校園網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)方案-論文.doc

校園網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)方案-論文校園網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)方案目錄前言2第一章需求分析3第二章網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃5一拓?fù)湓O(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)原則5二網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析6三網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)7第三章主要技術(shù)設(shè)計(jì)的具體配置過程9一訪問層交換服務(wù)的實(shí)現(xiàn)配置訪問層交換機(jī)10二分布層交換服務(wù)的實(shí)現(xiàn)配置分布層交換機(jī)12三核心層交換服務(wù)的實(shí)現(xiàn)配置核心層交換機(jī)15四配置接入路由器InternetRouter17五遠(yuǎn)程訪問模塊設(shè)計(jì)19六服務(wù)器模塊設(shè)計(jì)21第四章總結(jié)22第五章設(shè)計(jì)體會23感謝24參考文獻(xiàn)24前言當(dāng)今的世界正從工業(yè)化社會向信息化社會轉(zhuǎn)變。一方面，社會經(jīng)濟(jì)已由基于資源的經(jīng)濟(jì)逐漸轉(zhuǎn)向基于知識的經(jīng)濟(jì)，人們對信息的需求越來越迫切，信息在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起著越來越重要的作用，信息的交流成為發(fā)展經(jīng)濟(jì)最重要的因素。另一方面，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體等信息技術(shù)的飛速發(fā)展，信息的傳遞越來越快捷，信息的處理能力越來越強(qiáng)，信息的表現(xiàn)形式也越來越豐富，對社會經(jīng)濟(jì)和人們的生活產(chǎn)生了深刻的影響。這一切促使通信網(wǎng)絡(luò)由傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)向高速多媒體信息網(wǎng)發(fā)展?？焖佟⒏咝У膫鞑ズ屠眯畔①Y源是21世紀(jì)的基本特征。掌握豐富的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)信息知識不僅僅是素質(zhì)教育的要求而且也是學(xué)生掌握現(xiàn)代化學(xué)習(xí)與工作手段的要求。因此，學(xué)校校園網(wǎng)的有無及水平的高低，也將成為評價(jià)學(xué)校及學(xué)生選擇學(xué)校的新的標(biāo)準(zhǔn)之一。Internet及WWW應(yīng)用的迅猛發(fā)展，極大的改變著我們的生活方式。信息通過網(wǎng)絡(luò)，以不可逆轉(zhuǎn)之勢，迅速打破了地域和時(shí)間的界限，為更多的人共享。而快速、高效的傳播和利用信息資源正是二十一世紀(jì)的基本特征。學(xué)校作為信息化進(jìn)程中極其重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，如何通過網(wǎng)絡(luò)充分發(fā)揮其教育功能，已成為當(dāng)今的熱門話題。隨著學(xué)校教育手段的現(xiàn)代化，很多學(xué)校已經(jīng)逐漸開始將學(xué)校的管理和教學(xué)過程向電子化方向發(fā)展，校園網(wǎng)的有無以及水平的高低也將成為評價(jià)學(xué)校及學(xué)生選擇學(xué)校的新的標(biāo)準(zhǔn)之一，此時(shí)，校園網(wǎng)上的應(yīng)用系統(tǒng)就顯得尤為重要。一方面，學(xué)生可以通過它在促進(jìn)學(xué)習(xí)的同時(shí)掌握豐富的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)信息知識，毫無疑問，這是學(xué)生綜合素質(zhì)中極為重要的一部分；另一方面，基于先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)平臺和其上的應(yīng)用系統(tǒng)，將極大的促進(jìn)學(xué)校教育的現(xiàn)代化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)高水平的教學(xué)和管理。學(xué)校目前正加緊對信息化教育的規(guī)劃和建設(shè)。開展的校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，旨在推動學(xué)校信息化建設(shè)，其最終建設(shè)目標(biāo)是將建設(shè)成為一個(gè)借助信息化教育和管理手段的高水平的智能化、數(shù)字化的教學(xué)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，最終完成統(tǒng)一軟件資源平臺的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理、統(tǒng)一軟件資源系統(tǒng)，并保證將來可擴(kuò)展骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)帶寬為10G，為用戶提供高速接入網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)、在線服務(wù)、教育資源共享等各種應(yīng)用；利用現(xiàn)代信息技術(shù)從事管理、教學(xué)和科學(xué)研究等工作。最終達(dá)到在網(wǎng)絡(luò)方面，更好的對眾多網(wǎng)絡(luò)使用及數(shù)據(jù)資源的安全控制，同時(shí)具有高性能，高效率，不間斷的服務(wù)，方便的對網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備和應(yīng)用進(jìn)行有效的時(shí)事控制和管理。第一章需求分析在校園網(wǎng)絡(luò)中，視頻、音頻、數(shù)據(jù)集于一身，如果保證不了高帶寬、又多種視頻、音頻、數(shù)據(jù)流混雜在一起進(jìn)行傳輸，就沒法對流做出最高優(yōu)先級和次高優(yōu)先級及底優(yōu)先級的分類，這樣就不能保證重要業(yè)務(wù)的暢通，造成網(wǎng)絡(luò)延遲、服務(wù)不可用。所以要想真正改變網(wǎng)絡(luò)的效率，更有效的保證應(yīng)用服務(wù)的運(yùn)營，需要通過端到端的QOS，智能到邊緣的方式來保證。通過智能到邊緣，端到端的應(yīng)用方式，可以減少對網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備的消耗，這樣保證了網(wǎng)絡(luò)的有效暢通。可以對園區(qū)網(wǎng)應(yīng)用中的，多媒體視頻點(diǎn)播服務(wù)、數(shù)據(jù)備份服務(wù)、文獻(xiàn)傳遞服務(wù)、E-mail服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等服務(wù)。對不同服務(wù)流進(jìn)行詳細(xì)的分類，劃分優(yōu)先級，以及盡可能地避免發(fā)生擁塞。同時(shí)保證網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行，充分利用現(xiàn)有的帶寬。在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中，存在多樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境，并且要考慮在用戶迅速增長的今天，考慮到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可擴(kuò)展性。保證在多樣網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用戶不斷增加的環(huán)境中，仍能保證網(wǎng)絡(luò)暢通。所以萬兆骨干網(wǎng)絡(luò)平臺就應(yīng)具有良好的兼容性和可擴(kuò)展性，能與當(dāng)前校園網(wǎng)絡(luò)無縫銜接，同時(shí)預(yù)留空間符合當(dāng)前和以后的信息建設(shè)需要和足夠的升級空間。在校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中存在多用戶,多服務(wù)的現(xiàn)狀。帶來了對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求具有高效率等，以保證大數(shù)據(jù)量訪問下有效的處理能力。針對需求設(shè)備要能對數(shù)據(jù)做到分布式處理，這樣的分布式處理可以節(jié)省主交換引擎的消耗。使數(shù)據(jù)在獨(dú)立的板卡上就能做出對數(shù)據(jù)的識別，這樣比在中央處理器識別要快的多。并在大量的數(shù)據(jù)應(yīng)用，數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，要保證所有硬件設(shè)備都可以進(jìn)行快速的轉(zhuǎn)發(fā)，要具備高背板帶寬（交換容量），所有端口都能保證線速轉(zhuǎn)發(fā)。這種分布式處理可以極大地提高整體處理能力，保證了網(wǎng)絡(luò)暢通。現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中穩(wěn)定可靠是爭相談?wù)摰脑掝}，因現(xiàn)在在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行了眾多重要應(yīng)用及服務(wù)，是要保證7*24小時(shí)不間斷的服務(wù)。就要完全能保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備全天后的可用性。即使在設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)切換到備用設(shè)備的過程中，也要保證較小的延遲，以滿足網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的有效暢通的需要。在這樣的需求中利用，冗余的管理交換引擎、冗余的電源等關(guān)鍵部件的冗余，支持（802.1D、802.1W）802.1S多Vlan生成樹協(xié)議保證鏈路級的冗余和負(fù)載均衡，支持VRRP、OSPF等三層路由協(xié)議保證路由級的冗余，支持loadbalancing技術(shù)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用級的冗余備份和負(fù)載均衡。全方位的完全保證了設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性。在校園網(wǎng)絡(luò)中，對于校園網(wǎng)的安全保障十分重要：校園網(wǎng)的信息點(diǎn)分布很廣，與一般企業(yè)網(wǎng)比較，校園網(wǎng)用戶的流動性大，信息點(diǎn)存在隨意接入使用的問題。學(xué)生及外來不明身份1041校園網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)方案的用戶，在校園網(wǎng)中找到任何一個(gè)信息點(diǎn)，就可以進(jìn)入到校園網(wǎng)，可以肆意干擾和破壞校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺及應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)行。另外校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全，還需要考慮與外網(wǎng)及內(nèi)網(wǎng)不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的安全訪問控制。為了發(fā)生安全事件后，能夠有效、快捷地處理事故，采用上網(wǎng)審計(jì)手段是十分有必要的。由于當(dāng)前類似“沖擊波、震蕩波病毒”的肆虐，一個(gè)健壯的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該提供必要的手段，禁止特定病毒的傳播以及由于病毒造成的流量擁塞。我們采用自頂向下、模塊化的方法、參考3層模型來進(jìn)行工程的設(shè)計(jì)和實(shí)施。路由技術(shù)：路由協(xié)議工作在OSI參考模型的第3層，因此它的作用主要是在通信子網(wǎng)間路由數(shù)據(jù)包。路由器具有在網(wǎng)絡(luò)中傳遞數(shù)據(jù)時(shí)選擇最佳路徑的能力。除了可以完成主要的路由任務(wù)，利用訪問控制列表（AccessControlList，ACL），路由器還可以用來完成以路由器為中心的流量控制和過濾功能。在本設(shè)計(jì)中，內(nèi)網(wǎng)用戶不僅通過路由器接入因特網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)用戶之間也通過3層交換機(jī)上的路由功能進(jìn)行數(shù)據(jù)包交換。交換技術(shù)：傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)交換發(fā)生在OSI模型的第2層?，F(xiàn)代交換技術(shù)還實(shí)現(xiàn)了第3層交換和多層交換。高層交換技術(shù)的引入不但提高了園區(qū)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的效率，更大大增強(qiáng)了園區(qū)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換服務(wù)質(zhì)量，滿足了不同類型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的需要?，F(xiàn)代交換網(wǎng)絡(luò)還引入了虛擬局域網(wǎng)（VirtualLAN，VLAN）的概念。VLAN將廣播域限制在單個(gè)VLAN內(nèi)部，減小了各VLAN間主機(jī)的廣播通信對其他VLAN的影響。在VLAN間需要通信的時(shí)候，可以利用VLAN間路由技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理人員需要管理的交換機(jī)數(shù)量眾多時(shí)，可以使用VLAN中繼協(xié)議（VlanTrunkingProtocol，VTP）簡化管理，它只需在單獨(dú)一臺交換機(jī)上定義所有VLAN。然后通過VTP協(xié)議將VLAN定義傳播到本管理域中的所有交換機(jī)上。這樣，大大減輕了網(wǎng)絡(luò)管理人員的工作負(fù)擔(dān)和工作強(qiáng)度。為了簡化交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、提高交換網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，在園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換的部署是分層進(jìn)行的。園區(qū)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換設(shè)備可以劃分為三個(gè)層次：訪問層、分布層、核心層。訪問層為所有的終端用戶提供一個(gè)接入點(diǎn)；分布層除了負(fù)責(zé)將訪問層交換機(jī)進(jìn)行匯集外，還為整個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)提供VLAN間的路由選擇功能；核心層將各分布層交換機(jī)互連起來進(jìn)行穿越園區(qū)網(wǎng)骨干的高速數(shù)據(jù)交換。在本設(shè)計(jì)中，也將采用這三層進(jìn)行分開設(shè)計(jì)、配置。遠(yuǎn)程訪問技術(shù)：遠(yuǎn)程訪問也是園區(qū)網(wǎng)絡(luò)必須提供的服務(wù)之一。遠(yuǎn)程訪問有三種可選的服務(wù)類型：專線連接、電路交換和包交換。不同的廣域網(wǎng)連接類型提供的服務(wù)質(zhì)量不同，花費(fèi)也不相同。企業(yè)用戶可以根據(jù)所需帶寬、本地服務(wù)可用性、花費(fèi)等因素綜合考慮，選擇一種適合企業(yè)自身需要的廣域網(wǎng)接入方案。）在本設(shè)計(jì)中，分別采用專線連接（到因特網(wǎng)）和電路交換（到校園網(wǎng)）兩種方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問需求。第二章網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃一拓?fù)湓O(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)原則局域網(wǎng)采用星型網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，星型拓樸結(jié)構(gòu)為現(xiàn)在較為流行的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它是以一臺中心處理機(jī)（通信設(shè)備）為主而構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，其它入網(wǎng)機(jī)器僅與該中心處理機(jī)之間有直接的物理鏈路，中心處理機(jī)采用分時(shí)或輪詢的方法為入網(wǎng)機(jī)器服務(wù)，所有的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過中心處理機(jī)。由于所有節(jié)點(diǎn)的往外傳輸都必須經(jīng)過中央節(jié)點(diǎn)來處理，因此，對中央節(jié)點(diǎn)的要求比較高。優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，便于管理（集中式）；每臺入網(wǎng)機(jī)均需物理線路與處理機(jī)互連，線路利用率低；處理機(jī)負(fù)載重（需處理所有的服務(wù)），因?yàn)槿魏蝺膳_入網(wǎng)機(jī)之間交換信息，都必須通過中心處理機(jī)；入網(wǎng)主機(jī)故障不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常工作。對該網(wǎng)絡(luò)支持的設(shè)備生產(chǎn)廠商有較好的技術(shù)支持。局域網(wǎng)內(nèi)的所有工作節(jié)點(diǎn)通過雙絞線與交換機(jī)相連形成一個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)。辦公電腦建議采用品牌的商用機(jī)，商用機(jī)運(yùn)行比較穩(wěn)定，而且比較耐用，運(yùn)算速度較快，較適于開發(fā)使用。校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)在實(shí)用的前提下，應(yīng)當(dāng)在投資保護(hù)及長遠(yuǎn)性方面做適當(dāng)考慮，在技術(shù)上、系統(tǒng)能力上要保持五年左右的先進(jìn)性。并且從學(xué)校的利益出發(fā)，從技術(shù)上講應(yīng)該采用標(biāo)準(zhǔn)、開放、可擴(kuò)充的、能與其它廠商產(chǎn)品配套使用的設(shè)計(jì)。根據(jù)校園網(wǎng)的總體需求，結(jié)合對應(yīng)用系統(tǒng)的考慮，本次網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是：高性能、高可靠性、高穩(wěn)定性、高安全性、易管理的萬兆骨干網(wǎng)絡(luò)平臺。我們遵循以下的原則進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：1.實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)始終貫徹面向應(yīng)用，注重實(shí)效的方針，堅(jiān)持實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的原則，建設(shè)的萬兆骨干網(wǎng)絡(luò)平臺，保護(hù)用戶的投資。2.先進(jìn)性和成熟性網(wǎng)絡(luò)建設(shè)設(shè)計(jì)既要采用先進(jìn)的概念、技術(shù)和方法，又要注意結(jié)構(gòu)、設(shè)備、工具的相對成熟。不但能反映當(dāng)今的先進(jìn)水平，而且具有發(fā)展?jié)摿Γ鼙ＷC在未來若干年內(nèi)占主導(dǎo)地位，保證貴校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的領(lǐng)先地位，采用萬兆以太網(wǎng)技術(shù)來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)主干線路。3.可靠性和穩(wěn)定性在考慮技術(shù)先進(jìn)性和開放性的同時(shí)，還應(yīng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設(shè)備性能、系統(tǒng)管理、廠商技術(shù)支持及保修能力等方面著手，確保系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，達(dá)到最大的平均無故障時(shí)間，Cisco公司作為知名品牌，網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)導(dǎo)廠商，其產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性是一流的。為了保證骨干網(wǎng)絡(luò)平臺的健壯性和鏈路冗余性，網(wǎng)絡(luò)實(shí)施時(shí)在學(xué)校啟用千兆備份線路。在學(xué)校啟用物理鏈路冗余機(jī)制，保證任何一條線路出現(xiàn)故障后骨干網(wǎng)絡(luò)平臺的可用性。4.安全性和保密性在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，既考慮信息資源的充分共享，更要注意信息的保護(hù)和隔離，因此系統(tǒng)應(yīng)分別針對不同的應(yīng)用和不同的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，采取不同的措施，包括端口隔離、路由過濾、防DDoS拒絕服務(wù)攻擊、防IP掃描、系統(tǒng)安全機(jī)制、多種數(shù)據(jù)訪問權(quán)限控制等，充分考慮Cisco公司安全性，針對的各種應(yīng)用，有多種的保護(hù)機(jī)制，如劃分VLAN、IP/MAC地址綁定（過濾）、ACL、路由過濾、防DDoS拒絕服務(wù)攻擊、防IP掃描、802.1x認(rèn)證機(jī)制、SSH加密連接等具體技術(shù)提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全性。5.可擴(kuò)展性和可管理性由于信息技術(shù)和人們對于新技術(shù)的需求發(fā)展都非常迅速，為了避免不必要的重復(fù)投資，我們必須選擇具有一定擴(kuò)展能力的設(shè)備，能夠保證在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐漸擴(kuò)大的時(shí)候，不需要增加新的設(shè)備，而只需要增加一定數(shù)量的模塊就行。最好能夠做到在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，現(xiàn)有模塊不支持新技術(shù)的情況下，只需要更換相應(yīng)模塊，而不需要更換整個(gè)設(shè)備。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化的要求，必須充分考慮以最簡便的方法、最低的投資，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)。為了便于擴(kuò)展，對于核心設(shè)備必須采用模塊化高密度端口的設(shè)備，便于將來升級和擴(kuò)展。先進(jìn)的設(shè)備必須配合先進(jìn)的管理和維護(hù)方法，才能夠發(fā)揮最大的作用。全線采用基于SNMP標(biāo)準(zhǔn)的可網(wǎng)管產(chǎn)品，達(dá)到全程網(wǎng)管，降低了人力資源的費(fèi)用，提高網(wǎng)絡(luò)的易用性、可管理性，同時(shí)又具有很好的可擴(kuò)充性。二網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析1骨干層網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)及其它核心節(jié)點(diǎn)作為校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的心臟，必須提供全線速的數(shù)據(jù)交換，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)流量較大時(shí)，對關(guān)鍵業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量提供保障。另外作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的交換中心，在保證高性能、無阻塞交換的同時(shí)，還