校园网设计与实现样本.docx
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校园网设计与实现样本
电子科技大学成都学院
课程论文（设计）
课程题目：
年级,专业：
学生学号：
学生姓名：
指引教师：
4月20日
内容摘要
自1995年中华人民共和国教诲教研网（CERNET）建成后，校园网建设已经进入到一种蓬勃发展阶段。
校园网建成和使用，对于提高教学和科研质量、改进教学和科研条件、加快学校信息化进程，开展多媒体教学与研究以及使教学多余人才、科研多余成果有着十分重要而深远意义。
其重要涉及各种局域网技术思想、网络设计方案、网络拓扑构造、布线系统、Intranet/Internet应用、网络安全，网络系统维护等内容。
各高校及其中小学都在筹办建设校园网，但愿通过校园网建设，改进办学条件，提高教学、科研和管理水平。
校园网建设对于学校来说是一项大工程，必要精心设计、精心施工，做到经济合用，技术先进、开放性能良好、投资强度合理、与国内外网络互联、能长期、稳定运营高性能校园网络。
关健词：
校园网，规划，设计，网络
Abstract
Since1995，ChinaEducationandResearchNetwork（CERNET）followingthecompletionofthecampusnetworkhasenteredaphaseofvigorousdevelopment.Andthecompletionofthecampusnetwork，toimprovethequalityofteachingandresearch，teachingandresearchtoimprovetheconditionsforschoolstospeeduptheprocessofcarryingoutmulti-mediateachingandresearch，andteachingsothatmorepeople，moreresearchresultshaveimportantandfar-reachingSignificance.Themainlocalareanetwork，includingavarietyoftechnicalideas，networkdesign，networktopology，cablingsystem，Intranet/Internetapplications，networksecurity，networkmaintenanceandsoon.Collegesanduniversitiesandprimaryandsecondaryschoolsinpreparationforbuildingthecampusnetwork，andhopesthatthecampusnetworktoimprovetheconditionsforrunningschools，improveteaching，researchandmanagement.Campusnetworkforschoolsisamajorprojectmustbecarefullydesignedandconstructionwork，soaffordable，technologicallyadvanced，opengoodstrengthandreasonableinvestment，domesticandinternationalnetworksandtheInternet，long-term，stableoperationHigh-performancecampusnetwork.
Keywords：
CampusNetwork，theplanning，design，networking
引言
校园网网络建设是一项复杂系统工程，与普通工程相比，它除了具备普通工程特点外，更有其独特之处。
它不但涉及许多技术问题，并且也涉及管理、组织、经费、法律等诸多方面其她问题，因而，必要遵循一定网络系统分析与设计办法。
网络规划重要任务就是对某些指标给出尽量精确分析和评估，涉及需求分析、网络规模、网络构造、网络扩充、网络安全以及外网互联等方面。
对网络工程而言，网络规划并不是最后目，网络规划是为网络工程实行服务，网络工程实行重要办法是系统集成，因而，普通说来，一种完整网络规划应当涉及需求分析、网络系统设计、布线系统设计、应用系统设计和服务系统体系等各种方面内容。
第一章计算机网络
1.1校园网
计算机网络，简朴地说，就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上计算机互连起来集合。
它涉及：
计算机、网络操作系统、传播介质（可以是有形，也可以是无形，如无线网络传播介质就是空气）以及相应应用软件四某些。
计算机网络如按网络组建规模和地区范畴来划分话，可分为局域网（LocalAreaNetwork，LAN）、城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）、广域网（WideAreaNetwork，WAN）。
咱们经惯用到因特网（Internet）属于广域网，校园网属局域网。
将来网络技术将向着使用简朴、高速快捷、多网合一、安全保密方向发展。
1.2校园网建设原则
校园网建设是一项综合性非常强系统工程，它涉及了网络系统总体规划、硬件选型配备、系统管理软件应用以及人员培训等诸多方面。
因而在校园网建设工作中必要解决好实用与发展、建设与管理、使用与培训等关系，从而使校园网建设工作健康稳定地开展。
一方面，校园网建设是一种为学校教诲教学活动长期服务工作，因而在校园网规划建设过程中，必要从学校长远发展规划出发，以服务于教诲为基本点，结合学校当前教诲教学实际需要，做出科学规划布置。
在校园网规划建设中，普通学校应遵循“统一规划、整体设计、分步实行”原则。
另一方面在校园网建设中必要坚持硬件建设与组织管理协调发展原则，在注重硬件建设同步，加强网络组织管理水平，不断开发网络功能，从而充分发挥校园网络功能，提高校园网对学校教诲服务水平。
第二章局域网简介
2.1局域网特点
局域网，是指范畴在几百米到十几公里内办公楼群或校园内计算机互相连接所构成，外部设备和数据库等互相联接起来构成计算机通信网，简称LAN。
美国电气和电子工程师协会（IEEE）局域网原则委员会员会曾提出局域网某些详细特性：
1）局域网在通信距离有一定限制，普通在1~2Km地区范畴内。
例如在一种办公楼内、一种学校等。
2）局域网中经常使用共享信道，即所有计算机都接在同一条电缆上。
采用专用传播媒介来构成网路，传播速率在1兆比特/秒到100兆比特/秒之间或更高。
3）由于连接线路都比较短，中间几乎不会受任何干扰，因此局域网还具备始终一致低误码率。
4）局域网普通是一种单位或部门专用，因此管理起很以便。
此外局域网拓扑构造比较简朴，拓扑构造重要为总线型和环型。
所支持连接计算机数量也是有限（普通在数十台到数百台之间）。
组网时也就相对很容易连接。
它可以通过数据通信网或专用数据电路，与远方局域网、数据库或解决中心相连接，构成一种大范畴信息解决系统。
LAN当前广泛应用于办公室自动化、生产自动化和信息解决系统中。
通过电话线上网adsl宽带上网，上是广域网，就是咱们说互联网。
2.2网络体系构造
网络普通按层或级方式来组织，每一层都建立在它下层之上。
不同网络，层名字、数量、内容和功能都不尽相似。
但是每一层目都是向它上一层提供服务，这一点是相似。
层和合同集合被称为网络体系构造。
作为详细网络体系构造，当前重要和使用广泛网络体构造是TCP/IP体系构造。
TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol,传播控制合同和互连网合同），TCP/IP体系构造是当前应用于Internet网络中体系构造，它是由OSI构造演变来，它没有表达层，只有应用层、传播层，网际层和网络接口层。
2.3网络合同
网络合同是网络上所有设备（网络服务器、计算机及互换机、路由器、防火墙等）之间通信规则集合，它规定了通信时信息必要采用格式和这些格式意义。
在校园局域网上用到重要合同有TCP/IP合同、IPX/SPX合同等等。
一种网络合同至少涉及三要素:
语法，语义，时序。
TCP/IP是一种分层合同，它共被分为个4层次，大概包括近期100个非专有合同，通过这些合同，可以高效和可靠地实现计算机系统之间互连。
TCP/IP合同中核心合同有TCP（传播控制合同）、UDP（顾客数据报合同）和IP（互联网合同）。
第三章校园网建设需求分析
3.1总体设计分析
本设计是为四川信息职业技术学院校园网网络规划设计，为保证学院校园网实用性、先进性、经济性以及可延展性，现按学院整体布局及实际需求，提出校园网综合设计方案。
3.2需求分析
四川信息职业技术学院（本部）校区占地约100亩，既有师生6000余人，既有重要建筑8幢，分别是1号教学楼、2号教学楼、图书综合楼、实训中心、女生公寓、男生公寓、东西楼、食堂。
依照教诲部门关于文献精神，结合学院实际状况，学院信息化建设工作核心目的在于充分运用信息技术，建立多层次、高可靠、可管理、可运营开放式数字化校园，促使其提高办学质量和效益。
重点体当前如下几种方面。
教学方面，运用多媒体、网络技术实现高质量教学资源、信息资源和智力资源共享和传播，同步增进高水平师生互动，增进积极式、协作式、研究型学习，从而形成开放、高效教学模式，更好地培养学生信息素养、问题解决能量和创新能力。
管理方面，运用信息技术实现职能信息管理自动化，实现上下级部门之间更迅速、便捷沟通，实现不同职能部门之间数据共享与协调，提高决策科学性和民主性，减员增效，形成布满活力新型管理机制。
科研方面，增进科研资源共享，加快科研信息传播，增进院内外学术交流。
公共服务体系方面，建设和维护好覆盖学院教学、科研、管理、生活等各个区域宽带网络环境，提供面向全院师生基本网络服务，建设高质量数字化图书馆等应用信息资源库，以及服务于学院中心工作基本信息资源库，实现身份认证等院内公共管理、服务功能。
3.3收集学院应用需求
对于学院本部校区校园网建设应用系统设计，应当包括如下三个某些。
1）学院办公自动化系统该系统可以解决院办寻常工作，实现办公自动化，并能对工作流程进行全程记录。
重要功能涉及公文管理、公共信息管理、个人信息管理和会议管理。
2）学院综合教务管理系统该系统可以解决学院教学管理常规工作，可以适应学院教学体制改革和学分制实行，重要功能涉及教学筹划管理、学籍管理、选课管理、教学调度管理、成绩管理、教材管理以及教学信息收集与发布等方面内容。
3）学院图书馆自动化管理系统该系统可以实现图书馆业务自动化管理，重要功能涉及采访管理、编目与典藏管理、阅览室与管际互借管理、流通管理、期刊管理和公共查询等方面内容。
3.4收集学院网络需求
学院局域网功能规定涉及可以高速、安全、及时地传送文本、音频和视频等各种媒体信息，可以支持一定限度突发访问。
在性能和安全性上应满足10000人网络应用需求，对响应时间不作特殊规定；为了存储数据和备份数据，网络中心需要建立磁盘列阵；为保障网络中心设备安全运营规定在网络中心提供不间断电源；在遵循经济实用、成熟先进和安全可靠设计原则下，最大限度地考虑采用符合发展趋势新技术；网络设备必要采用成熟先进技术，所采用原则规定统一，支持当前业界最新网络合同，，网络原则必要符合国际/国标，并且拥有广泛支持厂商；网络设备规定具备高可靠性、高稳定性和高可用性；网络设备规定提供足够宽带，以适应校园网上信息构造多样化，规定支持虚拟网和第三层互换，形成发布式三层互换网；网络设备规定具备扩展性和可升级性，可以适应顾客数量扩展，可以保证将来网络升级时平稳衔接，保证网络通信介质、网络基本设计核心向后兼
容性；规定网络易于管理，支持网络拓扑视图、网段与端口监控；网络流量及错误记录，具备计费管理、故障定位、诊断、修复和自动隔离等功能；规定网络具备高安全性。
在规定网络具备开放性同步，规定保证其安全性。
在广域网选取上考虑学院实际需求咱们校园网将通过光纤接入Inter网。
第四章网络系统设计
4.1设计目的
以上面需求分析成果为根据，进行四川信息职业技术学院校园网网络系统设计
校园网系统由硬件系统和软件系统构成。
其中，硬件系统重要由网络系统（互换机、路由器、防火墙等）、主机系统（服务器、工作站等）、外部设备（打印机、UPS、磁盘阵列等）以及布线系统构成；软件系统重要由系统软件（网络操作系统、网络管理系统、安全系统等）和应用软件（办公自动化系统、综合教务管理系统、图书馆自动化系统等）构成。
四川信息职业技术学院网络系统设计总体目的是充分运用信息技术，建立多层次、高可靠、可管理、可运营、经济实用开放式数字化校园，增进提高办学质量和效益。
详细体当前如下4个方面。
1）总体规划，分步实行。
2）以教学活动为核心，以师生为主题。
3）注重应用系统建设。
4）注重网络建设扩展性和可升级性以及向后兼容性。
4.2设计原则
设计原则为原则化、可扩展性、可靠性与安全性、先进性、可管理性、完善技术支持服务。
4.3网络服务评估与总体设计
依照需求分析可知，四川信息职业技术学院校园网规定覆盖学院教学区、行政办公区以及生活后勤区，规定数据、图形、图像、语音、视频等信息都能在
网络上较好地传播，考虑到需求分析中收集师生员工规模信息，在网络设计时将四川信息职业技术学院校园网分为主干网和各区子网，主干网带宽1000Mbps，子网带宽100Mbps，网络支持VLAN管理，IP组播、第三层互换以及各种路由合同；在网络技术选型上，采用当前主流迅速以太网技术。
千兆以太网是超高速主干网一种选取方案，它在数据、语音、视频等实时业务方面体现优良。
千兆以太网频宽较高，可以克服原以太网弱点，提供服务保证。
从网络设备投资成本与维护成本、技术先进性与稳定性、应用系统开发难易限度等诸多方面考虑，应选取基于1000M和100M相结合高速以太网技术作为四川信息职业技术学院校园网设备、选型重要根据之一。
在网络拓扑构造方面，选用星型拓扑构造，将校园网整体划分为核心层、汇聚层、接入层三个逻辑层次。
各建筑物之间采用光纤进行互连，楼内采用超5类非屏蔽双绞线布线，在同一幢楼汇聚层和接入层互换机之间也采用超5类非屏蔽双绞线进行连接。
全网设一种核心层节点，位于网络中心。
校内所有主干线路均汇聚于此节点，同步网络中心骨干节点也是学院广域网唯一出口。
汇聚层又依照实际状况分为一级汇聚节点和二级汇聚节点，一级汇聚节点直接和核心层连接，二级汇聚节点则只和一级汇聚节点相连。
结合需求分析成果，全网设立4个一级汇聚节点，分别分布在学生宿舍区汇聚点、教学行政办公区汇聚点，实训中心汇聚点和图书馆汇聚点；全网设立6个二级汇聚节点，分别位于学生宿舍区男生公寓、女生公寓、东西楼、图书馆、校行政办公大楼、实训中心。
接入层网络互换设备位于各个建筑物弱点设备间，提供多组24口RJ45端口，端口带宽为10/100Mbps,接入层各个网络互换设备之间采用级联方式，与汇聚层连接通过千兆上行光口相连。
全网主干链路涉及网络中心到每一级汇聚节点间线路，即网络中心到学生宿舍区汇聚点线路、网络中心到教学行政办公区汇聚点线路、网络中心到计算机中心汇聚点线路以及网络中心到图书馆汇聚点线路。
依照以上分析设计成果，四川信息职业技术学院校园网网络拓扑构造如图4-1所示。
图4-1四川信息职业技术学院校园网拓扑图
4.4主干网设计
四川信息职业技术学院校园网将实训中心作为本校网络中心，在设备选型时必要具备光纤接入能力以及支持VLAN划分。
实训中心作为网络中心，同步必要应对整个网络进行有效全面管理。
4.5无线局域网设计
校园网建设重要目是运用计算机网络来实现当代化多媒体教学，让有限教学材料资源运用网络技术、多媒体技术来激发广大教职工、学生学习兴趣，提高教学质量；另一种重要作用是运用网络进行协同办公，不同工作人员可以通过电子邮件或者其她方式协作来加速工作进程等，这就涉及到各种子网构建。
在网络中，网络顾客普通分布在不同楼宇和组织中，甚至拥有自己服务器和应用系统（多媒体教室、电子阅览室等），而这一切都由同一种通信网络提供服务。
如何将同一组织在不同楼宇中顾客群所构成逻辑组与她们所在物理位置关系上区别开，从而达到限定不同逻辑组间通信流量以提高安全性和系统性能，是在网络集成和设计中必要考虑问题。
解决手段是建设无线局域网，采用合理划分方略，形成最佳网络应用体系。
所谓无线局域网就是试图形成这样一种在一种大网中处在不同物理位置各个成员可以不受位置限制而构成，即WLAN，如下图。
图4-2四川信息职业技术学院无线局域网拓扑图
4.6网络管理设计
依照顾客需求分析成果可知，四川信息职业技术学院校园网必要是一种可管理网络，因而，在咱们必要进行网络管理设计。
针对四川信息职业技术学院实际状况，网络管理设计重要解决故障查找、配备与重配备和网络监视问题，而解决这些问题当前普通都借助网络管理软件。
因此，在四川信息职业技术学院校园网中，咱们选用主干互换设备厂商提供
网络管理软件来完毕网络管理工作。
4.7网络安全设计
依照顾客需求分析成果可知，四川信息职业技术学院校园网必要是一种安全网络。
因而，在逻辑网络设计时必要进行网络安全设计。
提供网络安全实质上是一种平衡方略，因而，权衡网络安全需要和以便顾客需要，在四川信息职业技术学院校园网安全设计方面重要采用访问控制技术、顾客认证技术、防火墙和安全管理技术以及病毒防范技术等来保障网络安全运营。
4.8地址规划
采用内部地址和合法IP地址，需要向上级信息中心申请统一内部IP地址和合法IP地址，数量大概要3段B类内部地址10.89.0.0-10.91.255.255。
需要合法IP地址大概需要2个C类地址。
域名规划规定咱们申请独立域名，统一标志，全面规划，以便管理。
4.9互联网接入设计
依照顾客需求分析成果，四川信息职业技术学院校园网必要接入互联网。
通过四川信息职业技术学院所在地区电信业务运营商商谈，征得学院主管领导批准、有关职能部门承认，决定以光纤（1000M）方式接入Internet。
第五章网络设备选型
5.1网络设备选型
依照四川信息职业技术学院网络建设需求及针对详细实际状况，采用设备重要涉及：
1）整体网络系统可分为主干网络、分支网络、和广域网络三某些。
2）核心网络设备采用锐捷RG-S9620路由千兆以太网互换机，负责对骨干节点网络、服务器接入，以及VLAN等重要功能。
3）接入层设备采用高品位密度互换机EN-2924S,实现10M/100M顾客接入。
5.2中心互换机
网络主干网络设备选用1台锐捷RG-S9620千兆中心路由互换机，通过光纤与各楼宇二级互换机相连，形成星型构造千兆以太网主干解决方案。
它不但可以同步满足铜缆、多模与单模接入共存问题，并且具备较高无阻塞背板速率，支持全线速互换能力，较好扩展性，可为四川信息职业技术学院进一步扩容提供快捷与低成本升级方式。
锐捷RG-S9620千兆中心路由互换机具备如下特点：
1）最小代价满足需求，实现主干网络1000M连接，同步还实现线速2、3、4层互换能力。
2）实现VLAN划分、应用级负载均衡等功能，并能保证性能不受影响。
3）投入成本小，网络连接易于实现。
4）预留一定数量100M网络端口，便于网络扩展。
该款互换机是公司级智能互换机，拥有强大功能，为校园网稳定、迅速、高效运营提供了保障，其参照价格为228864元。
如下图。
图5-1核心互换机RG-S9620
锐捷RG-S9620基本规格
互换机类型
路由互换机
互换方式
存储-转发
背板带宽
9830Gbps
MAC地址表
768K
锐捷RG-S9620网络参数
包转发率
L2：
3571MppsL3：
3571Mpps
网络原则
IEEE802.3，IEEE802.3u，IEEE802.3z，IEEE802.3ab，IEEE802.3ae，IEEE802.3ak，IEEE802.3an，IEEE802.3x，IEEE802.3ad，IEEE802.1p，IEEE802.1x，IEEE802.1Q，IEEEE802.1D，IEEEE802.1w，IEEEE802.1s
网络合同
BGP4、IS-IS、OSPFv2、RIPV1、RIPV2、IGMPv1/v2/v3、DVMRP、PIM-SSM/SM/DM、MBGP、LPMRouting、Policy-basedRouting、Route-policy、ECMP、WCMP、VRRP
网络合同
BGP4、IS-IS、OSPFv2、RIPV1、RIPV2、IGMPv1/v2/v3、DVMRP、PIM-SSM/SM/DM、MBGP、LPMRouting、Policy-basedRouting、Route-policy、ECMP、WCMP、VRRP
网管功能
SNMPv1/v2/v3、Telnet、Console、WEB、RMON、SSHv1/v2、FTP/TFTP、USB、监控显示屏
其她功能
QOS:
IPPrecedence、802.1P、DSCP、ACL流分类、UrgentQueue、、ProtocolQueue、硬件队列、FIFO、PQ、CQ、SP、RR、WRR、DRR、SP+WRR、SP+DRR、CBQ、WFQ、CBWFQ、LLQ、WRED、CAR、LR（In\Out）TrafficShaping（GTS）、HOL、RSVP
锐捷RG-S9620端口参数
模块化插槽数
20个
锐捷RG-S9620电气规格
电源电压
100-240VAC
额定功率
W
锐捷RG-S9620外观参数
尺寸
448×437×1797mm
5.3其他互换机选型
接入层选取EN2924-SGM+型号互换机，提供了24个10/100MbpsRJ-45端口和用于扩展及上行链路模块2个可选插槽。
此外还专门提供一种专用管理插槽。
其即插即用式安装、先进网络管理和基于原则互换能力是咱们抱负选取。
其参照价格为5000.00元
EN-2924SGM+千兆互换机
图5-2接入层互换机EN-2924SGM+
主要性能
1
千兆高性能以太网互换机
2
支持端口汇聚（PortTrunking）、VLAN、流量控制（FlowControl）、端口镜像
3
PortMirror）等功能，可以提高网络性能和可监控性
4
支持IGMP合同，可在组播（如视频点播）时有效减少网络流量
5
8.8Gbps大容量背板带宽
6
19”机架式安装
7
全双工和半双工自适应
8
支持多达6KMAC地址空间
9
内建3M缓存
10
最高支持8.8G吞吐量
11
自动地址学习功能
12
安全过滤通信数据
13
符合IEEE802.3X
14
支持存储转发模式
15
自适应交叉线和平行线
5.4服务器
依照学院实际需求状况高性能服务器必不可少，因此咱们选取了HPProLiantDL580G5451993-AA1服务器，它为校园网高效、稳定、安全地运营提供了优质服务。
依照需要应配备WWW服务器、邮件服务器、管理服务器以提高整个校园网服务效率和质量。
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