電子科技大學(xué)成都學(xué)院校園網(wǎng)設(shè)計方案樣本

注：文獻名注：文獻名為學(xué)號+姓名電子科大成都學(xué)院經(jīng)管系課程設(shè)計報告設(shè)計名稱：計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計姓名：學(xué)號：專業(yè)班級：設(shè)計時間：.4.30~.5.10設(shè)計地點：計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室成績：指引教師評語：成績：簽名：年月日

一、課程設(shè)計目計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計是計算機及有關(guān)專業(yè)實踐環(huán)節(jié)之一，是學(xué)習(xí)完《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程后進行一次全面綜合練習(xí)。其目在于加深對OSI七層模型、TCP/IP模型各層功能和設(shè)計思想理解，掌握組建計算機網(wǎng)絡(luò)基本技術(shù)，特別是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本功能與選型以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器基本配備，提高學(xué)生應(yīng)用能力和動手實踐能力。二、設(shè)計任務(wù)與規(guī)定以電子科大成都學(xué)院（也可以自行選取其他學(xué)院、公司等等）本部校園為背景，設(shè)計一種校園網(wǎng)方案。電子科大成都學(xué)院（也可以自行選取其他學(xué)院、公司等等）本某些為辦公區(qū)、教學(xué)區(qū)和生活區(qū)三某些。現(xiàn)假設(shè)：辦公區(qū)中各樓宇名及需要信息點為：教務(wù)處（15），黨政辦公樓（30），圖書館（60），教學(xué)區(qū)中，除計算機系大樓需要240個信息點外，別的各系部大樓及教學(xué)樓各需設(shè)立信息點個數(shù)為100，生活區(qū)中每個建筑物里每個門洞設(shè)立1個信息點。假設(shè)使用預(yù)留INTERNET地址，試依照本部校園網(wǎng)應(yīng)用需求和管理需求、各建筑物地理分布、信息點分布，設(shè)計出本部校園網(wǎng)方案。方案中應(yīng)明確學(xué)院網(wǎng)管中心位置，擬定拓撲方案，完畢設(shè)備選型，注明各種設(shè)備、設(shè)施和軟件生產(chǎn)商、名稱、型號、配備與價格，基本擬定方案預(yù)算。規(guī)定：1、依照規(guī)定對指定園區(qū)建網(wǎng)進行需求分析，提交需求分析報告；2、在需求分析基本上進行系統(tǒng)設(shè)計、技術(shù)選型，規(guī)劃、設(shè)計網(wǎng)絡(luò)邏輯拓撲方案、布線設(shè)計等，劃分子網(wǎng)，設(shè)計子網(wǎng)地址、掩碼和網(wǎng)關(guān)，為每個子網(wǎng)中計算機指定IP地址；3、依照條件進行設(shè)備選型，決定各類硬件和軟件配備和經(jīng)費預(yù)算方案；4、構(gòu)建工作型局域網(wǎng)，在指定計算機內(nèi)安裝網(wǎng)絡(luò)接口卡，動手制作雙絞線網(wǎng)線，把計算機與集線器（互換機）相連；在工作組中指定基于計算機上分別安裝操作系統(tǒng)、TCP/IP合同，配備IP地址、掩碼和網(wǎng)關(guān)等參數(shù)，創(chuàng)立一種簡樸WEB服務(wù)器，并制作某些網(wǎng)頁，放入WEB服務(wù)器內(nèi)以及一種FTP服務(wù)器，實現(xiàn)文獻上、下傳；5、創(chuàng)立局域網(wǎng)內(nèi)DNS服務(wù)器，配備有關(guān)文獻，可以對局域網(wǎng)內(nèi)主機作域名解析。三、設(shè)計闡明書3.1需求分析設(shè)計：總體需求

教誨部對校園網(wǎng)定義是：校園網(wǎng)是為學(xué)校師生提供教學(xué)、科研和綜合信息服務(wù)寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)。一方面，校園網(wǎng)應(yīng)為學(xué)校教學(xué)、科研提供先進信息化教學(xué)環(huán)境；校園網(wǎng)是一種寬帶、具備交互功能和專業(yè)性很強局域網(wǎng)絡(luò)。多媒體教學(xué)軟件開發(fā)平臺、多媒體演示教室、教師備課系統(tǒng)、電子閱覽室以及教學(xué)、考試資料庫等，都可以在該網(wǎng)絡(luò)上運營。如果一所學(xué)校涉及各種專業(yè)學(xué)科(或各種系)，也可以形成各種局域網(wǎng)絡(luò)，并通過有線或無線方式連接起來。另一方面，校園網(wǎng)應(yīng)具備教務(wù)、行政和總務(wù)管理功能；最后，校園網(wǎng)還應(yīng)滿足校內(nèi)外通訊規(guī)定。校園網(wǎng)應(yīng)達到如下規(guī)定：1、網(wǎng)絡(luò)具備傳遞語音、圖形、圖像等各種信息媒體功能，具備性能優(yōu)越資源共享功能。2、校園網(wǎng)中各終端間具備迅速互換功能。3、中心系統(tǒng)互換機采用虛擬網(wǎng)技術(shù)，對網(wǎng)絡(luò)顧客具備分類控制功能。4、對網(wǎng)絡(luò)資源訪問提供完善權(quán)限控制。5、網(wǎng)絡(luò)具備防止及便于捕殺病毒功能，以保證網(wǎng)絡(luò)使用安全。6、校園網(wǎng)與Internet網(wǎng)相連后具備“防火墻”過濾功能，以防止網(wǎng)絡(luò)黑客入侵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。7、可對接入因特網(wǎng)各網(wǎng)絡(luò)顧客進行權(quán)限控制。校園網(wǎng)基本功能：（1）為教誨信息及時、精確、可靠地收集、解決、存儲和傳播等提供工具和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。（2）為學(xué)校行政管理和決策提供基本數(shù)據(jù)、手段和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實現(xiàn)辦公自動化，提高工作效率、管理和決策水平。（3）為備課、課件制作、授課、學(xué)習(xí)、練習(xí)、輔導(dǎo)、交流、考試和記錄評價等各個教學(xué)環(huán)節(jié)提供網(wǎng)絡(luò)平臺和環(huán)境。（4）為使用網(wǎng)絡(luò)通信、視頻點播和視頻廣播技術(shù)，提供符合素質(zhì)教誨規(guī)定新型教誨模式；（5）為科學(xué)研究資料檢索、收集和分析；成果交流、研討；模仿實驗等提供環(huán)境和手段布線系統(tǒng)需求：千兆主干、百兆互換到桌面已經(jīng)成為校園網(wǎng)技術(shù)主流，因而采用1000M以太網(wǎng)光纖作為校園網(wǎng)主干，100M互換到各教研組、科室、學(xué)生機房計算機?；Q設(shè)備需求：控制中心設(shè)立2臺核心千兆互換機，生活區(qū)：學(xué)校當(dāng)前為31撞住宿樓，每層樓一種互換機每撞樓1個匯聚互換機，教學(xué)區(qū)：一共有5撞教學(xué)樓，每幢樓中配備6臺互換機。辦公區(qū)：學(xué)校有辦公大樓3幢。黨政樓2幢需要互換機20臺互換機，中共需要互換機約400臺。服務(wù)器需求：依照學(xué)校需求狀況，需要WEB,NDS,ftp，dhcpsql服務(wù)器各一臺防火墻需求：為了控制學(xué)生瀏覽不良網(wǎng)站，咱們但愿能隨意控制上網(wǎng)網(wǎng)站，因而需要防火墻。防火墻還要能防止普通黑客侵襲技術(shù)培訓(xùn)需求：對有關(guān)人員技術(shù)培訓(xùn)，對設(shè)備維護信息點分布區(qū)域部門信息點（個）信息點總數(shù)（個）辦公區(qū)辦公樓15105黨政辦公樓30圖書館60教學(xué)區(qū)實驗樓240340西辦100生活區(qū)各住宿大樓大樓每層樓層數(shù)一幢161862幢16。。。。。。。1631幢163.2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案設(shè)計這個是藍區(qū)基本架構(gòu)規(guī)劃圖，整個學(xué)校中心機房設(shè)立在實驗大樓，里面放置核心互換機和服務(wù)器區(qū)，涉及WEB服務(wù)器DNS服務(wù)器，F(xiàn)TP服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和一種DHCP服務(wù)器廣域網(wǎng)設(shè)計：做為廣域網(wǎng)出口，一方面是要對內(nèi)網(wǎng)做高性能NAT和穩(wěn)定性，另一方面訪問安全性要由較好保障，因此在入口處設(shè)立防火墻很有必要對外來數(shù)據(jù)進行高檔過濾及防護外網(wǎng)對內(nèi)網(wǎng)襲擊等。核心層設(shè)計：核心層重要功能是提供高速內(nèi)網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)和外網(wǎng)訪問和穩(wěn)定性，因此在核心層需要大容量高性能核心3層互換機，匯聚層設(shè)計：匯聚層針對于學(xué)院內(nèi)接入層與核心層數(shù)據(jù)互換，實現(xiàn)學(xué)院系與系之間、院與系、學(xué)院機關(guān)部門與部門、圖書管電子閱覽室與管理系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)之間匯聚。匯聚層網(wǎng)絡(luò)重要完畢校園網(wǎng)各樓宇內(nèi)有關(guān)單位內(nèi)接入互換機匯聚及數(shù)據(jù)互換和VLAN終結(jié)接入層設(shè)計：接入層負責(zé)把校園內(nèi)需要上網(wǎng)地方覆蓋接入到匯聚層，下面是對學(xué)校3個重要區(qū)域接入層規(guī)劃3.3設(shè)計中技術(shù)問題：線路冗余：在校園網(wǎng)骨干核心層校園網(wǎng)絡(luò)邊界拓撲構(gòu)造由于采用了多機熱備份核心互換機系統(tǒng)解決方案，因此在線路冗余方面規(guī)定較高，對于線路冗余規(guī)定，咱們采用10GE線路對二臺校園網(wǎng)核心層設(shè)備進行環(huán)行雙向備份，并使用業(yè)界領(lǐng)先VRRP（虛擬路由器冗余合同）來對其作為冗余線路合同保障。以GEC作為N*1000M主干鏈路，通過這個鏈路連接骨干網(wǎng)互換機，具備萬兆擴展能力；接入互換機采用10/100M自適應(yīng)端口連接桌面系統(tǒng)，多千兆鏈路連接到匯聚層。GEC路具備鏈路聚合和冗余保證兩大特性，下面咱們將對它們依次進行簡介鏈路聚合：可使用一條物理鏈路在不同品牌互換機之間、互換機和服務(wù)器間提供聚合高速通道，在不增長投資狀況下，擴大互換帶寬，使核心連接傳播效率更高冗余保證：鏈路聚合中，成員互相動態(tài)備份。當(dāng)某一鏈路中斷時，其他成員可以迅速接替其工作。與生成樹合同不同，鏈路聚合啟用備份過程對聚合之外是不可見，并且啟用備份過程只在聚合鏈路內(nèi)，與其他鏈路無關(guān)，切換可在數(shù)毫秒內(nèi)完畢。綜合分析以上各主流方案優(yōu)缺陷，從性能與成本及拓展性等方面綜合考慮出發(fā)，咱們決定采用GEC骨干核心網(wǎng)絡(luò)10GE拓展方式作為其鏈路選取及備份選取。在校園網(wǎng)匯聚層及接入層出于成本及性價比考慮，咱們決定采用千兆互換，千兆匯聚，千兆路由,萬兆拓展,百兆到桌面鏈路。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余：在當(dāng)前校園網(wǎng)，對Internet數(shù)據(jù)流量發(fā)展都超過了過去最樂觀預(yù)計，上網(wǎng)熱潮風(fēng)起云涌，需要更迅速度，新應(yīng)用層出不窮，雖然按照當(dāng)時最優(yōu)配備建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，也不久會感到吃不消。特別是各個網(wǎng)絡(luò)核心某些，其數(shù)據(jù)流量和計算強度之大，使得單一設(shè)備主線無法承擔(dān)。負載均衡建立在既有網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造之上，它提供了一種便宜有效辦法擴展服務(wù)器帶寬和增長吞吐量，加強網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)解決能力，提高網(wǎng)絡(luò)靈活性和可用性。它重要完畢如下任務(wù):解決網(wǎng)絡(luò)擁塞問題，服務(wù)就近提供，實現(xiàn)地理位置無關(guān)性;為顧客提供更好訪問質(zhì)量;提高服務(wù)器響應(yīng)速度;提高服務(wù)器及其他資源運用效率;避免了網(wǎng)絡(luò)核心部位浮現(xiàn)單點失效。在此方案中，在網(wǎng)絡(luò)每個核心結(jié)點，咱們在設(shè)計時都要做對鏈路其有效冗余備份和負載均衡。在網(wǎng)絡(luò)核心層上。咱們采用一臺神州數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)DCRS-6804高密度多業(yè)務(wù)IPV4或IPV6核心路由互換機和二臺DCRS-5950-28T核心路由互換機組建高性能核心網(wǎng)絡(luò)平臺，在對匯聚層提供足夠網(wǎng)絡(luò)接點和接入需求同步最大限度為網(wǎng)絡(luò)提供了有效冗余保障和負載均衡。在核心層區(qū)塊，咱們都采用了兩臺神州數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)DCRS-5650多業(yè)務(wù)IPV4或IPV6核心路由互換機做到冗余與負載均衡。在本方案設(shè)計中，浮現(xiàn)了兩個以上互換區(qū)塊和需要提供冗余連接時候，咱們采用了雙核心配備。雙核心拓撲構(gòu)造提供了兩條等代價途徑和雙倍帶寬。每個核心互換機連接著數(shù)目相似子網(wǎng)到第三層匯聚設(shè)備上。每個互換區(qū)塊均有冗余連接到核心互換機上，因而形成兩條不同，但是等代價連接。如果一條核心設(shè)備發(fā)生故障，還是可以收斂，由于匯聚層設(shè)備路由選取表中尚有另一條到核心設(shè)備路由。第3層路由選取合同在核心中起鏈路選取作用，VRRP（容錯合同）提供迅速錯誤恢復(fù)。核心層不需要STP，由于在核心互換機間沒有冗余第2層連接。VRRP(虛擬路由冗余合同)：VRRP給路由組提供了一種冗余網(wǎng)關(guān)地址，它是一種容錯合同，通過定義不同組，不同優(yōu)先級路由，它保證網(wǎng)絡(luò)主路由失效時，可以及時由備分來實現(xiàn)路由來代替，從而保持通訊持續(xù)性和可靠性。并可以在該合同上實現(xiàn)負載均衡等高檔互換特性。VRRP技術(shù)實現(xiàn)：匯聚到核心冗余連接及VRRP實現(xiàn)通過VRRP技術(shù)將各種設(shè)備虛擬成為一臺邏輯設(shè)備，實現(xiàn)匯聚/接入鏈路冗余。RSTP合同完全向下兼容802.1DSTP合同，除了和老式STP合同同樣具備避免回路、提供冗余鏈路功能外，最重要特點就是“快”。如果一種局域網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)橋都支持RSTP合同且管理員配備得當(dāng)，一旦網(wǎng)絡(luò)拓樸變化而要重新生成拓樸樹只需要不超過1秒時間（老式STP需要大概50秒）。MSTP多生成樹合同（MultipleSpanningTreeProtocol）是IEEE802.1s中定義一種新型生成樹合同，多生成樹合同引入“實例”（Instance）和“域”(Region)，通過各種VLAN捆綁到一種實例中去辦法可以節(jié)約通信開銷和資源占用率?；Q機支持MSTP，MSTP是在老式STP、RSTP基本上發(fā)展而來新生成樹合同，自身就包括了RSTP迅速FORWARDING機制。由于老式生成樹合同與VLAN沒有聯(lián)系，因而在特定網(wǎng)絡(luò)拓樸下就會產(chǎn)生如下問題：如下圖所示，互換機A、B在VLAN1內(nèi)，互換機C、D在VLAN2內(nèi)，然后連成環(huán)路。在某種狀況配備下，會導(dǎo)致把互換機A和B間鏈路給DISCARDING.由于互換機C、D不包括VLAN1，無法轉(zhuǎn)發(fā)VLAN2數(shù)據(jù)包，這樣互換機AVLAN1就無法與互換機BVLAN1進行通訊。在網(wǎng)絡(luò)末梢，連接到單個工作站時候，是不也許形成橋接環(huán)路。在接口上啟用了portfast特性，可以使互換機端口及時變?yōu)檗D(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，提高了網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度及收斂時間。基于RSTP互換機高檔特性Uplinkfast在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用?？紤]到有冗余上行連接網(wǎng)絡(luò)，使用冗余連接到上層互換機，普通狀況下一種上行連接處在轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，另一種處在阻塞狀態(tài)，如果主上行連接斷開，在使用冗余連接之前所經(jīng)歷時間高達50S在使用Uplinkfast之后，使具備冗余上行連接互換機具備根端口失效時，另一種阻塞上行連接可以立雖然用，這個時間大大縮小到1-5S之間，在校園網(wǎng)特殊環(huán)境中，能大大增強網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，加快網(wǎng)絡(luò)收斂。NAT描述、NAT映射、方略路由實現(xiàn):在組建網(wǎng)絡(luò)時，為了節(jié)約地址，咱們在內(nèi)部使用保存私有地址段中地址，但是使用私有地址不能訪問Internet,因此必要向ISP服務(wù)提供商申請公開地址配備校園網(wǎng)邊沿路由設(shè)備上出口，并應(yīng)用NAT進行地址轉(zhuǎn)換。NAT是網(wǎng)絡(luò)地址翻譯技術(shù)，在路由器上起用NAT之后，可以在部私有地址和外部公網(wǎng)地址之間做轉(zhuǎn)換。例如咱們可以把網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用IP翻譯成外部公網(wǎng)IP。配備基于方略路由選取時，可使用路由映射表來指定基于IP地址，應(yīng)用程序，合同或者分組長度條件?；诜铰月酚蛇x取命令對選中路由實現(xiàn)方略?；诜铰月酚珊挽o態(tài)路由有諸多共同之處。然而，靜態(tài)路由依照目的網(wǎng)絡(luò)地址來轉(zhuǎn)換分組，而方略路由依照源地址來轉(zhuǎn)發(fā)分組。在路由選取表中使用訪問列表時，可依照諸如目的地址，分組長度，IP合同字段，優(yōu)先級或端標語來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流。這樣可以指定范疇更廣泛，更細致條件，并依照這些條件來決定下一跳路由器。NAT實現(xiàn)IP地址映射，將校園網(wǎng)內(nèi)部服務(wù)器IP地址映射外網(wǎng)中。外網(wǎng)訪問只能訪問公網(wǎng)IP地址，不能訪問局域網(wǎng)內(nèi)部。因此，通過NAT映射辦法，外網(wǎng)訪問校園網(wǎng)內(nèi)部WEB服務(wù)器時，實質(zhì)是訪問校園網(wǎng)外部IP地址，這樣，也能通過外網(wǎng)訪問也能實現(xiàn)對校園網(wǎng)內(nèi)部WEB服務(wù)器訪問。ACL(訪問控制列表):訪問列表為咱們提供了一種對網(wǎng)絡(luò)訪問進行有效管理辦法，通過訪問列表，咱們可以設(shè)立容許或回絕數(shù)據(jù)包通過路由器，或者容許或者回絕詳細某些端口進行訪問和使用，如果滿足條件則執(zhí)行相應(yīng)操作，放行這個包或者放棄這個包。咱們通過這些設(shè)立來滿足實際網(wǎng)絡(luò)靈活需求，從而達到設(shè)立網(wǎng)絡(luò)安全方略，防止網(wǎng)絡(luò)中敏感設(shè)備受到非授權(quán)訪問狀況。在詳細實現(xiàn)過程中從技術(shù)上來說咱們需要理解到ACL分為兩種類型,她們分別是原則訪問列表(Standardaccesslists)和擴展訪問列表（Extendsaccesslists）前者在過濾網(wǎng)絡(luò)時候只使用IP數(shù)據(jù)報源地址，那么在使用這種訪問列表狀況下它做出容許或者回絕這個決定完全是依賴于源IP地址，它無法區(qū)別詳細流量類型。而擴展訪問列表則可以提供更細決定，它可以詳細到端口，從而精準到某一種服務(wù)，例如對WEB,FTP訪問等，給咱們網(wǎng)絡(luò)方略提供了更細控制手段。咱們運用這種訪問列表進行合同級控制以達到對網(wǎng)絡(luò)一種有效管理。原則訪問控制列表普通放在接近目的路由器上,而擴展訪問控制列表普通放于近源端路由器上。鏈路聚合EC(EthernetChannel):以太網(wǎng)信道鏈路聚合可以讓互換機之間和互換機與服務(wù)器之間鏈路帶寬有非常好伸縮性，例如可以把2個、3個、4個千兆鏈路綁定在一起，使鏈路帶寬成倍增長。鏈路聚合技術(shù)可以實現(xiàn)不同端口負載均衡，同步也可以互為備份，保證鏈路冗余性。在這些千兆以太網(wǎng)互換機中，最多可以支持4組鏈路聚合，每組中最大4個端口。鏈路聚合普通是不容許跨芯片設(shè)立。生成樹合同和鏈路聚合都可以保證一種網(wǎng)絡(luò)冗余性。在一種網(wǎng)絡(luò)中設(shè)立冗余鏈路，并用生成樹合同讓備份鏈路阻塞，在邏輯上不形成環(huán)路。而一旦浮現(xiàn)故障，啟用備份鏈路。VLAN(虛擬局域網(wǎng)):VLAN虛擬局域網(wǎng)是一種在二層設(shè)備上隔離和劃分廣播域技術(shù)，通過這種劃分，咱們可以把物理位置上分離網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在邏輯上劃為同一種廣播域，或者把物理位置上鄰近網(wǎng)絡(luò)設(shè)備劃為不同廣播域，從而更以便咱們管理和做一種邏輯層次劃分。從技術(shù)上說VLAN可以分為靜態(tài)VLAN和動態(tài)VLAN,那么靜態(tài)VLAN是基于互換機端口進行劃分，依照網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接不同互換機端口，則進入相應(yīng)VLAN。動態(tài)VLAN則更靈活，它可以依照接入計算機IP地址，MAC地址，甚至是顧客登陸賬號做出相應(yīng)解決，把計算機劃分進相應(yīng)VLAN中，這樣就為咱們實際網(wǎng)絡(luò)管理帶來了比較大以便性和靈活性。那么在校園網(wǎng)方案中，但愿通過使用VLAN技術(shù)進行劃分達到如下目：劃分子網(wǎng)隔離廣播域，減小不必要廣播流量，從而提高整個網(wǎng)絡(luò)運用效率。3.4各樓IP地址分派，VLAN劃分。部門VlanIp地址段及子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)管理中心Vlan888/24辦公區(qū)Vlan500（實驗樓）/22Vlan510（東辦）172.11..40/22Vlan520（西辦）/22教學(xué)區(qū)Vlan400（西A）/22Vlan410（西B）/22Vlan420（東A）/22Vlan430（東B）/22生活區(qū)Vlan10（一幢）/22Vlan20（二幢）/22Vlan30（三撞）/22Vlan40（四幢）/22Vl