校园网的设计与开发-论文

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1、毕业论文校园网的设计与开发目 录引言2第一部分：用户需求分析4一确立建设校园网的目标4二用户需求分析4三功能需求5第二部分网络规划6一建设原则选择的策略7二网络技术选择策略8三结构化布线策略10四建设内容选择策略12五网络设备的选择121.网络的分类选择122网络设备选择的依据14六网络安全策略141.运用内容过滤器和防火墙14七总体规划设计图15第三部分网络设计方案16一.具体方案16二.设计原则17三.设计方案18四.具体的IP 划分191.网络地址的获得方法192.网络地址所遵循的原则20五具体事例21六方案特点分析21校园网的设计与开发内容摘要：以计算机为核心的信息技术必将导致教育教学

2、领域的深刻改变，网络教学、远程教学、教育资源共享的教育新时代正向我们走来，校园网络的建设，为建构现代教育新型教学教育模式提供了最理想的教学环境。校园网建设的目标简而言之是将校园内各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园园区内部的Intranet系统，对外通过路由设备接入广域网。随着信息技术与通信技术的飞速发展及人们对网络性能要求的提高，各种网络新技术、新思想等必将产生并不断得到完善和发展。使得更多更好的建网思想和技术应用到新的校园网的建设及改造之中，校园网的功能也将得到很大的提高与扩充。本文着重论述了校园网设计与建设过程中确立建设校园网的目标，校园网的技术方案设计，IP

3、规划，网络设备的选择等方面来对校园网的设计与开发作具体介绍。关键词：校园网，规划，设计，建设，开发，安全引言科学技术的发展日新月异，九十年代，在计算机技术和通信技术结合下，网络技术得到了飞速的发展。如今，不仅计算机已经和网络紧密结合，整个社会都不可能脱离网络而存在。网络技术已经成为现代信息技术的主流，人们对网络的认识也随着网络应用的逐渐普及而迅速改变。 新的世纪已经到来，信息技术所带来的一场革命将彻底改变我们的学习、生活和工作方式，现行教育体制面临着严峻挑战。作为教育主管部门的领导、学校的校长、老师以及社会上的每一个人都必须考虑这一技术的发展给我们的教育、我们的学校、我们的教师和我们的孩子所带

4、来的冲击，同时还要积极思考我们应该怎样响应这一世纪性的挑战，如何利用信息技术为教育行政管理、师资培训、学校管理、教学研究乃至教学的全过程服务促进中华民族素质的整体提高。 目前，众多有识之士越来越重视教育的信息化，一时间构架在网络环境之上? 校园网被媒体和计算机业界炒得沸沸扬扬，成为学校信息化建设的焦点。但由于校园网是一个较新的概念，在中国发展得还很不成熟，所以无论学校也好，媒体也好，计算机业界也好，对校园网的认识都存在一定的误区。 以计算机为核心的信息技术必将导致教育教学领域的深刻改变，网络教学、远程教学、教育资源共享的教育新时代正向我们走来，校园网络的建设，为建构现代教育新型教学教育模式提供

5、了最理想的教学环境。校园网建设的目标简而言之是将校园内各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园园区内部的Intranet系统，对外通过路由设备接入广域网。如何充分发挥校园网的作用，成为摆在我们面前的一个新课题。第一部分：用户需求分析一确立建设校园网的目标确立校园网建设的目标，不仅要考虑技术方面，更要考虑环境、应用和管理等，必须与学校各方面改革、建设相结合，与学校长远发展相结合，科学论证和决策。根据这样的使用要求：建设一个技术先进、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，并与有关广域相连，形成结构合理、内外沟通的校

6、园计算机网络系统。在此基础上建立的校园网应具备以下三点应用目标：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的基本功能。其次，校园网必须能够支持学校的日常办公和管理。再次，与Interent的联接也是校园网的基本功能之一。联接Interent可以使学校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，还可以增强校内外的沟通以及自由地发布教育消息。二用户需求分析设计一个网络，首先要为用户分析目前面临的主要问题，确定用户对网络的真正需求，并在结合未来可能的发展要求的基础上选择、设计合适的网络结构和网络技术，提供用户满意的高质服务。网络在日常教学办公环境中起着至

7、关重要的作用，校园网的运作模式会带来大量动态的WWW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（目前动态的WWW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，所以建成后校园网应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以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

8、点的接入以交换10/100Mbps自适应以太网端口接入为主，以供宽带需求较高用户或应用使用。整个方案设计的目的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。三功能需求1满足计算机教学科研、行政办公需要，提供了各种教学、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。 2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。3.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。4.具有远程

9、通信能力，借助电话网等通信手段，以最低的通信成本，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。5.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。6.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，具有一定的冗余。容错能力强，确保信息处理安全保密。7.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。第二部分网络规划 校园网建设只考虑的网络拓扑和如何施工的方案，而不考虑如何建设资源以及如何应用

10、校园网络，那么整个校园网络的建设方案是不完整的。因此，校园网网络建设方案应包括：网络拓扑结构、布线系统和设备选型方案、网络维护方案、资源建设方案、校园网应用方案以及设计方案等。 一建设原则选择的策略 校园网络建设是一项大型网络工程，其设计是否合理对校园网络的未来发展和产生的效益起着极为重要的作用。因此，一般应采用“整体规划、分布实施”的方针。其总体设计方案的确定，不仅要考虑到近期目标，还要为系统的进一步发展和扩充留有余地。整个校园网络的建设不是一朝一夕可以实现的，必须分步实施，设计中需要考虑各阶段的情况，适应长远发展，进行统一规划和设计。在网络规划时率先考虑的有三个原则：实用性原则、开放性原则

11、和先进性原则。 实用性原则：校园网络建设应当作为工程项目来完成，而不是当作研究或实验课题来作。网络应用和服务在整个网络建设中应置于非常重要的地位，这是因为只有应用才是网络建设的最终目的，网络基础设施是为最终应用服务的。因此，实用原则强调设计目标和设计结果能满足需求并且行之有效。 开放性原则：校园网络应具有良好的开放性。这种开放性靠标准化实现，使用符合这些标准的计算机系统很容易进行网络互联。为此，必须制定全网统一的网络体系结构，并遵循统一的通信协议标准。网络体系结构和通信协议应选择广泛使用的国际工业标准，使得校园网络成为一个完全开放式的网络计算环境。开放性原则包括采用开放标准、开放技术、开放结构

12、、开放系统组件、开放用户接口。 先进性原则：建设校园网络，尽可能采用成熟先进的技术，使用具有时代先进水平的计算机系统和网络设备，这些设备应该在相当长的时间内保证其先进性。开发或选购的各种网络应用软件也尽可能先进，并有相当长时间的可用性。先进性原则包括设计思想先进、软硬件设备先进、网络结构先进、开发工具先进。在方案设计过程中，还有几项设计原则是必须考虑的，它们是： （1） 可靠原则：网络的运行是稳固的。 （2） 安全原则：包括选用安全的操作系统、设置网络防火墙、网络防杀病毒、数据加密和信息工作制度的保密。 （3） 高效原则：性能指标高，软硬件性能充分发挥。 （4） 可扩展性：能够在规模和性能两个

13、方向上进行扩展。 建设原则是网络规划和方案制定的方针，不同的原则侧重会产生不同的方案。每个学校应先根据自身的情况选择合适的原则来指导校园网络规划。二网络技术选择策略 目前，在传统以太网基础上又出现了许多新的网络技术，典型的有：交换式以太网、快速以太网、千兆网和ATM等。不同网络技术的采用将直接影响到校园网络的投资和性能。 局域网交换 传统的局域网(以太网、令牌环网、FDDI)都是共享介质网络，也就是说，网络上同时只能存在一次网络对话。这些网络既不能解决带宽不足的问题，也不能解决性能不良的问题。另外，LAN之间的通信必须借助于网桥或路由器，而网桥和路由器的高处理延迟又形成了网络通信的新瓶颈。局域

14、网交换(以太网/快速以太网交换、令牌环交换、FDDI交换)技术为用户提供了专用带宽和并行交换通信能力。较之于网桥，LAN交换机能提供更多的带宽和更低的延迟，因而极大地改善了网络性能。局域网交换的优点表现在：1)简化了网络和工作站的管理。2)网络延迟降低，对路由器的依赖程度也大大减少。3)廉价的、专用的连接带宽。4)与现存LAN兼容，并且可以与ATM无缝集成。 局域网交换非常适合于工作组和桌面机环境，但是不能用它来解决所有问题，特别是不能满足主干网和广域网连接的要求。其缺点如下所述：1)网络连接所支持的物理距离有限，扩展性能差，不支持广域网连接。2)无传输优先级保证，不适合于多媒体应用环境。3)

15、流量缓冲器小，没有流控机制，不能满足主干网的要求。4)不具备有效的广播管理能力。 千兆以太网 千兆以太网是IEEE 802.3以太网标准的扩展。保留了以太网的帧格式、流量控制及链路层管理，因此与10Mbps、100Mbps是完全兼容的，网络结构及地址都可以在千兆位交换设备上使用而无需改变。所以，千兆位以太网与以前的以太网相同，所不同是它的传输速率为以太网的100倍、快速以太网的10倍。网络管理者可以利用已有的知识和经验来管理和维护千兆网络。千兆以太网的出现，解决了网络主干的带宽问题。 千兆以太网在物理层支持三种传输介质：单模或多模光纤上的长波(LW）激光（称为1000 BaseLX）；多模光纤上的短波(SW)激光(称为1000 BaseSX）；均衡屏蔽的150欧姆铜缆(称为1000 BaseCX）。但不同传输介质所支持的最大传输距离，相应网络设备的性能和价格均有较大差异，需根据实际情况综合考虑。 虚拟局域网VLAN 虚拟局域网(VLAN)是Cisco Fusion体系结构的有机组成部分。它既是一种技术，也是一种解决方案，可用来构建由交换机、路由器和相应的网络管理应用组成的大型可扩展的交换式企业网。网络正在从共享介质结构向交换结构迁移。然而，交换机工作在OSI参考模型的第二层，它们本质上是链路层数据帧转发设备，