校园局域网规划设计毕业设计.doc
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1、目录摘 要1前 言2第1章 绪论31.1 校园局域网概述31.2 组建校园局域网的必要性3第2章 需求分析52.1需求概况52.2 层次化需求分析5第3章 校园网整体设计63.1 设备清单63.2 拓扑结构63.3 Vlan及IP地址规划8第4章 结构化综合布线系统设计94.1 结构化综合布线系统综述94.2结构化布线系统子系统划分94.3 综合布线的建设规范:104.4 布线系统设计原则114.5 布线系统的详细设计124.6 注意事项17第5章 交换机配置185.1 访问层交换服务的实现配置访问层交换机185.2 分布层交换机服务的实现配置分布层交换机225.3 核心交换机服务的实现配置核
2、心层交换机25第6章 路由器配置286.1 配置接入路由器router基本参数286.2 配置router的路由功能286.3 对外屏蔽SNMP286.4 对外屏蔽远程登录协议telnet286.5 对外屏蔽其它不安全的协议或服务296.6 保护路由器自身安全29第7章 系统测试307.1 测试内容307.2 相关测试及诊断命令30结束语32致 谢33参考文献34校园局域网络的规划设计摘 要随着Internet技术的发展,网络技术已经广泛地运用到各个技术领域和整个社会的各个方面。校园网是学校重要的教学设施和对外宣传的窗口,是实现学校教学手段现代化、教学管理科学化、公共服务信息化的重要前提和基础
3、,是学校提高师生素质,实现素质教育的重要手段.加强校园网络建设是高校面向二十一世纪现代化建设的迫切需要。许多学校都已建成或正在建设自己的校园网络。本设计以无锡科技职业学院(以下简称科院)的校园格局及信息化应用为参考,阐述了中小型规模局域网过程, 从局域网介质访问方式与网络拓扑结构设计、内部连接与外网连接设计角度,着重介绍企业局域网的组建过程的分析设计、规划、布线、硬件的配置、子网划分与子网掩码设置等问题。就校园网络的总体规划进行了可行性的论证,并可作为其他校园网络建设的一个方案。关键词:校园局域网网,信息系统,结构化布线,信息化前 言网络规划是为将要建立实施的网络系统提出一整套完整的设计方案,
4、满足用户提出的建网目的。在进行网络规划时,应首先建立“系统”概念。建设网络系统需要专门的设计人员,按照系统工程的方法进行统一规划设计。在规划时,对建立一个什么形式,多大规模,具有哪些功能的网络等问题作出全面科学的论证,并对建网所需的人力、物力、财力投入等做出总体的规划。从局域网介质访问方式与网络拓扑结构设计、内部连接与外网连接设计角度,着重介绍企业局域网的组建过程的分析设计、规划、布线、硬件的配置、子网划分与子网掩码设置等问题。校园网是学校重要的教学设施和对外宣传的窗口,是实现学校教学手段现代化、教学管理科学化、公共服务信息化的重要前提和基础,是学校提高师生素质,实现素质教育的重要手段.加强校
5、园网络建设是高校面向二十一世纪现代化建设的迫切需要。第1章 绪论1.1 校园局域网概述校园网建设是每个学校的重要部分,而且对每个学校都不是一件容易的事情,都要经过周密的论证、谨慎的决策和紧张的施工。作为校园网,需要连接多少个节点,怎样利用网络设备使得分布在不同地理位置的节点连接到一个统一的网络中来,怎样使得整个网络中的节点相互连通,这些问题仅仅是校园网需要解决问题中的一部分。从某种意义上讲,校园网的建设绝不仅仅只是涉及到技术问题,而是会引深到更深的层次,也就是说信息技术所带来的一场革命会彻底改变我们的生活方式和工作方式。所以校园网建设的原则应该是:先进性,先进的设计思想、网络结构、开发工具,采
6、用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品;实用性,建网时应考虑利用和保护现有的资源、充分发挥设备效益;开放性,系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组建和开放用户接口,以利于网络的维护、扩展升级及与外界信息的沟通;灵活性,采用积木式模块组合和结构化设计,使系统配置灵活,满足学校逐步到位的建网原则,使网络具有强大的可增长性;可靠性,具有容错功能,管理、维护方便。对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析,确保系统运行可靠,经济性,投资合理,有良好的性能价格比。1.2 组建校园局域网的必要性在当今社会里,也许没有哪一种技术能象Internet这样对我们的工作方式、生活方式和学
7、习方式带来如此迅猛而强烈的影响。作为生产知识和人才产品的“工厂”,学校更加直接地受到了Internet的冲击。知识和人才是教育的最终产品,其原材料则是信息。我们不难理解,“信息原材料”的获取将直接影响“最终产品”的质量。在Internet时代,学校的教学将发生根本性的变革,这些变革体现在:1、教育向社会延伸:Internet将是一个“推倒围墙”的时代,学校办学将不再是招生入学、课堂授课的传统模式,网上教育将教室延伸到各种公共场所、企事业单位和家庭,求学者足不出户即可选择感兴趣的学校和专业学习。2、专业化:在网络环境里,教学面临的竞争是全球性的,学生选择课程的目的性更加明确,动因将来自于课程应用
8、的针对性、教学内容的新颖性、教学手段的先进性、教学形式的灵活性。3、时空的非限制性:学生学习将不再象传统教学那样受到教学时间和教学地点的制约,他可以在教师讲课时到课堂上实时听讲,也可以在授课后的任何时间从网上下载课程内容。4、 信息共享:学生的学习、生活将不再如此闭塞,大量有价值的资料和信息可以及时的在全校范围内共享。第2章 需求分析2.1需求概况科院校园网应是一个以宽带IP网为目标的高速交换网络。根据各院系及宿舍、超市等分布情况,为提高网络可靠性及安全性,需要在主干网采用光纤布线。校园网应实现虚拟局域网(VLAN)的功能,以保证全网的良好性能及网络安全性。主干网交换机应具有很高的包交换速度,
9、整个网络应具有高速的三层交换功能。主干网络应该采用成熟的、可靠的千兆位以太网技术作为校园网主干。由于网络的复杂性,为了方便管理,校园网应选用先进的网管软件,建立完善的网络管理体系。网络还应具有良好的扩展性。2.2 层次化需求分析根据校园网的实际需求和投资,做出合理的需求分析如下:1、 核心交换设备要求具有强大的处理能力和良好的安全、可靠性、可扩展性;支持各种成熟技术,未来能平滑升级到万兆。2、分布层交换设备要具备如包过滤策略等复杂的网络计算功能,具有高速的背板速率和第三层转发功能。3、接入层网络设备需要支持基于MAC地址802.1X功能和基于端口802.1X功能,以此保证账号的唯一性;同时,支
10、持mib-II、远程telnet管理。4、整个网络采用基于端口的vlan划分,采用前端后端防火墙安全策略,在前后端防火墙中间部分为DMZ区域,用来放置对外发布的服务器。5、支持标准Radius认证计费,可连接多种接入设备。一方面要求设备支持802.1x认证方式;另一方面又要求系统支持基于时长、流量以及包月的计费模式;从而为学生上网提供完善、灵活、可定制的计费策略。第3章 校园网整体设计3.1 设备清单服务器:IBM System x3650 2台 戴尔PowerEdge R710 8台 磁盘阵列柜:Thecus N4200 2台路由器:CISCO 1841 1台防火墙:CISCO ASA552
11、0-BUN-K9 1台交换机:CISCO WS-C4506-S2+96 2台CISCO WS-C3750G-24TS-S 9台CISCO WS-C2960-24TT-L 150台3.2 拓扑结构本网络采用双星容错结构,主干线路包括核心交换机之间,核心交换机到分布层交换机之间采用光纤布线。核心层设备放在网络中心的机房,分布层设备放置在各学院、各机构的机房。财务系统由于安全级别较高,采用与局域网物理隔离的方式构建独立网络。为了简化设计方案,省略了接入层之后的内容,并且也简化了接入层自身的内容。本方案的整体拓扑详见图3.1图3.1科院校园局域网拓扑图3.3 Vlan及IP地址规划该校园网分为11个子
12、网和一个DMZ区域。其中网络中心、行政楼、图书馆、管理学院、尚德学院、博世学院、外语学院、软服学院使用的是C类地址,对于软服学院,由于计算机数量庞大,实验室使用的计算机并不直接接入校园网,如果需要接入,可以另外的两个子网的ip地址。由于宿舍区计算机数量较多,虽然无需严格的安全隔离,但为了防止广播风暴,现把宿舍区每一栋楼划分为一个子网,并且使用B类地址,如表2.3。组织名Vlan ID地址段网络中心10192.168.1.1192.168.1.254行政楼20192.168.2.1192.168.2.254图书馆30192.168.3.1192.168.3.254管理学院40192.168.4.
13、1192.168.4.254尚德学院50192.168.5.1192.168.5.254博世学院60192.168.6.1192.168.6.254外语学院70192.168.7.1192.168.7.254软服学院80、90、100192.168.8.1192.168.10.254宿舍区1-8栋101-108172.16.1.1172.16.8.254宿舍区9-13栋108-113172.16.9.1172.16.13.254其它网络200192.168.200.1192.168.200.254DMZ区域192.168.18.1192.168.18.254表3.2 Vlan及IP地址规划第4
14、章 结构化综合布线系统设计4.1 结构化综合布线系统综述现代高校的信息传输通道系统(布线系统)已不仅仅要求能支持一般的语音传输,还应能够支持多种计算机网络协议及多种厂商设备的信息互连,可适应各种灵活的、容错的组网方案;同时由于新技术、新产品不断出现,传输线路要能够在若干年里适应发展的需要。因此建立一套能够全面支持各种系统应用如通信网络中心、数据处理中心,本身又具有开放、兼容、可靠性高、实用性强、易于管理、具有先进性、面向未来的综合布线系统,对于现代化建筑是必不可少的。结构化综合布线系统是在传统布线方法上的一次重大革新,其线缆的传输能力百倍于旧的传输线缆,接口模式已成为国际通用的标准,并把旧的各
15、种标准兼容在内。因此用户无需担心目前和日后的系统应用和升级能力。它采取了模块化结构,配置灵活,设备搬迁、扩容都非常方便,从根本上改变了以往建筑物布线的死板、混乱、复杂的状况。在电话、数据、图像通信系统,计算机网络系统等智能子系统中,结构化布线系统是作为传输的基础媒介,通过综合布线系统管理子系统完成对各个应用系统的连接和组网,进行系统的调整和分配。4.2结构化布线系统子系统划分1、 工作区子系统(Work Location) 它是由终端设备连接到信息插座之间的设备组成,包括信息插座、插座盒(或面板)、连接软线、适配器等。2、 水平子系统(Horizontal) 它的功能是将干线子系统线路延伸到用
16、户工作区。水平系统是布置在同一楼层上的,一端接在信息插座上,另一端接在层配间的跳线架上。水平子系统主要采用4对非屏蔽双绞线,它能支持大多数现代通信设备,在某些要求宽带传输时,可采用光纤到桌面的方案。当水平区面积相当大时,在这个区间内可能有一个或多个卫星接线间,水平线除了要端接到设备间之外,还要通过卫星接线间,把终端接到信息出口处。3、垂直子系统(Backbone) 通常它是由主设备间(如计算机房、程控交换机房)至各层管理间。它采用大对数的电缆馈线或光缆,两端分别接在设备间和管理间的跳线架上。4、设备间子系统(Equipment) 它是由设备间的电缆、连续跳线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构
17、成。比较理想的设置是把计算机房、交换机房等设备间设计在同一楼层中,这样既便于管理、又节省投资。当然也可根据建筑物的具体情况设计多个设备间。5、管理子系统(Administration) 它是干线子系统和水平子系统的桥梁,同时又可为同层组网提供条件。其中包括双绞线跳线架、跳线(有快接式跳线和简易跳线之分)。在需要有光纤的布线系统中,还应有光纤跳线架和光纤跳线。当终端设备位置或局域网的结构变化时,只要改变跳线方式即可解决,而不需要重新布线。6、建筑群子系统(Campus) 它是将多个建筑物的数据通信信号连接一体的布线系统。它采用可架空安装或沿地下电缆管道(或直埋)敷设的铜缆和光缆,以及防止电缆的浪
18、涌电压进入建筑的电气保护装置。备注:2007年10月1日,GB50311-2007综合布线系统工程设计规范正式实施。标准规定了综合布线系统由原来的6大子系统完善为7大子系统。增加了进线间子系统(又名出入口子系统)。4.3 综合布线的建设规范:电子计算机机房设计规范(GB5017493)电子计算机机房施工及验收规范(SJ/T3000393)电子计算机场地通用规范(GB/T 2887-2000)计算站场地安全要求(GB936188)计算机机房活动地板技术条件(GB665086)计算机机房用抗静电活动地板技术条件(SJ/10796-1996)建筑内部装修设计防火规范(GB50222-95)室内装饰工
19、程质量规范(QB 1838-93)低压配电设计规范(GB 59954-95)供配电系统设计规范(GB 50052-95)线序T568A:白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕T568B:白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕4.4 布线系统设计原则4.4.1 未来的投资保护在正常使用条件下,新型网络不应该在15年建筑物整修周期内限制系统的升级。经过精心设计的布线系统可以承受超过大多数局域网传输速率1015倍的数据流量。这将允许在不改变布线系统的情况下使用新型网络技术。4.4.2 通用布线系统通用布线系统的主要优点是用户可以利用它将不同厂商的设备接入网络。同时,它也允许用户在同一个布线网络上运行
20、几个独立的系统。比方说用户可以在一个布线系统上建立电话、计算机和环境控制等系统。4.4.3 布线的结构通用布线和海量布线是结构化布线的核心内容,朗讯科技(前身为AT&T)和它的SYSTIMAXSCS解决方案是这方面的先驱。它使用一种开放式结构平台,支持所有的主要专用网络和非专用网络的标准和协议。SYSTIMAXSCS使用UTP电缆和光缆作为传输媒介,采用星形拓扑结构,使用标准插座进行端接。SYSTIMAXSCS使用的电缆类型简单,组成的网络模块化,在不影响用户使用的情况下可以很容易地对网络进行扩展或改变。4.4.4 避免干扰每种有源电子和电气设备都可能产生电磁干扰来破坏网络通信。随着电子设备使
21、用的增加,这个问题也变得越来越突出。在选择电缆和电缆布线的考虑中,如何防止EMI干扰以保护通信也是一个非常关键的问题。4.5 布线系统的详细设计科院校园网为园区网,楼群间子系统采用光缆连接,可提供千兆位的带宽,有充分的扩展余地。垂直子系统则位于高层建筑物的竖井内,可采用多模光缆或大对数双绞线。把管理区子系统并入设备间子系统,集中管理。其它子系统以超5类双绞线为主要传输介质,提供高速、灵活的网络传输系统。对于多幢楼宇,可采用多设备间的方法。分为中心设备间和楼栋设备间部分,中心设备间是整个局域网的控制中心,内设有对外(Internet)对内通信的各种网络设备(交换机、路由器、防火墙、服务器等),中
22、心交换机通过光缆与楼栋设备间的交换设备相连,以保证数据的高速传输。在此设备间放置布线的线架和网络设备,端接楼内来自在各层的主干线缆,并端接连接网络中心的光纤。此布线方案只考虑数据信息点布线,不涉及语音信息点及其设备。4.5.1 布线系统的重要性布线是任何网络系统的关键部件之一,因此必须准备将网络总投资的10%用于这一领域。对高质量的布线和网络设计方面的投资绝对是物有所值。4.5.2 电缆的选择连接在网络中设备类型以及电缆上所承载的通信负载是选择电缆的关键因素。大多数电缆厂商为它们的产品规定了15年的保质期。在这段时间内,变化是不可避免的,同时也是无法准确预测的。惟一的解决方法是设计网络时为满足
23、网络变化和增长的要求而进行相应的规划。本方案考虑到科院网络应用的实际情况,楼宇之间为局域网的主干道,并且都超过100米的距离,因此主要选择多模光纤作为传输介质,对于宿舍区、超市等距离超过5000米的建筑物则选择单模光纤。建筑物内部不同楼层之间数据传输量不是很大,选择大对数双绞线就可以满足需求,并为将来系统扩展提供空间。水平子系统和工作区子系统均采用非屏蔽超五类双绞线。4.5.3 电缆走线电缆厂商给出电缆最小弯曲半径和最大拉力等指标,他们还就诸如热源、EMI干扰源等方面的问题给出相关的参考建议。可以和其他哪些网络共用管线,特别是在有电力电缆分布的地方,EMI问题应特别加以注意。对于电磁影响较大但
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