网络综合课程设计某高中校园网集成项目规划与实施.docx

资源描述

网络综合课程设计某高中校园网集成项目规划与实施.docx

《网络综合课程设计某高中校园网集成项目规划与实施.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络综合课程设计某高中校园网集成项目规划与实施.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

网络综合课程设计某高中校园网集成项目规划与实施.docx

网络综合课程设计某高中校园网集成项目规划与实施

网络综合课程设计--某高中校园网集成项目规划与实施

合肥学院

计算机科学与技术系

课程设计报告

2012～2013学年第二学期

题目

某高中校园网集成项目规划与实施

课程设计名称

网络综合课程设计

专业班级

10级网络工程一班

姓名/学号

指导教师

汪彩梅、李正茂

2013年6月

一、问题分析和任务定义：

园区网的应用背景：

随着信息时代的到来，园区网络已经成为各单位的必要基础设施，通过单位内部的电脑互联，可为员工内部网上办公提供便捷和效率；通过与Internet的互联，可为员工通过网络与外部进行业务联系并获取互联网上的各种服务。

从计算机网络应用角度来看，网络应用系统将向更深和更宽的方向发展，这也相应的影响着未来园区网的发展方向。

首先，Internet信息服务将会得到更大发展。

网上信息浏览、信息交换、资源共享等技术将进一步提高速度、容量及信息的安全性。

其次，远程会议、远程教学、远程医疗、远程购物等应用将逐步从实验室走出，不再只是幻想。

网络多媒体技术的应用也将成为网络发展的热点话题。

总体目标：

在校园网络中，视频、音频、数据集于一身，如果保证不了高带宽、又多种视频、音频、数据流混杂在一起进行传输，就没法对流做出最高优先级和次高优先级及底优先级的分类，这样就不能保证重要业务的畅通，造成网络延迟、服务不可用。

所以要想真正改变网络的效率，更有效的保证应用服务的运营，需要通过端到端的QOS，智能到边缘的方式来保证。

通过智能到边缘，端到端的应用方式，可以减少对网络核心设备的消耗，这样保证了网络的有效畅通。

可以对园区网应用中的，多媒体视频点播服务、数据备份服务、文献传递服务、E-mail服务、数据库服务器等服务。

对不同服务流进行详细的分类，划分优先级，以及尽可能地避免发生拥塞。

同时保证网络的高效运行，充分利用现有的带宽。

在园区网络中，存在多样的网络设备及系统应用环境，并且要考虑在用户迅速增长的今天，考虑到网络设备的可扩展性。

保证在多样网络设备，用户不断增加的环境中，仍能保证网络畅通。

所以万兆骨干网络平台就应具有良好的兼容性和可扩展性，能与当前校园网络无缝衔接，同时预留空间符合当前和以后的信息建设需要和足够的升级空间。

在校园网络建设中存在多用户,多服务的现状。

带来了对网络系统要求具有高效率等，以保证大数据量访问下有效的处理能力。

针对需求设备要能对数据做到分布式处理，这样的分布式处理可以节省主交换引擎的消耗。

使数据在独立的板卡上就能做出对数据的识别，这样比在中央处理器识别要快的多。

并在大量的数据应用，数据传输的过程中，要保证所有硬件设备都可以进行快速的转发，要具备高背板带宽（交换容量），所有端口都能保证线速转发。

这种分布式处理可以极大地提高整体处理能力，保证了网络畅通。

现在的网络环境中稳定可靠是争相谈论的话题，因现在在网络中运行了众多重要应用及服务，是要保证7*24小时不间断的服务。

就要完全能保证网络设备全天后的可用性。

即使在设备出现问题时切换到备用设备的过程中，也要保证较小的延迟，以满足网络应用中的有效畅通的需要。

在校园网络中，对于校园网的安全保障十分重要：

校园网的信息点分布很广，与一般企业网比较，校园网用户的流动性大，信息点存在随意接入使用的问题。

学生及外来不明身份的用户，在校园网中找到任何一个信息点，就可以进入到校园网，可以肆意干扰和破坏校园网网络平台及应用系统的正常运行。

另外校园网的网络安全，还需要考虑与外网及内网不同应用系统之间的安全访问控制。

为了发生安全事件后，能够有效、快捷地处理事故，采用上网审计手段是十分有必要的。

由于当前类似“冲击波、震荡波病毒”的肆虐，一个健壮的网络应该提供必要的手段，禁止特定病毒的传播以及由于病毒造成的流量拥塞。

需求分析：

具体校园网络需求如下：

1、某高中校园有五栋楼，分别是教学楼、学生宿舍、行政楼、实验楼、图书馆。

2、内部网络可以互访，外部网络只可以访问Web服务。

3、要求采用核心、接入架构。

4、内网需要连接Internet（利用NAT技术）

5、行政楼有三个部门，实验楼有两个部门，每个部门单独vlan，并规划好IP地址，教学楼有两百个节点，学生宿舍有400个节点，财务处有40个节点，教导处有50个节点，党办有60个节点，实验室有70个节点，科研室有80个节点，图书馆有200个节点，服务器端有10个节点。

6、终端PC通过DHCP获取IP

7、部署DNS、FTP、DHCP、Web、e-mail服务器，并完成数据库

8、应用服务器和数据库分离，防止应用服务器被攻击后，影响数据库安全。

9、本校园要求基础的安全保护措施，部署防火墙，入侵检测，漏洞扫描。

我们小组共三名成员：

***，***，***。

我们的共有任务：

1.根据给出的背景描述做出详细的需求分析；

2.根据需求完成该项目的整体架构设计,要求画出网络拓扑图；

3、网络基础架构规划与实施：

根据校园业务与管理的要求设计、规划并完成该高中校园网络基础架构部分的工作，深刻理解交换网络架构、部署实施要点，主要把握vlan规划、三层交换、路由与地址转换，远程接入等环节，在项目的实施过程中注重与其它项目任务之间的配合和衔接。

我完成分任务1：

基础服务和应用的建设：

要求采用目前主流的技术完成企业Web、Mail、dns、DHCP、数据库等基础服务的规划与建设，采用合适的技术实现企业内部门户网站。

另外，我用PT搭建了网络拓扑图，并完成了基本功能的配置。

***完成分任务2：

网络安全设计与实施：

根据业务和管理的安全性需求，完成该高中校园网络安全体系设计，部署防火墙、入侵监测、漏洞扫描、防病毒与补丁服务等安全措施，要求完成安全配置基本验证工作。

***完成分任务3：

Windows域的建立与用户管理：

根据校园业务和资源管理的需求，设计并实现Windows域，设计并实施严格的用户管理、资源访问控制策略，要求架设文件和打印服务器，利用组策略完善用户管理，同时利用域为整个项目中vpn等服务提供用户验证。

设计原则：

校园网络系统的建设在实用的前提下，应当在投资保护及长远性方面做适当考虑，在技术上、系统能力上要保持五年左右的先进性。

并且从学校的利益出发，从技术上讲应该采用标准、开放、可扩充的、能与其它厂商产品配套使用的设计。

根据校园网的总体需求，结合对应用系统的考虑，本次网络建设的设计目标是：

高性能、高可靠性、高稳定性、高安全性、易管理的万兆骨干网络平台。

我们遵循以下的原则进行网络设计：

1.实用性和经济性

网络建设应始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则，建设的万兆骨干网络平台，保护用户的投资。

2.先进性和成熟性

网络建设设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。

不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位，保证贵校网络建设的领先地位，采用万兆以太网技术来构建网络主干线路。

3.可靠性和稳定性

在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及保修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间，锐捷网络做为国内知名品牌，网络领导厂商，其产品的可靠性和稳定性是一流的。

为了保证骨干网络平台的健壮性和链路冗余性，建议网络实施时在学校启用千兆备份线路。

在学校启用物理链路冗余机制，保证任何一条线路出现故障后骨干网络平台的可用性。

4.安全性和保密性

在网络设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括端口隔离、路由过滤、防DDoS拒绝服务攻击、防IP扫描、系统安全机制、多种数据访问权限控制等，针对的各种应用，有多种的保护机制，如划分VLAN、ACL、路由过滤等具体技术提升整个网络的安全性。

5.可扩展性和可管理性

由于信息技术和人们对于新技术的需求发展都非常迅速，为了避免不必要的重复投资，我们必须选择具有一定扩展能力的设备，能够保证在网络规模逐渐扩大的时候，不需要增加新的设备，而只需要增加一定数量的模块就行。

最好能够做到在网络技术进一步发展，现有模块不支持新技术的情况下，只需要更换相应模块，而不需要更换整个设备。

为了适应网络结构变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资，实现系统的扩展和维护。

为了便于扩展，对于核心设备必须采用模块化高密度端口的设备，便于将来升级和扩展。

先进的设备必须配合先进的管理和维护方法，才能够发挥最大的作用。

全线采用基于SNMP标准的可网管产品，达到全程网管，降低了人力资源的费用，提高网络的易用性、可管理性，同时又具有很好的可扩充性。

二、任务概要设计：

根据公共任务和我的任务，概要设计如下：

1、一起讨论搭建网络拓扑图；

2、根据拓扑划分vlan以及IP地址的划分；

3、用PT实现部分内容，实现不了的另外用虚拟机或者真机实现；

4、用虚拟机运行windowsserver2003作为服务器，搭建DNS、DHCP、FTP、e-mail、Web服务；

三、详细设计：

1、实施计划

（1）搭建的拓扑图：

图3-1visio搭建的规划图

图3-2实验拓扑图

（2）设计分布:

在本园区网设计中，整个网络分成内网、外网及DMZ三部分分别进行设计。

内网：

在汇聚层之下二层交换机上分为教学楼、学生宿舍、财务处、教导处、党办、实验室、科研室、图书馆。

教学楼：

负责学校日常的教学活动

学生宿舍：

学生居住的地方

财务处：

负责学校的财务工作

教导处：

负责学校的学生的教育工作

党办：

党和团的办公地点

实验室：

老师和学生开展实验的地方

科研室：

老师和学生进行科研的地方

图书馆：

管理图书的工作

外网：

出口路由以外的地方

DMZ区域：

在DMZ区域放置Web服务器，DHCP服务器，FTP服务器，DNS服务器，e-mail服务器。

对内提供Web、DNS、DHCP、FTP、e-mail服务，对外提供Web服务。

（3）主要部署环节:

地址规划

根据园区网设计要求，该企业已在ISP申请了210.102.31.4和210.102.31.5两个公网地址，202.102.31.4主要为内网用户提供NAT使用，202.102.31.5主要为服务器提供地址映射。

校园网要求为全部用户提供安全的网络接入，园区网覆盖企业所有楼宇。

所以公网IP地址是210.102.31.4和210.102.31.5。

企业内部地址为一致的私有地址，在本设计中私网地址为192.168.0.0/24和172.16.0.0/16。

表3-1Vlan的划分

楼宇

节点数

IP地址网段

网关

Vlan

教学楼

200

172.16.1.0/24

172.16.1.254

学生宿舍

400

172.16.2.0/24

172.16.3.0/24

172.16.2.254

172.16.3.254

行政楼

财务处

172.16.4.0/24

172.16.4.254

教导处

172.16.5.0/24

172.16.5.254

党办

172.16.6.0/24

172.16.6.254

实验楼

实验室

172.16.7.0/24

172.16.7.254

科研楼

172.16.8.0/24

172.16.8.254

图书馆

200

172.16.9.0/24

172.16.9.254

服务器

192.168.0.106/24

192.168.0..254

数据库

172.16.31.1

172.16.31.254

路由选择

（1）核心层交换机:

写一条默认路由到网关，把不知道的流量全部交给网关。

（2）网关：

网关连接外网的部分运行RipV2协议，连接内网的部分写两条静态路由，让数据包可以返回给内网，一条静态路由指向内网服务器的私有IP地址，一条指向内网用户的私有IP地址，地址为内网私有地址的交给核心层交换机。

网关上还要加一条默认路由，把未知的流量全部交给ISP。

地址转换主要在网关上实现，对外提供Web服务的私有IP地址用静态NAT映射成202.102.31.4；内网用户如要访问外网，用端口NAT转换成公有地址202.102.31.5。

2、技术方案

（1）vlan的划分

（2）网络地址转换

（3）路由协议及静态路由

（4）访问控制列表

（5）DNS服务器的配置

（6）DHCP服务器的配置

（7）FTP服务器的配置

（8）e-mail服务器的配置

（9）Web服务器的配置

3、设备及线缆选型

核心层交换机：

CISCOWS-C3750G-48PS-E

防火墙：

CISCOASA5520-AIP40-K9

网关：

CISCO3825

服务器：

IBMX3650M2（7947I65）

二层交换机：

CISCOWS-C4948-10GE-E

用户与交换机：

直通线

交换机与三层交换机：

交叉线

三层交换机与出口路由器：

直通线

出口路由器与ISP运营商：

以太网线

4、配置文档

（1）二层交换机配置

以其中一个为例：

Switch（config）#vlan2//创建vlan2

Switch（config-vlan）#namejiaoxuelou//命名为jiaoxuelou

Switch（config）#vlan3//创建vlan3

Switch（config-vlan）#namexueshengsushe//命名为xueshengsushe

Switch（config）#vlan4//创建vlan4

Switch（config-vlan）#namecaiwubu//命名为caiwubu

Switch（config）#vlan5//创建vlan5

Switch（config-vlan）#namejiaodaochu//命名为jiaodaochu

Switch（config）#vlan6//创建vlan6

Switch（config-vlan）#namedangban//命名为dangban

Switch（config）#vlan7//创建vlan7

Switch（config-vlan）#nameshiyanshi//命名为shiyanshi

Switch（config）#vlan8//创建vlan8

Switch（config-vlan）#namekeyanshi//命名为keyanshi

Switch（config）#vlan9//创建vlan9

Switch（config-vlan）#nametushuguan//命名为tushuguan

Switch（config）#vlan10//创建vlan10

Switch（config-vlan）#namefuwuqi//命名为fuwuqi

Switch（config）#interfacef0/1//进入接口f0/1

Switch（config-if）#switchportmodeaccess//接口划为access模式

Switch（config-if）#switchportaccessvlan2//将接口划入vlan2

Switch（config）#interfacef0/2//进入接口f0/2

Switch（config-if）#switchportmodeaccess//接口划为access模式

Switch（config-if）#switchportaccessvlan2//将接口划入vlan2

Switch（config）#interfacef0/3//进入接口f0/3

Switch（config-if）#switchportmodetrunk//接口划为trunk模式

（2）核心层交换机配置

Switch（config）#vlan2//创建vlan2

Switch（config-vlan）#namejiaoxuelou//命名为jiaoxuelou

Switch（config）#vlan3//创建vlan3

Switch（config-vlan）#namexueshengsushe//命名为xueshengsushe

Switch（config）#vlan4//创建vlan4

Switch（config-vlan）#namecaiwubu//命名为caiwubu

Switch（config）#vlan5//创建vlan5

Switch（config-vlan）#namejiaodaochu//命名为jiaodaochu

Switch（config）#vlan6//创建vlan6

Switch（config-vlan）#namedangban//命名为dangban

Switch（config）#vlan7//创建vlan7

Switch（config-vlan）#nameshiyanshi//命名为shiyanshi

Switch（config）#vlan8//创建vlan8

Switch（config-vlan）#namekeyanshi//命名为keyanshi

Switch（config）#vlan9//创建vlan9

Switch（config-vlan）#nametushuguan//命名为tushuguan

Switch（config）#vlan10//创建vlan10

Switch（config-vlan）#namefuwuqi//命名为fuwuqi

Switch（config）#interfacef0/1//进入接口f0/1

Switch（config-if）#switchportmodetrunk//将接口划为trunk模式

Switch（config）#interfacef0/2//进入接口f0/2

Switch（config-if）#switchportmodetrunk//将接口划为trunk模式

Switch（config）#interfacef0/3//进入接口f0/3

Switch（config-if）#switchportmodetrunk//将接口划为trunk模式

Switch（config）#interfacef0/4//进入接口f0/4

Switch（config-if）#switchportmodetrunk//将接口划为trunk模式

Switch（config）#interfacef0/5//进入接口f0/5

Switch（config-if）#switchportmodetrunk//将接口划为trunk模式

Switch（config）#intvlan2//进入vlan2

Switch（config-if）#ipaddress172.16.1.254255.255.255.0//给vlan配地址