计算机网络-校园网设计

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1、校园网络设计方案姓 名：学 号：班 级：专 业：指导教师：时 间：20111218贵州大学 计算机科学与信息学院目录1设计目的 32需求分析 33设计原则 44相关原理 55网络设计 65.1 拓扑结构 65.2 设备说明 85.3 布线说明 105.4 IP地址分配106心得体会 117参考文献 121设计目的贵州大学是一所极具现代意识、以现代化教学为特色的综合性大学。为了 更好地发挥计算机及其网络在教学、管理等方面发挥应有的作用，为全校教师、 科研人员、管理人员、学生提供一个先进的计算机网络环境，引入教学、科研、 管理和学习等各个领域，培养熟悉现代化的工作环境和掌握先进的教学、科研、 管理

2、和学习手段的高层次人才。计划在校内建立校园网并与国际互连网(In terne t)相连。根据学校的要求，按照“统一规划、分步实施、讲究实效、 安全可靠”的原则，进行了该大学校园网综合系统设计。建成一个具有高可靠性和开放性的校园网络，它应支持流行的SNMP等网络 管理协议；采用 Internet 上的标准协议-TCP/IP 协议，提供校园内部及面向 全球的WWW服务、FTP服务、NEWS服务、电子邮件服务，实现与国际互联网的 完全接轨；同时它还应具有支持通用大型数据库的功能，支持多种协议，具有 良好的软件支持；采用模块化结构设计，容易升级；还应针对学校的教学特点， 具有一些基本的教学功能，以完成

3、学校的基本教学任务。(正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。)2需求分析一：校园网功能( 1)连接校内所有教学楼、实验室、办公楼中的 PC。( 2)同时支持约 600 用户浏览 Internet。(3)提供丰富的网络服务，实现广泛的软件，硬件资源共享，包括：(A) 提供基本的Internet网络服务功能：如电子邮件、文件传输、远 程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务等。(B) 提供校内各个管理机构的办公自动化。(C) 提供图书，文献查询与检索服务，增强校图书馆信息自动化能 力。(D) 全校共享软件库服务，避免重复投资，发挥最大效益。(E) 提供CAI教学和科研的便利条件。(F) 经广

4、域网接口，提供国内外计算机系统的互连，为国际间的信息交流和科研合作，为学校快速获得最新教学成果及技术合作等创造良好的信 息通路。二：对主机系统的要求主机系统应采用国际上较新的主流技术，并具有良好的向后扩展能力； 主机系统应具有高的可靠性，能长时间连续工作，并有容错措施； 支持通用大型数据库，如 SQL、Oracle 等；具有广泛的软件支持，软件兼容性好，并支持多种传输协议；能与Internet互联，可提供互联网的应用，如WWW浏览服务、FTP文件传输服务、 E-mail 电子邮件服务、 NEWS 新闻组讨论等服务；支持 SNMP 网络管理协议，具有良好的可管理性和可维护性； 三：校园网最终必须

5、是一个集计算机网络技术、多项信息管理、办公自动化和 信息发布等功能于一体的综合信息平台，并能够有效促进现有的管理体制和管 理方法，提高学校办公质量和效率，以促进学校整体教学水平的提高。 3设计原则为了更好完成本次设计方案，要求如下设计原则：(1) 度身定制：对用户的需求进行了定量分析。站在用户的立场上，为用 户“度身定制”出网络方案。本着实用的原则，尽量使用成熟先进的平台软件， 以缩短教学课件的开发周期。(2) 素质教育与先进技术的完美结合：采用先进成熟的技术和分布式的结 构，以便于开发和维护；采用集群解决方案，以保证连续工作；为保证网络速 度而采用高的带宽等，真正实现了“现代化素质教育与 I

6、ntel 先进技术的完美 结合”。(3) 校园网对网络设备的要求：采用Intel全线产品，高性能、高可靠性 和高可用性、可管理性、采用国际统一的标准。（4）可扩展性：考虑现有网络的平滑过度，使学校现有陈旧设备尽量保持 较好的利用价值；选用产品应具有最佳性价比，又要应充分考虑未来可能的应 用，具有高扩展性。4相关原理根据校园网络项目，我们应该充分考虑学校的实际情况，注重设备选型的 性能价格比，采用成熟可靠的技术，为学校设计成一个技术先进、灵活可用、 性能优秀、可升级扩展的校园网络。考虑到学校的中长期发展规划，在网络结 构、网络应用、网络管理、系统性能以及远程教学等各个方面能够适应未来的 发展，最

7、大程度地保护学校的投资。学校借助校园网的建设，可充分利用丰富 的网上应用系统及教学资源，发挥网络资源共享、信息快捷、无地理限制等优 势，真正把现代化管理、教育技术融入学校的日常教育与办公管理当中。学校 校园网具体功能和特点如下：技术先进采用千兆以太网技术，具有高带宽1000Mbps速率的主干，100Mbps到 桌面，运行目前的各种应用系统绰绰有余，还可轻松应付将来一段时间内的应 用要求，且易于升级和扩展，最大限度的保护用户投资； 网络设备选型为国际知名产品，性能稳定可靠、技术先进、产品系列全 及完善的服务保证； 采用支持网络管理的交换设备，足不出户即可管理配置整个网络。网络互联： 提供国际互联

8、网 ISDN 专线接入（或 DDN ），实现与各公共网的连接； 可扩容的远程拨号接入/拨出，共享资源、发布信息等。应用系统及教学 资源丰富； 有综合网络办公系统及各个应用管理系统，实现办公自动化，管理信息 化； 有以 WEB 数据库为中心的综合信息平台，可进行消息发布，招生广告、 形象宣传、课业辅导、教案参考展示、资料查询、邮件服务及远程教学等。运用已学的计算机网络相关知识原理，来完成这次校园网设计。5网络设计一：主干网组网技术通过对千兆位以太网和 ATM 两种技术在性能特点及工程中应用的比较， 可知：千兆位以太网在具有以前 ATM 所有的功能之外，还能提供一个更为综 合性的解决方案；千兆位以

9、太网能完成许多 ATM 的功能，但是有价格低、更 易和 LAN 结构融合的优点。因此，在网络方案的选择上，采用千兆以太网做 为校园网的网络总体结构无论在高带宽、可适应性、可扩展性、高性价比、良 好的管理性和维护性等各方面都是最明智的选择，成为学校校园网完整的、经 济的解决方案。本千兆位以太网设计方案，采用最新的 1000M 交换机作为全网的核心，在 此基础上建立起以 1000M 为主干校园网络。然后根据不同的应用，将校园网分 割为几个以100M交换机为核心的子网。为满足学校与Internet的连接，另设一 子网，将Web服务器，路由器等Web应用设备用防火墙将它们与内部网隔离 开来。以达到保护

10、校内数据的目的。二：协议标准本校园网以 TCP/IP 为主要协议，它是一种事实上的工业标准协议，采用 TCP/IP为网络主要协议，可保证与ChinaNET和Internet保持一致，还可支持 IPX， DECNET 等其它协议。真正实现于国际互联网的无缝连接。从计算机网络通讯的观点来看， TCP/IP 网络实质上可称为 IP 网络，它是 由许多 IP 网关（或称为 IP 路由器）通过若干直接连通的通信线路（点到点通 信）形成一个计算机通信网络。在IP网点上再接入主机，子网便构成一个互联 的计算机网络，这些安装了 TCP/IP的各类计算机间需要通信时，它就不再要求 设置协议转换开关，而且主要的网

11、络服务都可建立在TCP/IP服务器上。5.1 拓扑结构本校园网的主干网络设备的选择初步确定如下（拓扑结构见附图一）。网络建设将采用新型的背板堆叠技术，根据功能区划分由Intel Express 510T交换机 组成4-6个交换机组。适当的分配堆叠数量，提供600个100M交换端口，所 有工作站都通过100M网卡连接到交换机组上，使100M交换到桌面。交换机 组采用 GB2 模块与 Intel Express Gigabit Switch 千兆交换机相连。这样，在交 换机组之间可达到1000M的带宽，而同一交换机组内部可达到最高15Gbps的 带宽。中心计算机房的Web服务器、E-mail服务器

12、、文件服务器、影视服务器 等设备直接与1000M交换机上的100M以太网模块连接。与Internet的连接采用一台Intel Express 9100 Routers路由器，通过DDN 线路与 Internet 相连。容，飙l r泊1T总押艮舟詔在不改变网络技术情况下的扩展方式：随着网络流量的增加，主干网上叩心rllmm序QiJCOCibl处枫巩之川二T4； .主也m I气怙匝和更莎 鬧让同时丈袒諡|_州別的网给心和乂换桝纽1000M 交换机的带宽压力不断提高。这时我们可以采用 Intel Express GigabitSwitch 交换机特有的冗余连接特性，增加一台 1000M 交换机。并在

13、这两个1000M 交换机之间建立多条连接。这样不仅提供了更大的带宽（最高可达32Gbps）,同时又增强了主干网段的连接刚性，还增加了更多的1000M交换端口，为以后增加更多的服务设备提供了良好的扩充余地。5.2 设备说明1 主干交换机主干交换机是指连接服务器及楼与楼之间、层与层之间的数据交换设备。 本校园网工程将分为三期，根据工程三个阶段中网络点成批增加其间伴随着的 使用需求增长，对主干交换机基本设备的选型及其阶段性的扩展需求进行总体 的合理规划。第一期要求连接就达 600 个网络站点，应用对主干服务器的访问及其数据 流量对主干带宽要求很高，通过以上分析，在 INTEL EXPRESS 500

14、 系列百兆 堆叠交换机组的基础上采用世界上目前第一个真正已经投放市场的千兆模块把 百兆交换机组通过光纤相连到 Intel Express Gigabit 千兆交换机上，通过千兆交 换机实现和 WEB 服务器千兆带宽的主干连接。在第二期中，将面临着对主干带宽的更高要求，将使用 2 台千兆交换机通 过 4GB 高速通道来实现千兆交换机冗余连接，使网络主干带宽比第一期增长一 倍。2 接入交换机采用交换机而不使用共享式集线器到桌面是由于学校实际使用情况是主要 表现在集中突发性，即学生同时使用同一软件的情况比较多，如果使用共享到 桌面，网络就会产生拥阻而影响速度，因此在校园网中应使用百兆交换到桌面。 在

15、十兆与百兆交换机中应选择百兆交换，因为 10 兆虽然在目前校园网络使用中 刚刚能达到要求，但是已经不适应功能越来越强的计算机与新的应用软件的发 展，更不适应更快的计算机通讯产品的要求，将成为它们之间最大的瓶颈。因此采用 Intel Express 510T Switches 作为校园网工作组级接入交换机，直 接连接学生站点。通过Intel先进的、独特的堆叠背板技术（SST）将第一期的 600个站点分成若干个网段，即3-6个510T交换机堆叠在一起的独立组群，这 样就在每个交换组中最多 144 个站点提供高达 15Gb 的带宽，因此形成的交换 网络就能够满足不断增长的流量需求。另外还通过虚网技术，使每个教室或每个年级之间的互访得到有效的管理 和控制，提高网络的安全性。以合理价格实现工作组与终端设备的 100Mbps 连接的可扩展交换器， IntelExpress 510T 是将专用快速以太网式的性能扩展到整个网络的理想选择，它可 使用户的终端设备服务器及其它网络设施享受这种高性能的解决方案。这种高 性能的解决方案可随网络的成长而自由地扩展。3 服务器网卡在一期工程中，建议学校在 Internet 应用教学中，采用定期下载，内部浏 览的原则，因此WEB服务器是学校内部Intranet浏览和连接Internet服务器， 学生站点