毕业论文校园网有线及无线网络规划设计Word格式文档下载.docx
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故对校园有线无线混合网络的综合设计势在必行。
近年来无线局域网技术和无线设备的成熟，在增设信息点的前提下，用有线、无线混合网络来实现校园网的扩容完全得以实施。
这样不仅方便师生实时获取信息，使终端更具移动性，也在一定程度上体现学校信息化的进程。
计算机网络是20世纪50年代人们为完成数据通信和计算机通信网络的研究作为理论基础而发展起来的技术。
我国的计算机网络建设起步于20世纪80年代，从1980年铁道部广域网开始，到现在电信网、计算机网和有线电视网三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务从1995年问世的只能语音通话的第一代模拟制式手机，2007年国外就已经产生4G技术，同时无线网络也在飞速发展。
我国于2008年正式启动TD-SCDMA社会化业务测试和试商用，标志着3G网络正式拉开序幕。
它能够在全球范围内更好地实现无缝漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。
而技术较成熟的国家，如美国、日本，早在2000年就已经着手3G建设。
基于有线网络和无线网络多年的发展，将二者结合使用，相辅相成使得混合更完善，体现了校园网的发展趋势。
国内大部分高校都已经启动或者将要启动建设数字化信息化校园。
3G技术在传输声音和数据的速度上高效提升，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。
由于无线局域网设备一般工作于免授权频段，在频段的使用上无需高昂的许可费用，在接入速率和适应环境上又与3G技术存在互补性。
因此，WLAN具有有线网、3G不可取代的优势，成为校园网高速无线数据入网的重要手段。
有线网络和无线网络相结合，扫除“网络盲点”，使网络更合理。
信息化校园主要入网区域为：
教学楼（有线网）、图书馆（混合网络）、办公楼（混合网络）、信息学院和宿舍楼（有线网络）。
面向网络资源的有效、高效利用，从网络架构方面提供优化方案，使得校园核心网、接入网具有更高的可靠性和可控性，同时使得网络结构与布局在结合实际业务分布的前提下更加合理。
第二章需求分析与建设目标
2.1需求分析
2.1.1教学功能
通过校园网络覆盖到图书馆、实验室、机房等地点，为广大师生提供一个便捷有效的网络学习平台。
首先，教师可以在网上查询教学资料和进行科研工作。
其次，学生也可以通过网络平台更好的进行自主学习与查询学习资料或者实现远程学习。
同时，网络平台加强了师生之间的互动与交流，可以有效改善学习状态及提高学习成绩。
此外，可以鼓励同学运用网络建立自己的网页，如英语角、硬件家园、编程作坊等栏目，增强学生的学习互动与兴趣，提高学生实践操作能力，达到知识与实践相结合的目的。
2.1.2管理功能
在各办公室及团委等地点的校园网络建设有利于学校的管理人员对教务、行政事务、学生学籍、财务等进行综合管理。
学校管理机构作为学校的中枢管理系统，协调、组织整个学校工作的正常运行，为了能适应管理机构的功能，办公子网需要针对用户的权限，完成数据生成、修改、查询，进行办公自动化、人员资料管理、课程管理等方面的工作。
同时可以实现各级管理层之间的信息数据交换，实现网上信息采集和处理的自动化，实现信息和设备资源的共享。
校园信息化建设时高效率教学办公的有力保障。
2.1.3通讯功能
校园网络在教工宿舍和学生宿舍的覆盖，满足了教师及学生在课余时间进行休闲娱乐的需求，帮助学生与外界有效的沟通与交流、及时掌握各种新鲜资讯，拓宽了学生的眼界，是学生了解世界，也使世界了解我们的学校，有利于学生和学校的未来发展。
2.2建设目标
2.2.1校园网络无盲区
首先要实现宿舍区与教学区的，而有线网络尤其局限性，网线不能延伸到校园的每一个角落，所以在有线网络覆盖基础上利用无线网络的优势，扫除有线校园网络的“网络盲区”（如食堂、图书馆等不宜网络布线的场所），以改善校园信息网络建设基础设施的环境，解决何时何地都能上网的问题，进一步扩大校园网络的使用范围。
2.2.2安全性
在现实世界中我们重视安全，同样的，在网络世界中我们也一定要尽量保障其安全性。
校园网络作为一个支持众多用户，同时和INTENET/CERNET存在连接的网络，网络安全性在整个网络中有着举足轻重的地位，应该采取一定的手段来保障网络的安全性，以保证网络的正常运行。
在校园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。
网络心态还应该具有高度的数据安全性和保密性，以防止不法分子的非法入侵和信息泄露。
2.2.3可管理性
对设备的管理是网络管理的重要部分。
建成后的校园无线网络中，所有网络设备应当遵循统一的、标准的管理协议和兼容性，并满足集中、统一管理的功能需要，使得网络中心管理人员可以在网管工作站随时观察每一台网络设备的工作状态。
第三章校园有线网络设计方案
3.1校园有线网的设计原则
根据校园网的具体要求与实际情况，此次校园网络的设计应符合以下原则：
1.经济性：
尽量利用性价比较高的网络设备和计算机设备，以实现用较少的投资获得较高的性能。
2.高性能：
校园网网络系统要求具有较高的数据通信能力，较大的带宽及较高的网络主干速度，以便网络管理人员和使用人员能够及时、迅速地处理网络上传送的数据，保证工作效率。
3.高可靠性：
网络要求具有高可靠性，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。
4.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。
5．扩展性：
网络具有较强的可升级性。
一方面，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。
另一方面，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，在增加新硬件设备时能方便地接入网络，软件上便于更新、维护、升级。
保证现有的投资。
3.2系统组成与拓扑结构
3.2.1系统组成
计算机网络的拓扑结构，即是指网上计算机或设备与传输媒介形成的结点与线的物理构成模式。
计算机网络的拓扑结构主要有：
总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑和混合型拓扑。
其中星型拓扑由中央结点集线器与各个结点连接组成。
它是目前使用最多、最为普遍的局域网拓扑结构。
这种网络各结点必须通过中央结点才能实现通信。
星型结构的特点是结构简单、建网容易，便于控制和管理。
此次校园网络拓扑结构选用的是星型拓扑结构，具体分为三级结构：
第一级是网络中心，为中心节点。
网络中心选址在学校地域的中心建筑,布置了校园网的核心设备，如路由器、交换机、服务器（WWW服务器、电子邮件服务器、文件服务器等），并预留了将来与本部以外的几个园区的通信接口。
第二级是建筑群的主干结点，为二级节点。
校园网按地域设置了几条干线光缆，从网络中心辐射到几个主要建筑群，并在二级主干节点处端接。
在主干网节点上安装的交换机位于网络的第三层，它向上与网络中心的主干交换机相连，向下与各楼层的接入层交换机相连。
学校校园网主干带宽全部为1000Mbps。
第三级是建筑物楼内的接入层交换机，为三级节点，三级节点主要是指直接与工作站连接的局域网设备。
3.2.2拓扑结构图
校园网络拓扑结构图图1-1
3.3VLAN划分及子网配置
VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）称为虚拟局域网，是指在逻辑上将物理的LAN分成不同小的逻辑子网，每一个逻辑子网就是一个单独的播域。
简单地说，就是将一个大的物理的局域网（LAN）在交换机上通过软件划分成若干个小的虚拟的局域网（VLAN）。
因为交换机通信的原理就是要通过“广播”来发现通往的目的MAC地址，以便在交换机内部的MAC数据库建立MAC地址表，而广播不能跨越不同网段。
通过划分VLAN子网，能划小了广播域，避免了数据碰撞在大的物理LAN内产生严重后果的可能，也避免了广播风暴的产生。
提高交换网络的交换效率，保证网络稳定。
提高网络安全性，通过划分VLAN，LAN被划分不同子网段，因此不能直接通信。
必要的通信必须经过路由来实现，因此可在路由器上配置访问列表来进行跨子网段的授权访问，从而提高校园内部网络访问的安全性。
方便网络管理：
采用VLAN技术来划分校园网络，一个VLAN可以根据不同的院系、办公室或者服务器组将不同地理位置的工作站划分为一个逻辑网段。
在不改动网络物理连接的情况下可以任意地将工作站在子网之间移动，VLAN提供了网段和机构的弹性组合机制。
VLAN技术很好的解决了网络管理的问题，能实现网络监督与管理的自动化，从而更有效的进行网络监控。
VLAN的划分方法有：
包括基于端口的VLAN、基于MAC地址的VLAN和基于协议的VLAN等。
由于校园中学生的流动性大（如更换寝室、毕业等），因此选择基于端口的划分，相对容易设置和监控。
（1）教学楼区：
由于上课教室不固定，每个教室都需要共享一些信息，所以将教学楼的所有教室划为一个VLAN。
（2）实验楼：
将实验楼划为一个VLAN,方便老师和同学做一些实验，实验室做一些专项课题研究的安全性会更高。
（3）行政楼：
将行政楼划为一个VLAN，方便学校办公人员的管理。
（4）宿舍区：
随着信息化的不断发展，学生通过网络交换的信息量日益增长，将宿舍楼划为一个VLAN，便于学生间信息的传递与人际交流。
3.4IP地址分配
3.4.1IP地址
IP地址是用来标识网络中的一个通信实体，比如一台主机，或者是路由器的某一端口。
而在基于IP协议网络中传输的数据包，也都必须使用IP地址来进行标识，如同我们写一封信，要标明收信人的通信地址和发信人的地址，邮政工作人员通过该地址来决定邮件的去向。
在计算机网络里，每个被传输的数据包也要包括一个源IP地址和一个目的IP地址。
目前，IP地址使用32位二进制地址格式，为方便记忆，通常使用以点号划分的十进制来表示，如：
192.168.0.205。
3.4.2子网划分
为了提高IP地址的使用效率，一个网络可以划分为多个子网：
采用借位的方式，从主机最高位开始借位变为新的子网位，剩余部分仍为主机位。
这使得IP地址的结构分为三部分：
网络位、子网位和主机位。
引入子网概念后，网络位加上子网位才能全局唯一地标识一个网络。
这种层次结构便于IP地址分配和管理。
它的使用关键在于选择合适的层次结构--如何既能适应各种现实的物理网络规模，又能充分地利用IP地址空间。
子网的划分主要是根据子网掩码来区分的，掩码的作用就是用来告诉电脑把“大网”划分为多少个“小网”，以及每个子网中的主机数目。
学校子网的划分。
把所有的网络位用1来标识，主机位用0来标识，就得到了子网掩码。
校园子网的划分及IP地址如表1-1所示。
VLAN划分IP分配表1-1
VLAN号
所属位置
IP网段
默认网关
1
教学楼区
192.168.1.0/24
192.168.1.254
2
实验楼
192.168.2.0/24
192.168.2.254
3
行政楼
192.168.3.0/24
192.168.3.254
4
宿舍区
192.168.4.0/24
192.168.4.254
3.5校园有线网络设备选型
校园网硬件主要有以下部件组成：
服务器、网卡、传输介质、交换机、路由器。
3.5.1网络服务器的选择
服务器是一种高性能计算机，作为网络的节点，存储、处理网络上的80％的数据信息，因此也被称为网络的总管家，也可以说是服务器在“组织”和“领导”其它设备。
为了网络内部用户访问数据库、互联网访问等功能，我们选择性能、存储性能等顶尖技术于一身的部门级方正服务器。
支持双处理器，配合最高达4GB的DDRAM内存。
适用于对稳定性，可靠性，处理性能要求较高的关键应用环境，结合RAID技术可进一步提高数据安全，在各行各业的应用中都能应付自如。
配置了双Xeon3.0G,华硕NCLV-DIntelE7520服务器主板（板载双千兆网卡），RegisteredECCDDR2G,希捷SCSI73G10000转*6RAID0阵列+希捷80G8M并口,SCSI320阵列卡+原装SCSI数据线，集成ATIrage8M显卡，世纪之星服务器机箱+磐石600W电源。
这款机器适用于服务器整合、商业智能或企业资源规划的需求，其双倍处理能力带给您高可用性，卓越的内部规模可扩展性、高性能和优质服务能力的特点，以获得更大的带宽满足广大用户访问速率要求。
3.5.2网卡的选择
网卡是OSI模型中数据链路层的设备，网卡是LAN的接入设备，是单机与网间架设的桥梁。
其主要功能是读入由其他网络设备（Router、Switch、Hub或其他NIC）传输过来的数据包，经过拆包，将其变成客户机或服务器可以识别的数据，通过主板上的总线将数据传输到所需设备中（CPU、RAM或HardDriver）；
将PC设备（CPU、RAM或HardDriver）发送的数据，打包后输送至其他网络设备中。
网卡的远程开机是在无盘工作站上可以借助于远程文件服务器来开启工作站。
若要执行“远程开机”功能，就必须在工作站的网络卡上加装一块“BootROM”芯片，由于该芯片上固化有开机引导程序，故它具有开机功能。
另外，须将网卡上的BootROMJumper调整为“Enabled”。
服务器所配备的网卡，IntelPro1000M网卡，BroadCom1000M网卡，前者大多是独立网卡，需要另外购买，前面提到了服务器中已经集成了两块BroadCom1000M网卡，这为购买网卡节省了一笔不小的开支。
千兆网卡还有Realtek8169，Marvell1000+等多种芯片，选择范围比较广，在本次校园网络设计中选用IntelPro1000M原装网卡，该网卡性能强劲，稳定，实际使用中该网卡的表现最为优秀。
3.5.3网络传输介质的选择
在计算机之间连网时，首先遇到的是通信线路和通道传输问题，在网络通信线路的选择中必须考虑网络的性能、价格、使用规则、安装难易性、可扩展性及其他一些因素。
目前，校园网通信线路上使用的传输介质主要采用双绞线。
双绞线（Twistedpair，TP）是一种综合布线工程中最常用的传输介质。
双绞线是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。
把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消。
如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。
与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受一定限制，但价格较为低廉。
双绞线电缆（是否屏蔽）分为屏蔽双绞线电缆（STP）与非屏蔽双绞线电缆（UTP）。
在主交换机与二级交换机，主交换机与各服务器之间选择AMP六类线，作为网络电缆的老大，AMP双绞线具有最好的用料和做工，品质相当优秀，配合AMP水晶头，为网络信号输入建立了良好的平台。
二级交换机与三级交换机，三级交换机与用户终端则采用AMP五类线。
光纤仅用于与Internet的外部连接线路。
3.5.4交换机的选择
交换机也称为交换器。
交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品。
与桥接器一样，交换机按每一数据包中的MAC地址相对简单地决策信息转发。
与桥接器不同的是交换机转发延迟很小，操作接近单个局域网性能，远远超过了普通桥接互联网络之间的转发性能。
其主要功能:
交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整。
交换机能经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工作站提供更高的带宽。
协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中；
交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡，不必作高层的硬件升级；
交换机对工作站是透明的，这样管理开销低廉，简化了网络节点的增加、移动和网络变化的操作。
利用专门设计的集成电路可使交换机以线路速率在所有的端口并行转发信息，提供了比传统桥接器高得多的操作性能。
校园网主交换机选择华为S1216，这款千兆交换机有16个10M/100M/1000M自适应RJ45接口，全面兼容现在流行的网络接口，支持VLAN，支持IEEE802.3,IEEE802.3u,IEEE802.3ab网络标准，该款产品最大的特点是支持IEEE802.3x全双工流控，而且具有地址自动学习、自动老化的功能。
二级交换机选用华为S1016T,这款交换机有24个10M/100M自适应RJ45接口，另外还有两个1000M端口用于连接主交换机，这两个千兆口为下级交换机大量的数据传输解开了瓶颈，几乎可以完全杜决数据拥塞，让网络上的每个用户时刻都能体验到飞一般的感觉。
支持IEEE802.3x,IEEE802.3,IEEE802.3u,IEEE802.3z网络标准，价格相对也算合理，二级交换机作为学生公寓，教学楼等楼群子网的主交换机。
三级交换机选用D-LinkDES-1048和D-LinkDES-1024D这两款交换机，前者是一款48口100M交换机，用于学生公寓，由于学生公寓电脑多，而且相对集中，采用这款交换机才能满足如此多的终端用户的使用，后者是一款24口100M交换机，用于其它子网的楼层交换机。
这两款交换机没有什么特别的地方，属于工作组交换机，不支持VLAN等高级功能。
在品牌方面，我选用了D-Link，该品牌的产品质量过硬，质保和售后服务都不错，而且D-Link网络的技术相当成熟，能提供最稳定的网络平台。
3.5.5路由器的选择
路由器是一种连接
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