《毕业论文》园区网络规划与设计方案.docx
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《毕业论文》园区网络规划与设计方案
电子科技大学
毕业设计（论文）
论文题目：
园区网络规划与设计方案
学习中心（或办学单位）：
电子科技大学网络教育学院（西区）
指导老师：
XXXX职称：
讲师
学生姓名：
XXX学号:
XXXX
专业：
计算机科学与技术
电子科技大学
继续教育学院
制
网络教育学院
2011年03月24日
电子科技大学
毕业设计（论文）任务书
题目：
园区网络规划与设计方案
任务与要求：
网络是现代人最常用的交流平台，是人们获取信息、丰富知识和学习交流的重要渠道，所以网络安全及其解决方案在网络中占有非常重要的地位。
通过学习了解对网络安全的认识和解决方案分析，并提交完整解决方案。
时间：
2011年2月24日至2010年4月6日共7周
教学中心：
电子科技大学网络教育学院（西区）
学生姓名：
XXXX学号：
XXXXX
专业：
计算机科学与技术
指导单位或教研室：
电子科技大学网络教育学院（西区）
指导教师：
XXXXX职称：
讲师
电子科技大学网络教育学院制
2011年04月06日
毕业设计（论文）进度计划表
日期
工作内容
执行情况
指导教师
签字
2月24日至3月2日
与指导老师见面并选定论文题目
完成
XX
3月3日至3月6日
进行毕业资料的收集和整理、提交论文提纲领
完成
XX
3月7日至3月11日
系统方案的设计与实现、提交论文初稿框架
完成
XX
3月12日至3月16日
经中期检查后，对论文方案的设计与实现进行修改及完善、提前论文初稿
完成
XX
3月17日至3月21日
提交论文初稿的构思、修改及撰写
完成
XX
3月22日至3月28日
论文的打印、装订成册及提交
完成
XX
3月29日至4月6日
毕业论文答辩
完成
XX
教师对进度计划实施情况总评
良好
签名XX
2011年03月20日
本表作评定学生平时成绩的依据之一。
电子科技大学毕业设计（论文）中期检查记录表
学生填写
毕业设计（论文）题目：
园区网络规划与设计方案
学生姓名：
XX
学号：
XX
专业：
计算机科学与技术
层次：
高起本
教学中心名称：
电子科技大学网络教育学院（西区）
指导教师姓名及称：
XX职称：
讲师
教师指导毕业设计（论文）时间及地点：
2011年4月2日教务处
检查教师填写
毕业设计（论文）题目工作量
饱满
√
一般
不够
毕业设计（论文）题目难度
大
适中
√
不够
毕业设计（论文）题目涉及知识点
丰富
√
比较丰富
较少
毕业设计（论文）题目价值
很有价值
一般
√
价值不大
学生是否按计划进度独立完成工作任务
是
学生毕业设计（论文）工作进度填写情况
完整
学生出勤情况及出勤的考核办法
有
学生与指导教师见面接受指导次数
4
学生工作态度
认真
√
一般
较差
教师毕业设计（论文）指导日志是否齐全
齐全
其他检查内容：
无
存在问题及采取措施:
无
检查教师签字：
XX2011年03月21日
教学中心意见:
年月日
学院审核意见（加盖公章）:
年月日
注:
此表同学生毕业设计（论文）一起存档
摘要
随着信息化技术的飞速发展，许多有远见的企业都认识到依托先进的IT技术构建企业自身的业务和运营平台将极大地提升企业的核心竞争力，使企业在残酷的竞争环境中脱颖而出。
经营管理对计算机应用系统的依赖性增强，计算机应用系统对网络的依赖性增强。
计算机网络规模不断扩大，网络结构日益复杂。
计算机网络和计算机应用系统的正常运行对网络安全提出了更高的要求。
信息安全防范应做整体的考虑，全面覆盖信息系统的各层次，针对网络、系统、应用、数据做全面的防范。
信息安全防范体系模型显示安全防范是一个动态的过程，事前、事中和事后的技术手段应当完备，安全管理应贯穿安全防范活动的始终。
关键字：
网络安全；防御系统；解决方案
Abstract
Alongwiththerapiddevelopmentofinformationtechnology,manyfarsightedenterprisesrealizeddependsontheadvancedtechnologyenterpriseitselfITbusinessandoperationplatformwillgreatlyincreasethecorecompetitivenessoftheenterprise,theenterpriseinbrutalcompetitionenvironment.Managementofcomputerapplicationsystem,enhancethedependenceofcomputerapplicationsystemismoredependentonthenetwork.Thecomputernetwork,thenetworkstructurescaleunceasinglyexpandsincreasinglycomplex.Thecomputernetworkandcomputerapplication,thenormaloperationofthesystemofnetworksecurity,putforwardhigherrequest.Informationsecurityshouldbeconsideredcomprehensively,coveringthewholelevelofinformationsystem,network,system,application,makeacomprehensivepreventiondata.Informationsecuritysystemmodelsshowsafetyisadynamicprocess,aseriesoftechnicalmeansshallbecomplete,safetymanagementthroughthesecurityofactivity.
Keywords:
networksecurity,Defensesystem,thesolution
第三节系统结构......................................................................20
绪论
当今社会已步入信息社会，信息成为社会经济发展的核心因素，信息化已成为当今世界潮流。
自从1993年美国政府公布实施“信息高速公路计划”之后，在世界引起巨大反响，许多发达国家和一些发展中国家也相继提出了本国或本地区的信息基础设施计划。
可以说，信息化程度已成为衡量一个国家现代化水平和综合国力强弱的重要标志。
近年来国家加快改革教育体系，以教育为立国之本，建设一个高度发达的国家教育体系。
为提高我国教育的现代化、建立先进高效的教育体系。
提供更为先进的教育手段，学校很有必要建设一个校园网络管理应用系统，这样可以达到校园资源共享、建立完备的数据交换体系、快速的传递信息等目的[2]。
顺应无纸教学，无纸办公的发展趋势，充分利用现代化技术来进一步提高教学质量和办公效率，为培养二十一世纪人才提供一个优良的硬件教学环境。
计算机网络的迅速发展和普及，改变了整个信息管理的面貌，使信息管理从以单个计算机为中心发展到以网络为中心，并为计算机技术在工业、商业、教学、科研、管理等领域中的应用提供了一个全新的网络通信环境，也从根本上加强并促进了群体工作成员之间的信息交流、资源共享、科学计算、技术合作及有效管理等，进而推动了管理、科研及教学事业的发展。
第一章学校网络需求分析
第一节校园网络需求概述
早期，各高校的信息化主要集中于多媒体网络教室、公共计算机室的基础设施建设。
随着高校校园网、城域网、电子图书馆、远程教育系统、e-learning培训系统等一系列新项目和新应用在各高校的陆续启动，我国高等教育信息化建设已经进入了一个深化应用的新时期。
高校校园网在建设初期是为了满足教学科研的需要。
随着信息时代的到来，广大师生越来越不满足于只能在办公室、实验室上网，他们对在家里、在宿舍高速上网的要求越来越迫切。
当今国内高新的校园网建设开始延伸到教学楼、学生宿舍以及教师家属区。
区别于以往校园网单纯的教学区群体，当今的校园网还包括了学生宿舍区群体与教工区群体。
高校校园网的用户群体开始多元化，用户需求逐渐多样化。
尤其呈爆炸性增长的是学生宿舍区。
目前学生宿舍网建设使得学生数量急剧上升，引起接入端口骤增，网络中大量音频与视频数据的存在，势必要求保证网络传输无阻塞，高效地管理庞大的网络并降低网络管理成本也是当务之急。
第二节学校环境概述
本校是一所学院系市属高校是浙江省较早开展高等职业教育的院校之一。
学院现有在校生8000余人，教职工500余人。
设机电工程、管理工程、信息电子、化学工程、艺术5个系，基础、体育、中专3个部和继续教育学院。
学院硬件设施齐全；图书馆总藏书量达39.5万册；教学用计算机共4000余台；中心机房20余个，语音教室八个336座；多媒体教室达上百个；建有校内实验实训室79个。
楼群分布主要有：
教学楼群分为一至五号教学楼，呈平行分布，平行距离为50米。
政行大楼、现代信息大楼（学校网络中心）呈对称分布，两个实验楼群分别分布在政行大楼与现代信息大楼两侧。
为适应教育现代化和学校信息化建设的需要，浙江科技学院准备全面改造整个校园网，旨在为我校师生提供一个先进、可靠、安全的计算机网络教学和科研环境，促进学校与外界的信息交流、资源共享和科研合作，支持学校的教学、科
研和学校各项管理工作。
整个校园网建设覆盖范围主要包括网络中心以及一至五号教学楼、两个实验楼群、电子图书馆、行政楼、现教大楼、学生公寓楼群和教师公寓楼群等等。
第三节校园网络功能分析
一网络功能需求分析
计算机网络的应用很多，最基本的作用是数据通信、资源共享、分布处理。
在校园网络建设中具体包括功能以下几点：
1、数据通信：
该功能实现计算机与终端、计算机与计算机间的数据传输，包括文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料等。
这是计算机网络的基本功能。
2、资源共享：
网络上的计算机彼此之间可以实现资源共享，包括硬件、软件和数据。
信息时代的到来，资源的共享具有重大的意义。
3、办公自动化OA：
按计算机系统结构来看是一个计算机网络，第个办公室相当于一个工作站。
它集计算机技术、数据库、局域网、远距离通信技术以及人工智能、声音、图像、文字处理技术等到综合应用技术之大成，是一种全新的信息处理方式。
办公自动化系统的核心是通信，其所提供的通信手段主要为数据/声音综合服务、可视会议服务和电子邮件服务。
4、BBS：
电子公告板是一种发布并交换信息的在线服务系统。
BBS可以使更多的用户通过线以简单的终端形式实现互联，从而得到廉价的丰富信息并为其会员提供网上交谈、发布信息讨论问题、传送文件、学习交流等机会和空间。
5、远程传输：
计算机应用的发展，已经从科学计算到数据处理，从单机到网络。
分布在很远位置的用户可以互相传输数据信息，互相交流，协同工作。
网络的建设可以大大扩展计算机系统的功能，扩大其应用范围，提高可靠性，为用户提供方便，同时也减少了费用，提高了性能价格比。
综上所述，计算机网络首先是计算机的一个群体，是由多台计算机组成的，每台计算机的工作是独立的，任何一台计算机都不能干预其他计算机的工作，例如启动、关机和控制其运行等；其次，这些计算机是通过一定的通信媒体互连在一起，计算机间的互连是指它们彼此间能够交换信息。
网络上的设备包括微机、小型机、大型机、终端、打印机，以及绘图仪、光驱等设备。
用户可以通过网络共享设备资源和信息资源。
网络处理的电子信息除一般文字信息外，还可以包括
声音和视频信息等。
二网络性能要求
网络的可靠性：
网络必须能够保证长期连续的运行，达到24小时不间断，无故障，稳定运行。
网络的局部问题不能影响大网络的运行。
网络的可扩展性服务：
满足浙江科技学院在将来3～5年的快速增长的需要，骨干节点设备的性能具有向上扩展的能力，以备将来更高带宽和应用的需要。
网络的安全性：
保证用户对网络资源访问的合法性，由于整个学院的管理事务都将放在校园网上，不同部门的重要数据将要求绝对安全，可访问与不可访问将严格限制。
校园网和互联网之间的数据流也将严格限制。
网络的可管理性：
整个校园网将采用集中式管理，能够配置、监视、统计、管理网络的有效运行，并能找出网络节点的故障所在，迅速恢复用户的应用。
网络的实用性：
建网时应充分考虑利用和保护现有资源，充分发挥设备效益，要保证系统和应用软件全中文界面且功能完善，界面友好，兼容性强，使用户最方便地实现各种功能。
网络的适应性：
采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，使网络具有强大的可增长性和强壮性，方便管理和维护。
网络的开放性：
系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级及与外界信息的沟通。
第二章校园网络总体设计方案
第一节校园网设计要求
1、高性能与技术先进性：
校园网网络系统要求具有较高的数据通信能力和较大的带宽;并在主干网上提供较强的可扩展性.为了及时,迅速地处理网络上传送的数据,网络应有较高的网络主干速度.网络设备必须具备高速处理能力,提供高速数据链路,保证网络高吞吐能力,满足各种应用（如:
视频会议系统）对网络带宽的需求;在各部门的工作组中采用交换技术,以保证在工作中网络的快速响应速度,用于提供较高的工作效率。
2、高可靠性：
网络要求具有高可靠性,高稳定性和足够的冗余,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。
网络主干交换机等网络结点关键设备必须具备一定的容错能力.关键结点设备运行中出现故障后,能够有效,及时地进行故障恢复;要求结点设备的设置,恢复过程必须在短时间内迅速完成.基本配置的终端方式操作要简单,结点内部的配置内容可以通过笔记本电脑采用TCP/IP协议下载保存,或是上载恢复。
3、安全性：
校园网网络作为一个支持众多用户,同时和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,我们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.可以用身份认验证,VLAN划分等技术有效地控制内部用户的行为,比如杜绝对IP地址的盗用和侦听用户口令等,同时也能够利用防火墙控制外部人员对网络的访问;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。
4、可管理性：
强有力的网管软件是有效地进行网络管理的助手,网管软件应能够支持对网络进行设备级和系统级的管理,并能支持通用浏览器进行网络设备
的管理及配置.灵活的设置每个用户对Internet访问功能,能够对每个用户实行管理;并且能够实现复杂的计费管理。
5、可扩充性：
随着用户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;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,保证用户现有的投资。
6、VLAN划分：
在网络主干中要支持三层交换及VLAN划分.根据管理以及各部门智能的分配或用户定义的其它策略进行相应的VLAN的灵活划分,在整个网络中使用虚拟网技术,以提高网络的安全性和灵活性.网络中心设备和骨干设备能够提供线速的VLAN之间的路由和高性能的第三层的数据包的处理。
7、对多媒体应用的支持：
校园网要求具有数据,图像,话音等多媒体实时通讯能力;并在主干网上提供足够的带宽和可保证的服务质量,满足大量用户对带宽的基本需要,并保留一定的余量供突发的数据传输使用,最大可能地降低网络传输的延迟.整个网络在服务质量（QoS）,预留宽带设置,合理进行带宽管理方面应提供优良的品质。
第二节局域网系统设计方案
局域网交换系统设计的主要模型是三层交换结构模型，即把整个网络设计成为核心层、汇聚层、接入层，三层之间以树形结构连接。
核心层的主要作用是以尽可能快的速度传输数据包，所以高的交换能力是核心层交换设备的主要考虑因素；汇聚层的主要作用是与核心层和接入层连接，提供交换通道，实现三层交换和其他控制，汇聚层交换机要求综合智能能力较强；接入层的作用是接入用户端工作站，接入层交换机通常放置于分配线间，对于接入层交换机而言，主要考虑的因素是价格、上连接能力等。
校园网采用光纤为通信介质，采用高速以太网，星型连接，建设中心节点：
网络中心。
核心层采用两台第三层路由交换机，这两台路由器之间使用链路聚合技术。
校内主干千兆，部分主干百兆。
选用第三层路由交换机作为交换核心，第三层交换机可以提供线速路由，是解决Internet应用造成路由瓶颈问题的一种可行方案。
汇聚层每个子网采用两台三层交换机汇接到网络信息中心的核心交换机上。
接入层交换机与对应汇聚层两台交换机分别相连。
在此设计中有一个大的缺点：
就是在核心与汇聚之间为了提供冗余，都采用两个相同的核心与汇聚交换机，这样的冗余拓扑设计使用网络具有容错能力，不会因为单个链路、端口或连网设备失效而导致整个网络的瘫痪。
但是基于交换机的冗余拓扑，容易受到广播风暴、帧的反复传和介质访问控制数据库不稳定的影响。
所以在网络设计中采用生成树协议（STP）来防止这些情况的发生。
并且在两个核心交换机之间采用链路聚合，设备之间传输带宽为全双工，使困扰网络设计和实施的瓶颈问题得到一定程度上的解决。
一校园网的拓扑结构图
图3.1
图3.2
第三节核心层规划
核心层考虑到核心层应该具有数据快速转发、路由等主要功能，采用Cisco6500系列三层交换机，配置第三层路由功能模块。
核心层节点间可通过若干千兆端口以Channel方式互联，每个核心层节点通过千兆端口与所有汇聚层CiscoCatalyst3750三层千兆以太网交换机互联，组成星形结构，有助于获得安全保障，同时可提高带宽，以便为用户提供安全高速的数据传输通道。
Catalyst6500是专为满足对千兆位密度、数据和语音集成、LAN/WAN/MAN集中、可扩展性、高可用性、以及主干/分布、服务器整合和服务供应商环境中智能多层交换的不端增长的需求而设计的。
提供了出色的可扩展性和性能/价格比，能够支持广泛的接口密度、性能以及高可用性选项。
CiscoCatalyst6500系列能够通过多种机箱配置和LAN/WAN/MAN接口提供可扩展的性能和端口密度。
CiscoCatalyst6500系列交换机提供3插槽、6插槽、9插槽和13插槽的机箱，以及多种集成式服务模块，包括数千兆位网络安全性、内容交换、语音和网络分析模块。
从48端口到576端口的10/100/1000以太网布线室到能够支持192个1Gbps或32个10Gbps骨干端口，提供每秒数亿个数据包处理能力的网络核心，CiscoCatalyst6500系列能够借助冗余路由与转发引擎之间的故障切换功能提高网络正常运行时间。
CiscoCatalyst6500系列的优点：
1、在端到端CiscoCatalyst6500系列部署中的操作一致性
3插槽、6插槽、9插槽和13插槽机箱配置使用相同的模块、软件和网络管理工具。
可部署在网络的任意地方--从布线室到核心、数据中心和广域网边缘。
提高网络正常运行时间，提高网络弹性，提供数据包丢失保护，能够从网络故障中快速恢复，能够在冗余控制引擎间实现快速的1～3秒状态故障切换，提供可选的高性能CiscoCatalyst6500系列SupervisorEngine720、无源背板、多引擎的冗余；并可利用CiscoEtherChannel技术、IEEE802.3ad链路汇聚、IEEE802.1s/w和热备份路由器协议/虚拟路由器冗余协议（HSRP/VRRP）达到高可用性。
2、集成式高性能的网络安全性和网络管理
不需要部署外部设备，直接在6500机箱内部署集成式的千兆位的网络服务模块，以简化网络管理，降低网络的总体成本。
这些网络服务模块包括：
数千兆位防火墙模块--提供接入保护。
高性能入侵检测系统（IDS）模块--提供入侵检测保护。
千兆位网络分析模块--提供可管理性更高的基础设施和全面的远程超级（RMON）支持。
高性能SSL模块--提供安全的高性能电子商务流量终结。
千兆位VPN和基于标准的IPSecurity（IPSec）模块--降低的互联网和内部专网的连接成本。
3、可扩展的性能
利用分布式转发体系结构提供高达400Mpps的转发性能。
支持多种CiscoExpressForwarding（CEF）实现方式和交换矩阵速率。
在布线室、核心、数据中心、广域网边缘部署以及电信运营商网络均可提供最优配置。
将安全和内容等高级服务与融合网络集成在一起，提供从10/100和10/100/1000以太网到万兆以太网，从DS0到OC-48的各种接口和密度，并能够在任何部署项目中端到端地执行。
4、第3层网络服务
多协议第3层路由支持满足了传统的网络要求，并能够为企业网络提供平滑的过渡机制。
硬件支持的从企业级到电信运营商级的大规模路由表，硬件支持IPv6，并提供高性能的IPv6服务，在硬件中提供MPLS及MPLS/VPN的支持，可应用在高速电信运营商的网络核心和城域以太网，提供丰富的MPLS服务。
5、增强的数据、语音和视频服务
在所有CiscoCatalyst6500系列平台上提供集成式IP通信，提供10/100和10/100/1000接口模块，借助在接口模块内增加电源子卡就可让这些接口模块提供在线的电源，提供IEEE802.3af的支持，保护今天的投资。
提供高密度的T1/E1和FXS的VoIP语音网关接口，可与公共网（PSTN）、传统的、和PBX连接，提供VoIP服务。
6、支持高性能的IP组播视频和音频应用
提供一个统一管理的、经济的、可灵活扩展的网络。
最高的接口灵活性、可扩展性和端口密度，满足大型关键业务布线室、企业核心层和分布层需要的端
口密度和接口类型，每台设备可提供576个支持语音的，具有在线电源的10/100/1000M铜线接口。
提供192个GBIC千兆位以太网接口，万兆以太网接口，和可提供高密度的OC-3POS接口的通道化的OC-48接口。
一汇聚层规划
区域汇聚层采用CiscoCatalyst3750三层全千兆以太网交换机，区域汇聚交换机以双千兆光纤与核心交换机相连，实现接入层与核心层之间的高速、高效中继，提高校园网系统的结构化层次和可管理性；
CiscoCatalyst3750交换机它结合易用性和最高的冗余性，里程碑地提升了堆叠式交换机在局域网中的工作效率。
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