1、校園無線網(wǎng)絡設計與規(guī)劃摘 要本設計簡要地討論了校園網(wǎng)絡規(guī)劃設計中涉及到的網(wǎng)絡技術(shù)、規(guī)劃設計方法、網(wǎng)絡性能及應用分析等問題，為校園網(wǎng)絡的規(guī)劃、設計等方面在技術(shù)及應用上提供參考，以使在建或規(guī)劃中的校園網(wǎng)絡具備較高的整體性能。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對各種數(shù)據(jù)形式的信息需求和交流的不斷增長，使得當今的計算機網(wǎng)絡，特別是Internet從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理設備（如計算機）和管理工具中駁離出來，擔當一個非常重要的角色信息技術(shù)的基礎(chǔ)設施與獲取、共享和交流信息的主要工具，并成為人們在當今社會生活及工作中不可缺少的組成部分。經(jīng)過了幾年的迅猛發(fā)展，計算機網(wǎng)絡已經(jīng)在很多方面改變了人們傳統(tǒng)的工作和生活方式Web瀏覽

2、、Email、QQ（上網(wǎng)聊天）、VOD（視頻點悉播）、文件傳輸、遠程診斷、電子商務、網(wǎng)絡大學及虛擬學校等無一不與計算機網(wǎng)絡有著千絲萬縷的聯(lián)系。這些基于網(wǎng)絡的各種應用，正在以驚人的速度擴展，幾乎滲透了社會生活的各個方面。校園網(wǎng)絡(CAN ，Campus Area Network)與其它園區(qū)局域網(wǎng)絡一樣，由于它屬于單位自有，學校擁有自我建設、自我管理和自我使用的權(quán)利，因此，受經(jīng)費、技術(shù)水平及其它方面的影響，校園網(wǎng)絡在規(guī)劃設計、資源建設和應用上很不平衡，差別很大，特別是在IT界目前還未實施網(wǎng)絡工程監(jiān)理的條件下，造成了不少的人力、物力、財力的巨大浪費。 校園網(wǎng)絡的規(guī)劃設計有多種解決方案，依學校的類型規(guī)

3、模和性質(zhì)的不同，以使網(wǎng)絡的設計方案有所不同，體現(xiàn)在技術(shù)、應用上更是不同。在傳統(tǒng)的語音服務(諸如電話、蜂窩移動電話)無法滿足人們的各種信息需求的今天，對圖形、圖像、視頻等多媒體信息需求的不斷增長，已成為人們依賴計算機網(wǎng)絡進行信息共享和交流的重要資源。學校教師的教學、科研工作和學生的學習生活對一個高速的、資源豐富的和應用多方面的校園網(wǎng)絡的需求是迫切的、必需的。也是網(wǎng)絡規(guī)劃設計者永遠追求的目標。關(guān)鍵詞：1、校園網(wǎng) 2、系統(tǒng) 3、拓撲結(jié)構(gòu) 4、IP規(guī)劃 前 言由于網(wǎng)絡的發(fā)展，校園網(wǎng)已經(jīng)普及到各大校園。本課程設計以實例的形式對校園網(wǎng)絡的設計方案進行分析并給出校園網(wǎng)絡關(guān)鍵設備的配置步驟、配置命令以及診斷命

4、令和方法。本課程設計旨在使讀者能夠系統(tǒng)的掌握中小型校園網(wǎng)的設計、實施以及維護方法及技巧。作為一個典型的綜合網(wǎng)絡的實例，我們從對校園網(wǎng)的管理、設置、規(guī)劃、維護等幾個方面進行了綜合的闡述。同時將重點放在網(wǎng)絡主干的設計及子網(wǎng)的規(guī)劃和配置上，對于服務器的架構(gòu)設計只做簡單介紹。小學校園網(wǎng)作為一項系統(tǒng)的工程，無論在規(guī)劃上、技術(shù)上和安全上，還是在實施中、應用中和管理中都存在許多亟待解決的問題，歸納起來主要包括拓撲結(jié)構(gòu)圖的設計，IP地址的規(guī)劃和分配，主要設備的一些配置。通過對于校園網(wǎng)的問題分析及解決方案，以便使讀者從整體上面透徹全面的了解校園網(wǎng)設計流程。目 錄一、課程設計的目的與意義5二、需求分析5三、系統(tǒng)的

5、整體設計6四、系統(tǒng)功能實現(xiàn)10五、系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果14六、心得體會16七、參考文獻17一、課程設計的目的與意義本校園網(wǎng)設計應達到的目的有以下幾點:1、對校園內(nèi)各種網(wǎng)絡進行統(tǒng)一管理。2、對現(xiàn)有校園內(nèi)各種網(wǎng)絡進行規(guī)劃、設計出校園網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)。3、通過網(wǎng)絡中心的交換機可以方便的將學校的各個辦公室、計算機機房和網(wǎng)絡設備連接起來。4、使學校所有的計算機可以通過服務器進行互相之間的訪問，將大家所需要的軟件、資料存放在服務器上供大家隨時使用。5、利用校園網(wǎng)絡建立現(xiàn)代化的、科學的教學環(huán)境，加強信息的傳遞與交流。 6、通過校園網(wǎng)為周邊地區(qū)的企事業(yè)單位提供廣泛的網(wǎng)絡信息服務。 本校園網(wǎng)設計的意義在于：在日新月異的網(wǎng)絡時

6、代，信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛深入的應用，推動了各行各業(yè)的技術(shù)進步，也向教育提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。教育如何迎接信息技術(shù)發(fā)展的挑戰(zhàn)，這是我們必須思考和探索的事情。教育的迅速發(fā)展對教育手段和教育管理體系的要求越來越高，運用計算機多媒體和網(wǎng)絡技術(shù)來促進教育的全面改革已勢在必行。現(xiàn)在，校園的信息化已成為校園發(fā)展的潮流，小學校園網(wǎng)建設成為了學校信息化建設的焦點。本課程設計通過利用校園信息網(wǎng)絡系統(tǒng)建成豐富的數(shù)據(jù)庫資源，實現(xiàn)了全校的機房、辦公室等的網(wǎng)絡互連，使學校所有的計算機都能通過服務器進行相互訪問，使學校教師學生對感興趣的問題進行交流。學校校園網(wǎng)絡的建設為教育教學提供了先進的教學手段，為教師的教育教學及科研服

7、務提供了方便，在潛移默化的教育環(huán)境中培養(yǎng)了學生的信息意識。二、需求分析校園網(wǎng)必須具備教學、管理和通信三大功能。教師可以方便的查詢和瀏覽網(wǎng)上資源，學生可以通過網(wǎng)上學習學會信息處理能力，管理人員可以方便的對教務、行政事務、學生學籍、財務等進行綜合管理，實現(xiàn)各級管理層之間的信息數(shù)據(jù)交換及設備資源的共享。 校園網(wǎng)在設計上應該具備以下性能才能夠滿足需求：1、 高性能與技術(shù)先進性校園網(wǎng)絡系統(tǒng)要求具有較高的數(shù)據(jù)通信能力和較大的帶寬，并在主干網(wǎng)上提供較高的可擴展性。2、 高可靠性 網(wǎng)絡要求具備高可靠性和足夠的冗余，提供拓撲結(jié)構(gòu)及設備的冗余和備份，為了防止局部故障引起整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的癱瘓，要避免網(wǎng)絡出現(xiàn)單點失效，

8、在網(wǎng)絡主干上要提供備份鏈路提供冗余路由。3、 安全性 校園網(wǎng)作為一個支持眾多用戶同時和Internet存在連接的網(wǎng)絡，網(wǎng)絡安全性在整個網(wǎng)絡規(guī)劃中是一個很重要的部分，應當采用一定的措施來控制網(wǎng)絡的安全性，網(wǎng)絡中應當采取多種技術(shù)，從內(nèi)部和外部同時控制用戶對網(wǎng)絡資源的訪問。4、 可管理性 網(wǎng)管軟件應能夠支持通用瀏覽器對網(wǎng)絡設備的管理及配置，靈活的設置每個用戶對Internet訪問功能，能夠?qū)γ總€用戶實行管理。5、可擴展性 隨著應用規(guī)模的不斷擴大，要求網(wǎng)絡可以方便的擴充容量，支持更多用戶及應用。6、 LAN的劃分 根據(jù)校園網(wǎng)的實際需求，屬于同一部門的工作人員可以在不同的建筑物中，但需要在一個邏輯子網(wǎng)內(nèi)

9、。絡站點的增減，人員的變動都需要虛擬網(wǎng)技術(shù)的支持。因此在網(wǎng)絡主干中要支持三層交換及VLAN的劃分，以提高網(wǎng)絡的安全性和靈活性。7、 多層交換技術(shù)通過三層交換技術(shù)，特別是基于硬件的第三層交換，可以充分地利用交換機的包處理能力，實現(xiàn)真正的線速交換。三、 系統(tǒng)的整體設計1、設計思想校園網(wǎng)設計主要包括以下幾個部分：校園內(nèi)部主干設計、服務器系統(tǒng)設計、校園網(wǎng)應用設計。2、網(wǎng)絡設計原則校園網(wǎng)的總體設計原則是：開放性采用開放的網(wǎng)絡體系以方便網(wǎng)絡的升級、擴展和互聯(lián)；可擴充性從主干網(wǎng)絡設備的選型及其模塊、管理軟件和網(wǎng)絡整體機構(gòu)以及技術(shù)的開放性來保證系統(tǒng)的可擴充性；可管理性利用合理的網(wǎng)絡規(guī)劃策略提供強大的網(wǎng)絡管理功

10、能；安全性內(nèi)部網(wǎng)絡之間、內(nèi)部網(wǎng)絡與外部公網(wǎng)之間的互聯(lián)，利用Vlan/Elan以及防火墻等對訪問進行控制，確保網(wǎng)絡的安全。3、網(wǎng)絡拓撲圖校園主干網(wǎng)采用一臺千兆多層交換機作為中心交換機，配置多臺二層換機作為二級交換機；在網(wǎng)絡中心配置多臺工作站，一臺主機房工作站，一臺連接外部網(wǎng)絡的路由器，同時在路由器上配置相應的撥號訪問模塊，供撥號用戶訪問校園網(wǎng)。二級交換機通過千兆光纖上連接到主干交換機上，構(gòu)成星形的拓撲結(jié)構(gòu)，使得主干網(wǎng)具有較好的可擴展性和可管理性。圖一 校園網(wǎng)絡拓撲圖1圖二 校園網(wǎng)絡拓撲圖24、具體設計（1）整體結(jié)構(gòu)設計根據(jù)需求分析，以層次化的網(wǎng)絡設計方法，選擇合適的網(wǎng)絡技術(shù)，設計一個性能價格比相

11、對優(yōu)化的網(wǎng)絡解決方案，該網(wǎng)絡要實現(xiàn)各種資源的兼容性，網(wǎng)絡整體安全性、先進性、可靠性，后續(xù)網(wǎng)絡的可擴展性、易管理性、高有效帶寬等。主要包括:組網(wǎng)技術(shù)的選擇，子網(wǎng)的劃分與隔離，共享資源的配置，應用服務器的設置，IP地址規(guī)劃等，綜合布線系統(tǒng)的規(guī)劃。（2）IP規(guī)劃小學校園網(wǎng)IP地址分配表安放地址使用者機器名IP地址掩碼備注小學網(wǎng)機房主服務器HP_ntserver 5.0小學校園網(wǎng)主服務器web校園內(nèi)主交換機SwitchE C35505.0教學樓主交換機SwitchD C35505.0以第一教學樓為例教學樓一樓Switch1 C29005.0 教學樓二樓Switch2 C29005.0教學樓三樓Swit

12、ch3 C29005.0教學樓四樓Switch4 C29005.0教學樓五樓Switch5 C290050待分配5.0待分配. . . . . .5.0待分配5.0多媒體樓主交換機SwitchB C35505.0 多媒體一樓Switch11 C29005.0多媒體二樓Switch12 C29005.0多媒體三樓Switch13 C29005.0多媒體四樓Switch14 C2900172.16.12.1015.0多媒體五樓Switch15 C2900172.16.12.1265.0待分配172.16.12.1515.0 待分配. . . . . .5.0 待分配172.16.12.2265.0

13、第一教學樓的IP分配表安放地址使用者機器名IP地址掩碼備注教學樓一樓交換機 Switch1 C2900 5.0 A1教室 5.0 A2教室 5.0 A3教室5.0 A4教室5.0 A5教室5.0教學樓二樓交換機Switch2 C29005.0B1教室5.0B2教室50B3教室5.0B4教室5.0B5教室5.0 多媒體一樓交換機Switch11 C29005.0 校長辦公室5.0副校長辦公室5.0 政務處172.16.12.295.0后勤處172.16.12.305.0 多媒體會議室 172.16.12.315.0多媒體二樓交換機Switch12 C29005.0 多媒體B15.0多媒體B2 5

14、.0 多媒體B3 5.0 多媒體B4 5.0 多媒體B5172.16.12.565.0注：上表為對教學樓及多媒體樓部分進行詳細IP地址分配四、系統(tǒng)功能實現(xiàn)1、校園網(wǎng)布局結(jié)構(gòu)校園比較大，建筑樓群多、布局比較分散。因此在設計校園網(wǎng)主干結(jié)構(gòu)時既要考慮到目前實際應用有所側(cè)重，又要兼顧未來的發(fā)展需求。主干網(wǎng)以中心控制室為中心，設幾個主干交換節(jié)點，包括中心控制室、實驗樓、圖書館、教學樓、宿舍樓。中心交換機和主干交換機采用千兆光纖交換機。校園網(wǎng)的主干即中控室與教學樓、實驗樓、圖書館、宿舍樓之間全部采用8芯室外光纜；樓內(nèi)選用進口6芯室內(nèi)光纜和5類線。在校園信息中心配置一臺CISCO公司在千兆高端交換機市場處于

15、領(lǐng)先地位的主干交換機Cisco catalyst 3508G XL。主要致力于高性能骨干網(wǎng)應用，滿足快速增長的校園網(wǎng)全部需求的解決方案，這些需求包括：擴展性、高性能、靈活性、管理性和可靠性。我們在模擬實驗中使用的三層交換機是C3550 ，二層交換機是C2900。廣域網(wǎng)接入設備我們選取的是世界上最大的路由器生產(chǎn)商CSICO公司的CISCO 2621路由器。CISCO 2621路由器是CSICO公司針對于中小型互聯(lián)網(wǎng)用戶推出的高性能廣域網(wǎng)接入設備，它提供了一個快速以太網(wǎng)端口、兩個廣域網(wǎng)接口，完全滿足學校現(xiàn)階段的需求。 路由器通過一條100兆以太網(wǎng)鏈路連接到主交換機上，為學校提供高速的廣域網(wǎng)連接通道

16、。2、具體配置實現(xiàn)2.1配置路由器  路由器的IP配置（其中包括以太網(wǎng)口配置和串口的配置）命令：Router(config)# ip address <ip address> <subnet mask>z配置以太網(wǎng)口： /以RouterA為例命令：Router1# config tRouter1(config)# int f0 Router1(config-if)# ip address 5.0 /配置以太網(wǎng)Router1(config-if)# no shut / 啟用該以太網(wǎng)口配置路由器的串口要區(qū)分是DCE口還是 DTE口。例如觀察s0哪種接口，

17、以在特權(quán)模式下輸入命令：show controller s0配置串行DCE： 命令：Rouer1 # config tRouter1(config)# int s0 Router1(config-if)# clock rate 64000 / 配置時鐘Router1(config-if)# bandwidth 56/設置接口帶寬，可選配置Router1(config-if)# ip address 5.0Router1(config-if)# no shut / 啟用該串行口配置串行DTE： / 以RouterB為例命令：Rouer1 # config tRouter1(config)# in

18、t s0Router1(config-if)# bandwidth 56（可選配置）Router1(config-if)# ip address 172.16.9.2 5.0注：DCE 和 DTE 配置區(qū)別：DCE 要配時鐘，而DTE 則不必。2.2配置靜態(tài)路由以RouterB 為例：router>enrouter#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.router(config)#查看路由表（命令：Router# show ip route）注：其他路由器有類似的配置方式2.3配置主交換機以主

19、交換機switchE為例switch>enswitch#vlan databaseswitch(vlan)#vlan 1switch(vlan)#endswitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.switch(config)#int f0/3switch(config-if)#switchport access vlan 1switch(config-if)#int f0/1switch(config-if)#switchport mode trunkswitch(config-if)#

20、switchport trunk encap dot1qswitch(config-if)#endswitch(config-if)#int f0/8switch(config-if)#switchport mode trunkswitch(config-if)#switchport trunk encap dot1qswitch(config-if)#endswitch#vlan databaseswitch(vlan)#vlan 2switch(vlan)#endswitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End wit

21、h CNTL/Z.switch(config)#int f0/6switch(config-if)#switchport access vlan 2switch(config-if)#endswitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.switch(config)#int f0/1switch(config-if)#switchport access vlan allswitch(config)#int f0/8switch(config-if)#switchport access vlan a

22、llswitch(config-if)#end注：通過以上的配置 將三層交換機劃分了5個子網(wǎng) 分別為VLAN 1,2,3,4,5其它的交換機可以做類似的配置。2.4配置PC機以辦公室工作站的pc機Host B為例Pcc login:rootpassword: linuxrootPCC root# ifconfig eth0 5.0其它pc機的ip地址及網(wǎng)關(guān)可以做類似的配置五、系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果1.下圖為本系統(tǒng)的虛擬網(wǎng)絡實現(xiàn)圖：2、測試聯(lián)通性1、用校園網(wǎng)Hont E ip 172.16.7.2 ping 外網(wǎng)主機 Host C ip 172.16.5.1如下：2、用校園網(wǎng)Hont E ip 172.16.7.2 ping 內(nèi)網(wǎng)服務器 Host D ip 172.16.7.1 如下：3、用內(nèi)網(wǎng)服務器Host D ip 172.16.7.1 ping .用圖書館Hont A ip 172.16.1.1 如下：4、用辦公室工作站pc Host B