校園網(wǎng)組網(wǎng)及寬帶接入Internet方案的設(shè)計(jì)

1、目錄一、實(shí)習(xí)題目1二、校園網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)1三、校園網(wǎng)可行性分析1四、校園網(wǎng)總體需求分析24.1校園網(wǎng)系統(tǒng)可擴(kuò)展性分析34.2校園網(wǎng)系統(tǒng)可維護(hù)性分析34.3校園網(wǎng)設(shè)計(jì)方案說(shuō)明3網(wǎng)絡(luò)中心方案說(shuō)明3多媒體教室方案說(shuō)明5辦公區(qū)方案說(shuō)明5宿舍區(qū)方案說(shuō)明6五、硬件配置和管理75.1集線(xiàn)器的配置和管理75.2路由器配置和管理75.3遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器配置和管理75.4UPS電源的配置7六、網(wǎng)絡(luò)軟件配置86.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議選擇86.2TCP/IP軟件的配置86.3過(guò)程訪(fǎng)問(wèn)客戶(hù)軟件配置86.4其它網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置8七、設(shè)計(jì)方案總結(jié)8八、實(shí)習(xí)心得和體會(huì)9九、參考文獻(xiàn)10一、實(shí)習(xí)題目 設(shè)計(jì)一個(gè)校園網(wǎng)的組網(wǎng)及寬帶接入Internet

2、的方案。含本題目的可行性分析，需求分析，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，設(shè)備選型，系統(tǒng)配置等。二、校園網(wǎng)建設(shè)目標(biāo) 發(fā)展校園網(wǎng)應(yīng)有長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)，力爭(zhēng)利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，把校園建成現(xiàn)代化的校園網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與其它校園之間的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)和信息資源共享，建成教育科研信息基礎(chǔ)，建成功能齊全的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。 校園網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)施后，將有助于學(xué)校實(shí)現(xiàn)日常管理和辦公自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、教學(xué)資源制作的自動(dòng)化、圖書(shū)情報(bào)檢索服務(wù)、Internet服務(wù)等目標(biāo)，達(dá)到教師備課、學(xué)生學(xué)習(xí)、教育教學(xué)管理的現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)信息交流功能、教學(xué)服務(wù)功能、學(xué)生學(xué)習(xí)功能及學(xué)校管理功能。三、校園網(wǎng)可行性分析 采用1GB光纖交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)校園所需信息互連，光纜連

3、接、全校主要樓層。全面采用10/100/1000Nbps交換技術(shù)，將學(xué)校的各種PC機(jī)、服務(wù)器、終端設(shè)備和局域網(wǎng)連接起來(lái)，并寫(xiě)Intranet和CERNET相連。構(gòu)建一個(gè)以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為框架，以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)和教學(xué)管理辦公自化為平臺(tái)的校園網(wǎng)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要保證技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行安全可靠，同時(shí)具有良好的開(kāi)放性和可擴(kuò)展性。 校園網(wǎng)的主干網(wǎng)采用千兆位以太網(wǎng)技術(shù)，星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。選用S4409MF作為主交換機(jī)，服務(wù)器組以1000Mbps光纖與主交換機(jī)直接相連，主交換機(jī)通過(guò)光纜和UTP連接各二級(jí)交換機(jī)。二級(jí)交換機(jī)以S4226MF和S4227MF為主，子網(wǎng)采用10Mbps的交換以太網(wǎng)和10/100Mb

4、ps的交換型快速以太網(wǎng)。當(dāng)二級(jí)交換機(jī)端口不夠時(shí)，采用交換機(jī)或集線(xiàn)器（Hub）形成下一級(jí)子網(wǎng)。 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器、防火墻、對(duì)外服務(wù)器與Internet建立連接。網(wǎng)內(nèi)用戶(hù)IP地址采用私用地址，建立DHCP服務(wù)器，提供內(nèi)部地址池。為每位老師、每間教室配備PIV以上計(jì)算機(jī)一臺(tái)，每臺(tái)計(jì)算機(jī)均有10M/100M網(wǎng)卡，保證每間辦公室每位老師有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，這就為無(wú)本地處理能力的終端提供了入網(wǎng)的機(jī)會(huì)。網(wǎng)絡(luò)終端比較集中，利于布線(xiàn)。四、校園網(wǎng)總體需求分析（1）實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)部資源共享學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和教師能通過(guò)及時(shí)、準(zhǔn)確地查詢(xún)教學(xué)活動(dòng)中的信息，掌握當(dāng)前教學(xué)情況。并通過(guò)對(duì)信息的統(tǒng)計(jì)、匯總及分析，為教學(xué)、科研管理提供服務(wù)，為

5、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)計(jì)劃、組織、管理和決策提供詳實(shí)的信息資源服務(wù)和科學(xué)管理手段，能及時(shí)制定、修正教學(xué)工作計(jì)劃。（2）完備的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和資源庫(kù) 能夠支持大量的圖文聲像素材、多媒體課件片段，成百個(gè)教學(xué)光盤(pán)，總量達(dá)幾百兆以上數(shù)據(jù)文件的收集、管理、存儲(chǔ)的提取。檢索方便，容錯(cuò)性強(qiáng)。（3）以教學(xué)資源庫(kù)為核心的教學(xué)自學(xué)環(huán)境。為學(xué)校教師提供制作環(huán)境、備課工具、良好的教學(xué)演播環(huán)境以及教學(xué)評(píng)估機(jī)制。為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)、交互式協(xié)作學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)探究式學(xué)習(xí)的良好學(xué)習(xí)環(huán)境和提供自我評(píng)價(jià)機(jī)制。利用現(xiàn)代教育技術(shù)，提高學(xué)生的素質(zhì)，改革課堂教學(xué)模式。（4）現(xiàn)代化管理方法和管理手段  加強(qiáng)對(duì)學(xué)校的財(cái)、物的管理，提高辦公效

6、率、降低成本消耗，逐步實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化。 （5）實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的連接 建立學(xué)校主頁(yè)、教師主頁(yè)、學(xué)生個(gè)人主頁(yè)、電子郵箱、電子公告牌等信息發(fā)布窗口，發(fā)布有關(guān)教育教學(xué)信息，建立起學(xué)校、教師、家長(zhǎng)、學(xué)生之間的信息交流平臺(tái)，并逐步發(fā)展建設(shè)成為一個(gè)面向全省、全國(guó)的教育教學(xué)信息網(wǎng)站。（6）提供有關(guān)教育教學(xué)信息網(wǎng)站的連接，增強(qiáng)教學(xué)交流能力建立起各學(xué)校之間的教學(xué)信息資源庫(kù)的共享，使不同學(xué)校的學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上聽(tīng)課、輔導(dǎo)、交互協(xié)作式學(xué)習(xí)。下圖為校園網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)圖，如圖4-1所示。4-1 校園網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)圖4.1校園網(wǎng)系統(tǒng)可擴(kuò)展性分析系統(tǒng)應(yīng)以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)以開(kāi)放性為基礎(chǔ),具有廣泛的適應(yīng)性和可擴(kuò)充性, 尤其作為一個(gè)骨

7、干網(wǎng)的核心,下面的一些新的應(yīng)用將不斷增加,系統(tǒng)的容量也將隨之?dāng)U展,因此方案應(yīng)具有良好的可擴(kuò)充性適應(yīng)系統(tǒng)不斷增長(zhǎng)的需求（如從主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型及模塊、插槽個(gè)數(shù)和網(wǎng)絡(luò)的整體構(gòu)架多種方面來(lái)考慮）4.2校園網(wǎng)系統(tǒng)可維護(hù)性分析 整個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)必須具備良好的可管理性,網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)測(cè)、故障診斷、故障隔離、過(guò)濾設(shè)置等功能,以便于系統(tǒng)的管理和維護(hù)。同時(shí)應(yīng)盡可能選取集成度高、模塊化、可通用的產(chǎn)品,以便于管理和維護(hù)。4.3校園網(wǎng)設(shè)計(jì)方案說(shuō)明 4.3.1網(wǎng)絡(luò)中心方案說(shuō)明 網(wǎng)絡(luò)中心是校園網(wǎng)的信息資源中心和通信樞紐中心，其網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的建構(gòu)直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全、可靠、高效的運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要嚴(yán)格按照內(nèi)外網(wǎng)隔離的模式

8、設(shè)計(jì)。非軍事區(qū)（DMZ）包括交換機(jī)、學(xué)校WWW服務(wù)器、E-Mail服務(wù)器、防火墻、路由器、Internet專(zhuān)線(xiàn)連接設(shè)施；內(nèi)網(wǎng)包括用戶(hù)管理和計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)OA系統(tǒng)，核心交換機(jī)，遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器，防火墻和帶寬增益服務(wù)器等設(shè)施。 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)思路是采用千兆光纖骨干網(wǎng)，10/100M交換到桌面。對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的Internet接入，采用專(zhuān)線(xiàn)方式能夠?yàn)閮?nèi)部用戶(hù)上網(wǎng)提供穩(wěn)定的通道；采用R3202路由器接入廣域網(wǎng)，在R3202和廣域網(wǎng)間加入防火墻，有效的保證校園網(wǎng)的安全，抵御黑客的入侵。 核心部分采用千兆以太網(wǎng)交換機(jī)S4409MF，通過(guò)劃分Vlan的方式將各個(gè)相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域分割開(kāi)來(lái)，有效降低廣播

9、風(fēng)暴，如果條件允許可以同時(shí)采用第三層交換機(jī)S4326MF，解決Vlan間的相互通信。 對(duì)于數(shù)據(jù)吞吐量非常大的節(jié)點(diǎn)，建議采用千兆光纖直接上聯(lián)到校園骨干網(wǎng)，以消除數(shù)據(jù)流的瓶頸。在交換機(jī)之間連接上可以適當(dāng)考慮鏈路聚合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效率的數(shù)據(jù)傳輸和便捷的管理。 網(wǎng)絡(luò)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備清單：     路由器：R3202；交換機(jī)：S4326MF、S4409MF    網(wǎng)卡：N1830F、N1820PB 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖4-2所示。 4-2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D4.3.2多媒體教室方案說(shuō)明 多媒體教室需要在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)以下功能：廣播教學(xué)、語(yǔ)音教學(xué)、轉(zhuǎn)播教學(xué)、屏幕監(jiān)視

10、、遙控輔導(dǎo)、師生對(duì)講、分組討論、電子考試、網(wǎng)絡(luò)影院等功能，每位學(xué)生機(jī)需要保證有獨(dú)立的1215Mbps的帶寬，采用S4226MF千兆交換機(jī)上聯(lián)至校園骨干網(wǎng)。 多媒體教室網(wǎng)絡(luò)設(shè)備清單： 交換機(jī)：S4226MF、S4124B、S4116B 網(wǎng)卡：N1830F、N1820PW 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如4-3所示。4-3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D4.3.3辦公區(qū)方案說(shuō)明 辦公區(qū)是校園網(wǎng)中的一個(gè)重要組成部分，是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)，可以采用S4226MF千兆交換機(jī)上聯(lián)至校園骨干網(wǎng)。   辦公區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備清單：    交換機(jī)：S4226MF、S4124B、S4116B

11、    網(wǎng)卡：N1830F、N1820PW 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖4-4所示。4-4 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D4.3.4宿舍區(qū)方案說(shuō)明 宿舍區(qū)子網(wǎng)的功能主要實(shí)現(xiàn)宿舍內(nèi)部連網(wǎng)，供教師和學(xué)生在宿舍內(nèi)直接瀏覽網(wǎng)頁(yè)。S4227MF用于和校園骨干網(wǎng)相連，S4124B、H1616B實(shí)現(xiàn)宿舍區(qū)內(nèi)部連網(wǎng)。宿舍區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備清單 交換機(jī)： S4227MF、S4124B 集線(xiàn)器： H1616B 網(wǎng)卡：N1820PB網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下：4-5 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D五、硬件配置和管理5.1集線(xiàn)器的配置和管理 集線(xiàn)器適于連接局域網(wǎng)絡(luò)，是連接樓內(nèi)機(jī)器的主要設(shè)備。集線(xiàn)器按工作方式可分為共享型、交換型（一般稱(chēng)為交換機(jī)）和智能型。新型的

12、支持虛擬網(wǎng)的集線(xiàn)器是交換式集線(xiàn)器的一個(gè)趨勢(shì)。它支持不與物理連接相關(guān)的邏輯虛擬網(wǎng)，大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)配置，支持SNMP，管理方便，大都提供基于圖形界面的管理工具，根據(jù)功能可分為基于端口的交換和基于MAC地址的交換。有的VLAN集線(xiàn)器還具有簡(jiǎn)單的路由功能，適于組建局域網(wǎng)甚至主干網(wǎng)。5.2路由器配置和管理 路由器用在網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。它可以有效地隔離廣播風(fēng)暴并可以進(jìn)行協(xié)議過(guò)渡。路由器可以用于主干連接，也可用于校園網(wǎng)絡(luò)和地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心的廣域連接。選擇路由器時(shí)應(yīng)注意它支持的網(wǎng)絡(luò)接口（如FDDI、UTP、BNC、AUI等），以及端口數(shù)目和支持的協(xié)議類(lèi)型。此外，某些路由器還提供了很好的協(xié)議控制、流量統(tǒng)計(jì)、帶寬分配

13、等功能。 路由器的配置可以從控制口通過(guò)終端方式進(jìn)人。配置路由器前的主要工作是地址的劃分。5.3遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器配置和管理 遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器支持遠(yuǎn)程用戶(hù)撥號(hào)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。配置過(guò)程IP地址時(shí)，可以有采用靜態(tài)或動(dòng)態(tài)配置。靜態(tài)配置在每一個(gè)端口配置一個(gè)固定的IP地址，是常用的方法。動(dòng)態(tài)分配指每個(gè)端口IO地址在連接時(shí)是動(dòng)態(tài)分配的。訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器應(yīng)具有用戶(hù)身份校驗(yàn)功能。5.4 UPS電源的配置校園網(wǎng)絡(luò)主服務(wù)器（如域名服務(wù)器、WWW服務(wù)器、電子郵件服務(wù)器等）和其它主干網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備（如路由器、集電器和訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器）處于邊疆運(yùn)行狀態(tài)，因此需要后備時(shí)間較長(zhǎng)的UPS保證供電。選擇UPS電源的容量和維持時(shí)間，需要根據(jù)所有設(shè)備用電情況

14、確定，并留有一定的作地。六、網(wǎng)絡(luò)軟件配置6.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議選擇 校園網(wǎng)絡(luò)由于需要和Internet連接，因此必須支持TCP/IP協(xié)議。若存在NetWare服務(wù)器，則需使用SPX/IPX協(xié)議。過(guò)程訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器可以選擇SLIP或PPP。6.2TCP/IP軟件的配置 TCP/IP軟件配置包括機(jī)器名稱(chēng)、IP地址、域名和路由地址的配置。6.3過(guò)程訪(fǎng)問(wèn)客戶(hù)軟件配置遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)客戶(hù)軟件支持PPP和SLIP。遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)客戶(hù)軟件配置中要涉及到串口和調(diào)制解調(diào)器的配置，如串口號(hào)、調(diào)制解調(diào)器指令、速率、撥號(hào)方式（一般選擇自動(dòng)撥號(hào)）。根據(jù)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器支持SLIP或PPP選擇連接方式。6.4其它網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括域名、WWW、電

15、子郵件和匿名FTP等。以電子郵件服務(wù)器的配置為例，它一般建立在UNIX系統(tǒng)下，需要適當(dāng)修改郵件傳輸代理程序sendmail的配置文件sendmail.cf ，包括配置域名、本機(jī)名和別名。七、設(shè)計(jì)方案總結(jié)本設(shè)計(jì)方案本著“實(shí)用、好用,滿(mǎn)足現(xiàn)在和可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)需求”的設(shè)計(jì)原則，綜合校園網(wǎng)的穩(wěn)定性，可靠性，先進(jìn)性等等的原則設(shè)計(jì)的一款最經(jīng)濟(jì)適用的設(shè)計(jì)方案，本方案具有以下特點(diǎn)：高可靠性:在考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,整個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)盡量采用穩(wěn)定可靠的結(jié)構(gòu)形式,以保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的高可靠性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須具備高可靠性特征。主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須具有熱插拔功能,可帶電修復(fù)故障而不影響網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總體工作,

16、并支持電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠性。先進(jìn)性：采用先進(jìn)成熟多層交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和方法，針對(duì)學(xué)校共享信息資源集中在網(wǎng)絡(luò)信息中心的特征，網(wǎng)絡(luò)核心層采用雙主節(jié)點(diǎn)、匯聚層采用均衡負(fù)載、接入層采用高安全接入與靈活計(jì)費(fèi)等策略設(shè)計(jì)，能支撐各種現(xiàn)在與未來(lái)一段時(shí)期的校園教學(xué)、科研、行政管理的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用?？尚行裕罕驹O(shè)計(jì)方案能夠充分考慮高校網(wǎng)絡(luò)教育的特點(diǎn)和應(yīng)用對(duì)象的技術(shù)、資源、管理等方面的約束。比如靜音設(shè)計(jì)，支持網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)賬號(hào)、MAC地址與端口的捆綁實(shí)現(xiàn)高效的用戶(hù)控制能力，支持高密度端口的堆疊模式，支持通信負(fù)載均衡、帶寬聚合、鏈路冗余的雙星型結(jié)構(gòu)。靈活性：網(wǎng)絡(luò)核心層、匯聚層采用模塊化交換機(jī)，按照需求靈活配置各種模塊，做到既滿(mǎn)足需求

17、，由留有余地。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用三層結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)具有較好的伸縮性、可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不同階段靈活配置和擴(kuò)展，具有能不斷吸收新技術(shù)、新方法的功能。實(shí)用性：在接入交換機(jī)將用戶(hù)賬號(hào)、MAC地址與端口的捆綁實(shí)現(xiàn)高效的用戶(hù)控制；采用網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)StarView1.0，使網(wǎng)絡(luò)易維護(hù)、易管理，可實(shí)施性好?？蓴U(kuò)展性：采用模塊化交換機(jī)、可堆疊交換機(jī)，使系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性，又具有發(fā)展?jié)摿Α１热缃粨Q機(jī)增加模塊即可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?；蛲卣谷哂噫溌贰８叻€(wěn)定性:其中核心交換機(jī)采用高性能,為整個(gè)校園網(wǎng)提供真正的高速無(wú)阻塞的傳輸,保證全線(xiàn)速交換；不僅硬件實(shí)現(xiàn)三層路由和交換、關(guān)鍵功能比如ACL、NAT、QOS、策略路由等復(fù)雜功能均通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn),極大程度上提高了數(shù)據(jù)處理能力；而管理交換引擎、電源等關(guān)鍵部件的冗余,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)高穩(wěn)定性和可靠性。八、實(shí)習(xí)心得和體會(huì)本次實(shí)習(xí)我的實(shí)習(xí)題目是“設(shè)計(jì)一個(gè)校園網(wǎng)的組網(wǎng)及寬帶接入Internet的方案”,并且就此方案的可行性，需求做了一定分析，以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，設(shè)備選型，系統(tǒng)配置做了設(shè)置，下面是我此次實(shí)習(xí)的一點(diǎn)心得及體會(huì)：剛剛拿到這個(gè)題目，我基本上不懂，關(guān)于校園網(wǎng)我只是在校園里使用，關(guān)于它的原理，