网络工程校园网设计方案.docx

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网络工程校园网设计方案

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设

计

姓名：

***

201213540602

4.4布线系统：

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第一章、需求分析

1．1需求分析

根据CNNIC2002年的最新调查结果来看，我国目前的上网总人口已达4580万，其中学生用户占了26%，是最大的用户群。

另据华为公司市场部提供的资料，中国网民的普及率是1.2%，但在大学生群体中的普及率是93%。

目前87%学生在网吧上网，97%的学生用201校园卡打电话。

同时，随着国家信息化工作的深入开展，提高教育系统信息化水平成为当前工作的重点。

而校园网建设则是教育系统信息化建设的关键，尤其是高校校园网建设。

在信息化的建设过程中，它的作用体现在如下几个方面：

1、校园网能促进教师和学生尽快提高应用信息技术的水平；信息技术学科的内容是发展的，它是一门应用型学科，因此，为了让学生学到实用的知识，必须给他们提供一个实践的环境，这个环境离不开校园网。

2、校园网为教师提供了一种先进的辅助教学工具、提供了丰富的资源库，所以校园网是学校进行教学改革、推行素质教育的一种必不可少的工具。

3、校园网是学校现代化管理的基础，深入、全面的学校信息管理系统必须建立在校园网上。

4、校园网提供了学校与外界交流的窗口，学校应将校园网与互联网联接，这也是学校信息化的要求，做到了这一步，通过校园网去了解世界、在互联网上树立学校的形象都是很容易的。

教育即未来。

作为国家最重要的战略工程，如何应用信息技术改造我们传统的教学和管理手段；如何加深学生对于信息化和信息技术的理解与了解；如何造就同时具备传统和信息双重文化的一代新人，已成为教育界当前最为紧迫的任务之一。

信息技术的应用，势必极大地推进教育手段和教育内容的革命性变革。

1.1.1社会需求

首先，进行对象研究和需求调查，弄清学校的性质、任务和改革发展的特点，对学校的信息化环境进行准确的描述，明确系统建设的需求和条件；其次，在应用需求分析的基础上，确定学校Intranet服务类型，进而确定系统建设的具体目标，包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标；第三，确定网络拓扑结构和功能，根据应用需求、建设目标和学校主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；第四，确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；第五，规划安排校园网建设的实施步骤。

1.2需求调查

1.2.1业务现状

学校拥有计算机上千台，但由于目前各个系都是自己组建自己的内部网络，采用的软件平台、硬件平台和网络结构各不相同，因此随着学校网络发展和各个学校之间互连网络的建成，现有的网络结构与水平已经不能适应高速发展的信息网络建设，主要表现在：

1、由于各网络应用系统是各系根据本系自己的教学、实验、工作的需求组建的，因而各种信息既有大量的冗余，又有相互冲突。

同时由于各套网络系统的开发单位不同，技术水平参差不齐，因此信息的规范化程度低，各部门信息无法共享，交互操作的难度很大。

2、各系、各工作终端有自己的传输线路，传输速率不等，速率低且安全性、可靠性差，不利于统一管理，随着工作终端的增多，此问题将日益突出。

3、由于当时组建网络时都是由本专业自己开发，因此存在多种机型，多种操作系统，多种协议，网络异构等情况。

所以很难实现资源共享、系统互访、统一管理，对于后期的开发难度很大，这将影响实现办公自动化。

4、由于大部分系统没有实现客户/服务器模式。

因此系统远程互访时，需要较大的带宽。

5、由于校园内计算机之间对INTERNET都只能通过自己使用拨号网络方式连接，而目前学校已经拥有了自己的INTERNET网络出口与自己的IP地址。

这使得这些优势资源大家不能实现共享。

6、随着多媒体教学、远程教育、图象监控等业务的开展，校园网本身的业务范围不断扩大，对学校的网络性能提出了新的要求。

1.2.2网络数据流量

1、高性能

　　此次校园网工程核心设备采用华为3Com公司的千兆交换机Quidwayreg;S8512，构建的是TBits级的校园网交换平台。

Quidwayreg;S8512具备1.8T的背板交换能力，450Mpps的包转发能力，同时华为3Com公司增强了Quidwayreg;S8512的业务支持能力，并从硬件结构上支持全分布式业务处理，将业务处理分布到每个接口板进行，各线卡都包含处理能力强大的PacketsEngine，可以线速处理Layer2，IPv4，MPLS/VPN，IPv6等各种数据包转发。

可以说Quidwayreg;S8512以其强大的业务处理和支持能力最终实现业务与性能和谐之美。

尤为重要的是Quidwayreg;S8512采用了全新的万兆交换机体系结构，而不是简单的千兆交换机改良，因此烟台大学的校园网不仅满足的当前的网络需要，更是一个面对将来的网络，一个可以长久发挥高性能的校园网络。

2、强扩展、可兼容

　　千兆应用并不意味着网络华而不实。

华为3Com的千兆校园网方案不仅满足了骨干带宽的增长需求，满足了业务与性能并重的需求，满足了网络可靠性的需要，最重要的是使用户获得了最低所有权总成本（TCO）需求。

S8512具有1.8T的背板交换能力，并可扩容至3.6T。

同时S8512具备720G的交换能力，并可控容至2.88T。

并且，8512不仅具备高密度的业务接口，还提供丰富的业务支持能力，无论是IPV6，WEBSWITCH还是IPS或是NAT等业务都可完美提供。

总的来说，S8512可以长期满足校园网业务、用户、带宽发展的需求，可以方便高效的不断提升网络处理能力，保护现有投资。

3、组网效益

　　千兆校园网的建设将使烟台大学不再面临带宽匮乏，特别是核心网带宽匮的情况。

尤其保证了那些不间断的FTP应用、科研活动、网上视讯等长期消耗大量网络带宽的网络服务质量，提高了网上教学、E-Learening等业务的应用，成为学校拓展信息化教育的基石。

1.2.3外部要求

提供E-mail功能、WWW访问服务，加速内外人员间的信息交流和查询教学资料。

远程教学这种崭新形式的教学活动是通过卫星、数据专线等与国内的教学机构相连，相互之间直接通过网络交流信息，具备观摩教学、演示、辅导等功能。

第二章、功能要求

由于现有应用系统存在上述缺陷，而实际发展需求不可能在短时间内对所有网络系统进行更换，因此必须对目前的现状和需求进行科学的分析，制定出全局网络的规划，既能满足发展，又要容纳现有系统，具体要求如下：

1、不对目前各网络系统做大规模修改，各系自己的网络系统应能平滑地过渡到整个校园网中。

2、提供各种灵活多变的连网方式，系统要有一定的可扩充性和可扩展性。

3、提供高速平台与足够的带宽，为将来的OA系统、图象系统、Internet/Intranet、远程教学、多媒体教学应用等系统提供一条可靠、健壮的“信息高速公路。

4、必须对整个校园网进行有效的集中资源管理和网络管理。

5、可以为校园内各个系之间提供邮件服务、BBS服务、文件服务、WEB服务等多种INTERNET服务。

其校园网络的拓扑图如下：

第三章、逻辑设计

对于校园网这种规模大、集成度高的网络，我们建议采用Client/Server结构模式，即将网络结构建立在各类信息分布处理和集中管理相结合的方式上；由于将数据处理工作放在各客户机（Client）独立处理，减轻了服务器（Server）的负担，设备的性能可得到了良好的应用，而且资源信息可以分布共享、集中管理，使得系统的可靠性、开放性不单单依赖服务器，互补性很强。

这种结构灵活性好，速度快，可靠性高，是当今流行的网络系统方案。

3.1主干网

主干网在整个校园网络系统中占有举足轻重的地位，它是整个网络的中枢。

主干网负责学校各个局域网之间的数据传输，信息发布，资源共享，学校以后的BBS，办公自动化系统，VOD系统，远程教学系统，INTERNET接口，与其他兄弟学校的数据交换都将运行在这个网络上，因此，主干网的好坏直接影响到以后网络系统的运行效率，速度快慢,网络性能等参数。

因此，建立一条高速的、多能的、可靠的、易扩展的主干网络，解决目前存在的带宽问题，和适应未来发展的需要是校园网建设中一个重要的课题。

校园内各个局域网之间通信采用基于美国CISICO公司的Catalyst5000交换机的快速交换式以太网。

Catalyst5000是能支持所有主要网络技术的模块化结构的交换机。

它是为数据中心提供高密度局域网交换的理想设备。

它包括一个1.2Gbps的数据交换主干，最多可支持98个交换的以太网端口或50个交换的快速以太网端口。

可通过交换口，原有系统可无逢地纳入整个骨干网之中。

新增的系统可利用100M口，提供100M高带宽。

用户可利用其内在的CISCOIOS功能，它可提供虚拟网络和多层交换的能力，组成灵活的VLAN。

Catalyst5000交换机通过FDDI端口，以DAS方式接入整个校园网FDDI。

Catalyst5000交换机还提供ATM模块接口，在未来伸级到ATM网络。

Catalyst5000交换机的特点如下：

1.2Gbps带宽，每秒超过一百万个包的交换能力

所有端口都是全交换的

支持三个用户可定义的优先级别队列

支持16000个有源MAC地址

24MHZ68EC040网络处理器支持SNMP

支持在Catalyst内部或与其他Catalyst之间形成虚拟网络，最多达1024个VLANS

所有VLAN支持IEEE802.1D生成树算法，以支持容错连接

选择模块：

1个快速以太网端口

2个单模FDDI双连接端口

12个快速以太网端口

每个校园网段区域之间可以采用直达单模光纤，采用技术最成熟的高速的FDDI技术。

它可提供带宽高达100M。

能满足企业级要求。

FDDI的网络结构选用双环树型拓扑结构，它具有如下独特之处

1、带宽利用率高

环型拓扑使网上站点可以公平地使用网络所提供的带宽，不存在竞争问题。

即使在重负荷的情况下运行，传输效率也不会有明显下降。

2、灵活性

双环树型结构的FDDI可以通过增加或拆除集中器，很方便地扩大或者减少网络的规模。

在严格的布线场合，网络的规模是根据用户的需求自由决定，而不应为了适应网络拓扑结构的需求而设计，集中器固有的灵活性可以允许用户自行决定网络的增长变化。

双环树结构还允许用户在不分隔网络节点的情况下，进行一定的增加、移动和改变工作，这种在线灵活性与EIA/TIA568标准布线方案是一致的。

3、可用性

由双环树拓扑结构组成的网络容错性较好，在单个或多个过障点的情况下仍可维持正常工作，这一点对连接站点非常实用。

这种结构还允许多个站点从网上拆除。

而不会影响其它站点的正常使用。

各局域网段间的FDDI集中器选择CISCO公司的WS-C1400；WS-C1400可堆叠FDDI/CDDI工作组集中器结合了工作组集中器的紧凑性和模块化HUB的多用途特点，支持多种接口卡，因而配置紧凑又灵活。

特点：

∙可配置的为4-32口的FDDI/CDDI集中器

∙特有的数据流产生功能在诊断时能产生高达100Mbps的数据流

IP地址可用BOOTP服务器配置

∙广泛的管理特性：

可由WorkgroupDirector来管理；支持SNMP、SMT7.3、MIBII、FDDI、MIB、CISCO专有的MIB；SMB窗口可观察环上任何设备的SMT参数；环映射功能可用来查看连接到同一个FDDI环上的所有设备的顺序列表。

端口：

8个SM光纤接口卡。

每个局域网的主机服务器可直接以DAS方式接入FDDI；使用一个CISCO7507路由器与整个全国校园网相连，同时路由器7507DAS接入WS-C1400的M口；每台Catalyst5000交换机以DAS入WS-C1400的