校园网毕业设计校园网络设计方案Word格式.docx

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Keywords:

Lan;

Computernetworking;

Networkprotocol;

Servers

校园网络设计方案

1绪论

1.1研究的意义及目的

随着计算机网络技术的发展，网络技术在给人们生活、工作的各方面带来方便和快捷校园网络的建设提到了重要的议事日程。

校园网已经深入到各大高校，网络成为高校不可缺少的一个组成部分[1]。

信息时代的热潮扑面而来，计算机变的越来越强大，而应用软件使计算机变得越来越容易使用，它们正在迅速改变着人们的生活、学习、工作方式，人们能够明显感觉到这种变化.近年来我国高校校园网发展很快，潜力很大，但问题也很多。

一方面，建设校园网已成为教育界的共识，人们对校园网的认识也越来越深入；

另一方面，建设校园网仍存在不少误区，如片面认为教育信息化就一定要大投入、片面强调教师的课件制作、过于追求网络的先进性等等。

应该看到，未来网络教育的发展已经不仅仅是一种教育手段的变化，将使我们重新认识我们的教育，重新规划我们的校园。

实施数字化校园工程的核心目标是充分利用信息技术，建立多层次、创新型、开放式的高等学校，提高办学的质量和效益。

要以新的人才观、教学观和管理理论为指导，超越传统的高等教育模式，培养适应信息社会要求的创新型人才。

具体来说：

1.2资源共享

要利用多媒体、网络技术实现高质量教学资源、信息资源和智力资源的共享与传播，并同时促进高水平的师生互动，促进主动式、协作式、研究型的学习，从而形成开放、高效的教学模式，更好地培养学生的信息素养以及问题解决能力和创新能力。

1.3设备共享

要利用互联网促进科研资源和设备的共享，加快科研信息传播，促进国际性学术交流，开展网上合作研究，并且利用网络促进最新科研成果向教学领域的转化，以及科研成果的产业化和市场化，从而大大提高科研的创新水平和辐射力。

1.4自动化

要利用信息技术实现职能信息管理的自动化，实现上下级部门之间更迅速便捷的沟通，实现不同职能部门之间的数据共享与协调，提高决策的科学性和民主性，减员增效，形成充满活力的新型管理机制。

1.5体系方面

体系方面，要建立覆盖学校教学、科研、管理、生活等各个区域的宽带高速网络环境，提供面向全体师生的基本网络服务和正版软件服务；

要建设高质量的数字化的图书馆、教学楼、艺术馆等；

要在校园内建立电子身份及其认证系统，从而为学校高水平的教学、科研和管理等提供强有力的支撑。

1.6服务方面

服务方面，要适应后勤社会化改革的需要开展各种网络化服务项目，包括电子商务、电子医疗等，为师生员工提供便捷、高效、集成、健康的生活和休闲娱乐服务，形成智能型的社区服务体系。

2需求分析

2.1实施背景

校园网建设工程的目标是要建设一个完整统一、技术先进、高效稳定、安全可靠、易于管理的基于Internet/Intranet的信息化校园网系统。

就目前对部分需求和网络应用的需求考察结果，并尊重“长远考虑、就地起步”的规划，提出了在技术上遵循开放、标准、成熟、安全、可靠和可扩展的思想，追求技术上的先进性与成熟性、实用性相结合，实现与教育网的无阻碍连通，同时提供宽带接入功能。

能够实现校园办公自动化需求。

[2]

2.2网络应用需求

这方面的需求大体都可以分为，教学、办公、服务这四方面应用。

校园网在信息服务与应用方面应满足以下几个方面的需求：

（1）学校主页。

学校应建立独立的WWW服务器，在网上提高学校主页等服务

（2）文件传输服务。

考虑到师生之间共享软件，校园网应提供文件传输服务（ftp）。

校园网站建设

（3）多媒体辅助点播教学兼远程教学：

校园网要求具有数据、图像、语音等多媒体实时通讯能力

（4）校园办公管理

（5）学校教务管理

（6）图书管理、电子阅览室；

（7）系统应提供基本的Web开发和信息制作的平台。

2.3方案设计指导思想

就目前对部分需求和网络应用的需求考察结果，并尊重“长远考虑、就地起步”的规划，提出了在技术上遵循开放、标准、成熟、安全、可靠和可扩展的思想，追求技术上的先进性与成熟性、实用性相结合，追求整个系统性能的最佳化、理优化、节省费用等原则原则。

基于路由器和交换机的局部网间的互联是最好的解决方案。

因此，网络协议方面，以网际协议（IP）作为校园网网络系统的公用网络协议实行标准化。

因为IP是Internet的母语，并作为网络通信的通用语言而在世界范围内广泛使用。

由于使用IP作为标准传输协议，在以后对网络进行扩充以与其它的网络互连时，可以跨越多个平台自然而然地提供互操作能力和无缝连接功能。

所以，IP优化网络允许用户访问电子邮件、校园内部网和利益复杂的Internet应用。

[5]

网络服务器要更换为世界知名品牌，可提供最优良的系统设备和优质的售后服务。

在主干网建设时，我们选择极具竞争力的价格提供所有技术，还拥有明确的技术方向，有助于未来应用的发展。

为我们提供一个集成化、高性能、灵活、可伸缩、安全和高性能价格比的解决方案的标准。

在局部网建设方面，选择可伸缩的结构和高性能的设备，能够高速传输数据，同时通过技术保证，安全地接入Internet和一体化的网络解决方案。

在选择最合适的产品提供解决方案的过程中，计算机终端设备的选型既考虑性能、价格比、设备的运行维护费用，不贪图眼前的利益，也考虑设备的可扩充性，今天的投入是今后发展积累的基础，确保系统主要设备的投入在整个系统的生命周期内能得到充分利用并具有强健灵活的体系结构。

同时，也考虑局部子网对硬件和信息流量的要求，必须能够提供专用的高速带宽，以处理日常数据信息和峰值操作，并能够支持各种新技术和新增用户。

[4]

安全性是另一个关键要求，以晋中教育城域网代理接入Internet能够保证安全地接入Internet。

2.4网络性能需求

性能需求：

有服务效率、服务质量、网络吞吐率、网络响应时间、数据传输速度、资源利用率、可靠性、性能/价格比等；

根据本工程的特殊性，语音点和数据点使用相同的传输介质，即统一使用超5类4对双绞电缆，以实现语音、数据相互备份的需要；

对于网络主干，数据通信介质全部使用光纤，语音通信主干使用大对数电缆；

光缆和大对数电缆均留有余量；

对于其他系统数据传输，可采用超5类双绞线或专用线缆。

[9]

3总体设计方案

3.1网络拓扑结构

计算机网络技术种类很多，采用星型结构的以太网是目前最为安全成熟的技术，并且，从应用角度讲，星形结构是综合布线系统的推荐网络拓扑结构，可以与综合布线系统紧密结合，得整个网络系统的通信瓶颈从以往的网络电缆转移至中央网络设备上。

在中央设备之间，而采用交换以太网络设备配合星形结构来实现对局域网络的需求，使得中央结点与卫星结点的网络吞吐能力大大加强，对多媒体的支持也更加完美，既而提高整个系统的吞吐能力。

[1]

所以在网络方案中，整个系统采用星型结构与高速交换以太网技术相结合的网络拓扑结构。

这种拓扑结构与以往的总线结构相比具有以下特点：

3.1.1可靠性

网络的可靠性增强，如果在网络中的一个站点或一条线路的发生故障时，不会影响到其它接点的正常工作；

3.1.2可扩展性

网络的可扩展性强，如要扩充网络结点，则只要有一条线即可将扩充结点联接到网络上，且不影响其它结点的工作。

网络便于日常的管理和维护。

便于维护，可远程管理和配置网络。

网络带宽容易扩展，配备光纤接口和千兆位接口扩展口。

与公网连接链路的网络安全考虑。

为此，在分析了网络工程需求和实地考察的基础上，结合综合布线系统，我们将利用先进的快速以太网交换机产品，组建一个多级星型结构的交换以太网，来构成整个网络系统。

[3]

3.1.3其他注意要点

除上所述外，我们还要考虑，以下几点细节要点：

网络的协议采用TCP/IP。

网络通信协议采用最为广泛的TCP/IP。

TCP/IP协议已成为异型机、异型网络互连的公认标准，并在国内外得以广泛的应用，国际上几乎所有的软硬件厂商均支持TCP/IP协议。

采用此种协议，也便于使网络系统在将来与Internet实现连接。

网络设备必须能够支持各类标准网络协议。

这样才可能较好地实现与其他厂家的网络设备连通。

主干采用光纤，全双工运作方式；

服务器连接采用100Mbps或1000Mbps。

对于位于网络中心的服务器，可采用1000M连接。

整个网络可由许多子网组成，对于性能要求较高的子网，也可以选择1000M以高速率连接子网服务器。

对于带宽要求较高的工作站给予10/100M。

性能较高的工作站，我们将采用独享100M速率连接；

中心交换机应具有良好的可扩充性。

随需求的增长，楼内工作站必将增长，因此，我们将采用的中心交换机应具有良好的可扩充性。

例如模块化中心交换机；

端口多MAC地址支持，以支持设备级连等。

选用先进的网管软件来解决网络管理。

选用基于SNMP的网络管理平台的网络管理软件，各个厂家提供的MIB则可使网络管理进一步图形化，网络管理将变得非常简单。

[11]

3.2网络三层结构设计

校园网网络整体分为三个层次：

核心层、汇聚层、接入层。

核心层:

核心层的功能主要是实现骨干网络之间的优化传输,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。

为实现校区内的高速互联，核心层由1个核心节点组成，包括教学区区域、服务器群。

汇聚层：

汇聚层的功能主要是连接核心层节点和接入层，汇聚层设计为连接本地的逻辑中心，仍需要较高的性能和比较丰富的功能。

汇聚层设在每栋楼上，每栋楼设置一个汇聚节点，汇聚层为高性能“小核心”型交换机，根据各个楼的配线间的数量不同，可以分别采用1台或是2台汇聚层交换机进行汇聚，为了保证数据传输和交换的效率，现在各个楼内设置三层楼内汇聚层，楼内汇聚层设备不但分担了核心设备的部分压力，同时提高了网络的安全性。

接入层：

接入层通常指网络中直接面向用户连接或访问的部分，接入层目的是允许终端用户连接到网络。

接入层为每个楼的接入交换机，是直接与用户相连的设备。

本实施方案从网络运行的稳定性、安全性及易于维护性出发进行设计，以满足客户需求。

[6]

3.3网络设备及线缆选型

表3.1设备及线缆选型

名称

型号

单价

数量

合计

路由器

7206VXR

3.5万

1台

核心层交换机

QuidwayS9303

10万

2台

20万

分布层交换机

WS-C2960-G-48

2.2万

4台

8.8万

接入层交换机（24口）

H3CS1216

1300

13台

1.69万

接入层交换机（48口）

H3CS1550

2800

7台

1.96万

防火墙

USG3030

3万

电子邮件服务器

eWorld邮件服务器M

5.7万

文件传输服务器

eWorld宽带主机S20

2.86万

计费服务器

蓝海卓越NS-G50

3.96万

代理服务器

1250

EEB服务器

1.18万

UPS

C3KVA/2100W

2250

1

调制解调器

ATRIEWireSpan300E

1000

超五类非屏蔽双脚线

安普6-219507-4

720

12芯多模光缆

TCL12芯室内多模光缆

40

12芯单模光缆

TCL12芯室内单模光缆

33

3.3.1核心交换机设备选型

核心层交换机选择华为QuidwayS9303交换机，核心层交换机位于办公楼，配置两台。

图3.1华为s9303

3.3.2汇聚层设备选型

汇聚层交换机选择CISCOWS-C2960G-48。

整个校园共用4台汇聚层交换机，使用千兆光纤与核心交换机相连。

图3.2智能交换机

3.3.3接入层设备选型

接入层交换机选择H3CS1048和H3CS1216，路由器选用cisco7206VXR。

表3.2接入层设备

建筑物名称

接入层交换机

1号楼

用两台24口交换机

办公楼

用两台48口交换机

2号楼

用一台24口交换机

图书馆

用一台48口交换机

3号楼

用一台24口、十台48口交换机

研究生楼

用三台24口、一台48口交换机

5号楼

电镜楼

6号楼

用一台24口、一台48口交换机

公卫楼

用三台24口交换机

7号楼

图3.3H3CS1550

图3.4H3CS1216

图3.5CISCO7206VXR

3.3.4防火墙选型

防火墙选用的是是华为赛门铁克USG3030（USG3030）

图3.6华为防火墙

3.3.5服务器选型

校园网络选用的服务器如下：

图3.7邮件服务器

图3.8计费服务器

图3.9代理服务器

Web服务器

图3.10Web服务器

Ups

山特C3KVA/2100W

图3.11Ups

线缆类

安普超五类非屏蔽双绞线/6-219507-4

图3.12超五类线缆

AMP4芯室外铠装光缆（50/125）

图3.13光缆

大唐电信12根钢丝铠装8芯多模室外直埋光缆光纤线

图3.14光纤线

图3.15多模光纤

图3.16单模光纤

物理拓扑结构图：

图3.18物理拓扑图

逻辑结构图：

图3.19逻辑拓扑

3.3.6接入Internet设计

Internet接入方式主要有以下几种:

拨号上网方式,使用ISDN专线入网,使用ADSL宽带入网,使用DDN专线入网,使用帧中继方式入网,局域网接入。

拨号上网方式

拨号上网方式又称为拨号IP方式，因为采用拨号上网方式，在上网之后会被动态地分配一个合法的IP地址。

用拨号方式上网的投资不大，但是能使用的功能比拨号仿真终端方法联入要强得多。

拨号上网就是通过电话拨号的方式接入Internet的，但是用户的电脑与接入设备连接时，该接入设备不是一般的主机，而是称为接入服务（AccessServer）的设备，同时在用户电脑与接入设备之间的通信必须用专门的通信协议SLIP或PPP。

拨号上网的特点：

投资少，适合一般家庭及个人用户使用；

速度慢，因为其受电话线及相关接入设备的硬件条件限制，一般在56K左右。

ISDN专线接入

ISDN专线接入又称为一线通、窄带综合业务数字网业务（N-ISDN）。

它是在现有电话网上开发的一种集语音、数据和图像通信于一体的综合业务形式。

一线通利用一对普通电话线即可得到综合电信服务：

边上网边打电话、边上网边发传真、两部计算机同时上网、两部电话同时通话等。

通过ISDN专线上网的特点：

方便，速度快，最高上网速度可达到128K/S。

ADSL宽带入网

ADSL即不对称数字线路技术，是一种不对称数字用户线实现宽带接入互联网的技术，其作为一种传输层的技术，利用铜线资源，在一对双绞线上提供上行640kbps、下行8Mbps的宽带，从而实现了真正意义上的宽带接入。

ADSL宽带入网特点：

与拨号上网或ISDN相比，减轻了电话交换机的负载，不需要拨号，属于专线上网，不