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1、第八讲 网络工程设计范例授课时间：第12周（2）一、某职业技术学院校园网建设方案某学校占地面积800亩，建筑面积18.5万平方米。现有全日制学生4000多人，成人高职学生2000多人，其他各类培训学生6000多人，专职教师300多人。其中副高以上职称的教师近百人，外籍教师10多人。共建有4栋教学楼，13栋学生宿舍楼（新校区8栋，旧校区5栋），1栋办公楼。业务定位其业务类型主要有：话音、数据、视频，具体表现为基本业务、增值业务。基本业务包括话音业务（包括市话和长话）、高速上网业务；增值业务包括远程教育、网络游戏、视频点播、信息咨询以及虚拟专网等。本期工程主要考虑解决某业技术学院网络的基本业务：数
2、据业务和语音业务。需求分析现有网络采用1000M主干，随着校园网用户数目与新的应用需求不断增加，特别是网上多媒体及远程教育应用的展开，对校园网主干带宽提出了新的更高的要求，因此希望： (1) 校园主干采用具有第三层交换功能的千兆位以太网（Gigabit Ethernet）以满足广大用户的各种要求。 (2) 能提供新校园网的管理方案与管理策略。 (3) 数据主干设备应能满足3，190用户接入访问的要求，语音设备应能满足1，415用户。(4) 支持IP多目广播（Multicast）与服务质量（Qos）或服务类型(CoS)，满足远程教育的需求。 (5) 支持虚拟网络（VLAN）。 网络建设原则通过对
3、业务定位的分析，宁波职业技术学院网络系统的性能要求如下：(1)内部网络间应具有足够的带宽满足用户的需求；(2)网络应能向用户提供话音、数据、视频等多种业务；(3)对用户数据传输具有较高的安全性和可靠性；(4)网络应具有高度集中可靠的可管理性；(5)网络应具有灵活的可拓展性；(6)网络应具有良好的经济性。 校园网络总体规划依据某职业技术学院的业务需求，将其网络平台分为五部分：学院网络管理中心、学院主干网络、学院二级网络分管理区和学院三级网络分管理区和用户端。摸职业技术学院网络网络平台详见下图：学院网络管理中心是某职业技术学院网络的大脑，是信息发布、信息搜集和信息交换的中心，应保证高的网络带宽和信
4、息吞吐能力，同时宁波职业技术学院网络中心是宁波职业技术学院接入信息社会，享受网络世界的重要保证。学院主干网络是连接主交换设备和次级交换设备的信息通道，一般采用室外光缆，光缆系统的高带宽保证了学院内信息传输的畅通。学院二级网络分管理区完成多个楼宇的用户接入和管理，学院三级网络分管理区主要完成楼内用户的接入和管理。二级和三级网络分管理都应能实现VLAN的划分和配置。每个用户端中的信息终端通过学院三级网络分管理区、学院二级网络分管理区、学院主干传输网络和学院网络管理中心的主交换机连接，实现上网服务，学生可利用内部网与学院的其他部门在网上进行交流、娱乐，还可在管理中心查询数据，学生可利用学院的局域网和
5、国际互联网相连，达到“足不出户，便知天下事”的境界，充分享受联通网络为学生提供的各种信息服务。 网络结构新校区网络的出口采用建议NAT设备，此功能由宽带接入服务器BAS完成，以实现内部网络IP地址到Internet公网地址的转换，考虑网络流量和业务需求，BAS上联端口和下联端口均采用GE口，以满足业务需求。通过NAT转换，校园网络实现了与宁波联通本地传输接入网的连接。整个网络建设方案是从网络的三层结构模型考虑，分为，核心层、汇聚层、接入层。核心层是网络的高速交换主干，对整个网络的连通起到至关重要的作用。核心层应该具有如下几个特性：高可靠性、提供冗余、提供容错、能够迅速适应网络变化、低延时、可管
6、理性良好、网络直径限定和网络直径一致，在核心层中，应该采用高带宽的千兆级交换机。汇聚层是网络接入层和核心层的“中介”。汇聚层具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网（VLAN）之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。在汇聚层中，应该采用支持三层交换和虚拟局域网的交换机。接入层向本地网段提供用户接入。在校园网中，接入层的特征是交换式或共享带宽式局域网。在接入层中，减少同一以太网段上的用户计算机的数量能够向工作组提供高速带宽，接入层可以选择不支持VLAN和三层交换的工作组级交换机。另外，由于学院内部考虑开展宽带应用业务，如视频点播、远程教学等。要求校园网络中心到各栋楼出口采用1000M，校园
7、网的总出口在NAT设备上也采用GE口，提供足够的带宽，提供视频业务的可扩展性，同时考虑各设备的GE口预留。 网络扩展性在网络建设中充分考虑网络的可扩展性（具有扩展槽）和可管理性，对于核心层交换机要考虑GE口的冗余和扩展槽；对于汇聚层要考虑GE口和百兆端口的冗余和扩展性；对于接入层交换机要考虑百兆端口的冗余；对于宽带接入服务器需要考虑GE端口的可扩展性和扩展槽。使初期的网络建设能满足后期网络建设的需要，在网络产品选型上需要考虑有良好的稳定性、可靠性和高性能，方便运行惯例。本网络解决方案具有可扩展性、可靠性、安全性、可管理性等特点能够充分满足宁波职业技术学院网络建设和发展的需求。 信息点设置某职业
8、技术学院建筑主要是是16栋楼，即1#教学楼、2#教学楼、3#教学楼、4#教学楼、新9#宿舍楼、新10#宿舍楼、新11#宿舍楼、新12#宿舍楼、新13#宿舍楼、新14#宿舍楼、新15#宿舍楼、新16#宿舍楼、旧9#宿舍楼、旧10#宿舍楼、旧11#宿舍楼、旧12#宿舍楼、旧14#宿舍楼、办公楼；其中，新9#宿舍楼和新10#宿舍楼同在一个二级接入点，旧11#宿舍楼和旧12#宿舍楼同在一个二级接入点，其它各楼安排一栋楼为一个二级接入点。根据学院规划，除旧9#宿舍楼和旧10#宿舍楼每个宿舍安排6个人，其他宿舍楼都为一个宿舍4人。据此并结合学院网络结构的划分，学院各楼共需数据信息点3190个。语音信息点1
9、415个，考虑语音配置的方便，详细的需求见下表 某职业技术学院信息点需求表 下表楼宇层数数据信息点需求语音信息点需求1#教学楼5层共150个，每层30个共15个，每层3个2#教学楼5层共150个，每层30个共15个，每层3个3#教学楼5层共150个，每层30个共15个，每层3个4#教学楼5层共150个，每层30个共15个，每层3个新9#宿舍楼6层共270个，每层45个共90个，每层15个新10#宿舍楼6层共270个，每层45个共90个，每层15个新11#宿舍楼6层共180个，每层30个共90个，每层15个新12#宿舍楼6层共180个，每层30个共90个，每层15个新13#宿舍楼6层共180个，
10、每层30个共90个，每层15个新14#宿舍楼6层共180个，每层30个共90个，每层15个新15#宿舍楼6层共180个，每层30个共90个，每层15个新16#宿舍楼6层共180个，每层30个共90个，每层15个办公楼5层共300个，每层60个共300个，每层60个旧9#和10#宿舍楼5层共260个，每层52个共130个，每层26个旧11#和12#宿舍楼5层共260个，每层52个共130个，每层26个旧14#宿舍楼5层共150个，每层30个共75个，每层15个合计共配置3190共需1415，配置1500线18 交换机配置依据上面对信息点设置和技术方案的比较，可以对交换机进行配置，见下表。宁某职业
11、技术学院交换机配置表 楼宇信息点数机房位置交换机数量备注1#教学楼共150个1层接入交换机6台，汇聚交换机1台2#教学楼共150个1层接入交换机6台，汇聚交换机1台3#教学楼共150个1层接入交换机6台，汇聚交换机1台，核心交换机1台新校区中心机房4#教学楼共150个1层接入交换机6台，汇聚交换机1台新9#宿舍楼共270个1层接入交换机11台，汇聚交换机1台新10#宿舍楼共270个1层接入交换机11台，汇聚交换机1台新11#宿舍楼共180个1层接入交换机7台，汇聚交换机1台新12#宿舍楼共180个1层接入交换机7台，汇聚交换机1台新13#宿舍楼共180个1层接入交换机7台，汇聚交换机1台新14
12、#宿舍楼共180个1层接入交换机7台，汇聚交换机1台新15#宿舍楼共180个1层接入交换机7台，汇聚交换机1台新16#宿舍楼共180个1层接入交换机7台，汇聚交换机1台办公楼共300个1层接入交换机14台，汇聚交换机1台，核心交换机1台旧校区中心机房旧9#和10#宿舍楼共260个1层接入交换机10台，汇聚交换机1台旧11#和12#宿舍楼共260个1层接入交换机10台，汇聚交换机1台旧14#宿舍楼共150个1层接入交换机6台，汇聚交换机1台合计3190接入交换机94台，汇聚交换机16台，核心交换机2台19 设备配置依据上面对信息点设置和技术方案的比较，获得某职业技术学院的设备配置，见下表3.2.
13、5-1。宁波职业技术学院设备配置表 序号项目名称单位数量1宽带接入服务器台1 2 核心层局域网交换机台23汇聚层局域网交换机台164接入层局域网交换机台945交换机远端模块（1500线）台1 6DHCP服务器台17155SDH传输设备套1110主设备性能要求(1)宽带接入服务器宽带接入服务器要求有全系列的接口，包括10/100/1000M；并发处理会话连接数不小于3190；能进行网络地址转换（NAT），并发处理NAT连接不小于3190；可灵活选择宽带接入服务器本地认证或Radius服务器远端或外挂认证；支持ISP对用户的“一次计费”及联通对ISP的“二次计费”功能；支持用户对多ISP的选择；支
14、持PPPOE和WEB+VLAN方式认证，支持SNMP协议，能提供标准的管理接口；要有冗余的电源和路由配置。(2)核心层局域交换机有1000M的GE光口，光口传输距离不小于15KM；支持全部GE端口之间全线速的二/三层交换；支持三层路由功能；支持端口邦定；支持基于L2层流优先级的QoS；支持VLAN；支持；能实现安全性设定，包括MAC地址过滤和IP地址过滤；支持虚拟网络划分、三层路由交换，快速支持大数据传输(声音、图像)；具有智能流量控制；能自动断开未授权的设备等功能。(3)汇聚局域网交换机以太网交换机必需满足以下性能和技术要求：有1000M的GE光口，光口传输距离不小于15KM；有10M/100M自适应接口；支持三层路由功能；支持端口邦定；支持基于L2层流优先级的QoS；支持；支持VLAN；能实现安全性设定，包括MAC地址过滤和IP地址过滤；支持虚拟网络划分、三层路由交换，快速支持大数据传输(声音、图像)；具有智能流量控制；能自动断开未授权的设备等功能。(4)接入局域网交换机接入交换机要求支持L2协议、组播协议；支持VLAN；支持多个设备的堆叠；支持端口镜像功能；支持；应能与其它厂家的网络产品互联互通；能支持基于L2流优先级的QoS；设备接口包括10/100Mbps、10/100Mbps(自适应)、100Base-FX；能实现安
