校園網絡系統(tǒng)設計方案

/校內網絡系統(tǒng)設計方案成員姓名：洪文琪仇忍甫專業(yè)：信息管理和信息系統(tǒng)班級：B0901信息技術學院摘要當今社會已步入信息社會，信息成為社會經濟發(fā)展的核心因素，信息化已成為當今世界潮流。近年來，校內網的建設在高等院校中掀起一股熱潮，許多學校都建立起自己的校內網，形成了一個覆蓋全國的計算機網。校內網的建設能促進老師和學生盡快提高應用信息技術的水平，為學生供應了一個實踐的環(huán)境，為老師供應了一種先進的幫助教學工具，供應了豐富的資源庫。校內網是學校進行教學改革，進行素養(yǎng)教化的一種必不行少的工具，是學?，F代化信息管理的基礎，也供應了學校和外界溝通的窗口。本論文是為一所學校設計的校內網建設方案，對用戶需求進行了大量的分析，依據最新的校內網組網設計出一套適用，可行的網絡建設方案，解決了網路技術選型，網路設備選擇以及網絡設備配置等關鍵問題。該學院校內網將為學校的科研、教學、管理供應必要的技術手段，為探討開發(fā)和培育人才建立平臺，借此加快學校的發(fā)展，以此加快學校的發(fā)展，成為一個具有示范性的學校。關鍵詞：網絡設計；網絡規(guī)劃；網絡設備目錄摘要 I一、概述 1二、需求分析 2三、網絡規(guī)劃方案 3（一）校內網的設計原則 31．先進性和現實性 32．系統(tǒng)和軟件的牢靠性 33．系統(tǒng)平安性和保密性 34．易管理和維護 45．易擴充性 4（二）建設校內網的目標 4（三）主要網絡設備的選擇原則 41．平安、穩(wěn)定、牢靠 52．技術先進 53．便于擴展 54．管理和維護便利 5（四）網絡拓撲結構設計 5（五）網絡設備選型 61．核心層設備選型 72．匯聚層設備選型 73．接入層設備選型 7（六）網絡傳輸介質 71．快速以太網 72．千兆以太網 8四、綜合布線系統(tǒng)設計 9（一）布線系統(tǒng)的設計特點 91．好用性 92．功能性 93．先進性 94．靈敏性 95．便利性 106．牢靠性 107．擴展性 108．開放性 109．標準化 1010．經濟性 1011．生命周期 11（二）布線系統(tǒng)的設計 111．工作區(qū)子系統(tǒng)設計 112．水平子系統(tǒng)設計 113．樓間建筑群系統(tǒng)設計 114．設備間系統(tǒng)設計 11（三）布線系統(tǒng)的報價 111．布線系統(tǒng)材料費 112．工程督導、測試及系統(tǒng)保證 123．布線安裝和施工費 12五、網絡平安和管理 13（一）網絡平安設計 13（二）網絡管理的手段 13成果評定表 14一、概述當今社會已步入信息社會，信息成為社會經濟發(fā)展的核心因素，信息化已成為當今世界潮流。半導體集成電路、計算機、光纖、衛(wèi)星、多媒體等電子信息科技發(fā)展迅猛，并快速廣泛應用于社會各領域，產生和激發(fā)出新的生產力，正引起社會經濟乃至人們工作，生活方式的深刻變革?？梢哉f，信息化程度已成為衡量一個國家現代化水平和綜合國力強弱的重要標記。近年來國家加快改革教化體系，以教化為立國之本，建設一個高速發(fā)達的國家教化體系。為提高我國教化的現代化，建立先進高效的教化體系。供應更為先進的教化手段，學校很有必要建設一個校內網絡管理應用系統(tǒng)，這樣可以達到校內資源共享，建立完備的數據交換體系，快速的傳遞信息等目的。充分利用現代化技術來進一步提高教學質量和辦公效率，為培育二十一世紀人才供應一個優(yōu)良的硬件教學環(huán)境。某學院校內網將為學校的科研、教學、管理供應必要的技術手段，為探討開發(fā)和培育人才建立平臺，借此加快學校的發(fā)展，成為一個具有示范性的學校。二、需求分析建立一個基于校內Intranet的信息管理和應用的網絡系統(tǒng)，并供應相應的各種服務。共享網絡上各種軟、硬件資源，快速、穩(wěn)定地傳輸各種信息，并供應有效的網絡信息管理手段。接受開放式、標準化的系統(tǒng)結構，以利于功能擴充和技術升級。能夠和外界進行廣域網的連接，供應、享用各種信息服務（和各級教化信息中心相連，和國內外著名站點相連）。具有完善的網絡平安機制，能夠和原有的計算機局域網絡和應用系統(tǒng)平滑地連接，調用原有各種計算機系統(tǒng)的信息。為了實現上面幾點，必需對高校教化本身有相當了解，并能夠充分利用校內網，擴充各種網絡應用，如多媒體課件系統(tǒng)、多媒體教學系統(tǒng)、網絡教學系統(tǒng)、圖書檢索系統(tǒng)等，使其為各學科的教學和試驗服務。三、網絡規(guī)劃方案（一）校內網的設計原則接受先進成熟的技術和設計思想，運用先進的集成技術路途，以先進、好用、開放、平安、運用便利和易于操作為原則，突出系統(tǒng)功能的好用性，盡快投入運用，發(fā)揮較好的效能。本系統(tǒng)在軟件配置和硬件設備，整個系統(tǒng)設計上依照以下原則確定：1．先進性和現實性作為中國教化科研網的一部分，某學院的核心計算機網絡——某學院校內網網絡系統(tǒng)處理的信息量將會特殊浩大，要求計算機網絡有很高的工作效率。而且隨著教學科研任務工作的快速系統(tǒng)面臨的任務也愈來愈艱難。所以，我們設計的網絡在技術上必需體現高度的先進性。技術上的先進性將保證處理數據的高效率，保證系統(tǒng)工作的靈敏性，保證網絡的牢靠性，也使系統(tǒng)的擴展和維護變得簡潔。我們將在網絡構架、硬件設備、傳輸速率、協(xié)議選擇、平安限制和虛擬網劃分等各個方面充分體現某學院校內網網絡系統(tǒng)的先進性。在考慮系統(tǒng)先進性的同時，我們也會考慮實效、兼顧現實，建設不僅先進而且合適的系統(tǒng)，在系統(tǒng)建設中堅持“邊實施，邊發(fā)展，高起點，早收益”的原則。由于某學院大部分還處于規(guī)劃階段或基礎建設階段，因此我們建議實施分期建設的方法，先依據目前的須要建設第一期工程，但為以后的建設供應確定的可擴展空間。2．系統(tǒng)和軟件的牢靠性在某學院校內網網絡系統(tǒng)設計中，很重要的一點就是網絡的牢靠性和穩(wěn)定性。在外界環(huán)境或內部條件發(fā)生突變時，怎樣使系統(tǒng)保持正常工作，或者在盡量短的時間內復原正常工作，是某學院校內網網絡系統(tǒng)所必需考慮的。在設計時對牢靠性的考慮，可以充分削減或消退因意外或事故造成的損失。我們將從網絡線路的冗余備份及信息數據的多種備份等方面保證某學院校內網網絡系統(tǒng)的牢靠性。3．系統(tǒng)平安性和保密性隨著計算機技術的發(fā)展，尤其是網絡和網絡間互聯的規(guī)模的擴大，信息和網絡的平安性日益受到重視。面臨特殊肅穆的平安性挑戰(zhàn)。在網絡設計時，將從內部訪問限制和外部防火墻兩方面保證某學院校內網網絡系統(tǒng)的平安。系統(tǒng)還將依據國家相關的規(guī)定進行相應的系統(tǒng)保密性建設。4．易管理和維護某學院校內網網絡系統(tǒng)的節(jié)點數目大，分布范圍廣，通信介質多種多樣，接受的網絡技術也較先進，尤其引入交換式網絡和虛擬網之后，網絡的管理任務加重了，如何有效地管理好網絡關系,是否充分有效地利用網絡的系統(tǒng)資源等問題就擺在我們面前。用圖形化的管理界面和簡潔的操作方式，可以供應強大的網絡管理功能，使網絡日常的維護和操作變得直觀、簡便和高效。5．易擴充性隨著教學科研的快速發(fā)展，某學院校內網網絡系統(tǒng)面臨的任務將愈來愈艱難，愈來愈困難。為了適應這個變更和日新月異的計算機技術的發(fā)展，我們網絡特殊留意擴充性。無論是網絡硬件還是系統(tǒng)軟件，都可以便利的擴充和升級。（二）建設校內網的目標現今的網絡系統(tǒng)包括網絡交換機以及疊加其上的語音、數據、視頻裝置以及可變更的軟、硬件應用。它的開放式設計意味著更好的整體化及高品質應用的實力。供應的帶寬可適合語音，圖像，數據的傳輸，這種帶寬結合設備廠商優(yōu)秀網管模式，可以向用戶供應面對面的通訊。在建設校內網時，要達到以下目標：(1)在校內部實現資源高度共享，為數學、科研、管理供應服務，為支配、組織、管理和決策供應基礎信息和科學手段；(2)支持教化教學改革，提高教化技術的現代水平和教化信息化程度，為學校老師的備課、課件制作、教學演示供應網絡環(huán)境；(3)通過互聯網、錄像機、掃描儀、數碼相機等各種渠道獲得多媒體資料，實現素材收集、電子備課功能。培育創(chuàng)新人才，提高學生收集處理信息的實力、獲得新學問的實力、分析和解決問題的實力、語言文字表達實力以及團結協(xié)作和社會活動的實力，使學生能自主學習、發(fā)覺探究式學習以及自我評價，為學生的全面發(fā)展創(chuàng)建相應的條件；(4)實現辦公自動化，供應和上級教化部門、社會、家庭之間通訊的出入口，供應電子函件、公告牌和教學信息查詢等服務，提高工作效率和管理水平；總之，校內網的建設能促進老師和學生盡快提高應用信息技術的水平，學生供應了一個實踐的環(huán)境，為老師供應了一種先進的幫助教學工具、供應了豐富的資源庫。（三）主要網絡設備的選擇原則依據已制定的網絡系統(tǒng)設計原則，我們所選擇的網絡設備必需具有以下一些特點：1．平安、穩(wěn)定、牢靠作為整個校內網絡系統(tǒng)的硬件基礎，網絡設備必需是具備平安性、穩(wěn)定性和牢靠性的特點。這是網絡系統(tǒng)穩(wěn)定運行的最基本條件。最好是經過相當長時間，在世界范圍內被廣泛應用的網絡產品。為此，我們建議選擇國際知名廠商的產品。2．技術先進網絡設備僅僅具有平安、穩(wěn)定和牢靠的特點是不夠的。作為高科技的產品，還應當具有的特點就是技術的先進性。我們所選擇的網絡設備應當接受當今較先進的技術，能夠保持該設備在相當長的一段時間內不會因為技術落后而被淘汰。同時，在網絡規(guī)模進一步擴大，該設備不能擔當繁重的負荷時，能夠降級運用。3．便于擴展由于信息技術和人們對于新技術的需求發(fā)展都特殊快速，為了避開不必要的重復投資，我們必需選擇具有確定擴展實力的設備，能夠保證在網絡規(guī)模慢慢擴大的時候，不須要增加新的設備，而只須要增加確定數量的模塊就行。最好能夠做到在網絡技術進一步發(fā)展，現有模塊不支持新技術的狀況下，只須要更換相應模塊，而不須要更換整個設備。4．管理和維護便利先進的設備必需協(xié)作先進的管理和維護方法，才能夠發(fā)揮最大的作用。所以，我們選擇的設備必需能夠支持現有的、常用的網絡管理協(xié)議和多種網絡管理軟件，便于管理人員的維護。（四）網絡拓撲結構設計校內主干網接受QuidwayS9312三層交換機作為中心交換機，二級交換機通過千兆光纖上連到主干交換機QuidwayS9312上，構成星形的拓撲結構，使得主干網具有較好的可擴展性和可管理性。網絡結構拓撲圖如下：圖3.4校內網絡結構拓撲圖（五）網絡設備選型校內網網絡整體分為三個層次：核心層、匯聚層、接入層。為實現校區(qū)內的高速互聯，核心層由1個核心節(jié)點組成，包括教學區(qū)區(qū)域、服務器群；匯聚層設在每棟樓上，每棟樓設置一個匯聚節(jié)點，匯聚層為高性能“小核心”型交換機，依據各個樓的配線間的數量不同，可以分別接受1臺或是2臺匯聚層交換機進行匯聚，為了保證數據傳輸和交換的效率，現在各個樓內設置三層樓內匯聚層，樓內匯聚層設備不但分擔了核心設備的部分壓力，同時提高了網絡的平安性；接入層為每個樓的接入交換機，是干脆和用戶相連的設備。本實施方案從網絡運行的穩(wěn)定性、平安性及易于維護性動身進行設計，以滿足客戶需求。1．核心層設備選型通常將網絡主干部分稱為核心層，核心層的主要目的在于通過高速轉發(fā)通信，供應油畫，牢靠的骨干傳輸結構，因此核心層交換機應擁有更高的牢靠性，性能和吞吐量。核心層交換機選擇華為QuidwayS9312交換機，核心層交換機位于教學樓，配置一臺。平安特性的華為QuidwayS9312交換機成為中小型網絡核心交換機的志向選擇，適用于為政府、學校、企業(yè)構建高速、平安、牢靠的千兆網絡。2．匯聚層設備選型通常將位于接入層和核心層之間的部分稱為分布層或匯聚層，匯聚層交換層是多臺接入層交換機的匯聚點，它必需能夠處理來自接入層設備的全部通信量，并供應到核心層的上行鏈路，因此匯聚層交換機和接入層交換機比較，須要更高的性能，更少的接口和更高的交換速率。匯聚層交換機選擇思科CISCOWS-C2960G-48，整個校內共用三臺匯聚層交換機，運用千兆光纖和核心交換機相連。3．接入層設備選型通常將網絡中干脆面對用戶連接或訪問網絡的部分稱為接入層，接入層的目的是允許終端用戶連接到網絡，因此接入層交換機具有低成本和高端口密度特性。接入層交換機選擇華為H3CS1550（48口）和華為H3CS1216（24口）。教學樓用兩臺48口交換機，圖書館用一臺48口交換機，寢室樓用三臺24口交換機。（六）網絡傳輸介質目前，比較常見的主干網技術有FDDI、ATM、快速以太網和千兆以太網。FDDI和ATM技術由于缺點眾多，已經退出了主流市場；快速以太網和千兆以太網由于有許多技術優(yōu)勢，已經成為現今網絡的主流，其中具有交換功能的快速以太網，支持VLAN，并簡潔升級到千兆以太網，性能優(yōu)越，價格適中，一般建議接受快速以太網作為校內網的主干技術?？焖僖蕴W主要應用在校內的接入層，千兆以太網主要應用在核心設備之間。1．快速以太網傳統(tǒng)以太網用的是10Mb/s技術，快速以太網是以太網的升級，速度可提升到100Mb/s，現在的網卡和集線器等網絡終端設備都支持這種技術，是當今的網絡技術的主流，應用特殊廣泛。不光是學校，快速以太網也很好的應用在政府、企業(yè)的網絡中。快速以太網的設計特殊靈敏，幾乎對網絡結構沒有限制，可以是交換式、共享式的、基于路由器的?，F在正在應用的網絡互聯技術，例如，特定IP交換技術和第三層的交換技術，都和快速以太網完全兼容。并且，可以通過價格便宜的共享集線器、交換機或路由器來實現。2．千兆以太網千兆以太網是相當成功的10Mb/s以太網和100Mb/s快速以太網連接標準的擴展，并且繼承了快速以太網的全部優(yōu)點?，F在千兆以太網成熟的標準為IEEE802.3。千兆以太網技術以簡潔的以太網技術為基礎，為網絡主干供應1Gb/s的寬帶。千兆以太網運用的傳輸介質有光纖、5類非屏蔽雙絞線（UTP）或同軸電纜。目前，千兆以太網支持單模光纖、多模光纖和同軸電纜，支持5類非屏蔽雙絞線的標準正在制定中。四、綜合布線系統(tǒng)設計（一）布線系統(tǒng)的設計特點綜合布線同傳統(tǒng)的布線相比較，有著許多優(yōu)越性，是傳統(tǒng)布線所無法比及的。其特點主要表現為它的好用性、功能性、先進性、靈敏性、便利性、牢靠性、擴展性、開放性、標準化、經濟性和生命周期。而且在設計、施工和維護方面也給人們帶來了許多便利。1．好用性實施后的校內網限制系統(tǒng)，其全部的子系統(tǒng)，諸如綜合布線系統(tǒng)，數據通訊，都滿足國際標準，具有良好的用戶運用界面。并且，網絡管理功能完善且便利運用。2．功能性為用戶供應快捷、開放、易于管理的語音和數據信息基礎傳輸平臺。布線系統(tǒng)應能適應各種計算機網絡體系結構的須要，并能支持語音或樓宇自控和保安監(jiān)控等系統(tǒng)的應用。可為用戶供應可視圖文、電子信箱、中國公用分組交換數據網(CHINAPAC)接口，為用戶供應電子數據交換(EDI)等各種服務的傳輸平臺，為實現無紙辦公創(chuàng)建條件。為用戶剛好傳遞牢靠、精確的各類重要信息，最終實現辦公自動化系統(tǒng)(OA)。3．先進性布線系統(tǒng)應適應綜合布線技術發(fā)展的潮流，能為數據及高清晰圖像信息供應高速及寬帶的傳輸實力，適應異步傳輸模式(ATM)。各性能指標滿足支持高帶寬的100M、1000M以太網和異步傳輸(ATM)應用，滿足寬帶綜合業(yè)務數字網(B-ISDN)的要求，支持困難的多任務的ISDN、DDN、X.25等分組交換接入應用，能實現大廈和Internet等全球信息高速公路接軌的需求。布線系統(tǒng)要既能滿足現階段技術水平應用的須要，也能滿足將來多媒體大量的聲音、圖像、數據傳輸的4．靈敏性系統(tǒng)中的任一部分的聯接都應是靈敏的，即從物理接線到數據通訊，自動限制設備的聯接都不受或極少受物理位置和這些設備類型的限制。5．便利性設備變遷時要有高度的靈敏性、管理的便利性，能在設備布局和須要發(fā)生變更時實施靈敏的線路管理，能夠保證系統(tǒng)很簡潔擴充和升級而不必變動整體配線系統(tǒng)，能夠供應有效的工具和手段，以簡潔、便利地進行線路的分析、檢測和故障隔離，當故障發(fā)生時，可快速找到故障點并加以解除。6．牢靠性具有對環(huán)境的良好適應實力(如防塵、防火、防水)，對溫度、濕度、電磁場以及建筑物的振動等的適應實力。系統(tǒng)可便利地設置雷電、異樣電流和電壓愛惜裝置，使設備免受破壞。7．擴展性適應將來網絡發(fā)展的須要，系統(tǒng)的擴充升級簡潔。系統(tǒng)不僅能支持現有常規(guī)的計算機網絡、電腦終端、電話、傳真、攝像機、限制設備等通信須要，而且能支持將來的語音、視頻、數據多網融合的局域網技術和接入網技術，具有適應將來需求，平穩(wěn)過度到增加型分布技術的智能型布線系統(tǒng)。由于全部基礎設施（材料、部件、通訊設備）都接受國際標準。因此，無論計算機設備、通訊設備、限制設備隨技術如何發(fā)展，將來都可以很便利地將這些設備聯到系統(tǒng)中去。8．開放性結構化布線系統(tǒng)能滿足任何特定建筑物及通信網絡的布線要求，完全開放化，既支持集中式網絡系統(tǒng)，又支持分布式網絡系統(tǒng)，支持不同廠家、不同類別的網絡產品。為用戶供應統(tǒng)一的局域網和廣域網接口，滿足目前要求和將來發(fā)展的須要。9．標準化綜合布線工程全部網絡通道、信息端口系統(tǒng)應遵循統(tǒng)一的標準和規(guī)范，性能指標應保證達到《建筑和建筑群綜合布線工程設計、施工和驗收規(guī)范標準》(CECS-2000)的要求，并高于ISO/IEC11801的CLASSD和OPTICALCLASS的應用標準。10．經濟性經濟性即系統(tǒng)經濟、運用簡潔、維護便利、管理成本低，布線出口方式美觀、耐用、防塵。11．生命周期本項目系統(tǒng)設計能滿足現在和將來的通信網絡應用須要，具有20年運用生命周期。（二）布線系統(tǒng)的設計1．工作區(qū)子系統(tǒng)設計工作區(qū)子系統(tǒng)，是由RJ-45跳線和信息插座所連接的設備組成。信息點由標準RJ45插座構成。信息點數量應依據工作區(qū)的實際功能及需求確定，并預留適當數量的冗余。2．水平子系統(tǒng)設計水平子系統(tǒng)是將干線線纜延長到用戶工作區(qū)，信息點全部接受CAT5、4對UTP、五類優(yōu)質非屏蔽雙絞線。3．樓間建筑群系統(tǒng)設計樓間建筑群系統(tǒng)是實現建筑之間的相互連接，供應樓群之間通信設施所需的硬件。建筑群之間可以接受有線通信的手段，也可接受微波通信、無線電通信的手段。傳輸介質接受室外6芯多模光纖。4．設備間系統(tǒng)設計設備間子系統(tǒng)，由電纜、連接器和相關支撐硬件組成。接受BIX跳接式配線架，連接交換機；接受光纖終結架連接主機及網絡設備。設備間的主要設備有數字程控交換機、計算機網絡設備、服務器、樓宇自控設備主機等等。它們可以放在一起，也可分別設置。在較大型的綜合布線中，可以將計算機設備、數字程控交換機、樓宇自控設備主機分別設置機房，把和綜合布線密切相關的硬件設備放置在設備間，計算機網絡設備的機房放在距離設備間不遠的位置。設備間子系統(tǒng)是一個集中化設備區(qū)，連接系統(tǒng)公共設備，如局域網(LAN)、主機、建筑自動化和保安系統(tǒng)，及通過垂直干線子系統(tǒng)連接至管理子系統(tǒng)。（三）布線系統(tǒng)的報價1．布線系統(tǒng)材料費包括：信息出孔、水平、主