校园网网络工程设计方案

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1、校园网络设计方案设计团队：第九组团队成员:王旭爽、林述杰、孙国璇2014/5/4目 录一、需求分析2实施背景2网络应用需求2网络性能需求3二、网络总体设计32.1 网络架构分析32.2 设计原则32.3 网络三层结构设计42.3.1 核心交换机设备选型42.3.2 汇聚层设备选型42.3.3 接入层设备选型42.3.4 路由器的选择52.3.5 服务器62.3.6 防火墙72.4 网络拓扑图9三、接入Internet设计103.1有线局域网接入103.1.1 VLAN的划分及IP地址的分配103.1.2 VLAN具体分配办法103.1.3 IP地址的分配原则113.1.4 IP地址分配办法11

2、3.2 无线局域网设计（WLAN）113.2.1 无线局域网的优点123.2.2 无线局域网设计123.3 拨号上网方式13四、网络安全与管理134.1网络安全134.1.1 威胁网络安全因素分析134.1.2 安全威胁的类型144.2 网络安全策略144.2.1 瑞星杀毒软件网络版144.2.2 瑞星企业级防火墙144.2.3 瑞星入侵检测系统154.3 网络管理154.3.1网络管理的内容154.3.2网络管理的手段15五、综合布线设计175.1综合布线的设计原则175.2 结构化综合布线系统的组成及设计185.2.1 工作区子系统（WorkArea）及其网络设计195.2.2 配线子系统

3、（Horizontal）及其网络设计195.2.3干线子系统（Backbone）及其网络设计195.2.4 设备间子系统（EquipmentRoom）及其网络设计195.2.5 管理子系统（Administration）及其网络设计205.2.6 建筑群子系统（CampusSubsystem）及其网络设计205.2.7 进线间子系统及其网络设计205.3 防雷系统215.3.1 设计原则215.3.2 防雷防浪涌215.3.3 电源系统防雷215.3.4 通讯线路雷电防护225.3.5 机房内部防雷辅助措施225.4 接地系统225.4.1 机房独立接地要求225.4.2 机房接地系统225.

4、5 在施工中注意事项235.5.1 工程施工前准备235.5.2 现场施工245.5.3 现场测试255.5.4 施工验收26六、扩展性考虑26七、采购清单及经费预算27一、需求分析 实施背景学院为了加快校园信息化建设，需要建设一个高性能的、安全可靠的校园网络，校园网建成后，要求能够实现校园内部各种信息服务功能，实现与教育网的无阻碍连通，同时提供宽带接入功能，以备主连接失效情况下的被用连接要求，能够实现校园办公自动化需求。 网络应用需求大体都可以分为教学、办公、服务这几个方面应用。校园网在信息服务与应用方面应满足以下几个方面的需求：1.学校主页。学校应建立独立的WWW服务器，在网上提高学校主页

5、等服务，包括校情简介、学校新闻、校报（电子报）、招生信息以及校内电话号码和电子邮件地址查询等。2.文件传输服务。考虑到师生之间共享软件，校园网应提供文件传输服务（ftp）。文件传输服务器上存放各种各样自由软件和驱动程序，师生可以根据自己需要随时下载并把它们安装在本机上。3.校园网站建设（WWW、FTP、E-mail等）；4.多媒体辅助点播教学；5.校园办公管理；6.学校教务管理；7.校园通卡应用；8.网络安全FIREWALL；9.图书管理、电子阅览室；10.系统应提供基本的Web开发和信息制作的平台 网络性能需求性能需求：有服务效率、服务质量、网络吞吐率、网络响应时间、数据传输速度、资源利用率

6、、可靠性、性能/价格比等；语音点和数据点使用相同的传输介质；对于网络主干，数据通信介质全部使用光纤，其他系统数据传输，可采用超5类双绞线或专用线缆。二、网络总体设计2.1 网络架构分析校园网采用星型的网络拓扑结构，骨干网为1000M速率具有良好的可运行性、可管理性，能够满足未来发展和新技术的应用，另外作为整个网络的交换中心，在保证高性能、无阻塞交换的同时，还必须保证稳定可靠的运行。因此在网络中心的设备选型和结构设计上必须考虑整体网络的高性能和高可靠性，我们选择热路由备份可以有效地提高核心交换的可靠性。传输介质也要适合建网需要。在楼宇之间采用1000M光纤，保证了骨干网络的稳定可靠，不受外界电磁

7、环境的干扰，覆盖距离大，能够覆盖全部校园。在楼宇内部采用超5类双绞线，其连接状态100m的传递距离能够满足室内布线的长度要求。2.2 设计原则在设计方案时，无论是系统或网络都严格遵循以下原则，以保障方案能充分满足学校发展的需求。（1）实用性原则（2）经济性原则（3）易管理性原则（4）可靠性原则（5）安全性原则（6）可扩展性原则 （7）标准化原则（8）高性能原则2.3 网络三层结构设计校园网网络整体分为三个层次：核心层、汇聚层、接入层。为实现校区内的高速互联，核心层由1个核心节点组成，包括教学区区域、服务器群；汇聚层设在每栋楼上，每栋楼设置一个汇聚节点，汇聚层为高性能“小核心”型交换机，根据各个

8、楼的配线间的数量不同，可以分别采用1台或是2台汇聚层交换机进行汇聚，为了保证数据传输和交换的效率，现在各个楼内设置三层楼内汇聚层，楼内汇聚层设备不但分担了核心设备的部分压力，同时提高了网络的安全性；接入层为每个楼的接入交换机，是直接与用户相连的设备。2.3.1 核心交换机设备选型通常将网络主干部分称为核心层，核心层的主要目的在于通过高速转发通信，可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应拥有更高的可靠性，性能和吞吐量。核心层交换机选择H3C S7506交换机。 2.3.2 汇聚层设备选型通常将位于接入层和核心层之间的部分称为分布层或汇聚层，汇聚层交换层是多台接入层交换机的汇聚点，它必须能够处理来自

9、接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路，因此汇聚层交换机与接入层交换机比较，需要更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。汇聚层交换机选择H3C s5016p，s36002.3.3 接入层设备选型通常将网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层，接入层目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。接入层交换机选择华为S1048和华为S1216。2.3.4 路由器的选择2.3.5 服务器2.3.6 防火墙华为赛门铁克USG3030(USG3030)基本参数 产品类别：机架式 纠错 产品结构：2U 纠错 处理器 CPU类型：Intel 至强E5-2600

10、v2 纠错 CPU型号：Xeon E5-2650 v2 纠错 CPU频率：2.6GHz 纠错 智能加速主频：3.4GHz 纠错 标配CPU数量：1颗 纠错 最大CPU数量：2颗 纠错 制程工艺：22nm 纠错 三级缓存：20MB 纠错 总线规格：QPI 8GT/s 纠错 CPU核心：八核 纠错 CPU线程数：16线程 纠错 主板 扩展槽：2PCI-E 3.01PCI-X（可选） 纠错 内存 内存类型：ECC DDR3 纠错 内存容量：8GB 纠错 内存插槽数量：24 纠错 最大内存容量：768GB 纠错 存储 硬盘接口类型：SAS 纠错 RAID模式：M5110E RAID 0，1 纠错 光驱

11、：标配不提供 纠错 网络 网络控制器：四端口千兆网卡 纠错 管理及其它 系统管理：带可选 FoD 远程在线支持的 IBM IMM2，预测性故障分析，诊断 LED，光通路诊断面板，自动服务器重启，IBM Systems Director和Active Energy Manager 纠错 系统支持：Windows ServerRed Hat Enterprise LinuxSUSE Linux Enterprise ServerVMware vSphere 纠错 电源性能 AC:100240V,DC:-48V-62.4 网络拓扑图三、接入Internet设计3.1有线局域网接入局域网连接就是把用户

12、的电脑连接到一个与Internet直接相连的局域网LAN上，并且获得一个永久属于用户电脑的IP地址。不需要Modem和电话线，但是需要有网卡才能与LAN通信。同时要求用户电脑软件的配置要求比较高，一般需要专业人员为用户的电脑进行配置，电脑中还应配有TCP/IP软件。局域网接入的特点：传输速率高，对电脑配置要求高，需要有网卡，需要安装配有TCP/IP的软件； 校园内上网采用NAT的方式。3.1.1 VLAN的划分及IP地址的分配VLAN技术在在网络领域等到了广泛应用，尤其在网络管理和网络安全上方面起到了不可忽视的作用。采用VLAN技术对整个网络进行集中管理，能够更容易地实现网络的管理性。例如，在

13、添加、删除和移动网络用户时，不用重新布线，也不用直接对成员进行配置。VLAN提供的安全机制，可以限制用户对安全设备的访问，例如，限制普通用户对计费服务器，安全交换机等的访问。Vlan控制广播组的大小和位置，甚至锁定网络成员的MAC地址，这样，就限制了未经安全许可的用户和网络成员对网络的使用增强网络管理 VLAN划分原则：便于管理。VLAN划分理念：将几个楼划分在同一VLAN，便于操作管理。3.1.2 VLAN具体分配办法图 书 馆VLAN 10办公大楼VLAN 20学生公寓VLAN 30 40教 学 楼VLAN 50学校机房VLAN 60 70 80 90 1003.1.3 IP地址的分配原则

14、划分时使用VLAN，充分节约IP地址，使路由交换机上能够采用聚合进行路由的合并，减少路由表的大小。出口到互联网可以采用NAT防火墙上做地址转换实现。校区内接入到同一汇聚层交换机的区域建议采用连续IP地址段，以便做路由汇聚IP地址的分配原则如下：（1）给三层交换机设备互连的点对点IP地址分配1个C类地址，提供足够的扩展性；（2）考虑到以后的网络扩展规模，二层交换机设备的管理IP地址分配1个C类IP地址；（3）可以考虑为学校校园网分配若干个C类私有地址段。服务器集群、学校机房、学生公寓、图书馆和网络通信设备（路由器、交换机、防火墙）的IP获取方式为手动分配，其他的均为通过DHCP获取。上网方式均采用NAT方式。3.1.4 IP地址分配办法图 书 馆172.16.2.0办公大楼DHCP动态获取学生公寓192.168.5.0192.168.8.0教 学 楼192.168.9.0 192.168.10.0学校机房192.168.11.0 192.168.15.0服 务 器172.16.2.0交 换 机192.168.100.0路 由 器172.16.1.1无线模块DHCP动态获取