络拓扑结构根据先进技术和最佳性能优化的选型原则，综合考虑到建设成本、信息流量、既有投资、未来扩展等因素。我们决定设计一套基于千兆以太网主干技术的校园网方案，以1000Mbps以太网交换技术为主干，可以做到1000Mbps全光缆到二级交换机，I00Mbps到桌面。能很好地支持该大学校园内部的网络通信以及与CERNET其它节点的信息交互，而且在性能有很大的优势，而且价格也不高，是一种比较先进的校园网络解决方案。根据拓扑结构，整个校园网络采用电信运营商的lOM宽带光纤接入，经接入路由器到硬件防火墙，再到整个网络的核心设备，即三层中心交换机，整个网络在二层中心交换机的调度指挥下，实现信息数据的高效高速传送。中心交换机至各服务器及二级交换机均采用基于千兆以太网技术的主干光纤连接(与中心交换机物理位置很近的电脑室、实验楼及一些网管终端是采用超五类非屏蔽双绞线直连)。二级交换机至各工作站、网络使用终端均采用超五类非屏蔽双绞线实现连接。整个校园网络即是支持二层交换的三层中心交换机为核心，以千兆光纤以太网技术为主干，以各种网络应用服务器为平台，以硬件防火墙安全隔离为保障，以二级交换机作为连接工作站的桥梁，以此实现千兆光纤到交换机，百兆带宽到桌面的组网目标。2网络逻辑结构设计校园网络逻辑结构设计主要是ＩＰ子网网段的划分，根据校园网实现VLAN的设置。从校园的安全性，IP地址资源的有限性出发，将整个校园网络分成若干个子网网段进行有效地管理是十分必要的。１子网划分的原则：把一个大的网络分成若干个小的网络，叫做子网。划分IP子网有利于系统维护，资源的合理配置，减少资源浪费。下面是划分子网遵循的原则：需要对校外开放的服务器划分在同一网段，并分配给真实的IP地址；除了接入internet的路由器之外，将所有网络设备划分到私有网段；将不对外开放的服务器划分到专有的网段，其地址对外是隐藏的；将不同的机器相互隔离，划分到不同的网段中；划分子网应使ＩＰ地址管理简单，同时避免IP资源的大量浪费。校园内部网使用保留地址，链接Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的子网采用真实的ＩＰ地址，以下是该学校的子网设计。序号子网名称包含的信息点１服务器子网连接Ｉｎｔｅｒｎｅｔ所有服务器，为真实ＩＰ地址２网络设备子网除路由器外的所有网络设备３办公室子网所有楼的办公室的计算机４教学楼教室子网所有教室计算机１００台５图书馆子网图书馆阅览室和借书室的计算机６实验室子网实验室内的所有计算机７学生宿舍楼１学生宿舍楼１的２５０台计算机８学生宿舍楼２学生宿舍楼２的２５０台计算机９教师宿舍楼教师宿舍楼的７０台计算机１０体育馆体育馆的１０台计算机１１饭堂饭堂的５台计算机四：详细项目的设计1需求分析：大学校园网将覆盖整个校园，由上面的网络拓扑图我们对校园网布线系统进行设计。设计该中学校园网络系统的综合布线系统，我们严格依照标准和规范进行设计施工、测试、验收，做到适度超前，一步到位。具体考虑如下:建筑群间子系统采用6芯室外多模光缆。因为采用千兆以太网作为校园骨干网技术，1个通道只用2芯光纤，即使冗余配置也只需4芯光纤，还有2芯光纤可作备用，所以采用6芯光纤的光缆应该是足够的。我们采用多模光缆，考虑到主干采用千兆以太网技术的话，因为千兆以太网在多模光缆上可以传输550米，而该中学参与连网的楼宇之间的距离没有超过550米，因此，采用多模光缆是安全可靠的。主干光纤分布地点到网络中心距离（ｍ）１２口光纤管理盒２４口机架式光纤盒方头尾纤光纤跳线教学楼１４０１６１学生宿舍１３５０１６１学生宿舍２３５０１６１教师宿舍２８０１６１饭堂４６０１６１图书馆２１０１６１行政