网络检索课程设计Word下载.docx
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网络分布现状如图1所示：
网络分布框架如图2所示：
图2网络分布框架
1.2校区建筑物分布
校区建筑分布如图3所示：
分析：
由图3可以将校区建筑物做如下归类
1）教学楼：
1-3、9-17号教学楼，每栋教学楼的情况有所区别，16号学院教学楼有学生机房分布，为了简化设计都视为一种类型。
2）宿舍楼：
1-5、16号女生宿舍楼，与教师公寓分布在同一个区域。
6-15号男生宿舍楼分布在另一个区域。
所有宿舍均为6人间。
3）实验楼：
实验楼、工程训练中心，分布有若干台PC。
4）图书馆：
一楼分布有两个电子阅览室和书刊查询自助机，PC若干台。
2需求分析
2.1校园局域网建设目标
当今时代是一个信息时代，校园网[]的建设实质上是学校信息化建设的基础，而信息化建设的实质是通过信息技术手段来实现对学校教学、科研、管理、服务等各种资源的有效配置和充分利用。
校园网建成后，不但要满足校内外师生的基本上网需求，还应满足学校现代化教学管理的需要，发挥信息资源在教育教学中的作用，逐步实现多媒体课件制作网络化、教室备课电子化、多媒体化，并最终实现教育信息现代化，提高教学水平。
校园网的建设不仅仅是网络平台的搭建，这只是校园网建设过程中的第一步。
一个成熟的校园网，应该是由先进的网络通信技术和计算机技术[]孕育而生的综合性网络，它可以实现用户管理、数据管理、信息管理、信息服务、网上办公、网上教学、电子文献、视频会议、一卡通等诸多功能，并能保证校园网用户的安全性，有效防止来自网内和网外的恶意攻击。
校园网的总体建设目标是：
以先进的计算机技术、网络技术与数据库技术为基础，按照通用的技术规范，整合信息资源，构建安全、可扩展、可升级、易维护的综合管理平台，为师生提供使用方便、价廉的网络信息服务。
具体目标如下：
1）要建立起校园网络统一的信息标准[]，保证数字校园内数据的准确性完整性和一致性。
2）构建全校统一的信息门户，能够为师生提供具有个性化的综合信息服务。
3）构建全校统一的身份认证系统，确保网内用户电子身份的真实性、唯一性、权威性，保障用户的使用安全。
4）建设安全的数据交换系统，实现系统与系统间的数据交换，使不同系统用户之间可以共享数据资源。
5）构建实用的应用支撑系统，实现管理工作的信息化，提高管理水平和效率。
2.2校园局域网功能分析
信息化应用管理应该要涵盖教学、科研、招生、财务、资产、校友、OA、主页站群、数字化图书馆、医院管理、学术成果管理等十余个业务领域。
要建成学校WEB站群系统、西科邮件系统、域名解析服务（DNS）、西科新闻网、西科视频网、一卡通系统等。
通过校园网，图书馆要实现书刊借阅、参考咨询、国际联机检索、网上检索、光盘检索、文献传递、电子图书、自动借阅管理等信息化服务，要能为教学科研提供便捷、可靠而丰富的信息资源。
能完成包括文字处理、公文流转、事务处理等功能的办公自动化系统，覆盖校、院（部）、处级党政部门的综合办公管理。
要对学校的人事、教务、学工、科研、资产、财务、招生、研究生管理、总务后勤等管理部门的信息资源进行充分开发，建成管理信息系统。
积极开展各种基于网络的教学、科研、管理、后勤管理等信息化应用，进一步促进我校管理的现代化、规范化和信息化。
校园网功能的具体目标是实现“五个数字化”，达到“一站式服务”。
1）环境数字化：
构建高质量的基础网络以此为基础，建立高水平的数据中心、身份认证中心、门户平台、应用软件平台，为实现数字化校园打下基础。
2）管理数字化：
构建覆盖全校工作流程的管理信息系统，提高管理质量和效率。
3）教学数字化：
构建包括各种教育方式的数字化教学管理系统，提高教学资源的利用率，改善教学方法，充实教学资源，提高教学效率与质量。
4）学习数字化：
构建实用、方便、廉价的网络教学平台，不断充实、完善教学资源，创造良好的自主、互动式的学习环境，提高学生学习的主动性和积极性。
5）生活数字化：
构建数字化的生活环境使师、生、员工生活方便、舒适。
6）一站式服务：
实现师、生、员工教学、科研、生活的一站式服务，提高对师生和员工的服务水平。
2.3校园局域网应用分析
2.3.1WWW服务[]
WWW（WorldWideWeb）是Internet上被广泛应用的一种信息服务技术。
WWW采用的是B/S结构，整理和储存各种WWW资源，并响应客户端软件的请求，把所需的信息资源通过浏览器传送给用户。
通过WWW技术建立西安科技大学的主页，及时发布校内各种信息，使它成为Internet上宣传西安科技大学的主要窗口。
2.3.2FTP服务
匿名FTP是Internet上进行资源共享的主要途径之一。
它的特点是访问方便，操作简单，容易管理。
Internet上有许多的资源都是以FTP的形式提供给大家使用的，包括各种文档、软件工具包等等。
2.3.3E-mail服务
邮件服务是Internet上使用人数最多且最频繁的应用之一。
目前大部分的邮件系统采用“简单邮件传输协议（SimpleMailTransferProtocol）[]”，通过存储转发式的非定时通信方式完成发送、接受邮件等基本功能。
普通用户通过使用自己的用户名、口令可以开启邮箱完成阅读、存储、回信、转发、删除邮件等操作。
2.3.4网上教学平台
网上教学平台实现了网上教学、网上讨论、网上批改作业、网上课件制作、网上备课、网上答疑等功能，适合开展研究性学习，从而为学校创建一个标准的、统一的网络教学空间。
由于教学平台易用性好，操作简便，有效地为教师消除了利用网络开展教学所面对的技术障碍，并为推广应用提供了便利条件。
在网络教学过程中，学生拥有学习的自主权利，教师通过间接引导和任务布置来实现教学目的，实现跨越时空的教学互动。
2.3.5教务管理系统
为提高学校的教学管理水平，实施教学管理的现代化和规范化，教务管理系统的建设势在必行。
教务管理系统在充分利用教学管理资源、提高教学管理效率和保证教学质量方面发挥了积极的作用。
一个完整的教务管理系统应该包括考试管理系统、成绩管理系统、评价管理系统、选课管理系统、排课管理系统、计划管理系统、基本信息管理子系统、学生管理系统、教材管理系统和审核管理系统等等。
2.3.6校园一卡通系统
校园一卡通系统是校园网建设的一个重要组成部分，它是数字化校园提供信息采集的基础工程。
分布于校区内的多个信息点，将涉及到校园生活的各个方面，为全面地采集各类数据奠定了坚实、可靠的基础。
结合学校校园网在教学、科研、管理、生活等方面的各种应用系统，将形成全校范围的数字空间，并逐步实现以人为本，从校园环境、资源到活动的全部数字化管理。
除了上述基本服务外，校园网还应有OA系统、VOD应用服务、VPN服务等，这些服务需要在学校的发展过程中渐渐建立完善起来，本文就不再多作介绍了。
2.4校园网所需信息点地理分布
如图4所示，学校共有：
16栋学生宿舍楼，每栋楼6层。
每层大概有40个房间左右。
房间均为标准六人间。
17个学院，平均两个学院分布在一栋教学楼，一个网络中心，一个图书馆（另外一个已基本修建完成），两栋行政办公楼（含校医院），食堂，体育馆，超市。
现有全日制本科生20000多人，在职教职工2000余人。
具体分布见表1。
表1网络设备型号
地理位置
数目
信息点/楼（个）
信息点总数
教学楼及实验楼
14
200
2800
行政办公楼
2
400
图书馆
1
300
宿舍楼
16
1500
24000
网络中心
体育馆
100
超市
20
食堂
40
合计
38
2540
24100
3校园网的规划设计
3.1网络拓扑结构设计
3.1.1整体网络拓扑图[]
图5网络拓扑总图
3.1.2教学楼及实验楼
教学楼和实验楼共有信息点数2800个，采用设备冗余设计，网络拓扑图如下：
图6网络拓扑图
3.1.3宿舍楼
宿舍楼信息点共有24000个，网络拓扑图如下：
图7网络拓扑图
3.1.4行政楼，图书馆
分支拓扑图如下：
图8网络拓扑图
3.1.5层次结构图
图9网络拓扑图
校园网网络系统从结构上分为核心层、汇聚层和接入层。
核心层的功能主要是实骨干网络之间的优化传骨干层设计任务的重点通常是冗余能力、可靠性和高速的传输。
因为学校存在大量的语音和视频传输，整个网络通过汇聚层交换机DCRS-5950和核心交换机DCRS-7600之间的链路冗余备份[]和负载均衡提供安全可靠的网络构架（使用OSPF、ECMP、WCMP等技术），其安全保障技术提供一个全网概念的整体网络安全，而通过简单地增加万兆模块可以平滑升级到万兆骨干的校园网。
如拓扑图所示，作为网络中心的核心，要求设备能够大容量、稳定可靠的高速路由转发，能够接入大量的汇聚节点并满足今后扩充的需要。
汇聚层起着承上启下的作用，负责对各种接入的汇聚，并可在该层实现对于用户的访问控制，以及对用户的网络管理。
接入层应该能够实现对用户的访问控制。
在网络中心两台汇聚交换机各通过两条千兆链路连接到核心交换机。
当两台汇聚交换机业务量增大时，也可以考虑通过上下行的Trunk来连接。
3.2网络类型的选择及依据
本网络采取客户机/服务器模式。
在C/S这个应用模式中，用户只关心完整地解决自己的应用问题，而不关心这些应用问题由系统中哪台或哪几台计算机来完成。
在C/S系统中，能为应用提供服务（如文件服务，打印服务，拷贝服务，图像服务，通信管理服务等）的计算机或处理器，当其被请求服务时就成为服务器。
一台计算机可能提供多种服务，一个服务也可能要由多台计算机组合完成。
与服务器相对，提出服务请求的计算机或处理器在当时就是客户机。
从客户应用角度看，这个应用的一部分工作在客户机上完成，其他部分的工作则在（一个或多个）服务器上完成。
结论：
从技术角度看，C/S系统本质上是将虚拟机器的概念使用于分布式计算机系统，其本质是实现功能的合理分布和处理的“无缝连接”。
首先由于以一系列标准为基础的开放式系统原则被普遍接受，为各种客户机，服务器之间提供中间件（Middleware）成为可能；
第二，CASE工具，视窗技术，面向对象技术，分布式数据库技术等的成熟，为C/S系统环境下的编程，调试，运行提供了良好的条件；
性能价格比快速提高的计算机为开销甚大的分布式操作系统提供了可接受的运行条件，使得分布式逻辑处理，分布式服务器等应用模式得以实现，而且恰好适用于校园网络环境的使用，所以我们该局域网采用客户机/服务器模式。
当前的网络类型有程控交换网，分组交换网与局域网[]。
1）程控交换网是一数字程控用户交换为核心，利用其中的数字电话终端与数据线路适配器来实现计算机连网与数据通信。
2）分组交换技术广泛的用于公共数据网。
作为校园网与外界的连网，采用X.25分组交换标准和公共数据网络是比较合理的方案，他们可以与现在比较流行的以太局域网互连。
3）局域网指有限区域（如办公室或楼层）内的多台计算机通过共享的传输介质互连，所组成的封闭网络。
目前主要用于各科室之间以及宿舍的网络应用。
3.3网络硬件设备的选择及功能描述
可用于校园局域网的硬件系统主要硬件设备有网卡、集线器等网络传输介质和中继器、网桥、路由器、网关等网络互连设备：
1）集线器
集线器（HUB）是局域网中计算机和服务器的连接设备，是局域网的星型连接点，每个工作站是用双绞线连接到集线器上，由集线器对工作站进行集中管理。
HUB是一个共享设备，其实质是一个中继器，而中继器的主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。
由于HUB在网络中的重要作用，价格也不菲，所以对于它的选型也是非常重要的。
和网卡相对应，目前市面上用于局域网（一般是指小型局域网）的HUB可分为l0MB、100MB和10／l00MB自适应三种，由于考虑以后升级决定选择10／l00M自适应HUB。
2）交换机
是一种用于电信号转发的网络设备。
它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。
最常见的交换机是以太网交换机。
其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。
3）路由器
路由器（Router）用于连接网络层、数据层、物理层执行不同协议的网络，协议的转换由路由器完成，从而消除了网络层协议之间的差别。
路由器适合于连接不同类型的局域网和广域网，如以太网、ATM网、FDDI网、令牌环网等。
路由器的互连能力强，可以执行复杂的路由选择算法，处理的信息量比网桥多，但处理速度比网桥慢。
3.3.1交换机的选择
根据组网的实际需求，我们选用了思科WS-C6509-E[]全业务路由器，该路由器提供10G的接口，具备256Gbit/s高速背板，配置64Gbit/s高速交换和转发引擎SMU，SMU具有冗余备份能力，以实现高可靠性。
WS-C6509-E部署在IP城域网汇聚层，有机的融合了BRAS、动态业务选择网关（DSG）、边缘路由器、状态防火墙、DPI等产品功能。
MA5200G作为高性能的业务控制平台，能充分满足各种Multi-Play和大客户业务运营模式的需求。
WS-C6509-E是一个系列化产品，在业务板数量、接入用户数和交换容量等性能规格上不同，可以适应不同网络规模的组网要求。
1）核心层交换机选型
核心层交换机是网络的高速主干设备，需要高速转发数据流量及考虑到校
园网的稳定性、扩展性。
根据西安科技大学校园网络的规模和应用需求，主干为千兆、百兆到桌面且对于冗余能力、可靠性和传输速度方面要求较高，所以本方案中核心交换机选用思科WS-C6509-E。
“思科WS-C6509-E”交换机是企业级智能交换机拥有强大的功能，为校园网的稳定、快速、高效运行提供了保证。
主要性能参数如表2所示。
表2核心层交换机参数
产品名称
CISCOWS-C6509-E
产品类型
企业级交换机
交换方式
存储转发
背板宽带
720Gbps
传输速率
10/100/1000Mbps
包转发率
387Mpps
扩展模块
9个
VLAN
支持
网络标准
IEEE802.3，IEEE8
需求数量
2台
2）汇聚层交换机选型
汇聚层是多台接入层交换机的汇聚点，它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供1000M到核心层的上行链路。
根据学校校园网需求设计，汇聚层交换机应该采用支持三层交换技术和VLAN技术的交换机，以达到网络隔离和分段的目的。
所以本方案中汇聚层交换机选用CiscoWS-C3560X-24T-L[]。
主要性能参数如表3所示。
表3汇聚层交换机参数
产品名称
CiscoWS-C3560X-24T-L
千兆以太网交换机
160Gbps
端口结构
非模块化
端口数量
24口
IEEE802.1s，IEEE
5台
3）接入层交换机选型
接入层交换机选择二层交换机，满足100Mbps转发速率，支持VLAN划分，可识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。
分布式的MPLS线速转发、有效的安全管理机制和电信级的高可靠性设计。
接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。
接入层交换机选用CiscoWS-C2960-48TT-L，支持动态带宽调度，提供良好的组播，支持大带宽的数据和接入视频，提供良好的与安全性保障。
表4接入层交换机参数
CISCOWS-C2960-48TT-L
智能以太网交换机
6.8Gbps
10/100Mbps
端口数量
50口
网络协议
IEEE802.3，IEEE802.3u
3.3.2接入路由器的选择
接入Internet的路由器采用高可靠的模块化设计，支持动态路由协议、MPLS流量工程，提供IP/MPLS[]快速重路由、虚拟路由冗余协议等保护机制，有效保证全网运行的高速可靠。
本方案中路由器选用Cisco1841，主要性能参数如表5所示。
表5接入路由器参数
CISCO1841
路由器
产品内存
最大DRAM内存：
384M
局域网接口
2个
模块化
QoS
VLAN
TCP/IP
1台
3.3.3防火墙的选择
防火墙对计算机流入流出的所有网络通信均要经过此防火墙。
防火墙对流经它的网络通信进行扫描，这样能够过滤掉一些攻击，以免其在目标计算机上被执行。
防火墙还可以关闭不使用的端口。
而且它还能禁止特定端口的流出通信。
最后，它可以禁止来自特殊站点的访问，从而防止来自不明入侵者的所有通信。
根据学校的需求，本方案中选用CiscoPIX-501-50-BUN-K9防火墙，主要性能参数如表6所示。
表6防火墙的参数
CiscoPIX-501-50-BUN-K9
并发连接数
130000
网络吞吐量
最高300Mbps
安全过滤带
170Mbps
用户数限制
无用户数限制用户
网络端口
3个快速以太网络端口
控制端口
2个Rj-45
VPN支持
入侵检测
Dos
管理
思科安全管理器
安全标准
UL1950,CSAC22.2NO.950
3.3.4服务器的选择
服务器是网络中关键设备之一，必须具有高性能全交换、千兆主干，且作冗余备份连接，可以满足大负荷网络运行需求；
支持多媒体应用（包括多媒体教室、电子阅览室、多媒体教学和办公自动化）；
利用虚拟网络（VLAN）方便管理，提高网络的安全与性能；
卓越的多媒体应用系统，满足用户、广播等需求；
实现多媒体教学；
管理简单，系统安全、保密性高。
带宽优化技术，降低链路费用；
专线接入Internet，实现校园网内所有用户高速访问广域网。
高带宽专线接入大规模校园网由于用户多、范围广，因此，对服务器的负荷量要求较高。
其间更涉及多个多媒体教室、整个校园的办公自动化，且数据传输、系统安全、保密性都比中小型网络结构要求高。
因此，服务器不但要性能优越，更要功能齐全。
根据本校的应用需求，需要WEB、DNS、E-mail、DHCP和FTP服务器，本方案选用戴尔PowerEdgeR710（XeonE5620/4GB/1TB）服务器，主要性能参数如表7所示。
表7服务器的参数
戴尔PowerEdgeR710（XeonE5620/4GB/1TB）
机架式
CPU型号
XeonE56202.4GHz
内存容量
4GBDDR3
标准硬盘容量
1TB
内部硬盘架数
最大支持6块3.5英寸
网络控制器
双千兆网卡
电源类型
冗余电源
根据服务器的特点，服务器组实施方案如下：
1）NF8560M2服务器与SAN存储构建高可用双机系统作为数据库服务各1台
2）NF8560M2服务器运行WEB服务和FTP服务1台
3）NF5280M2服务器运行DHCP服务和DNS服务1台
4）NF5280M2服务器运行Mail服务和防病毒应用软件1台
5）NF5280M2服务器运行校务教学OA办公1台
6）NF5280M2服务器运行“一卡通”校园OA1台
3.3.5软件的选型
软件包括操作系统软件和应用软件，校园网的建设也离不开这两种。
1）操作系统的选型
网络操作系统（NOS）[]是网络的心脏和灵魂，是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统。
它在计算机操作系统下工作，使计算机操作系统增加了网络操作所需要的能力。
本次的操作系统是选择的WindowsServer2007。
2）应用软件的选型
校园的软件系统应当是服务于教学、教研及学校管理等众多环节的综合系统而不能仅是一个Internet的浏览及相关服务的。
本次选择的应用软件有：
办公软件：
MicrosoftExcel2007、MicrosoftWord2007、MicrosoftPowerPoint。
娱乐软件：
XX影音、酷我音乐。
通讯软件：
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