局域网组建方案毕业设计文档格式.docx
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50米
图书馆楼
100米
学生宿舍楼1
200米
学生宿舍楼2
360米
学生宿舍楼3
300米
学生宿舍楼4
350米
学生宿舍楼5
180米
学生宿舍楼6
120米
后勤/工会楼
230米
上表参照图1各建筑物的地理位置做出了大概的各个建筑的距离。
中原工学院已有53年历史，地处郑州市区繁华地带，本次需要规划网络的校区为北校区，该校区约为200亩，鉴于地理位置，和已开发充分，因此不会新建楼宇，人员数量也较为稳定。
⏹需求分析
一个良好的设计方案除体现出网络的优越性能之外，还体现在应用的实用性、网络的安全性、易于管理性和未来的可扩展性。
因此，设计时要考虑以下问题：
①要适应未来网络的扩展和拓扑结构的变化。
②要能为特定的师生用户或用户组提供访问路径。
③要保证网络能不间断地运行。
④当网络扩大和应用增加时，变化的网络结构要能应付相应的带宽要求。
⑤使用频率较高的应用能够支持网上大多数的师生用户。
⑥能合理地分配用户对网内、网外的信息流量。
⑦能支持较多的网络协议，扩大网络的应用范围。
⑧支持IP的单点传送和多点广播数据流。
基于本学校北区的具体情况，结合以上理论，我们总结出了以下一个商业目标和技术目标。
1、商业目标
主要用于多媒体教学、行政办公、学籍和人事管理、图书管理、财务管理、信息共享、视频点播、WEB服务、电子公告、科研和技术交流以及Internet应用等。
提高教员的效率，允许教员和其他学院的同仁一起参与更多的项目研究，提高学生的效率，消除交作业难的问题，允许访问者使用他们的无线笔记本电脑从园区网络访问互连网络，保护网络防止入侵。
2、技术目标
整个系统采用先进的教师机网络技术、运用科学的管理方法，实现与中国教育科研教师机网（CERNET）互联，以及与Internet的互联，创造网际互联通信环境，方便、快捷、低耗地获取国内外的最新信息、辅助师生教学和科研活动；
为学院各部门的信息交流和资源共享提供保证；
保证网络高性能、可扩展。
整个校园网应达到以下目标：
1）、实现全院教师机联网，提供电子邮件服务、WWW服务、Telnet服务、FTP服务、VOD视频服务、网络电视直播服务、DNS和BBS等
2）、建立一个国内外联网的高速数据通信系统，满足学院内外，国内外学术交流，图书资料查询
3）、建立一个功能齐全，处理能力强的事务处理系统，支持学院的教学科研和行政管理。
4）、建立起一个能实现资源共享和协同工作的分布式教师机系统，满足科学研究和学科建设需要。
5）、建立具有多媒体功能的CAI系统，便于教学体制改革，丰富教学内容，改进教学方法。
6）、建立一个教师和学生能自由使用网上综合资源的分布式上机环境。
3、网络应用（通过表格来实现）
应用名称
应用类型
新的引用？
关键性
评价
中工电子邮件
电子邮件
否
是
教职工间传输数据
中工OA
办公自动化
教职工办公文件发放
中工FTP
文件共享
对内提供教学资料
校/各院系主页
WEB服务
宣传查询平台
在线视频
VOD服务
对内学习娱乐
图书馆藏
电子阅览
对内提供电子阅览
财务管理
电子账务
管理整个学校财务
信息网上发布
电子公告
学校对内发布公告
网上讨论
技术交流
校内外师生交流平台
教工/学生上网
Intenet服务
最基本的服务
无线上网
无线接入
未来发展的趋势
1）电子邮件功能及OA：
校园网信息平台应有功能强大的邮件系统和OA系统，可以为每个使用者建立自己的信箱，和OA账号，安全保密又极大地方便了通信。
许多事务处理均可以通过邮件和OA提醒，高效便利。
2）电子图书馆
有了电子图书馆以后，所有资料可以以电子文档形式存入大容量服务器中，通过网络向图书馆内、甚至教室、办公室或宿舍内的客户机开放，这样师生们可以不受时间、空间限制随时查阅所需资料，同时实现了同一资源的多人共享；
资料包含的内容不仅为文字，还可以是图像、声音等多媒体信息，甚至还能是一段电影，可谓丰富多彩；
当然这样的开放也不是无条件的，每人都有的"
电子借书证"
（网络帐号），凭此在许可范围内借阅；
同时，图书管理工作也由机器来完成，除了提供方便快捷的检索工具外，还可以跟踪每人的借阅记录。
3）讨论和交流功能：
校园网信息平台具有讨论的功能，可以允许所有人就一个问题发表自己的意见，而这种讨论的好处在于它可以保留讨论的过程，并且不受时间和空间的限制，如教学研讨、经验交流等均是以讨论的形式出现。
4）视频点播：
VOD（VideoonDemand）是视频点播技术的简称，也称为交互式电视点播系统，当您打开电视，您可以不看广告，不为某个节目赶时间，随时直接点播希望收看的内容，就好像播放刚刚放进自己家里录像机或VCD机中的一部新片子，但是您又不需要购买录像带或者VCD盘，也不需要录像机或者VCD机。
这就是信息技术带给您的梦想，它通过多媒体网络将视频节目按照个人的意愿送到千家万户。
对于校园网的用户，学校可以开展多媒体视频点播教学服务。
通过把好的课件放到VOD服务器上，让学生们进行点播，可以灵活的开展教学服务，把枯燥的课堂教学转变成为丰富的媒体服务。
5）无线网络：
无线局域网技术的日趋成熟可以提供更加高效灵活的解决方案，可以用较少的投资获得空前的应用灵活性。
随着国家对中国教育行业的更加重视并加大投入，中国教育网的建设得到了国家更大的支持并得到了更加广泛的应用，并已经成为一种其它方式不能代替的获得资源的重要手段，因此教师和学生对网络的依赖也越来越强，随时随地能够从网络获得相要的资源成为教育用户追求的目标。
一般来说，如教室、图书馆、会议室、操场、食堂、校园园区等地方一般是不可能布设太多信息点的，但是随着学生中笔记本电脑的普及和现代化教学的普及，上述场所往往在同一时刻有大量的电脑，而目前的有线校园网没有办法使学生们在这些区域都能够上网。
采用无线方式，在有限的信息点上连接无线接入器，就可以轻松从一个信息点扩展到成百上千个信息点的应用。
6）宽带上网：
在信息化的今天，人们已经把网络当成获取信息的重要的源泉，而WEB应用则起到了举足轻重的作用。
绝大多数的人都是通过浏览WEB页面来获取新知。
校园网应该是宽带上网的前沿阵地，学生们可以通过网络获取丰富的知识，增加与其他学校学生，甚至其他国家学生交流的机会。
宽带的网络相比窄带的拨号有着非常大的优势，通过宽带上网就能够真正实现网上冲浪。
4、用户团体（通过表格来实现）
主要用户团体
所处位置
主要应用类型
学生
学生宿舍楼
综合型
教职工及其家属
教职工宿舍楼
教职工
综合楼
电子办公
教师
多媒体教室
网络资源下载
研究人员
实验室
学术交流
教师学生
东教
上课教学
5、数据存储位置（通过表格来实现）
数据类别
存储位置
访问对象
所处网络位置
Web数据
网络中心
整个Internet
核心层
学生学籍信息
全校学生
财务数据
财务处
财务人员
接入层
教学资源
全校师生
考试信息
教学部
教学员工
视频数据
OA及Email
全体教职工
⏹现有互连网络的特征
现有网络特征
我校现有网络状况介绍：
校园网络（CAN，CampusAreaNetwork）与其它园区局域网络一样，由于它属于单位自有，学校拥有自我建设、自我管理和自我使用的权利，因此，受经费、技术水平及其它方面的影响，校园网络在规划设计、资源建设和应用上很不平衡，差别很大，特别是在IT界目前还未实施网络工程监理的条件下，在建的或已建的校园网络的“豆腐渣”工程为数不少，造成了不少的人力、物力、财力的巨大浪费。
学校多年来一直非常重视校园网建设。
1994年，学校就制订了校园网设规划方案。
1996年，我院申请了16个C类的IPv4地址段（共4096个IP地址），1997年5月校园网一期工程开通，上联到中国教育和科研计算机网CERNET，是河南省高校最早接入中国教育和科研网的用户之一。
2003年我院又向CERNET申请了16个C类IPv4地址段，公网IP地址总数扩展为32个C类IPv4地址段（共8192个IP地址）。
经过多年来的不断完善，目前我院到CERNET的连接速度为1000M。
校园内已建成了一个覆盖三校区，连接所有办公楼、教学楼、实验楼以及学生宿舍楼，主干传输速率为南北校区万兆、各校区内千兆、百兆到用户桌面的全交换、高性能的校园网络。
铺设光缆约16公里，租用通信公司裸光纤50余公里，连接建筑物30多栋，综合布线信息点数约15000点，安装网络交换机近400台，分配IP地址约10000个（其中私网IP为16个C类IP地址段，公网IP为32个C类IP地址段），联网计算机超过7000台；
设有网络中心两个（南北校区各一个），分中心4个；
拥有核心网络设备12台（其中万兆核心交换机2台，千兆核心交换机5台，千兆网络防火墙1台，超远距离光放大器2台，高档路由交换机2台）。
至2005年7月，校园网络建设设备投资累计达898万元。
目前，校园网运行各类网站30余个，共有各类服务器30余台，总存储空间约10TB，存储各类软件数万个（套），音视频内容上千部，为广大用户提供了WWW浏览、文件下载、电子邮件、信息及图书资料查询、视频点播、教务管理系统、办公自动化系统等网络服务，为广大教师的教学、科研活动和行政管理提供了极大的方便。
为了开展基于IPv6的下一代互联网的应用研究，2004年我院申请了IPv6地址，目前已通过隧道技术连接到中国的下一代互联网CERNET2，进而与国际INTERNET2相连。
一、现有网络性能参数
1、带宽：
带宽表示运输数据的电路容量，用于单位实践内传输比特的能力。
通常指定为比特/秒
现况：
千兆主干网，百兆到桌面。
2、吞吐量：
吞吐量是指单位时间无错误传送的数据量
以bps,Bps,或分组/秒（pps）度量
吞吐量=G*P[发送成功]
G：
网络负载
P[发送成功]：
发送成功的概率
带宽吞吐量负载：
3、丢包率：
指在一定的时段内在两点间传输中丢失分组与发送的比率
4、时延抖动：
指从源到目的地的连续到达时间的波动
5、可用性：
尽管计算可用性不存在实际上的工业标准，平均故障间隔时间（MTTF）和平均修复时间（MTTR）是最普遍引用的度量衡量标准。
MTTF是测量两个故障间的平均间隔时间，其中故障指的是系统违反了可接受的一个用应服务、一个计算机系统（或者它的组件之一）或者网络系统连接的计算机系统。
MTTR是测量修复一个系统故障平均所需要的时间。
可用性是一个系统的可以使用时间的比率，是指这个系统实际可使用的时间，这个比率是用MTTF和MTTR计算出来的：
可用性=MTTF/（MTTF+MTTR）
例如：
如果一个Web服务器在六个月内出现了一次故障，并且使用了20分钟修复了这个故障，使系统恢复了服务，那么Web服务器的可用性为：
6月/（6月+20分）x100=99.92%
除了零恢复时间以外，一个具有很小故障率的系统与零故障率系统是没有什么区别的，管理人员能够通过增加MTTF、减小MTTR或者两者同时进行以改进可用性。
可用性=MTBF/（MTBF+MTTR）
MTBF：
平均故障间隔时间
MTTR：
平均修复时间
二、现有网络流量特征：
2009年５月17日，星期天，12:
40的网络流量监控图如下：
NE40（边界路由器）带宽利用率：
一天24小时都处于约100%，只是在凌晨2~6点由于上网的人少利用率降至5%。
学生寝室楼带宽利用率：
工作时间约等于100%，夜间由于学生寝室断电，利用率降至5%以下。
防火墙带宽利用率：
早上8点到晚上8点利用率约为80%，其他时间降至几乎为3%。
核心交换机8512带宽利用率：
早上6点到晚上12点利用率约为98%，其他时间降至约为5%。
7606带宽利用率：
三、现有的协议：
EthernetII
IP
TCP
DHCP
HTTP
主要用服务器：
文件传输
WEB浏览器
地址转换
校园网拓扑图：
负载分析
主干网的流量负载：
1、8512到7606干线流量：
最大约800M
（1）、7606到1#楼：
最大约180M
（2）、7606到2#楼：
最大约108M
（3）、7606到3#楼：
最大约88M
（4）、7606到4#楼：
最大约106M
（5）、7606到5#楼：
最大约104M
（6）、7606到6#楼：
2、8512到计算机中心流量：
3、8512到图书馆流量：
最大约200M
4、8512到主教流量：
5、8512到基础实验楼流量：
最大约600M
6、8512到东教流量：
最大约40M
四、主要设备（防火墙、交换机、路由的）状态：
受季节、天气状况、和室温影响比较大，夏季由于温度偏高，容易出现断线或者线路不通登状况出现。
打雷闪电等产生静电，对主要设备工作都会有一定的影响。
八、网络应用
常见网络应用见下表：
应用
基本带宽需求
备注
PC连接
14.4kb/s以上
远程连接FTP、HTIP
100kb/s以上
局域网内文件共享、C/S应用
压缩视频
256kb/s以上
Mps、rm等流媒体传输
非压缩视频
2Mb/s以上
Vod视频点播、视频会议等
其中主要应用有：
1、电子邮件功能及OA：
校园网信息平台应有功能强大的邮件系统和OA系统，可以为每个使用者建立自己的信箱，和OA账号，安全保密又极大地方便了通信。
2讨论和交流功能：
校园网信息平台具有讨论的功能，可以允许所有人就一个问题发表自己的意见，而这种讨论的好处在于它可以保留讨论的过程，并且不受时间和空间的限制，如教学研讨、经验交流等均是以讨论的形式出现。
3、学校网站：
学校有许多信息需要向老师、学生或社会公布，如学校的规章制度、招生信息、教学信息等，它们共同的特点是只许看不能改，校园网信息平台的安全体系应保证这一点。
4、科研环境应用系统：
科研环境应用系统多集中在各实验室和多功能竞赛及多功能报告厅，主要是实验的环境和课外学习的环境，这类网络应用可能需要较高的带宽以满足多媒体实验环境。
5、电子教学：
电子教学是搭建校园网的首要目标，这部分应用复杂多样，且有很大一部分多媒体数据的传递，因此对网络性能和传输质量有较高的要求，可以用高速以太网连接来实现。
电子教学的具体形式有：
6、多媒体教学
在教室中教师拥有计算机和多媒体演示设备，如投影仪等。
教师将多媒体教学的图形、视频、音频等信息通过演示设备反映到投影屏上，把许多枯燥、难以理解的内容生动地表现出来，从而大大改善学习效果。
7、教学机房
多媒体教室中应保证学生人手一台计算机，教师则拥有计算机和多媒体演示设备，如投影仪等，教室内各计算机通过网络互联。
这样多媒体教学的图形、视频、音频等信息不仅要通过演示设备反映到投影屏上，还应能通过网络和特定软件系统向各PC传递出去，发送到每个学生面前；
同样通过网络，学生还能对所学内容做出反映回馈教师，实现交互式教学，而不仅是被动地接收。
这样可以极大地激发学生的学习兴趣和创造力，老师也能及时了解学生对知识的掌握情况，做到因材施教，从而大大改善学习效果。
8、电子图书馆
传统图书馆的资料管理通常是一项很繁琐的工作，图书管理员不仅要随时整理和更新库中资料，而且每本资料只能由一人借阅。
同时，图书管理工作也由机器来完成，除了提供方便快捷的检索工具外，还可以跟踪每人的借阅记录，了解各类信息的受关注程度。
9、多媒体教育资源库
教育部的多次会议强调学校要建立内容丰富的教育资源库，包括电子图书、教育论文、教案、课件、图片、视频、音效、电影等学校日常教学、教师进修、学生自学的教育资源，教师可以备课、制作课件，学生可以自主学习、探索式学习。
10、内部信息共享
内部信息共享是指比多媒体教室和电子图书馆更为灵活的教学应用：
它既不局限于单一的教室，但也不一定面向全校，而是可以在或大或小的范围内进行。
例如教师可以把作业、试题库或一些辅导材料留在特定的计算机中由本班学生下载，教师之间也可以通过网络相互交流经验，共同设计最佳的教学方案……内部信息共享的程度取决于校园网的覆盖范围和应用软件的功能。
11、职能管理：
除电子教学外，学校的各项管理工作的现代化也势必要通过网络来实现。
相对教学而言，这部分数据较为简单，以文字、图形为主，因此对网络性能要求不高，却将系统的安全、可靠、经济等特性列为考察重点。
学校的管理工作包括：
校长决策、总务管理、教务管理、财务管理、档案管理、图书管理、体卫管理、校产管理、办公管理等，各学校可根据机构设置和实际需要作相应取舍。
各项管理的结果不仅是将各部分数据作电子存档，更应在全校范围内真正实现共享，做到准确、及时、方便的信息交流，它一般可以采用界面友好的浏览器形式来操作。
12、远程教育：
远程教育和互联网的引入也可称为通讯服务，它突破了局域网对地域的限制，用路由器来实现与其它教育机构或ISP（Internet服务提供商）的广域网连接。
它要求网络具备更高的安全性、灵活性、可扩展性，同时还需考虑广域网链路的经济性。
远程教育既可以是学校内部分支的连接（Intranet），也可以面向在家的师生，还可以面向当地信息港、中国教育科研网和互联网。
而互联网的接入将具有更广阔的商业前景。
远程教育建起了一座跨越地域、不受规模限制的虚拟学校，将教学信息通过网络向更远处传播，对学校而言引进了更多的事业和机会，对学习者而言也提供了更多的选择。
13、无线网络：
随着校园网应用的普及和应用水平的不断提高，网络与工作和生活的关系越来越密切，而学校中的网络终端资源却很有限，越来越难以满足师生的需求。
无线局域网技术的日趋成熟可以为此提供更加高效灵活的解决方案，可以用较少的投资获得空前的应用灵活性。
国际上已经把拥有无线校园网作为现代化校园的一个标志，中国的大学无线校园网的建设已经如火如荼的展开了，我们中原工学院也应在这点做好先前的准备，迎战未来。
14、视频点播：
VOD（VideoonDemand）是视频点播技术的简称，也称为交互式电视点播系统，意即根据用户的需要播放相应的视频节目，从根本上改变了用户过去被动式看电视的不足。
当您打开电视，您可以不看广告，不为某个节目赶时间，随时直接点播希望收看的内容，就好像播放刚刚放进自己家里录像机或VCD机中的一部新片子，但是您又不需要购买录像带或者VCD盘，也不需要录像机或者VCD机。
15、宽带上网：
在信息化的今天，人们已经把网络当成获取信息的重要的源泉，而WEB应用则起到了举足轻重的作用。
绝大多数的人都是通过浏览
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