網(wǎng)絡(luò)工程課程方案設(shè)計(jì)書組網(wǎng)-需求分析-實(shí)施方案書方案設(shè)計(jì)書等

1、江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院課程設(shè)計(jì)題目校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃完成項(xiàng)目 需求分析、方案設(shè)計(jì)、設(shè)備選型 院系信息工程系專業(yè)網(wǎng)絡(luò)081姓名何小勇組員王榮祥 劉裕辰 唐超彭婷鳳年級(jí) 081班指導(dǎo)教師朱颋2011年12月1需求分析1.1應(yīng)用背景需求分析為了提高學(xué)校的管理效益和教學(xué)質(zhì)量，開(kāi)展學(xué)?，F(xiàn)代化教育建設(shè)，建設(shè)具 有規(guī)模的校園網(wǎng)絡(luò)，in ternet技術(shù)的高校多媒體校園網(wǎng)是必要的。整個(gè)高 速多媒體校園網(wǎng)建設(shè)原則是“經(jīng)濟(jì)高效、領(lǐng)先實(shí)用”，既要領(lǐng)先一步，具有 發(fā)展余地，又要比較實(shí)用。校園網(wǎng)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技 術(shù)于一體的系統(tǒng)，能夠最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的積極性。矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴。1.2網(wǎng)

2、絡(luò)環(huán)境需求分析學(xué)院西區(qū)A, B, C, D, E樓為教學(xué)樓如圖1.1所示，需構(gòu)建聯(lián)通這些大樓校園網(wǎng)并且接入in ternet 。圖1.1學(xué)院西區(qū)建筑分布圖1.3信息點(diǎn)分析由于本校園網(wǎng)屬于中學(xué)校園組網(wǎng)，相對(duì)大學(xué)校園網(wǎng)來(lái)說(shuō)信息點(diǎn)要少一些，而 且組網(wǎng)建筑物也不是很多，在考慮到校園網(wǎng)未來(lái)的升級(jí)改造等因素，信息點(diǎn) 的設(shè)計(jì)稍留有空余，Ip地址的劃分也備有以后信息點(diǎn)增加的需求，以便本校 園網(wǎng)全方面的靈活應(yīng)用。目前，組建校園網(wǎng)的信息點(diǎn)分布情況如表1-1所示。聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛(ài)氌譴凈。表1-1信息點(diǎn)分布情況X樓樓層數(shù)/層房間類型 數(shù)量/層單間 節(jié)點(diǎn)數(shù)合計(jì)節(jié)點(diǎn)數(shù)層需數(shù)*層數(shù)A15辦公室教室230*5510A25辦公室

3、實(shí)驗(yàn)室232*5214B5教室16*56C5辦公室教室258*5425D3教室26*53E4辦公室教室246*5221總計(jì)節(jié)點(diǎn)數(shù)8901.4業(yè)務(wù)需求分析校園網(wǎng)是以學(xué)校的教學(xué)、管理、科研、信息交流和資源共享為目的的，以一 個(gè)學(xué)校的管轄區(qū)域?yàn)楦采w范圍的局域網(wǎng)，是通過(guò)與In ternet的互連實(shí)現(xiàn)信息交流和資源共享的系統(tǒng)。本校園網(wǎng)設(shè)計(jì)的需求目標(biāo)是將各種不同應(yīng)用的信 息資源通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連起來(lái)，形成校園內(nèi)部的In tra net系統(tǒng)（內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)），對(duì)外通過(guò)接入設(shè)備接入CERNET實(shí)現(xiàn)與In ternet的互連，即建設(shè)一 個(gè)以辦公自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、現(xiàn)代校園文化為核心，以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 為依托，技術(shù)

4、先進(jìn)、擴(kuò)展性強(qiáng)、覆蓋全校主要樓宇的校園主干網(wǎng)絡(luò)。將學(xué)校 的各種PC工作站，終端設(shè)備和局域網(wǎng)連接起來(lái)，并與CERNE相連，在網(wǎng)上發(fā)布和獲取教育資源，并在此基礎(chǔ)上建立能滿足教學(xué)、科研和管理工作需求 的軟、硬件環(huán)境，開(kāi)發(fā)各類信息和應(yīng)用系統(tǒng)，為學(xué)校中的各類人員提供充分 的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)。主要提供以下幾種功能：殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。本校園網(wǎng)為中小型規(guī)模的組網(wǎng)， 節(jié)點(diǎn)數(shù)為890個(gè)，校園網(wǎng)主干采用千兆以 太網(wǎng)技術(shù)（第三層交換），呈星型結(jié)構(gòu)。二級(jí)交換機(jī)采用快速以太網(wǎng)交換 機(jī)，服務(wù)器采用千兆網(wǎng)卡，二級(jí)交換機(jī) 100M到桌面釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。電子郵件系統(tǒng)、網(wǎng)管軟件、自動(dòng)備份軟件、辦公自動(dòng)化軟件及其他網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和開(kāi)

5、發(fā)軟件彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。 A1 樓：由于多為學(xué)生教師，老師辦公室，多媒體教室，所以用來(lái)進(jìn)行理 論教學(xué)，多媒體教學(xué)，教師辦公，學(xué)生學(xué)習(xí)。 謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。A2 樓：多為機(jī)房，實(shí)驗(yàn)室，所以用來(lái)進(jìn)行機(jī)房教學(xué)、組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī) 軟件模擬中心、交換路由配置中心，自動(dòng)化教學(xué)以及教師辦公。 廈礴懇蹣駢 時(shí)盡繼價(jià)騷。B樓：有教室和網(wǎng)絡(luò)管理中心，所以用于理論教學(xué)、多媒體教學(xué)，以及架 設(shè)網(wǎng)絡(luò)管理中心。C樓：多為學(xué)生教師，老師辦公室，多媒體教室，所以用來(lái)進(jìn)行理論教學(xué)， 多媒體教學(xué)，教師辦公，學(xué)生學(xué)習(xí)。D樓：多媒體教師，用于實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)。E樓：多為教室，辦公室，以及實(shí)訓(xùn)基地，所以用來(lái)進(jìn)行理論教學(xué)，教師 辦

6、公以及學(xué)生實(shí)訓(xùn)活動(dòng)。1.5 管理需求分析隨著網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的增加， 給網(wǎng)絡(luò)管理帶來(lái)成級(jí)數(shù)增長(zhǎng)的工作量。 網(wǎng)絡(luò)管理要 求解決問(wèn)題包括：虛擬局域網(wǎng)管理、 分配。目前的虛擬局域網(wǎng)只要基于交換機(jī)端口劃分， 如 果一個(gè)部門擴(kuò)展新的入網(wǎng)點(diǎn)， 擴(kuò)展將改換交換機(jī)端口設(shè)置。 管理軟件需提 供原地虛擬網(wǎng)的修改功能。 煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。接入層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要支持基于 MA（地址的802.1X功能和基于端口 802.1X 功能，以保證帳號(hào)的唯一性；同時(shí)，支持遠(yuǎn)程 telnet 管理遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)交換 機(jī)端口功能；此外還要求適應(yīng)大量用戶并發(fā)認(rèn)證及復(fù)雜的工作環(huán)境等。 鵝 婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。要求能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶名、IP地址、MAC地

7、址、交換機(jī)端口的同時(shí)綁定，以 杜絕非法用戶惡意盜用合法用戶的用戶名、密碼、IP和MAC等現(xiàn)象，確保計(jì)費(fèi)工作。網(wǎng)絡(luò)必須舉辦高可靠、以管理等特征 籟叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。1.6 網(wǎng)絡(luò)安全需求分析校園網(wǎng)安全主要考慮以下幾個(gè)方面要求： 各部門訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的控制， 網(wǎng)絡(luò)需要 建立防火墻， 禁止外部用戶未經(jīng)許可訪問(wèn)內(nèi)部的數(shù)據(jù)， 或者內(nèi)部用戶未經(jīng)許 可訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)。 預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。校園網(wǎng)是個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)， 不需要像政府， 公司那樣的網(wǎng)絡(luò)安全保密性； 另外 校園網(wǎng)應(yīng)該是安全的， 它不應(yīng)該受到惡意的攻擊而無(wú)法運(yùn)行， 一些科研成果 也不應(yīng)該對(duì)任何人都開(kāi)放。主要利用虛擬網(wǎng)技術(shù)和防火墻技術(shù)來(lái)合理解決安 全與開(kāi)放的問(wèn)題

8、。滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。2方案設(shè)計(jì)1校園網(wǎng)設(shè)計(jì)原則實(shí)用性和先進(jìn)性根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況和特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中特別強(qiáng)調(diào)實(shí)用性和先進(jìn)性的結(jié)合，應(yīng)采 用成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，保證校園網(wǎng)實(shí)用；跟蹤國(guó)際網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新發(fā)展，設(shè)計(jì)技 術(shù)先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)。在保證校園網(wǎng)可靠、實(shí)用、先進(jìn)的基礎(chǔ)上，可以提供研究先 進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的科研環(huán)境，方便學(xué)校的科研與開(kāi)發(fā)。鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。開(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)化整個(gè)校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)采用開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)體系， 以方便網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)、擴(kuò)展和互聯(lián)。 同時(shí)，在選擇服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品時(shí)，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的國(guó)際化。擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。可靠性與安全性在校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，主要考慮兩個(gè)層次：一是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性與安全性， 采用高可靠性、

9、高安全性的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，包括合理設(shè)計(jì)廣域網(wǎng)的訪問(wèn)控 制和內(nèi)部局域網(wǎng)的訪問(wèn)控制、對(duì)外部網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)鏈路的備份等；二是網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備的可靠性與安全性，主要是采用可帶電插拔的模塊、配置雙電源、端口 冗余、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的用戶表及口令限制等手段。贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。經(jīng)濟(jì)性與可擴(kuò)充性在滿足學(xué)校需求的前提下，選用性價(jià)比高的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器。采用的網(wǎng) 絡(luò)構(gòu)架和設(shè)備，應(yīng)充分考慮到易升級(jí)換代，并且在升級(jí)時(shí)可以最大限度地 保護(hù)原有的硬件設(shè)備和軟件投資。壇搏鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議選擇在此校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)中主要采用以下標(biāo)準(zhǔn)：o IEEE802.3IEEE工作組為快速以太網(wǎng)制定了 IEEE802.3的標(biāo)準(zhǔn)，并制定如下的規(guī)范：

10、如表2.1所示:以太網(wǎng)類型帶寬電纜類型最長(zhǎng)距離（米）100BASETX100Mbit/sCat5 UTP1001000BASET1Gbit/sCat5e UTP1001000BASE TX1Gbit/sCat6 UTP100表2.1以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)3千兆以太網(wǎng)千兆以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)：與現(xiàn)有大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施兼容。 權(quán)威統(tǒng)計(jì)表明大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)都是以太網(wǎng)， 因此千 兆以太網(wǎng)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)具有天然的兼容性。 千兆以太網(wǎng)在與100M以太網(wǎng)通信 時(shí)不存在需要損耗性能的轉(zhuǎn)換操作。 蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。簡(jiǎn)便的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)操作。千兆以太網(wǎng)由于完全與以前的100M以太網(wǎng)兼容。因 此，自然簡(jiǎn)便的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)使得千兆以太網(wǎng)可以“無(wú)縫”融入現(xiàn)存的

11、以太網(wǎng)環(huán)境中，解決了網(wǎng)絡(luò)管理員所面臨的如何升級(jí)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，但不至于造成網(wǎng)絡(luò)癱 瘓的問(wèn)題。用戶總是傾向簡(jiǎn)單實(shí)用，厭惡繁瑣復(fù)雜的工作。因?yàn)樯?jí)的挑戰(zhàn) 過(guò)程和額外的知識(shí)學(xué)習(xí)并不是用戶建網(wǎng)的目的。買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。技術(shù)的成熟性和穩(wěn)定性。以太網(wǎng)技術(shù)是十分成熟的技術(shù)，它所組成系統(tǒng)的可 靠性已經(jīng)接近一般的電話通信系統(tǒng)?！扒д滓蕴W(wǎng)仍然是以太網(wǎng)”意味著千 兆以太網(wǎng)是可以信賴的技術(shù)。 綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴?？傮w開(kāi)銷低。總體性的開(kāi)銷是評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要的因素。 總結(jié)開(kāi)銷不僅包 括購(gòu)買設(shè)備的開(kāi)銷，還應(yīng)包括培訓(xùn)、維護(hù)和糾錯(cuò)的開(kāi)銷。而千兆以太網(wǎng)產(chǎn)品 能提供較好的性價(jià)比。驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。4主干網(wǎng)的選擇結(jié)合本校園實(shí)

12、際情況，信息點(diǎn)不是很多，且大多數(shù)分布在學(xué)校五大樓。就目 前來(lái)說(shuō)，樓宇相對(duì)集中，建筑物之間的分布距離不算遠(yuǎn)，樓宇層數(shù)也不多， 所以，校園網(wǎng)主干用千兆以太網(wǎng)技術(shù)(Ethernet )完全能滿足本校的網(wǎng)絡(luò)需 求，主干中的核心交換機(jī)具備升級(jí)為萬(wàn)兆功能，為網(wǎng)絡(luò)以后的升級(jí)改造留有 充足的空間。 貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。5校園網(wǎng)詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫@網(wǎng)也是一個(gè)局域網(wǎng)，因此，在設(shè)計(jì)校園網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，可以選擇的拓?fù)?結(jié)構(gòu)有總線型結(jié)構(gòu)、星狀結(jié)構(gòu)、樹(shù)狀結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)。在這幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中， 可以根據(jù)所選用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)等來(lái)選擇。 就目前的技術(shù) 條件和應(yīng)用狀況來(lái)看，以太網(wǎng)技術(shù)是目前校園網(wǎng)建設(shè)的主流技術(shù)， 在

13、這種技術(shù) 條件下，總線型結(jié)構(gòu)由于整體可靠性差，已經(jīng)不會(huì)作為一個(gè)校園網(wǎng)的總體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)選擇。用以太網(wǎng)技術(shù)組建環(huán)狀結(jié)構(gòu)的校園網(wǎng)在很多規(guī)模較大的大學(xué)中普 遍使用，這種結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高， 但是，它至少需要3臺(tái)路由器或路 由交換機(jī)，所需的設(shè)備投資較大，而中小學(xué)校園網(wǎng)規(guī)模相對(duì)較小，過(guò)大的投資 不一定顯示出高效性，所以，中小學(xué)校園網(wǎng)不宜采用這種結(jié)構(gòu)。鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。本學(xué)院校園面積不大，建筑物相對(duì)集中，結(jié)合本校的信息點(diǎn)分布和校園的實(shí)際 需求情況，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選用樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。樹(shù)狀結(jié)構(gòu)是星狀結(jié)構(gòu)的拓展，它具有靈活 的可擴(kuò)展性、較高的可靠性，且安裝方便、易管理、投資?。ㄖ恍枰慌_(tái)核心 路由交換機(jī)），校園網(wǎng)拓

14、撲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)如圖 2.1所示構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。網(wǎng)絡(luò)管理中心圖2.1 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D3設(shè)備選型1核心交換機(jī)核心層提供一個(gè)高速數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)通道，使得分布層交換機(jī)進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)交 換。采用cisco 6509為核心交換機(jī)。 輒嶧陽(yáng)檉籪癤網(wǎng)儂號(hào)澩。如圖3.1所示：圖3.1 cisco 6509交換機(jī)Cisco 6509交換機(jī)的基本參數(shù)如圖3.2所示：圖產(chǎn)品俎號(hào)fS-06609-E3.2產(chǎn)品堯型干兆以太間交揍機(jī)祛4A方式存儲(chǔ)轉(zhuǎn)皮力式cis720Cbpsco包科亢融387 dr650外料足寸622X445X460 m27. 3KC9碩件霞報(bào)交量大DRAM內(nèi)存1024B換接口芙型DSO 劃 0C-4S,

15、 1O0BA3E-FX機(jī)接口;K目9口<710/100 ZlOOOBbps的翩絡(luò)與軟件夏持網(wǎng)醋標(biāo)惟IEEE 802, 3, IEEE 302.如 IEEE 802. lsF IEEE 802. lw, LEEL亠.應(yīng)8CiscoW&rks200G, RMO 虬 嘛雖交換靖分忻器(ESPAN), 5NIP.Telnetj BOOTPj ITTP地tit表64K基本參數(shù)2分布層交換機(jī)分布層負(fù)責(zé)網(wǎng)段的邏輯分割，聚合路由路徑，收斂數(shù)據(jù)流量?？紤]到各大樓信息量較大，對(duì)交換速度要求較高，故各大樓接入選用交換速率 較高、性價(jià)比較好的 cisco 3560交換機(jī)。堯側(cè)閏繭絳闕絢勵(lì)蜆贅。如圖3.3

16、所示:圖3.3 cisco 3560交換機(jī)Cisco 3560交換機(jī)基本參數(shù)如圖3.4所示：DIE. 5剎叔理MVp圖3.4cisco3560交換機(jī)基本參數(shù)3接 入 層產(chǎn)品型號(hào)V3-C356O-48TS-S嚴(yán)品英型企業(yè)賤三懸可網(wǎng)晉型禿換機(jī)，百兆炎換機(jī)祛輸方式存1諸軒戲巧式32Gbps包轉(zhuǎn)瀬率13* IMpps外評(píng)尺寸301X 446X44M4. lKj礴件妙錄接口類型IO/1OOBASE-TXjffl j lO/10GBase-T*wn, lO/lOO/lO0OBASET 口* RJ45接口戲昌48010M/100 HZ ICOOMbps-找塊化16惜數(shù)4不可堆疊支持網(wǎng)油棟堆IEEE 802.

17、802, 3u, 802- 3zVUJUtJSf支持VLAN功能網(wǎng)首功龍支持網(wǎng)管功能品舌支持圭對(duì)工支特全雙工fflAJClft址袞12k交換機(jī)接入層將流量饋入網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)控制。選用cisco 2950交換機(jī)，使桌面接入速度大大提高如圖3.5所示：圖3.5 cisco 2950交換機(jī)Cisco 2950交換機(jī)的基本參數(shù)入圖3.6所示:基冷霧數(shù)產(chǎn)品型號(hào)WS-C2950-24產(chǎn)品類型工作絹級(jí)，二層可網(wǎng)管型歹換機(jī)，快速以木網(wǎng)交換機(jī)借輸力式存儲(chǔ)特發(fā)行式背祓簾克：8 Gbps包轉(zhuǎn)浚率3» GMpps外刑尺寸445 X 242 X 44mO碑件睪敵吊大內(nèi)存3.0Kg16M接口類SI10/10

18、0B a srB-lttdj LO/lOOBase-T接口數(shù)目24 口lOM/ntOMbps, 10-lOOMSl 應(yīng)犢注化插槽敷O筒紹蛉軟件不可堆益支持網(wǎng)紹標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. lx* IEEE 802. Sx, IEEE 802. ID, 1EHE 302. Ip CoS , IEEE 802,IQ ,IEEE 802- 3db IEEE 002, 3u , 802,3¥L_MT龍持支持VLAH功能支持朗管功能，支Msnmp管理尼占支持全改工支持全収工地址存8K圖3.6 cisco 2950交換機(jī)基本參數(shù)4網(wǎng)關(guān)路由器廣域網(wǎng)接入模塊采用的是cisco 2851路由器。其作用主要是在in ternet和校園 網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)間路由數(shù)據(jù)包。除了完成主要的路由任務(wù)外，利用ACL,廣域網(wǎng)接入路由器還可以用來(lái)完成以自身為中心的流量控制和過(guò)濾功能并實(shí)現(xiàn)一定的安全功能。識(shí)饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。如圖3.7所示：圖37 cisco 2851路由器Cisco 2«51路由器的基木參數(shù)產(chǎn)品型號(hào)2851產(chǎn)晶鬢加摸塊化企業(yè)級(jí)*