网络工程课程设计中学校园网络建设规划与设计.docx

网络工程课程设计中学校园网络建设规划与设计.docx

《网络工程课程设计中学校园网络建设规划与设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络工程课程设计中学校园网络建设规划与设计.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

网络工程课程设计中学校园网络建设规划与设计

************************

课程设计报告

************************

浙江理工大学

计算机与通信学院

2010年第二学期

计算机网络课程设计

题目：

中学校园网络建设规划

专业班级：

姓名：

学号：

指导教师：

成绩：

摘要

计算机教育在世界各国备受重视，计算机知识与能力已成为21世纪人才素质的基本要素之一。

计算机教育也被其所在的专业，文化和社会范围改变影响着。

计算机教育也变得更宽广，内容更丰富，其应用领域不断飞速增长，因此，无论在教学体系，教学内容还是在教学方法，教学手段上都必须进行深化改革，与时俱进。

校园网是利用现代网络技术、多媒体技术及Internet技术等建立起来的学校内部管理和通信应用网络。

信息化校园就是以校园网和必要的信息服务设备为载体，有丰富的共享软件和方便的工具支持，并包含有相当数量的教育信息资源，集教、学、管理、娱乐为一体的新型信息化的工作、学习、生活的网络环境。

本设计重点阐述了校园计算机网络系统的设计和实现方法，包括系统设计原则、网络技术选择、综合布线系统、网络拓扑结构及设备选型，本设计可以实现各个模块的基本功能，满足校园内部各部门的需求，最终设计成一个简洁、花费少、效果好的实用型校园网。

关键词：

校园网；IP划分；信息服务；网络规划

前言

校园网络建设是学校事业发展的重要组成部分，是学校发展的重要基础设施，是提高学校教学和科研水平必不可少的支撑环境。

建设一个综合性的校园网，除主干网的建设应该符合时代的发展要求，还应建立健全主干网上各项服务系统。

建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托、技术先进、扩展性强、覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连；在网上宣传和获取教育资源；在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软、硬件环境；开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供充分的网络信息服务；系统总体设计本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性、良好的开放性、可扩展性，以及建设经济性。

第1章企业描述

定西一中：

占地面积203亩，校区总建筑面积5.8万平方米，是省内校园面积的中学。

学校教学设备齐备，理化生实验室，微机室，电子备课室，语音室，舞蹈室等。

下设办公室，教务处，教研处，总务处，政教处，保卫处等管理机构，而各机构都下设其他结构。

把该校建设成为一个完备的校园网，应在教师备课教学、学生学习、教务管理、行政管理、图书资料管理、资源信息、对外交流等方面发挥辅助、支持功能，并通过与广域网的互联，实现校际间的信息共享及与因特网（INTERNET）的连接，通过与宽带数字卫星相联，实现远程教育，为学校的教学、管理、日常办公、内外交流等各方面提供全面、切实的支持。

校区校园规划科学满足高等教育现代化、信息化、智能化的要求。

第2章需求分析

中学建设校园计算机网络的根本动机，就是提高学校的管理效益和教学质量。

但并非只有用大量的资金投入，建设具有规模的计算机网络，才能开展学校的教育手段现代化的建设。

架设满足学校应用需求的小的局域网络、教学网络同样也能够发挥大的教育效益。

不同的学校可以根据自己的特点和实际情况，在实际的中小学校计算机网络的建设中，建立不同层次的计算机网络，换个角度说，就是有条件的学校，可以一次性投入，建设一个比较完善的校园计算机网络，而其他学校可以根据实际情况，先建一些小型的局域网络，以后逐步互连形成较为完善的校园网络。

这里所说的条件，不仅包括资金、学校规模，还包括学校计算机使用人员的计算机知识掌握程度，以及学校计算机专业人员的技术能力的强弱。

只有当应用和开发计算机网络人员的水平程度较好时，才能够充分利用所使用的计算机网络，否则，最好不要急于建设大规模的、复杂的计算机网络。

由于网络系统对工作的运作与发展具有非常重要的作用，因此网络改造系统的先进性、可靠性、安全性、易维护、易升级等方面均有一定的要求，网络系统对先进性的要求是在计算机技术突飞猛进的今天，提供达几年甚至更长时间的可用性。

网络系统设计必须满足其应用的要求，网络总体设计、建设的原则如下：

（1）开放性

采用开放性的网络体系，以方便网络的升级、扩展和互联；同时在选择服务器、网络产品时，强调产品支持的网络协议的国际标准化；

（2）标准化

在方案设计中，所有计算机网络软硬件产品必须坚持标准化原则，遵从国际标准化组织所制订的各种国际标准及各种工业标准。

（3）简洁性

对于网络系统，在设计过程中要考虑系统的能够适应不断的新的发展需要，并使系统能适应多种硬件平台和多种网络结构，而且网络拓扑结构简洁，硬件和软件按需要能进行灵活的配置。

（4）可扩展性

目前设计的网络系统不仅仅用于当前，同时在今后的一段时间内，将是校园

电子化的主要系统。

因此，设计时一定得考虑将来的发展，除了当前设计得有一定的超前外，还需要考虑系统的可扩充性，易于系统以后的发展。

网络系统必须有足够的扩展性，使得将来增加信息点时，只需很少变动。

如当网络设备增加、通信网络升级时，所有设备要保证仍能继续使用，而不能以弃掉已有设备为升级的代价。

采用的产品具有充分的可扩充性及升级能力，具有足够的先进网络技术过渡的能力。

（5）安全性

安全性是指可靠性、保密性和数据一致性。

校园网对安全性的要求较高，计算机系统的安全性主要包括以下几个方面:

硬件平台安全性：

当计算机的元器件突然发生故障，或计算机系统工作环境设备突然发生故障时，计算机系统能继续工作或迅速恢复。

网络通迅系统安全性：

网络的安全性主要包括采取以下安全措施：

认证措施，包括网点认证和人员认证；数据保密措施如传输加密；存取控制措施如防止非法操作。

操作系统安全性：

操作系统安全性要达到C2级，即通过注册、安全事件审计、资源隔离等方式使用户的行为具有个体可查性，实施存取限制，保护数据防止被别的用户读取或破坏。

数据库安全性：

数据库要有以下安全机制：

磁盘镜像、数据备份、恢复机制、事务日志、内部一致性检查、锁机制以及审计机制等安全保障体制，确保数据库的安全。

应用软件系统的安全性：

认同用户和鉴别，确认用户的真实身份，防止非法用户进入系统。

存取控制，当用户已注册登录后，核对用户权限，根据用户对该项资源被授予的权限对其进行存取控制。

审计，系统能记录用户所进行的操作及其相关数据，能记录操作结果，能判断违反安全的事件是否发生，如果发生则能记录备查。

保障数据完整性，对数据库操作保证数据的一致性和数据的完整性。

（6）技术先进性

网络系统不能够一经实现即落后，应当至少处于现今先进水平，只有这样才能在计算机技术迅速发展的今天不落伍，不会在竞争激烈的今天，因计算机技术的不足而影响工作的进行开展。

应至少保持系统具备几年的领先性。

采用先进而成熟的网络技术和产品，适应大量数据和多媒体信息传输、处理、交换的需要，使网络系统具有较强的生命力。

（7）实用性

网络的建设要强调网络系统与网络应用并重，以应用推动建设，信息资源的开发、利用和效果。

产品应选择主流产品，并且具有成熟、稳定、实用的特点。

能充分满足日常使用、科学决策、对外交流、以及信息自动化管理等各方面的需要。

（8）网络可靠性

网络可靠性需要从以下方面来保证：

设备的硬件制造品质与运行软件的成熟性。

网络设备必须选用已经证实，并在实际应用中得到普遍应用的产品，只有这样，才可能提供不间断运行的能力。

网络产品应具备在线热更换的能力，当某一板卡出现故障时，应能带电更换，而不需进行停机操作。

（9）易维护管理性

网络管理应走向科学化，采用先进的网络管理系统，实现“在网络中心即能实时控制、监测整个系统的运行状况，能够自动发现故障点”的目标，并具有良好的人-机操作界面。

（10）保护投资

在网络方案设计时充分考虑现有的硬件和软件资源，尽量把各期投资和未来发展的兼容性容于系统方案中。

保护投资从如下几个方面考虑：

直接的硬件设备、软件系统的投资

应用系统开发的人力、物力、财力和时间上的投资

人员培训投资

原有运行系统和业务数据的有效兼容。

2.1带宽（核心层、（部门层、）桌面）

校园网主干网是数据信息流动的主动脉，同时担负着信息流动的总调度任务。

主干网采用核心交换、划分虚拟网的设计方案。

交换核心使用一台高性能、高可靠性的交换机，实现冗余备份和负载平衡。

最好选择光纤作为通信介质。

各楼干线光缆经网络中心机房星状放射互联。

各楼内垂直主干线采用五类双绞线，主干支持ＦＤＤＩ或ＡＴＭ。

因此作为主干网要遵循以下特点

（1）高性能与技术先进性

校园网网络系统要求具有较高的数据通信能力和较大的带宽；并在主干网上提供较强的可扩展性。

为了及时、迅速地处理网络上传送的数据，网络应有较高的网络主干速度。

（2）高可靠性

网络要求具有高可靠性，高稳定性和足够的冗余，提供拓扑结构及设备的冗余和备份，为了防止局部故障引起整个网络系统的瘫痪，要避免网络出现单点失效。

在网络骨干上要提供备份链路，提供冗余路由。

在网络设备上要提供冗余配置，设备在发生故障时能以热插拔的方式在最短时间内进行恢复，把故障对网络系统的影响减少到最小，避免由于网络故障造成用户损失；

（3）安全性

校园网作为一个支持众多用户、同时和INTERNET/CERNET存在连接的网络，网络安全性在整个网络中是个很重要的问题，应该采用一定手段控制网络的安全性，以保证网络正常运行。

网络中应采取多种技术从内部和外部同时控制用户对网络资源的访问。

网络系统还应具备高度的数据安全性和保密性，能够防止非法侵入和信息泄漏。

（4）可管理性

强有力的网管软件是有效地进行网络管理的助手，网管软件应能够支持对网络进行设备级和系统级的管理，并能支持通用浏览器进行网络设备的管理及配置。

灵活的设置每个用户对Internet访问功能，能够对每个用户实行管理；并且能够实现计费管理。

（5）可扩充性

随着应用规模的不断扩大，要求网络可以方便地扩充容量，支持更多的用户及应用；随着网络技术的不断发展，网络必须能够平滑地过渡到新的技术和设备，保证现有的投资。

（6）VLAN划分

根据校园网的实际需求，属于同一部门的工作人员可能在不同的建筑物中，但需要在一个逻辑子网内。

网络站点的增减，人员的变动，无论从网络管理，还是用户的角度来讲，都需要虚拟网技术的支持。

因此在网络主干中要支持三层交换及VLAN划分。

在整个网络中使用虚拟网技术，以提高网络的安全性和灵活性。

（7）多层交换技术

通过三层交换技术，特别是基于硬件的第三层交换，可以充分地利用交换机的包处理能力，实现真正的线速交换。

（8）对多媒体应用的支持

校园网要求具有数据、图像、语音等多媒体实时通讯能力；并在主干网上提供足够的带宽和可保证的服务质量，满足大量用户对带宽的基本需要，并保留一定的余量供突发的数据传输使用，最大可能地降低网络传输的延迟。

整个网络在服务质量、预留宽带设置、合理进行带宽管理方面应提供优良的品质。

2.2子网与VLAN规划

根据需求的不同，将分成不同的子网。

教学子网、办公子网、图书馆子网、宿舍区及后勤子网。

局域网采用虚拟局域网，在交换式以太网中，各站点可以分别属于不同的虚拟局域网。

构成虚拟局域网的站点不拘泥于所处的物理位置，它们既可以挂接在同一个交换机中，也可以挂接在不同的交换机中。

虚拟局域网技术使得网络的拓扑结构变得非常灵活，使不同楼层的用户或者不同部门的用户可以根据需要加入不同的虚拟局域网。

当网络规模很大时，网上的广播信息会很多，能解决了网络恶化、广播风暴、网络堵塞。

2.3实现的信息服务

需要的基本功能有：

1、电子邮件系统：

主要进行与同行交往