校园网设计方案.docx

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校园网设计方案

校园网设计方案

校园网络的现状及需求

惠阳区职业技术学校很早就展开了计算机辅助教学，并建立了大规模的计算机实验室，学校拥有计算机上千台，但由于目前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学校自己的教学、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、各部门、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。

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，各部门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。

系统总体设计目标

一、系统总体设计目标

组建的整个学校的校园网，既能将整个学校计算机都纳入整个校园网中，实现统一规划、分块工作、异地互联、整体管理，并有可为将来的应用扩展和系统的升级预留接口。

要达到：

各部门、科组组建自己相对独立的本地局域网，既能满足自己的正常的教学计算机化的要求，又能通过广域网完成与其他系或学校之间的信息交流。

网络管理中心能满足自身的正常教学计算机化的要求，又能通过广域网将各系、个大楼之间和本地网络中心联接成一个整体，通过网管系统监控各个系的网络运行情况，并通过广域网的高速优质传输线路为各系的各种请求提供良好的服务。

二、系统设计原则

在本系统设计中采用以下原则：

实用性

从保护原用的设备投资和能够完全满足现实需求的角度出发，充分集成现有的各种计算机和网络设备，使建设的系统适用、安全、可靠且易管理、维护和扩展，具有最高的性价比。

开放性

构造一个开放的网络系统，是当前世界计算机技术发展的潮流，因此我们在整个系统的设计中采用的规范、设备与厂商无关，具有较强的兼容性，便于与外界异种机平滑互联。

先进性

当今的计算机网络技术发展日新月异，把握不准的方向则可能导致在很短的时间内技术落伍，从而面临被淘汰的危险。

因此在坚持实用性的前提下尽量采用国际先进成熟的网络技术和设备，适合未来的发展，做到一次规划长期受益。

4、可扩充性

所选择的联网方案及设备要能适应网络规划的不断扩大的要求，以便于将来设备的扩充；要能适应信息技术不断发展的要求，平稳地向未来新技术过渡。

5、可靠性

系统设计除采用信誉好，质量高的设备外，还采用一系列容错、冗余技术、提高整个系统的可靠性。

安全性

安全性包括两个方面，一、网络用户级的安全性；二、数据传输级的安全性。

网络用户级的安全性应在网络的操作系统中予考虑，而数据传输的安全性则必须在网络传输时解决。

系统设计方案

应用模式

对惠阳区职业技术学校的校园网这种规模大、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。

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。

提高网络的带宽解决方案

提高网络的带宽解决方案主要有以下三种方案：

1、交换式以太网和快速以太网方案

交换以太网是以常规以太网为基础的。

它为每个节点提供专用的以太网连接，为该段确保转有的10Mbps的性能，它对要求要求专用服务的应用，如电视会议和其它自然数据型应用，是一种理想的选择，因为它已确保的带宽达到低的延时。

交换以太网保留了传统以太网的帧格式，因此它可以保留现有以太网的基础设施。

快速以太网是比普通以太网快10倍的以太网，可达100M。

和普通以太网一样可以用在共享和交换型环境里。

它但它的发展受制于一个规律，既数据的传输速率与距离乘积为一个恒定值，随着对网络数据传输要求的不断提高，100Mbps的以太网应运而生，但传输距离缩短到了几百米。

因此它可以应用在站点相对集中的需高带宽的场合。

特别使用于突发数据传输的场合。

2、FDDI方案

FDDI是一种高速局域网技术，以100Mbps的传输速率运行，使用令牌传送协议，其拓扑结构类似令牌环，可以使用的通信介质包括传输距离达100米以上的五类双绞线，多模或单模光纤，它们的传输距离分别可达4公里和60公里，FDDI环最多可连500个站点，站点之间的最大距离可达2公里，因此它适合作为现有以太网或令牌网的骨干网。

ATM方案

ATM是一种基于交换机的联网技术，完全不同与传统的网络，是对传统的一次革命。

ATM交换机每站点对一个工作站，ATM交换机和网站之间的链路可以使用多种速度。

服务器和网络的连接采用100M光纤链路。

用户工作站采用25Mbps和51Mbps速率的非屏蔽双绞线链路；而交换机之间的互联采用622Mbps速率的单模光纤链路。

ATM网的数据传输是面向连接的。

ATM有着广阔的发展前景，它用于工作组环境、局域网环境和广域网，它提供了一个完整的联网体系结构。

在仔细分析惠阳区职业技术学校的现状和未来的需求后，我们认为惠阳区职业技术学校的校园网应该在保留现在的网络资源的前提下，应建立一条高起点、兼容性好、扩展性强、具有未来伸级能力的高速网络。

根据这条原则提出以下方案：

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。

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M口。

这样既能保证高负荷的网络设备有足够带宽，又能保证重要设备的冗余连接。

也可由Catalyst5000交换机提供的交换100M的端口连入骨干网中。

校方原有的计算机网络设备经Catalyst5000交换机桥接入FDDI骨干网。

另外对于数据量和原由网络比较规模比较小的局域网段，可以采用Catalyst3000交换机，Catalyst3000可有效地应用在中小型工作组交换环境，由于自身具有交换堆叠能力的灵活型，也适合于大规模的应用环境。

同样对于使用小规模的局域网段，也可以采用使用CISIO2511的路由器代替CISCO7507。

特点：

∙显著的吞吐能力和低延时，满足高性能、线速交换的应用需求

∙扩展的流量/网络管理特性