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1、中小园区网络设计与实现摘要本文从秦皇岛某学校的校园的基本需求着手，分析其学校各楼用户需求，得出网络设计的思路和解决方法，完成了网络的组建和规划方案的详细设计。本方案设计量体而行的从实用、扩展、安全等多方面考虑，详细分析了现有网络的特性和网络的发展趋势，利用当今流行交换以太网技术的同时，考虑了将来园区网络业务拓展和网络应用的并行发展与扩充，为该学校设计了一套合理可行的网络解决方案。关键词：千兆以太网；校园网；VLAN；RIP 目 录摘要 1目录 2前言 3第1章 项目背景、建设目标及设计原则51.1项目背景51.2建设目标51.3设计原则6第2章 需求分析72.1环境介绍7图书馆7教学楼8宿舍楼
2、9实验楼92.2学校用户需求分析表102.3网络要求12第3章 系统设计方案概述133.1设计思路133.2综合布线153.3 VLAN及IP划分173.4路由设置233.5 测试网络的通畅24第4章 局域网的安全管理25第5章 总结27参考文献28前言随着现代科学技术的飞速发展,全球信息化浪潮已经迅速延伸至国防、科研、经济等各个领域,也不可避免的改变着传统的教育方式。信息和信息教育相结合毫无疑问成为当今世界教育改革和发展中极其重要的部分,而当前蓬勃发展的以计算机和网络为主导的现代信息技术则是教育现代化必不可少的技术基础。目前流行的局域网、城域网技术主要包括以太网、快速以太网、ATM（异步传输
3、模式）、FDDI、CDDI、千兆以太网等。在这些技术中，千兆以太网以其在局域网领域中支持高带宽、多传输介质、多种服务、保证QoS等特点正逐渐占据主流位置。以太网（IEEE标准）是最常用的局域网组网方式。以太网使用双绞线作为传输媒介。在没有中继的情况下，最远可以覆盖200米的范围。最普及的以太网类型数据传输速率为100Mb/s，更新的标准则支持100Mb/s和10000Mb/s的速率。其他主要的局域网类型有令牌环（Token Ring,IBM所创，之后申请为IEEE802.5标准）和FDDI（光纤分布数字接口，IEEE802.8）.令牌环网络采用同轴电缆作为传输媒介，具有更好的抗干扰性；但是网络
4、结构不能很容易的改变。FDDI采用光纤传输，网络带宽大，适于用作连接多个局域网的主干网。近两年来，随着802.11标准的制定，无线局域网的应用大为普及。这一标准采用2.4GHz和5.8GHz的频段，数据传输速度可以达到11Mb/s和54Mb/s，覆盖范围为100米。局域网标准定义了传输媒介、编码和介质访问等底层（一二层）功能。要使数据通过复杂的网络结构传输到达目的地，还需要具有寻址、路由和流量控制等功能的网络协议的支持。TCP/IP（传输控制协议/互联网络协议）是最普遍使用的局域网网络协议。它也是互联网所使用的网络协议。其他常用的局域网协议包括，IPX、AppleTalk等。校园网是指利用网络
5、设备、通信介质和适宜的组网技术与协议及各类网络系统管理软件和应用软件，将校园内计算机和各类终端有机地集成在一起，并用于教学、科研、学校管理、信息资源共享和远程教学等方面工作的计算机局域网系统。校园网的概念最初是以硬件集成为主，校园网只是一个硬件平台。到了第二阶段，有提出了以教学应用软件集成为主的“软件建网”的校园网概念，这也是当今大多数校园网所采用的模式。校园网由硬件、软件这两部分共同组成其中，硬件是基础，是校园网的载体，没有硬件的支持，根本无法谈及校园网；软件是应用，是建设校园网的根本需求体现。就像普通的PC一样，建立在硬件上面的系统软件、应用软件让我们有了利用计算机的可能。校园网是为学校教
6、师、学生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。校园网应为学校教学科研提供先进的信息化教学环境。这就要求校园网是一个宽带、具有交互功能很强的局域网络。多媒体教学、网络教学、教师电子备课、办公等等都需要通过网络运行工作。概括地讲，校园网是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。首先，校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境。这就要求：校园网是一个宽带、具有交互功能和专业性很强的局域网。多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等，都可以在该网络是运行。如果一所学校包括多个专业学科（或多个系），也可以形成多个局域网，并通过有线
7、或无线方式和连接起来。第1章 项目背景、建设目标及设计原则1.1项目背景某学校坐落在风景秀丽的海滨城市秦皇岛，毗邻渤海，人文与学习环境俱佳。学院占地面积14万平方米，建筑面积近9万平方米，学校现设有图书馆,教学楼、实验楼、学生宿舍楼2栋等有5栋建筑,共计使用计算机1140台。在教育教学过程中使用了多媒体教学，但是在办公教学在此次校园网建设之前这些计算机之间只有小范围的局部连接，尚不成规模。随着多媒体教育教学的发展，师生们对互联网教学和资源共享频的需求逐渐增多，而原有的连接基础无法将这种需求转化为现实。 1.2建设目标以教学、科研、行政管理、决策及办公的自动化为目标,将全校各种型号的计算机、各种
8、标准的子网互联,使信息得到共享. 集通讯技术与计算机网络技术、数据传输与多媒体传输为一体的“信息高速公路”,建成一个先进、高速、现代化的校园网络. 为全校师生员工提供一个功能完善的教学、科研、管理的数字化应用平台.并使校园计算机网络进一步实用化,必将对提高教学、科研和管理水平起到巨大的推动作用。1.3设计原则A.实用性实用性是校园网设计的第一原则. 系统设计既要适应当前业务需求,又要适应今后发展的需要. 网络系统适应异构联网,外设的选用应考虑适应不同的机种,系统的集成应具备与异种数据库的接口和互访功能,提供多种与外界数据源交换的渠道,实现数据转换、传递、转储等功能.B.先进性系统设计符合国际标
9、准,具有良好的可扩充性和可替换性,为今后提供一个稳定的运行平台. 因此要求设计的网络系统应具有先进的技术性,采用的网络技术要反映当前世界的发展潮流,且有良好的应用先例.C.开放性校园网的设计即要考虑当前的实际需要,也要对今后的设备、技术更新和用户新的要求实现开放,提高系统的适应能力,延长系统的生存期. 即在网络硬环境上,主干应采用先进的网络交换技术及设备.随着时间的推移和技术的进步,现有设备将来可降级使用,新设备可以方便地安装,即系统应具有主干升级、规模扩大、传输能力提高等多方面的平滑扩充能力;保证系统环境的标准性和可操作性;软件选型用先进的系统软件和目前较理想的面向对象的开发工具,便于提高开
10、发效率和进行二次开发等.D.可靠性设备的硬件以及操作系统应具有很好的安全机制,设备能够在正常环境下稳定地运行,且在运行中可自动实现设备的相互替换,而不影响前台的应用. 系统必须安全可靠,配置网络时应考虑全校网络系统的安全.E.可管理性随着网络规模和复杂性的增大,网络管理必然成为校园网不可缺少的重要部分,应对网络用户、数据资料、网络安全、系统应用等实施有效管理,所有入网设备都应具有可管理性.第2章 需求分析2.1环境介绍学院占地面积14万平方米，建筑面积近9万平方米，学校现设有图书馆,教学楼、实验楼、学生宿舍楼2栋等，共有5栋建筑,共计使用计算机1140台。图书馆图书馆共5层，其中1层为大厅、传
11、达室、待编室、采编室、期刊阅览室、社科书库（包括借书处、还书处）。传达室、待编室、采编室、期刊阅览室各设5个接口，社科书库的借书处3台电脑，还书处3台电脑，共计26台电脑。图书馆2层为馆长办公室，副馆长办公室、会议室，培训室，教材书库（包括借书处、还书处），参考书阅览室。馆长办公室，副馆长办公室、会议室，培训室各设2个接口，参考书阅览室需要4台电脑，教材书库的借书3台电脑，还书处3台电脑，共计18个接口。图书馆3层为文学书库（包括借书处和还书处）、检修室、配电室、电子设备间，电子阅览室，办公室。文学书库的借书处和还书处各需要3台电脑，办公室设有5台电脑，电子阅览室有120台电脑，供学生查询资料
12、。检修室、配电室、电子设备间不需要设电脑，电子设备间为整个校园网的核心机房，存放核心交换机及图书馆的各层交换机。3层共计131台电脑。图书馆4层为教师阅览室、学生自习室、广播室、藏书库、办公室等。其中教师阅览室设4个借口，学生自习室无接口，广播室5个接口，藏书库2个接口，办公室5个接口，共计16个接口。图书馆5层为学校领导办公室，包括校长办公室、副校长办公室，党委书记办公室、招生办、就业办、档案室、教务处、人事处、财务处、后勤处、宣传处、会议室等。其中校长办公室、副校长办公室，党委书记办公室和会议室各设2个接口，其他各办公室各设4个接口，共计40个接口。综上所述，图书馆1层和5层分别需要一个4
13、8口交换机，4层和2层分别需要24口交换机，3层的学生电子阅览室需要3个48口交换机，3层的办公室与一层的办公室共用一台48口交换机。教学楼教学楼共6层，每层分南北两面，中间为楼道。一层平面图如下图楼梯103115教室101电梯117117131教室楼梯楼 道 楼 道104116教室102电梯116116132教室 教学楼 一层平面图 图1一层101，102，117，116为4个休息室，每个休息室设2个接口，教室32个，每个教室设一个接口，一层共计40个接口。其他楼层的设计与一层相同，即其他楼层，每层均设40个接口。按此计算，教学楼共需要6个48口交换机和一个核心交换机。同时，占用一层的101休息室来做设备间，存放机柜。宿舍楼宿舍楼有两栋，男生一栋，女生一栋，两栋楼的格局完全相同。宿舍楼高6层，一层平面图如下：103109101楼梯110118楼道 楼道厕所102108楼梯111117厕所宿舍楼一层平面图 图2一层宿舍楼有18个房间，101为传达室，其他为学生宿舍，每个房间有2个接口， 一层共有36个接口，按此计算每一层需要一个48口交换机。两栋宿舍楼共需要12个48口交换机。2.1.4 实验楼实验楼有5层，1层为各专业教师和辅导员的办公室，平面图为：101109楼梯116118楼道
