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1、1、 绪论1.1 项目的背景及意义我校以亚运村小营的校本部为中心，共有14个校区辐射分布在北京市城近郊区，每个校区的网络单独来看是一个相对独立的园区网，基本都实现了“千兆到楼宇，百兆到桌面”的网络连接。各校区的园区网以校本部校区为中心，租用中国网通的MPLS-VPN业务链路或裸光纤链路互连成统一的校园网。整个校园网总计布设网络信息点接近一万个，接入的计算机数量超过一万台。校本部建有整个校园网的核心机房，部署了万兆路由器、存储区域网络、各类应用服务器等设备，作为所有园区网的网络中心、存储中心、数据资源中心，同时以中国网通、中国科研教育网、北京教育信息网三条外联线路实现同互联网的连接；下辖的各学院
2、级园区网建有本地网络中心机房，部署本地中心交换机和少量用于提供本地应用的服务器，通过MPLS VPN或裸光纤链路接入校园网，实现对校园网资源和互联网资源的访问。整个校园网由13个园区网构成，网络的资源中心、数据中心、网络出口、管理中心等设置在校本部网络，异地的12个校区中有9个校区是使用中国网通MPLS VPN业务实现与校本部中心连接，其余3个校区以裸光纤通过以太网方式直接连接校本部中心。商务学院、文理学院等9个园区网以MPLS方式接入中国网通MPLS VPN城域网，带宽均为100Mb；校本部接入中国网通MPLS VPN城域网的带宽为1000Mb；昌平校区（应用科技学院）、平谷学院远距光纤方式
3、直连校本部中心，连接带宽为100Mb；旅游学院光纤直连方式连接校本部中心，连接带宽为1000Mb。校园网所覆盖的13个园区网中，校本部校区的园区网结构为典型的“核心层-汇聚层-接入层”形式的三层网络结构，其余校区是“核心层-接入层”形式的二层网络结构。1.2 总体目标我校由校本部，应用文理学院，昌平科技应用学院等部分组成。通过建设自己的计算机网络，希望通过这个新建的网络，使学校内能够方便快捷的实现网络资源共享、全网接入Internet等目标。在校本部总部内部分为有四个学院，学校教务、学校财务、学校实验中心等部门，部门分散在不同的大楼里。到桌面信息点的网速为100Mbps，核心交换机速度为100
4、0 Mbps，和校外学院的接入速度为512Kbps（可以申请DDN，FR电信线路）以上。在校本部接入Internet，要求接入速度为100Mbps。校本部有对外的WWW服务器 及WWW, Email, Ftp，Dns等校园内部部服务器。校本部采用三层网络架构，即核心层、汇聚层和接入层。核心层：位于顶层，主要负责传输大量的数据流，设计任务的重点通常都是高可靠性和高传输速度。功能：提供交换区块间的连接；提供到其他区块（如服务器区块）的访问；尽可能快地交换数据帧或数据包；汇聚层：也称工作组层，是上下两层之间的通信点，主要是为接入层划分的虚拟网或网段提供路由和过滤。功能：VLAN 的聚合；部门级或工作
5、组接入；广播域多点厂播域定义；VLAN 间路由；介质转换及安全等；接入层：也称桌面层，直接和用户节点相接，有效控制用户的网络物理连接。功能：提供交换的带宽和第二层服务，如基于MAC 地址的VLAN成员资格和数据流过滤。在这7 层也可以提供安全特性。接入层主要关注通过低成本，高端口密度的设备提供这些功能。2、 网络总体设计2.1 设计思想 校园网必须具备教学、管理和通讯三大功能。教师可以方便地浏览和查询网上资源，进行科研工作；学生可以方便地浏览和查询网上资源实现远程学习；通过网上学习学会信息处理能力。学校的管理人员可方便地对教务、行政事务、学生学籍、财务、资产等进行综合管理，同时可以实现各级管理
6、层之间的信息数据交换，实现网上信息采集和处理的自动化，实现信息和设备资源的共享。校本部有教学楼、实验楼、办公楼、图书馆四栋主要大楼，涉及教务处、财务部、实验中心、图书管理处等部门，信息接入点比较分散，图书馆、教学楼、实验楼办公楼信息接入点比较密集，七个部门每个部门约两百pc接入信息点大概一千五百多。校本部局域网采用三层结构，包含接入层，汇聚层和核心层。通过三层交换技术，特别是基于硬件的第三层交换，可以充分地利用交换机的包处理能力，实现真正的线速交换。校本部有对外的WWW服务器 及WWW, Email, Ftp，Dns等校园内部部服务器。在校本部总部内部分为有四个学院，学校教务、学校财务、学校实
7、验中心等部门，部门分散在不同的大楼里,进行VLAN划分，在核心层交换机上做VTP server、汇聚层交换机做TVP client，在核心层交换机通过给vlan添加IP地址，实现vlan间的路由。对所有部门计算机、服务器、网络设备的IP地址进行规划。 此外，要考虑其他因素。安全性内部网络之间、内部网络与外部公共网之间的互联， 利用VLAN、防火墙等对访问进行控制，确保网络的安全；投资保护选用性能价格比高的网络设备和服务器；采用的网络架构和设备充分考虑到易升级换代，并且在升级时可以最大限度地保护原有的硬件设备和软件投资；易用性应用软件系统必须强调易用性，用户界友好，带有帮助和查询功能，用户可以通
8、过Web 查询。主干网技术主要选择千兆或百兆以太网技术来构建校园网络，对两层结点和桌面微机的接入也采用快速以太网，建立一个基于多层、全交换的虚拟园区网。2.2 网络拓扑结构设计系统设计拓扑图2.3 网络设备选型核心交换机：Cisco Catalyst 3560系列交换机是一个采用快速以太网配置的固定配置、企业级、IEEE 802.3af和思科预标准以太网电源（PoE）的交换机，提供了可用性、安全性和服务质量（QoS）功能，改进了网络运营。Catalyst 3560 24端口版本可以以支持24个15.4W的同步全供电PoE端口，从而获得了最佳上电设备支持。通过采用Cisco Catalyst智能
9、电源管理，48端口版本可支持24个15.4W端口、48个7.7W端口，或它们的任意组合。接入层交换机：Cisco Catalyst 2950系列智能以太网交换机是一个固定配置、可堆叠的独立设备系列，提供了线速快速以太网和千兆位以太网连接。这是一款最廉价的Cisco交换产品系列，为中型网络和城域接入应用提供了智能服务。作为思科最为廉价的交换产品系列，Cisco Catalyst 2950系列在网络或城域接入边缘实现了智能服务。Catalyst 2950-24交换机有24个10/100端口。1814路由：局域网接2个传输速率10/100Mbps，内置防火墙，支持Qos、VPN、TCP/IP最大DR
10、AM内存384MB ，最大FLASH内存128MB，1个板载USB端口，扩展模块有2个模块化插槽+2个WAN接入的模块化插槽+2个HWIC的模块化插槽+1个板载AIM插槽。 服务器：指的是在网络环境中为客户机（Client）提供各种服务的、特殊的专用计算机。在网络中，服务器承担着数据的存储、转发、发布等关键任务，是各类基于客户机服务器（CS）模式网络中不可或缺的重要组成部分。选择服务器主要在于可扩展性、可用性、可管理性和可利用性、合理性、方便性、冗余性这些方面的考虑。2.4 网络传输线路选择到桌面信息点的网速为100Mbps，选择100 Mbit乙太网。它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于
11、接收数据。在传输中使用4B/5B编码方式，信号频率为125MHz。使用同10BASET相同的RJ45连接器。它的最大网段长度为100米。它支持全双工的数据传输。100 Mbit乙太网路主要标准是100BaseT，约可使用100Mbit/s容量的50%；有交换机，则可以利用100%的容量。核心交换机速度为1000 Mbps ，选择1000 Mbit乙太网。基于光纤和短距离铜缆的1000Base-X，采用8B/10B编码技术，信道传输速度为1.25Gbit/s，去耦后实现1000Mbit/s传输速度。1000Mbit(GB)乙太网路用於建筑物的骨干网中，主要标准是1000BaseT，约可使用100
12、0Mbit/s容量的50%；有交换机，则可利用100%的容量。2.5 网络IP地址规划内部使用私网地址172.16.0.0/16。 IP地址空间的分配，要与网络拓扑层次结构相适应，既要有效地利用地址空 间， 又要体现出网络的可扩展性、 灵活性和层次性， 同时能满足路由协议的要求， 以便于网络中的路由聚类，减少路由器中路由表的长度，减少对路由器 CPU、 内存的消耗，提高路由算法的效率，加快路由变化的收敛速度，同时还有考虑到 网络地址的可管理性。根据服务器、主机的数量及业务发展估计，IP地址规划尽可能使用较小 的子网，既节约了IP地址，同时可减少子网内网络风暴，提高网络性能。对该网络进行划分，每
13、个部门预留两百个主机，主机位应该留八位。2.6 局域网VLAN划分VLAN号VLAN名称Ip网段子网掩码所属区域VLAN10宿舍172.16.1.2/24255.255.255.0宿舍楼VLAN20教室172.16.2.2/24255.255.255.0教学楼VLAN30实验处172.16.3.2/24255.255.255.0实验楼VLAN40教务处172.16.4.2/24255.255.255.0办公楼VLAN50财务处172.16.5.2/24255.255.255.0办公楼VLAN60图书管理处172.16.6.2/24255.255.255.0图书馆VLAN70机房172.16.7
14、.2/24255.255.255.0实验楼2.7 网络可靠性设计网络要求具有高可靠性，高稳定性和足够的冗余，提供拓扑结构及设备的冗余和备份，为防止局部故障引起整个网络系统的瘫痪，要避免网络出现单点失效。在网络骨干上要提供备份链路，提供冗余路由。在网络设备上要提供冗余配置，设备在发生故障时能以热插拔的方式在最短时间内进行恢复，把故障对网络系统的影响减少到最小，避免由于网络故障造成用户损失.2.8 网络安全设计校园网作为一个支持众多用户、同时和INTERNET 存在连接的网络，网络全性在整个网络中是个很重要的问题，应该采用一定手段控制网络的安全性，以保证网络正常运行。网络中应采取多种技术从内部和外
15、部同时控制用户对网络资源的访问。网络系统还应具备高度的数据安全性和保密性，能够防止非法侵入和信息泄漏。3、 分析联大校园现有网络的拓扑结构，使用思科的网络图标。说明各设备的主要功能。3.1设备的主要功能Cisco7609-S路由器是一款高性能路由器，部署在对性能、IP服务、冗余性和永续性要求很高的电信运营商网络边缘或大型企业网骨干。使运营商以太网电信运营商能部署高级的网络基础架构以支持公众和商业用户服务的各种IP视频和三网合一（语音、视频和数据）系统应用。BIG-IP 5000作为最出色的第7层交换机，BIG-IP 5000系列通过其强大的应用级事务（第7层）处理能力优化了应用和Web服务的交付。Cisco 7206路由实现服务集中的理想选择-DSL、ISDN、有线、无线和移动通信 基于IP传真/语音、帧中继或ATM的全面多服务网关功能 高性能交换-支持高速介质和高密度配置。3.2联大校园现有网络的拓扑结构整个校园网由13个园区网构成，网络的资源中心、数据中心、网络出口、管理中心等设置在校本部网络，异地的12个校区中有9个校区是使用中国网通MPLS VPN业务实现与校本部中心连接，其余3个校区以裸光纤通过以太网方式直接连接校本部中心。商务学院、文理学院等9个园区网以MPLS方式接入中国网通MPLS VPN城域网，带宽均为100Mb；核心交换机
