校园网规划与设计 毕业论文.doc
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1、毕 业 论 文课 题: 校园网规划与设计 班 级: 网络101 姓 名: 龙会松 指导教师: 薛志良 完成日期: 2012年 12月 30日 摘要校园计算机网络的建设已成为学校建设中,上档次、上规模的一个重要标志。目前在各高等院校甚至在很多中学都已建立了自己的校园网,一些学校已开始将网络节点延伸至学生寝室,即将校园网面向学生全面开放,使得学校校园网真正在教学科研及管理等各方面起到重要的作用。近年来中国大步跨入了信息化社会,校园网是Intranet/Interner技术在教育机构的一个应用。它是指在学校范围内,在一定的教育思想和理论指导下,为学校教学,科研和管理等教育提供资源共享,信息交流和协同
2、工作的计算机网络。校园网是基于Intranet/Interner技术发展起来的,在功能应用上和Internet大体上相同,都能够实现以下的功能:Wed信息发布和获取、目录服务、电子邮件、安全性管理、广域网络互联、文件、打印共享和网络管理等。因此每个校园网的设计、建设都要经过周密的论证、谨慎的决策和紧张的施工。现在就某学院重新进行网络设计,涉及主要有以下方面到综合布线、无线网辅助有线网的设计、网络设备的选型、vlan的划分、交换机的配置等等。从实用的角度出发,依拓网络拓扑结构,对学园网络规划与设计进行了深入的分析,本文主要对校园网的网格设备的选型、vlan的划分和交换机的配置以及综合布线等四个方
3、面展开分析。关键词:校园网;vlan划分;交换机的配置;网络设备选型 目录第1章 校园网概述1第2章 校园网的需求分析32.1需求分析32.2网络层次分析3第3章 校园网设计方案53.1总体设计方案53.2 网络设备选型53.3信息点的分析73.4校园网拓扑结构设计83.5 IP地址分配与VLAN的划分8第4章 交换机模块设计104.1接入层交换机的配置104.2汇聚层交换机的配置124.3核心层交换机的配置14第5章 广域网接入模块配置175.1配置边界路由器的基本参数175.2配置边界路由器的各接口参数175.3配置边界路由器的路由功能185.4配置边界路由器上的NAT185.5配置边界路
4、由器上的访问控制列表195.6配置身份认证205.7防火墙的介绍21第6章 服务器群设计236.1 DNS服务器236.2 WEB服务器246.3文件传输服务(FTP)256.4 DHCP服务器26第7章 系统测试277.1 WEB服务器测试277.2 FTP服务器测试277.3 DHCP服务器测试27课程设计总结29参考文献30第1章 校园网概述Internet技术的发展,推动人们从各个角度去研究计算机网络,以使之在各个领域得到广泛、成功的应用。校园网的概念是指大、中、小学教育单位的网络,它以应用为目的,基于Internet/Intranet技术的计算机网络和它的使用者以及相关规章制度的集合
5、。校园网是利用网络设备、通信介质和适宜的组网技术与协议以及各类系统管理软件和应用软件,将校园内计算机、计算机教室和各种终端设备有机地集成在一起,并用于教学、教科研、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络系统。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。校园网建设的必要性:在我国,学校是处于影响整个社会深刻变革的中心地位,所以是否在学校采用最先进的信息和传播技术是一个有决定性意义的问题。随着计算机多媒体和网络技术的不断发展与普及,校园网信息系统的建设,是非常必要的,也是可行的。主要表现在:1、当前校园网信息系统已经发展到了与校际互联、国际互联、静态资源共享
6、、动态信息发布、远程教学和协作工作的阶段,发展对学校教育现代化的建设提出了越来越高的要求。2、教育信息量的不断增多,使各级各类学校、家庭和教育管理部门对教育信息计算机管理和教育信息服务的要求越来越强烈。个人是否具有获得信息和处理信息的能力对于能否成功进入职业界和融入社会都是个决定性的因素,因此学校应该培养所有学生具有驾驭和掌握这种技术的能力。另一方面,信息技术在作为青少年教育工具的同时也向青少年提供了前所未有的机会。新技术提供的机会以及它们在教学方面具有的优势都是很多的,特别是计算机和多媒体系统的使用有助于个人化的道路,每个学生在个人的学习道路上都可以按照自己的速度发展。3、我国各级教育研究部
7、门、软件开发单位、教学设备供应商和各级学校不断开发提供了各种在网络上运。行的软件及多媒体系统,并且越来越形象化、实用化,迫切需要网络环境。4、现代教育改革的需要。在校园网中将计算机引入教学各个环节,从而引起了教学方法、教学手段、教学工具的重大革新。对提高教学质量,推动我国教育现代化的发展起着不可估量的作用。网络又为学校的管理者和老师提供了获取资源、协同工作的有效途径。毫无疑问,校园网是学校提高管理水平、工作效率、改善教学质量的有力手段,是解决信息时代教育问题的基本工具。5、我们认为,随着时代的进步、科技的发展,在现代化信息技术管理上,学校将面临新的挑战。为了提高学校自身的现代化管理水平,丰富教
8、学方法和手段,提高工作效率,及时掌握各种相关信息,提高处理各种业务及突发事件的能力,加强管理,拥有现代化信息技术手段,利用计算机网络与通信技术,全面、迅速、准确地掌握信息,已成为学校内部管理和教学业务处理的迫切需要。第2章 校园网的需求分析2.1需求分析作为校园网建设,不但要满足现有的校园网需求,而且要考虑到将来的整体需求,因而要从下面几个方面来考虑校园网建设的整体需求:1、网上数据流特点:大学校园网具有网络互联的广泛性和使用多样性等特点,广播包将对数据流产生较大的影响,校园网的数据并发性,一般是呈现波峰波谷的,绝大多数情况下,存在高并发性访问的因素,除了周末或者夜间学生晚自修之后的时间,某些
9、特殊的应用也有可能对负荷有突发要求,如使用空间数据,大范围数据搜索,视频方面的应用等,这些突发的负荷有相当一部分转移到应用设备上。这些流量的转移对于网络设备提出了较高的要求,必须要求核心(汇聚)设备均支持万兆技术。2、校园网主干需要的数据流量:网络主干流量的是基于业务工作在网上展开的情况分析,实际上对网络流量的需求是逐步提升的,特别是要协同体系出现后,干道的流量会大量的增加。考虑到信息点同时在线的收敛比,本网络已经具备极高的伸缩能力,以满足其很强的扩展性要求。3、网络流量分析:根据的业务,每位学生主要需求占用的带宽为:视频流、数据、语音、图形、等。考虑应用上某些并发的排斥特点,以及网络应用环境
10、对通畅性的要求,一般每位学生占用的平均实际网络带宽约为1M左右即可以完全满足以上需求,在满足网络在有收敛比的情况下的带宽要求;这就要求汇聚、核心设备均具备万兆智能能力。2.2网络层次分析1、核心层需求分析在校园网核心层设备担负着连接各个汇聚设备的工作,同时通过设备的互联,将分布在各物理位置的区域网络连接在一起形成一套完整的网络。核心层设备担负着整个网络的流量。骨干设备和链路的稳定性将直接影响整个网络的可靠运行。由于骨干设备在网络核心层中,需要高性能、冗余备份,所以采用链路聚合技术。完成网络骨干层高速数据交换、转发以及稳定性的要求。骨干网络性能是整个网络良好运行的基础,设计中必须保障网络及设备的
11、高吞吐能力,保证各种业务的高质量传输,才能使网络不成为业务开展的瓶颈。2、汇聚层分析(1) 高速运送区域流量,主要工作是交换区域数据包。(2) 高可靠性及冗余性。(3) 提供故障隔离。(4) 较少的时延和好的可管理性。(5) 良好的路由交换能力。(6) 良好的区域汇聚能力。(7) 良好的万兆能力。要求汇聚设备必须是纯千兆的高性能交换机;在校园网中汇聚设备担负着网络接入层和骨干设备的连接,网络汇聚层有着承上启下的重要任务。汇聚设备不但要完成接入层的链路汇聚和流量汇聚还要完成本地数据的交换以及接入和骨干之间的数据转发。作为骨干层的入口和接入层的出口,汇聚层的身份如同关卡。为保证整个网络良好运行在汇
12、聚层同样需要高性能、关键部件冗余等特性。3、接入层分析接入层在整个网络的边缘,学生通过接入设备接入网络。为保证整个网络安全高效的运行,作为网络的入口接入设备的智能识别是一项重要的功能。第3章 校园网设计方案3.1总体设计方案1、设计目标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、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
13、学功能,以完成学校的基本教学任务。2、设置原则(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Intel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
14、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。3.2 网络设备选型网络设备的选型是网络运行性能和售后服务的关键,对于设备选型基于以下几点考虑:首先,网络中心的中心设备,承担着整个网络性能好坏的关键,我建议选用比较高档的中心设备,既能保证满足服务的需要,不会出现广播风暴或通信瓶颈问题;又能保证几年之内设备不会过时。其次,选择品牌时考虑比较多的是:生产厂商的可靠性和稳定性、技术领先性和成熟性、设备的完整系列性、设备的可升级性、是否具备完善的售后服务体系来支持用户的应用、是否为主流产品(这将决定用户接收产品熟悉产品的成本和产品的通用性)、在国内是否有比较完备的
15、备件库和维护维修能力、其安全性是否适合用户的要求。在本方案中,使用的是锐捷的网络产品作为网络的中心交换、路由和分支交换设备,下面介绍产品:1、 锐捷RG-R3642 路由器: 采用模块化设计,提供了多个网络/语音模块插槽,支持种类丰富、功能齐全、高密度的网络/语音模块,可实现更多的组合应用。支持IPv4/IPv6,VoIP特性等,提供丰富的备份方案及QoS特性;硬件采用模块化结构,具有更高的处理能力和更大的接入密度。远远高于业界同等档次的产品如表3-1所示。表3-1 路由器选型设备名称路由器类型商家报价局域网接口网络认证标准锐捷RG-R3642模块化路由器21890至22606 元2个10/1
16、00M快速以太网口PAP, CHAP, AAA, Radius2、 锐捷 RG-S3760-24 核心层交换机:为大型网络汇聚和中型网络核心提供了IPv4/IPv6的多层交换、端到端的服务RG-S3760系列交换机硬件支持IPv4/IPv6双协议栈多层线速交换和功能特性,为IPv6网络之间的通信提供了丰富的Tunnel技术,并提供了丰富而完善的路由协议,以适合大型网络多种路由和多业务的需要如表3-2所示。表3-2 核心层交换机选型设备名称应用类型商家报价背板带宽(Gbps)传输速率(Mbps)固定端口数锐捷 RG-S3760-24工作组交换机25000元至27000元37.610/100/10
17、00283、锐捷 STAR-S2126G 汇聚层交换机以极高的性价比为各类型网络提供完善的端到端的QoS服务质量、灵活丰富的安全策略管理和基于策略的网管,最大化满足高速、安全、智能的企业网新需求如表3-3所示。 表3-3 汇聚层交换机选型设备名称应用类型报价背板带宽接口数量插槽数锐捷 STAR-S2126G汇聚层交换机4000元12.8Gbps24个2个4、锐捷 RG-S1824GT 接入层交换机服务于大中型企业网络、校园网络、网吧和宽带社区等多种高速数据传输应用场合RG-S1824GT具有24个10/100/1000Mbps自适应RJ45的交换端口,所有端口可以根据连接的设备,自动将连接速度
18、和工作模式调整到需要的方式,而无须更改网络结构如表3-4所示。表3-4 接入层交换机选型设备名称应用类型传输速率接口数量锐捷 RG-S1824GT接入层交换机10/100/1000Mbps245、在防火墙方面则使用CISCO ASA5505-SEC-BUN-K9 防火墙Cisco ASA 5500 系列在一个平台中有力地提供了多种已经获得市场验证的技术,无论从运营角度还是从经济角度看,都能够为多个地点部署各种安全服务。经过市场验证的安全与VPN功能 - 全特性、高性能的防火墙,入侵防御系统 (IPS), Anti-X和IPSec/SSL VPN 技术提供了强大的应用安全性、基于用户和应用的访问
19、控制、蠕虫与病毒防御、恶意软件防护、内容过滤以及远程用户/站点连接如表3-5所示。表3-5 防火墙选型设备名称商家报价并发连接数网络吞吐量内存容量过滤带宽Cisco ASA 55008000元左右25000150Mbps256MB100Mbps3.3信息点的分析1、信息点分布 经过调查我们学校拥有办公楼2栋,实验楼2栋,图书馆1处,教学楼5栋,学生宿舍楼9栋,网络中心1处如表3-6所示。表3-6 信息点分布大楼楼栋数科室信息点(个)信息点合计(个)办公楼2教务处2075财务处15后勤部22招生就业18实验楼2软件机房415网络机房6计算机应用机房5图书楼1图书室510阅览室5教学楼5教室606
20、0多媒体教室8080宿舍楼9男生公寓8001200女生公寓400网络中心1DMZ区1010总计14503.4校园网拓扑结构设计1、拓扑结构设计根据校园网需求和信息点调查结果绘制出拓扑结构图,如图3-7所示。图3-7 拓扑结构图3.5 IP地址分配与VLAN的划分 1、IP地址的分布根据信息点调研得出IP地址的分布表如表3-8所示。表3-8 IP地址的分布项目子网范围IP地址范围子网掩码内部IP地址172.16.1.0-172.16.200.0172.16.1.1-172.16.200.254255.255.255.0外部IP地址222.246.129.0-202.103.100.0202.10
21、3.100.1-202.103.100.10255.255.255.0DNS210.52.149.2(首选)210.53.31.2(备选)服务器IP172.16.196.0172.16.196.1-172.16.196.5255.255.255.0办公楼IP172.16.2.0-172.16.5.0172.16.2.254-172.16.5.254255.255.255.0实验楼IP172.16.6.0-172.16.8.0172.16.6.254-172.16.8.254255.255.255.0图书楼IP172.16.9.0-172.16.10.0172.16.9.254-172.16.1
22、0.254255.255.255.0教学楼IP172.16.11.0172.16.11.1-172.16.11.254255.255.255.0宿舍楼IP172.16.12.0-172.16.190.0172.16.12.254-172.16.190.254255.255.255.02、VLAN的划分与描述根据学校的应用类型,每个网段都划分了VLAN。分VLAN在一定程度上可以提高网络的安全性,防止网段上无效的广播包的传播,还可以增加网络弹性,并降低成本易于管理VLAN分布如表3-9所示。表3-9 VLAN的划分设备管理IPVLAN 号VLAN 名称RG-S1824GT教务处172.16.2.
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