北师大计算机网络专业本科毕业论文《校园网网络设计》文档格式.docx
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指导教师单位
摘要
随着Internet的迅猛发展，人们对于网络信息时代的需求越来越迫切，网络的应用越来越广泛。
作为高等人才的培训场所，校园网建设的需求也越来越大，教师、学生、管理人员等对一个先进的网络环境的要求也十分迫切。
因此，建设校园网具有非常大的理论意义和实践意义。
本设计是在局域网技术和目前网络技术发展的基础上，分析了校园网的各种功能需求和建设原则，并且着重阐述了网络结构技术和网络的拓扑结构设计。
在网络设计中，实现各个网络对应各种的功能，实现校园的一体化、资源化、共享化等，同时网络具有安全性、稳定性、先进性、扩展性、易管理性等特点，从而保证校园网络能适应未来网络的快速发展。
关键字：
校园网、需求分析、网络规划、拓扑设计、Cisco网络设备
CampusNetworkDesign
ABSTRACT
WiththerapiddevelopmentofInternet,peopleinthenetworkinformationageneedsmoreandmorepressing,networkapplicationismoreandmorewidely.Ashigherpersonneltrainingplaces,theconstructionofcampusnetworkisalsoincreasingdemand,teachers,students,managementofanadvancednetworkenvironmentrequirementisveryurgent.Therefore,thebuildingofthecampusnetworkhasgreatsignificanceintheoryandpractice.Thisdesignisinthelocalareanetworktechnologyandthecurrentnetworktechnologydevelopmentbasedontheanalysisofthecampusnetwork,thevariousfunctionalrequirementsandconstructionprinciple,andfocusesonthenetworkstructureandnetworktopologydesign.Innetworkdesign,realizethenetworkcorrespondstoavarietyoffunctions,realizetheintegrationofcampusresources,sharing,etc.,atthesametimethenetworkhasthecharacteristicsofsafety,stability,advanced,scalability,manageabilityfeatures,soastoensurethatthecampusnetworktoadapttotherapiddevelopmentofthenetworkofthefuture.
Keywords：
campusnetwork,needsanalysis,networkplanning,topologydesign,Cisconetworkequipment
目录
1绪论6
2校园网网络设计需求分析7
2.1学校情况7
2.2部门概述7
2.3系统需求7
3校园网网络设计方案9
3.1校园网网络设计原则9
3.2校园网网络设计遵循的基本规范9
3.3校园网网络设计的基本构想9
3.4网络拓扑10
3.4.1建筑节点信息与限速说明10
3.4.2主干网络拓扑设计图11
3.4.3分支网络拓扑设计图12
3.5网络VLAN划分设计12
3.6设备选型13
3.6.1核心层交换机选型13
3.6.2其他交换机选型14
3.6.3连接外网路由器选型16
3.6.4实验室路由器选型17
3.6.5防火墙选型18
4校园网安全方案19
5校园网管理方案19
1绪论
随着社会的发展与科技的进步，网络已日渐成为人们在生活、学习、工作、娱乐中的重要工具。
大学校园作为高新技术的发源地与高素质人才的培训场所，网络的建设自然而然的成了必要的一部分。
校园网和Internet接轨，一方面可以为教师、学生、科研人员提供高效的资源搜索途径，有利于及时了解国内外的信息，有助于提高整个学校的教学水平，同时也有助于相互之间的资源共享。
另一方面可以为学校的提供更有效的系统性管理，改善传统的教学管理环境，提高科学管理水平。
校园网络的建设并不是一件容易的事情，在建设过程中，我们应该考虑校园的特殊情况，考虑满足网络设施、路由配置、信息资源等等的需求。
并且考虑到未来校园扩建的可能和在校人数的增加，我们要针对这种情况考虑到网络扩容的必要性。
2校园网网络设计需求分析
2.1学校情况
人数情况：
目前，设计的校园网的用户有学生用户12000人，教职工用户600人，共12600人。
在未来，设计的校园网用户将随着校园的扩建而不断的增多，预计在两年内增加到学生用户15000人，教职工用户800人，共15800人。
地理情况：
图1校园地理情况
2.2部门概述
为了满足学校网络建设的需要，校园网络包含的各项部门有学生宿舍30栋，教学楼四栋，一座网络中心，两座办公楼，一座图书馆，饭堂若干。
每栋宿舍楼平均400个主机接入点，办公楼600个，图书馆采用DHCP协议自动分配地址，在饭堂采用无线上网方式。
2.3系统需求
实现校园局域网与Internet的互连互通，使教师、学生可以方便快捷的利用校园网获取国内外资料信息，其中访问方式有WWW浏览服务、FTP服务、电子邮件等，从而满足其相互之间的信息查询、交流、远程教学、资源共享等需要。
同时可以也可以共享资源，师生们可以按照自己的需求下载或上传资料到服务器上。
建立起一个网络教学系统，实现学校教学过程中的多媒体辅助教学和远程教学的功能，其中包括有对数据、语音和图形图像等方面的实时能力，提供教师备课、课件制作、多媒体教学和学生多媒体式学习、网络学习、交互通信等功能。
建立一个学校教务管理系统，包括图书管理、行政、电子阅览室、教学教务、科研等系统，以满足学校现代化管理需求。
在系统结构的选择上，选择采用标准化、开放式的系统结构模式，从而实现校园网网络建设目标的核心内容。
在校园主干网上提供足够的带宽和服务质量，满足学校师生对带宽的基本需求，同时保留一定的余量，以便突发的数据传输使用时的需求，如将承受大型的应用软件和多媒体传输的压力，最大可能的来降低网络中的传输延迟。
使校园网网络更利于功能的扩充和技术的升级。
在网络性能需求方面，要满足对服务效率、服务质量、网络吞吐率、数据传输速度、资源的利用率、性能方面、语音等的基本需要，来满足学校师生的基本需要。
3校园网网络设计方案
3.1校园网网络设计原则
1、实用性原则：
强调设计目标和设计结果能满足需求并行之有效。
2、开放性原则：
系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，能兼容各种不同的拓扑结构，具有良好的网络互相性。
良好的升级能力好，利于网络维护、扩展升级和与外界信息沟通。
3、先进性原则：
采用成熟先进的技术，使用具有时代先进水平的计算机系统和网络设备，保证在未来长时间内其先进性，总之，设计思路先进，软硬件设备先进，网络结构先进，开发工具先进。
明确网络目标和基础合理规划，制定建设实施策略。
4、安全性原则：
提供多层次安全控制手段，建立完善的安全管理体系，防止数据受侵击和破坏。
有可靠地防病毒措施。
5、可靠性原则：
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。
3.2校园网网络设计遵循的基本规范
1、光纤总规范（GB/T15972.2-1988）
2、EIA/TIA568商业建筑布线标准
3、ISO/EICII801国际综合布线标准
4、中国工程建设标准化协会标准CECS72：
97/CECS89：
97
5、中国民用建筑电气设计规范
6、EIA、TIA568A/568B标准
7、光纤分布式数据接口（FDDI）高速局域网标准（ANSIX3T9.5）
3.3校园网网络设计的基本构想
一个完整的校园网建设在实施过程中可以分成两个环节：
网络集成方案设计和信息系统集成。
其中信息系统集成是目的，网络集成是手段。
本方案设计思想是采用三层次体系，整个网络通过主干网连接起来，各个子网通过接口与主干网连接，实现各自的功能，在子网内部及与主干网进行数据通信。
所以方案中以网络中心网络节点为核心，以Cisco网络设备构建统一的IP平台，各楼层与核心之间用光纤实现千兆互连，提高网络的连接速度。
用户局域网内配置核心交换机、中心路由器等高性能设备。
高性能的设备不但能提供很高的扩展性而且还能提高系统的稳定性。
同时核心设备采用HSRP技术双机热备互为备份补充，在平时正常的情况下能够用SPANTREE技术实现负载均衡，从而提高整体网络的速度性能。
当某台设备出现故障时，能够自动切换，保证了整个系统的稳定性和安全性。
二级交换机与核心通过冗余链路实现多模互联，从而更保证了系统的高性能和不间断工作。
同时，采用堆叠性能强、扩展性能好的二层交换机实现百兆到桌面。
网络结构都采用层次化星形结构构建，系统结构采用两层结构。
两层交换网络的模型，就是在功能上将整个网络划分为不同的两个层次，分别为核心层和接入层。
每个网络层次完成不同的功能，相互配合，构建一个科学合理的网络。
核心层提供高带宽无阻塞的数据包转发，完成路由计算，流量分担，广播控制，同时实施网络的一些策略及安全控制，提供一个稳定可靠安全的网络骨干；
接入层提供用户的高速接入，一定的广播控制及基于二层的安全控制等。
图书馆配置汇聚交换机，内部组件局域网。
采用基于WEB和Internet的多层架构体系，从而保证系统的可扩充性和应用的可伸缩性，并且在系统发生故障后，能够很快地定位问题并通过维护排除故障。
教学楼应能实现多媒体教学为目的，根据教学子网对速度要求较高的特点，而且大量用户的视频传输的瓶颈在于存储介质的外部传输速率，因此可选用多通道的磁盘阵列接多台主机的方式提高访问的总线带宽。
办公楼因具备采购部门，学校信息安全密集的区域，所以需要配置一台安全多层交换机实现高速安全联网。
宿舍楼由于宿舍区子网及后勤子网对带宽的要求并不高，因此我们选用在宿舍区网络分中心内配置一台中心交换机，并通过光纤与网络中心直接相连。
在设计的各子网的交换机时，通过整个网管系统将各个子网划分在不同的虚拟子网中，这样既满足了各子网与1000M主干网的连接，又减少了投资、方便了管理。
3.4网络拓扑
3.4.1建筑节点信息与限速说明
建筑群
限速（上传/下载）/KBps
信息节点数
峰值带宽/Gbps
学生宿舍
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