校园网络服务器部署.docx
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校园网络服务器部署
目录
第一章学校网络建设目标与原则4
1.2校园网建设目标6
1.3校园网络功能设计6
1.4校园网运营级别的可管理性7
1.4.1 可运营7
1.4.2 易管理7
第二章学校网络需求分析8
2.1.1校园网络需求概述8
2.1.2学校环境概述8
2.2.1网络功能需求分析9
2.2.2网络性能要求10
2.2.3计费管理需求10
2.3.1应用服务10
2.3.2服务性能指标11
2.5校园网网络业务流量分析12
2.5.1教务管理流量12
2.5.2客户机/服务器流量12
2.5.3教学应用流量13
第三章校园网络总体设计方案15
3.1校园网设计要求15
3.3局域网技术及方案设计16
3.3.1局域网选型16
3.3.2局域网系统设计方案18
3.6网络拓扑结构规划20
3.6.1核心层规划20
3.6.2汇聚层规划22
3.6.3接入层规划23
3.7.1VLAN概述26
3.7.2VLAN的作用27
3.7.3VLAN划分策略27
3.7.4IP地址规划28
3.7.5网络地址转换协议（NAT）的应用31
3.8校园网采用的协议标准31
3.8.1域内路由协议选择31
3.8.2定义路由策略32
3.9.1几种典型的广域技术33
3.9.2校园网络接入方案35
3.10VPN接入方案35
3.10.1VPN概述35
3.10.2VPN决解方案36
3.10.3VPN的网络管理36
3.12.1网络管理策略38
3.12.2完整的解决方案39
3.12.3解决方案构件39
3.13.1网络结构的安全41
3.13.2管理安全42
3.13.3边界安全42
3.13.4应用服务安全44
第四章实施方案46
第五章总结50
参考文献52
致谢53
浙江科技学院校园网设计
【摘要】浙江科技学院是一所极具现代意识、以现代化教学为特色的公办学校。
为了推进教育学信息化和现代化，学校计划在校内建立校园内部网并通过千兆位链路连接与国际互联网相连。
根据学校的要求，我们按照“统一规划、讲究实效、安全可靠”的原则，进行浙江科技学院校园网综合系统设计，以满足校园内计算机网络系统的需要。
对于浙江科技学院来说，由于将有越来越多的资料信息和管理平台放到校园网上，越来越多的用户使用校园网，校园网的可扩展性和可靠性成为选择合作伙伴的重要标准。
校园网建设为全校教师、科研人员、管理人员、学生提供一个先进的计算机网络环境，并将计算机引入教学、科研、管理和学习等各个领域；改善学校教学科研、管理和学习环境，提高其水平；熟悉现代化的工作环境和掌握先进的教学、科研、管理和学习手段，有利于培养面向世界、面向未来的高层次人才。
学院着重进行了校园网的接入，并与电化教室相结合，配合多媒体设备，使学院的信息化建设跨上了一个新台阶。
【关键词】校园网；建设 ；问题； 原则 ； 优化方案；
第一章学校网络建设目标与原则
1.1计算机网络概述
一般地说，将分散的多台计算机、终端和外部设备用通信线路互联起来，彼此间实现互相通信，并且计算机的硬件、软件和数据资源大家都可以共同使用，实现资源共享的整个系统就叫做计算机网络。
连入网上的每台计算机本身都是一台完整独立的设备。
它自己可以独立工作。
例如我们可以对它进行启动、运行和停机等操作。
我们还可以通过网络去使用网络上的另外一台计算机。
例如可以在身边的这台计算机上去调用另一台计算机上某一目录下的一个文件。
计算机之间可以用双绞线、电话线、同轴电缆和光纤等有线通信，也可以使用微波、卫星等无线媒体把它们连接起来。
上面讲到还要装上相应的软件，这软件就是实现网络协议的一些程序。
因为不同类型的计算机通信需要遵循共同的规则和约定，就像我们讲不同语言的人进行对话需要一种标准语言才能沟通，在计算机网络中双方需共同遵守的规则和约定就叫计算机网络协议，由它解释、协调和管理计算机之间的通信和相互间的操作。
计算机通信网络是计算机技术和通信技术相结合而形成的一种新通信方式，主要是满足数据通信的需要。
它将不同地理位置、具有独立功能的多台计算机、终端及附属设备用通信链路连接起来，并配备相应的网络软件，以实现通信过程中资源共享而形成的通信系统。
它不仅可以满足局部地区的一个企业、公司、学校和办公机构的数据、文件传输需要，而且可以在一个国家甚至全世界范围进行信息交换、储存和处理，同时可以提供话音、数据和图像的综合性服务，具有诱人的发展前景。
1、计算机网络分类:
计算机网络的分类有多种方法，按所覆盖的地域范围分类，可以分为：
局域网LAN（LocalAreaNetwork）；城域网MAN（MetropolitanAreaNetwork）；广域网WAN（WideAreaNetwork）。
与日常工作和生活最密切的是局域网，例如企业网和校园网。
有线电视网是城域网的例子。
广域网多为电信部门组建，向社会开放，例如电话网、公用数据网。
按采用的交换技术划分，可以分为：
电路交换网；分组交换网；信元交换网（ATM网）。
按用途划分，可以分为：
专用网，例如金融网、教育网、税务网；公用网，例如帧中继网、DDN网、X.25网。
网络拓扑结构用来描述网络的连接形状和组成形式，网络拓扑结构有总线型、环型、星型、网状型、树型等。
计算机网络的传输介质分为有线和无线两大类。
有线传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤，最常用的为双绞线和光纤，光纤的带宽可以达到几十个Gbit/s。
无线传输介质有微波、红外线和激光。
目前卫星通信、移动通信、无线通信发展迅速，对于计算机网络来说，无线通信是有线通信的补充。
2、计算机网络的发展:
计算机网络近年来获得了飞速的发展。
20年前，在我国很少有人接触过网络。
现在，计算机通信网络以及Internet已成为我们社会结构的一个基本组成部分。
网络被应用于工商业的各个方面，包括电子银行、电子商务、现代化的企业管理、信息服务业等都以计算机网络系统为基础。
从学校远程教育到政府日常办公乃至现在的电子社区，很多方面都离不开网络技术。
可以不夸张地说，网络在当今世界无处不在。
网络的发展也是一个经济上的冲击。
数据网络使个人化的远程通信成为可能，并改变了商业通信的模式。
一个完整的用于发展网络技术、网络产品和网络服务的新兴工业已经形成，计算机网络的普及性和重要性已经导致在不同岗位上对具有更多网络知识的人才的大量需求。
企业需要雇员规划、获取、安装、操作、管理那些构成计算机网络和Internet的软硬件系统。
另外，计算机编程已不再局限于个人计算机，而要求程序员设计并实现能与其他计算机上的程序通信的应用软件。
3、校园网概述:
校园网是在大学校园区内用以完成大中型计算机资源及其它网内资源共享的通信网络。
一些发达国家已经将校园网确定为信息高速公路的主要分支。
无论在国内还是在国外，校园网的存在与否，是衡量该院校学术水平与管理水平的重要标志，也是提高学校教学、科研水平不可或缺的重要支撑环节。
共享资源是校园网最基本的应用，人们通过网络更有效地共享各种软、硬件及信息资源，为众多的科研人员提供一种崭新的合作环境。
校园网可以提供异型机联网的公共计算机环境、海量的用户文件存储空间、昂贵的打印输出设备、能方便获取的图文并茂的电子图书信息，以及为各级行政人员服务的行政信息管理系统和为一般用户的电邮件系统。
1.2校园网建设目标
建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托，技术先进、扩展性强、能覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连，在网上宣传自己和获取Internet网上的教育资源。
形成结构合理、内外沟通的校园计算机网络系统，在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软硬件环境，开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供充分的网络信息服务。
系统总体设计将本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性，同时具有良好的开放性、可扩展性、冗余性。
本着为学校着想，合理使用建设资金，使系统经济可行。
具体包括下以几个方面:
1、实现学校主要的教学、科研、管理计算机联网；
2、为教职工对外联系交流、查询、网络教学创造条件，通过网络密切与国内外的学术联系，提高学校的教学、科研水平。
为本科生和研究生提供足够数量的联网微机，使他们能够接触丰富的信息资源和最新科技成果，成为适应二十一世纪需要的高科技人才；
3、完善计算机网络与信息中心建设，提供更新更全的Internet服务功能，达到高水平服务；
4、建设校行政管理信息系统，实现管理现代化，增强教育管理的科学性。
通过实现办公自动化，提高学校各级管理的效率和水平；
5、建设网络计算环境，提供集成的计算资源，为提高我校的科研水平创造条件；
6、跟踪计算机网络技术世界先进水平，在小范围内进行网络新技术研究和试研，为下一世纪校园计算机网的进一步发展奠定坚实基础。
1.3校园网络功能设计
1、内网络能够高速访问FTP服务器现在或上传文件实现资源共享功能，实现对不同类型的用户划分不同的权限,限制不同类型的用户只能访问特定的服务资源。
可以下载和上传资料文件，访问速度可以对指定的用户进行级别的划分。
2、建设Web服务器对外实现信息发布，对内实现教学教务管理。
网站发布学校新闻、通知、学校的活动等相关内容。
实现学生能够在网上进行成绩查询、网上报名、网上评教等功能；以及教师的信息查询、教学数据上传等。
3、建设邮件服务器以满足校园内部之间和内、外网这间的大量邮件传输的需求。
4、实现内网划分多个VLAN，实现校园内不同校区，不同楼宇，不同楼层的多客户接入。
5、内部实现PC间实现高速互访，同时可以访问互联网。
网络内同一IP段内的PC机可以通过网上邻居实现高速互访，传送资料文件等，解决不同楼宇，不同楼层之间通过移动存储设备传送数据费时、费力的问题。
6、内部用户的QoS管理，实现用户的分级管理功能，对用户下载和上传做相应的带宽限制。
对校园网络中的流量实现有效控制，对校园内的重要数据量可靠、稳定的传输如：
语音、视频会议等的延迟和阻塞的敏感。
1.4校园网运营级别的可管理性
1.4.1 可运营
1、贴切校园的运营模式。
结合校园的实际运营，在原有电信策略的基础上，开发出最为贴切校园的运营模式，最大程度上解决收费和缴费的矛盾。
2、丰富的营帐及帐务功能:
保证管理者可以随时获得运营所需要的记录以及统计信息，从而给运营提供足够的数据支撑。
3、完善的自助服务系统:
能够让用户方便的对自身帐号的信息以及帐务情况自助查询，并对部分信息做操作，极大减轻了管理者的运营负担。
1.4.2 易管理
1、 全网设备统一管理:
全网拓扑发现以及对事件、性能、日志的统一管理，可以方便的对全网设备统一管理。
2、 接入时段管理:
通过对日常、周末以及节日的一次性设置，轻松灵活管理用户能够使用网络的时段，提高用户管理的力度。
3、自动升级客户端:
通过统一的一次性配置，使得所有用户的客户端自动进行升级，大大简化了管理者及使用者的负担，使得上网更为轻松。
第二章学校网络需求分析
2.1校园背景介绍
2.1.1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。
2.1.2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。
2.2校园网络功能分析
2.2.1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电话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。
2.2.2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。
2.2.3计费管理需求
当前根据学校的针对全校师生用户数量众多以及极大的流量，每年需要支付较多的资经给网络提供商。
因此学校需要有一套对教师和学生、带宽的需求量不同进行计费的计费管理系统。
计费管理系统可基于帐号身份的识别，用户账号密码与IP、MAC、接入交换机IP、接入端口、VLANID、DHCPServer等多元素的任意绑定加强了网络的用户管理，使行计费策略。
应尽可能杜绝盗用，对教师和学生设置不同的上网区间、权限、下载带宽等功能。
2.3校园网络服务需求
目前我校正处于高速发展的状况，教学工作日异复杂化，要求实现的服务不断增加，服务形式多样化、要求高。
因此需要以下几项基础服务：
2.3.1应用服务
电子邮件服务（E-mail）：
内部E-mail系统
文件传输服务（FTP）、远程登录服务（TELNET）：
提供资源共享
电子公告板牌服务（BBS）：
信息发布
InternetWWW信息服务：
学校网站
域名服务DNS：
提供域名解析
数据库服务器：
数据存储
2.3.2服务性能指标
可靠性：
所谓可靠性就是服务器的运转一定要稳定，要求网络是24小时×7天一直连通的。
可采用双CPU来提高服务器可靠性。
服务器上保存的都是珍贵数据，大量资源与学生、教师数据都保存于此，因此应采用多块硬盘建立RAID的方式，大大增加了数据的冗余性。
可用性：
是指在一段时间内服务器可供用户正常使用的时间百分比。
服务器的故障处理技术越成熟，向用户提供的可用性就越高。
提高服务器可用性有两个方式：
减少硬件的平均故障间隔时间和利用专用功能机制。
该机制可在出现故障时自动执行系统或部件切换以免或减少意外停机。
然而不管采用哪种方式，都离不开系统或部件冗余，当然这也提高了系统成本。
可扩展性：
可扩展性内容也很广泛，但在实际应用中，两大扩展性值得我们关注。
一是存储的扩展。
它包括内部与外部的扩展。
内部的存储扩展由服务器的托盘架、电源及数据线等走线设计决定，外部的存储扩展主要指服务器是否提供外部存储接口。
通常注意这么几点：
最大能支持的CPU个数、最大能支持的内存容量，最多能支持的硬盘数量等。
可管理性：
从技术实现上分，服务管理软件可分为与BIOS同级、基于BIOS和基于操作系统的。
服务器管理包括各部件健康检测/预警、机箱开启检测/预警、应用层性能检测、预定事件执行/报警等等。
好的管理软件应该能集中管理各厂家服务器、各厂家配件以及主流应用。
作为一大有自主产权的竞争领域，国内厂商联手开放API利大于弊。
2.4对园校需支持的协议和设备分析
大学校园作为一个大型公众性的企业，其网络主要提供给校园内众多师生使用，因此网络节点多。
从学校规模看，由于校园科系众多，加之拥有部分公众性服务场所〔如：
多媒体图书馆〕，学生、教师、宿舍和教学楼平均分布于各校区，因此节点的分布范围也比较广，网络流量大；要想进行数字化的教学、管理和满足师生上网的需求，就需要稳定可靠、功能强大的网络协议和网络设备。
从网络拓朴结构考虑，需要一个在校园内部支持较多节点和较大范围的路由协议，因此选择OSPF协议符合实际需要。
由于存在与国际互联网的连接需求，故需要该网络能支持当前国际通用和流行的通信协议，因此采用TCP/IP协议是当前不二的选择。
从网络管理角度看，该校园网相当于一个大型企业网络，要管理、维护众多的节点和网络设备，采集、监控大量的网络信息就需要一个强而有力且受到众多厂商广泛支持的网络管理协议；在这方面，对本校所采用的cisco设备，建设使用ciscoworks2000网络管理软件。
在网络设备方面的需求即体现为需要高带宽、高速率、高安全性、管理效率高、维护性好的设备的支持。
并且随着国家人才的急需，校园的师生数量也在不断增长，因此也要求网络设备能够具有一定的适应性和可扩展性。
2.5校园网网络业务流量分析
2.5.1教务管理流量
在教务信息管理以及执行教务过程中，主要体现在各种相关的信息发布、通告、教学任务下达，与各部门之间的数据传输，学生网上评教、网上报名、网上选课，教师网上评价，教师与学生对教学资源的下载和上传等各面综合流量实常会出现多数用户执行相同操作现象，所以要考虑并发信息的控制。
需要通过合理的网络设计方案，带宽能够足需求。
从而为学校提高的教学质量、教学水平，提供一个可靠性强、稳定性好、安全性高的网络教学环境。
同时还有学校领导、教师视频流式传输、可视电话会议，提高工作效率、符合现代化的工作方式的要求。
2.5.2客户机/服务器流量
目前学校的WBE服务应用也非常广泛，在校园网站上包括有较强的信息发布功能，相当丰富的信息资讯，招生信息、招聘信息、资源下载和广泛的应用服务等。
为全校的用户提供方便、快捷从校园内部网站上获取有用的信息。
然而，全校大量师生需要对外部网站进行访问，从中获取较先进、实时的知识信息，扩充局限于教科书中的知识。
而且学生教师跟据学习兴趣、办公交率有各式各样的方式复杂的与外部网络需要进行信息交换。
因此校园里对WEB服务的访问流量和有效进行流量控制应做为重点。
学校在对FTP服务使用上，包括不同权限的众多用户对服务上的资源进行上传下载，需要相关的流量。
在对教学过程中满足教师与教师、学生与学生、教师与学生、各个管理部门、教学部门之间都有大量邮件的传输，具体包括学校教师之间在教学中相互交流和工作上的相关数据的相互传输，教师需要对学生发送一些教学所需的相关数据，学生对老师的一些作业上交、实验结果上交等相关流量做充分的考虑，而这些主要体现在大量的邮件传输上。
2.5.3教学应用流量
校园网建设主要是为了教学应用，而多媒体辅助教学和多媒体教室是教学应用的核心，在网络建设是应多媒体信息特点，如在网络上传输视频、语音，信息量大，对时间延迟敏感等。
2.6校园网的IP需求分析
针对学校对IP地址需求来分析，在学校里主要是实现学校里所有连接网络的主机能够访问内部网络或外部网络，进行资料的共享与传输。
在外部网络的公共地址分配学校申请了C类个IP地址，其中分配外部服务器群50（有预留），其余全部用于内网的NAT地址转换。
在对内网IP分配的时候能够让所有的主机拥有一个唯一的在内部网络的私有地址---（Privateaddress，也可称为专网地址）属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。
2.7校园网络管理分析
最初的网络管理是指实时的监控，使网络在过载、故障的情况下，依然能够运行良好或维持正常状态。
如今网络管理的范围已经扩大到网络中的通信活动以及与网络的规划、组织、实现、运行和维护等有关的全部过程。
网络管理的目的就是最大限度增加网络的可用性，合理组织和配置系统资源，提供安全、可靠、有效和优质的服务，保证网络正常、经济、可靠和安全的运行。
也就是说对网络资源进行合理分配和控制，以满足业务提供者的要求和网络用户的需要，使网络资源得到最大限度的利用，使整个网络更加经济地运行，并同时提供联系和可靠稳定的服务。
在校园网络管理中需要具备以下功能：
拓扑管理：
自动发现网络内的所有设备，包括网
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