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1、南京艺术学院校园网有线无线网络一体化设计方案2015年4月目 录第一章 综 述41.1. 学院简介41.2. 校园网建设思路41.2.1. 合理的网络结构51.2.2. 先进性和实用性51.2.3. 网络的可扩展性51.2.4. 网络的可靠性61.2.5. 网络的标准化61.2.6. 网络的可管理性6第二章 网络方案建议及设计72.1. 设计思路72.2. 网络架构总体设计概览72.3. 校园网络架构设计说明82.3.1. 网络物理结构互联设计说明82.4. 校园网基础网络架构设备选型92.4.1. 核心层交换机92.4.2. 汇聚层交换机112.4.3. 接入层交换机12第三章 网络基础服务
2、设计143.1. 网络设备命名设计143.2. 交换网络设计153.3. VLAN划分153.4. VLAN划分示例153.5. 二层无环设计163.6. Spanning-Tree设计163.7. Trunk设计173.8. 链路聚合设计183.9. 路由设计183.10. 路由协议选择18第四章 IP地址设计194.1. IP地址整体设计194.1.1. IP地址整体设计194.1.2. IP地址总体分配规则20第五章 高可用设计205.1. 高可用设计原则205.2. 网络设备高可用215.3. 三层高可用215.3.1. 网关冗余215.3.2. 路由冗余225.4. 二层高可用225
3、.4.1. 生成树冗余22第六章 SND软件定义网络-智能园区网解决方案说明236.1. 智能园区为管道方案236.1.1. 智能选路和故障恢复236.2. 流量分析和攻击保护方案26第七章 无线设计方案297.1. 无线网络需求分析297.2. 基于WLAN网络的移动多媒体业务需求297.2.1. 移动多媒体办公需求297.2.2. 移动多媒体教学需求297.2.3. 满足校园特点的安全和可靠性297.2.4. 高性能的IPv6和IPv4无线接入307.2.5. 基于个人用户的运营管理307.2.6. 满足生产、运营网络要求的运维和管理307.2.7. 支持用户全网漫游307.2.8. 灵活
4、部署、易于扩展、高性价比307.3. 无线网络设计原则317.4. 无线网络部署原则327.5. 无线覆盖方案设计327.5.1. 室内AP337.5.2. 室外AP337.6. 无线安全接入和认证方式34第八章 方案特点378.1. 高可用性378.2. 高安全性378.3. 高度的开放性与标准化378.4. 易维护37第一章 综 述1.1. 学院简介南京艺术学院是江苏省唯一的综合性艺术院校，也是我国独立建制创办最早并延续至今的高等艺术学府。其前身是 1912年中国美术教育的奠基人刘海粟先生约同画友创办的上海图画美术院，1930年更名为上海美术专科学校，由蔡元培先生任上海美专董事局主席，并为
5、校歌作词，题写校训、学训。1922年，颜文樑先生在苏州创办了苏州美术专科学校。这两所中国最早的私立美术学校于1952年全国高等学校院系调整中与山东大学艺术系美术、音乐两科合并成为华东艺术专科学校，址于江苏无锡社桥。合并工作于12月8日完成，从此，这一天成为南京艺术学院的校庆日。1958年华东艺专迁校南京，址于丁家桥。同年6月更名为南京艺术专科学校。1959年定名为南京艺术学院，学制改为四年，从而完成了学校的本科建制。1967年迁址南京市虎踞北路15号。经过一个世纪的建设和发展，南京艺术学院经风雨而茁壮，历沧桑而弥坚，已发展成为在国内外卓有影响的综合性高等艺术学府。1.2. 校园网建设思路根据对
6、校园网规模和网络需求的分析，可以对网络的建设目标有更清晰的认识。网络建设应该向着易管理、可扩展、高可靠性的方向发展，满足日常的校园应用和教学开展需求同时为将来业务扩展提供良好的基础。针对网络以及应用平台的需求，结合我们在教育行业的先进经验，我们建议在网络建设时，重点考虑以下的几个方面，建设一张有线无线一体化平台的网络系统，满足日常业务开展的需求。网络系统设计必须适应各项应用和的需要，又可面向未来信息化发展的需要，必须是高质量的网络。在设计网络时，需要遵循以下原则：(1) 高可靠性：网络的稳定可靠是应用系统正常运行的关键，在网络设计中选用高可靠性的网络产品设备，充分考虑冗余、容错和备份能力，同时
7、合理设计网络架构，制订可靠的网络备份策略，保证网络具有故障自愈的能力，最大限度地支持系统的可靠运行。(2) 技术先进性：在保证满足基本业务应用的同时，又要体现出先进性。在网络设计中要把先进的技术与现有的成熟技术和标准结合起来，充分考虑到网络应用的现状和未来发展趋势。(3) 高性能：骨干网络的性能是整个网络良好运行的基础，在设计中必须保障网络及设备的高吞吐能力，保证各种信息（数据、语音、图像）的高质量传输，才能使网络不成为业务开展的瓶颈。(4) 标准开放性：支持国际上通用标准的网络协议、国际标准的大型的动态路由协议等开放协议，有利于以保证与其它网络之间的平滑连接互通，以及将来网络的扩展。(5)
8、可扩展性：根据未来业务的增长和变化，网络可以平滑地扩充和升级，最大程度的减少对网络架构和现有设备的调整。(6) 可管理性：选用先进的网络管理平台，具有对设备、端口等的管理及流量统计分析，并可提供故障自动报警。(7) 安全性：制定统一的网络安全策略，整体考虑网络平台的安全性，包括端点接入安全、应用层安全防御等，做到业务数据的安全传递和网络设备不受非法攻击。(8) 经济性：在充分利用现有资源的情况下，最大限度地降低网络系统的总体投资，有计划、有步骤地实施，在保证网络整体性能的前提下，充分利用现有的网络设备或做必要的升级。1.2.1. 合理的网络结构校园网网络的建设，需要制定一个合理的网络架构，提供
9、稳定、可靠、高效和灵活的业务承载平台，满足业务及应用的需求。1.2.2. 先进性和实用性网络设计应本着实用与先进的原则。一方面能满足校园日常应用系统的数据传输要求，为各信息点提供网络传输服务。另一方面，又要体现出网络系统的先进性。在网络设计中要把先进的技术与现有的成熟技术结合起来，充分考虑到应用的现状和未来发展趋势。1.2.3. 网络的可扩展性业务的发展对网络的需求是不断变化的，网络应用系统为了满足这些需求也会随之变化。面对不断变化的情况和需求，网络应当能够作出快速和有效的反应。因此，网络必须具备良好的可扩展性，应支持核心业务系统的不断扩展，适应未来业务的发展和变化。同时，网络结构应当能够变化
10、，具有灵活的伸缩能力，网络设备可以扩充和升级。网络的可扩展性也体现在网络设备的可扩展性和良好的性价比和投资保护。1.2.4. 网络的可靠性网络系统的稳定可靠是园区网络各个应用系统正常运行的保证，应采用高可靠性的网络产品和完备的网络备份策略，对于不同层次的设备和线路进行不同级别的可靠性设计，使网络具有故障自愈的能力。1.2.5. 网络的标准化网络设计中所用的各种管理信令、接口规程、协议须符合国际标准。网络技术的选择上采用开放的标准技术，且适度前瞻。技术具备开放性和通用性，保证能在多厂家、多品牌设备的良好的互连互通。1.2.6. 网络的可管理性随着网络规模的不断扩大和网络的不断复杂，网络的维护量随
11、之增加。整个网络的可管理性变得尤为重要。因此，数据中心网络系统应当具有统一的可管理性，建立统一的网络管理平台。不仅实现对网络设备的管理，同时实现对网络策略的管理和不同协议的多级维护。第二章 网络方案建议及设计2.1. 设计思路校园网络的建设存在两种建设思路：路由式网络和交换式网络。路由式网络，一般其核心是由高、中端路由器构成的；而交换式网络，主要是通过三层交换机来构建。考虑到校园网络的可靠性、安全性、简单管理等要求，网络架构设计尽量简单，首先每栋楼宇内部每个楼层都设计有12个IDF弱电间，同时我们考虑到校园网络架构对可靠性、安全性的要求，针对于学生、教员、监控安保设备网等对网络的不同需求，结合
12、当前整个校园网网络发展的方向，我们建议整个网络结构首先划分为两个层次，业务接入层和业务控制层，业务接入层由接入层交换设备与汇聚层交换设备完成，业务控制层可以通过核心交换机、业务服务器、路由器或者防火墙等设备来完成，形成一张可扩展可伸缩，兼顾可靠性、安全性、业务可发展以及网络结构的一致性和简单性，网络互联物理架构采用三层结构，网络业务层采用扁平化架构，即业务控制层和业务接入层。2.2. 网络架构总体设计概览网络结构就像是建筑的根基。根基不好，则整个建筑不稳。网的优劣，将影响网络的各个方面，譬如安全、维护、管理等等。过去的网络，由于受到设备能力的限制素，网络结构的设计，往往根据设备来设计网络。而今
13、天的网络，我们则应该根据应用，根据是否更具备扩展性、是否更安全，是否更易于维护和管理来考虑。校园网络架构，根据业务和功能可以划分为业务控制层即核心层以及业务接入层即汇聚和接入层。物理上的连接方式仍然是三层架构，因为校园网络规模和楼宇比较分散，需要将接入层交换机归类按楼宇或地域进行集中汇聚，然后汇聚层再上联到核心层，这样既可以节约核心层交换机的端口，同时也可以理清网络物理架构，减轻核心设备的压力和成本开支。当然现在的扁平化两层架构和传统的三层架构其实从其根本上没有什么冲突，传统的三层将业务终结到核心或者汇聚层，而现在技术发展到今天，核心网络设备的功能和性能越来越强大足够承担核心和汇聚统一的功能，
14、因此将原有传统的核心和汇聚组合成业务控制层，减少网络层次结构更加清晰化，形成面向未来的扁平化两层架构，其扁平化的管理及安全控制相比较传统的三层会更加简单高效易于管理。综合来说业务层面扁平化是它带给用户的不仅仅是技术的先进性，还有对未来网络扩展性和经济性的考虑，更加有利于网络的全面完善的业务支持能力、提高网络处理性能和效率，提升网络整体的可靠性和管理维护的便利性。物理结构三层连接方式，接入、汇聚、核心，三层网络架构更清晰，成熟。参考物理三层网络架构设计网络拓扑概览如下图：2.3. 校园网络架构设计说明2.3.1. 网络物理结构互联设计说明校园网网络物理互联架构设计采用三层网络结构。校园网核心层采
15、用两台高性能模块发交换机，提供整个校园网互联互通，运行三层路由协议，比如OSPF等，核心交换机配置冗余引擎，冗余转发，冗余电源以及散热系统。核心交换机提供丰富且高密度的千兆、万兆端口，用于连接服务器、汇聚或者接入层交换机。核心交换机能够支持跨机箱端口聚合能力，可以支持针对面向于核心交换机的外围网络设备进行跨机箱的端口聚合，提供高速、冗余的链路能力。校园网汇聚层交换机主要用于在楼宇接入层集中汇聚上联到核心，下联到IDF接入层交换机，楼宇汇聚交换机可以支持并提供丰富的千兆、万兆端口，并且支持三层高级路由协议以及冗余电源系统。汇聚层交换机除具备基本的互联互通功能以外还需要能够支持主流的SDN技术，利用SDN技术开展一些传统交换机不能尝试的功能以提高汇聚层交换机的价值。汇聚层交换机需要具备虚拟化/堆叠能力，能够支持本地和远程虚拟化，通过虚拟化技术可以将园区网中多台汇聚层交换机形成一张汇聚环网，提供跨设备的端口聚合连接核心交换机和接入层交换机，汇聚环网同时还可以保证网络架构的冗余性以及
