1、-. z.課程設計題目：基于交換系統的高校校園組網設計專業： 通信工程 班級： B*1107 學生*：胡志民 *：任課教師： 李淵 摘要為了更好地發揮計算機及其網絡在教學、管理等方面發揮應有的作用，為全校教師、科研人員、管理人員、學生提供一個先進的計算機網絡環境，引入教學、科研、管理和學習等各個領域，培養熟悉現代化的工作環境和掌握先進的教學、科研、管理和學習手段的高層次人才。把學校的教學樓、行政樓、圖書館、實驗樓、宿舍樓、食堂等連接起來組成一個相互連接可以資源共享的網絡。并且每一個網絡有各自的功能，實現自己的任務，互不影響。真正實現校園一體化，共享化，便捷化，資源化。使所有人感受的網絡的益處。

2、并且還要注意網絡的平安性和成熟性。同時在連接時還要使連接利于以后的功能擴大和技術升級。計算機網絡是一種地理上分散的，具有獨立功能的計算機通過通信設備和線路連接起來，在配有相應的網絡軟件的情況下使各個計算機系統能相互自由通信，實現資源共享的系統。計算機網絡如按網絡的組建規模和延伸*圍來劃分的話，可分為局域網、城域網、廣域網。我們經常用到的因特網(Internet)屬于廣域網，校園網屬局域網。未來的網絡技術將向著使用簡單、高速快捷、多網合一、平安*方向開展。校園網是當今信息社會開展的必然趨勢。它是以現代網絡技術、多媒體技術及Internet技術等為根底建立起來的計算機網絡，一方面連接學校內部子網和

3、分散于校園各處的計算機，另一方面作為溝通校園內外部網絡的橋梁。校園網為學校的教學、管理、辦公、信息交流和通信等提供綜合的網絡應用環境。要特別強調的是，不能把校園網簡單的理解為一個物理意義上的由一大堆設備組成的計算機硬件網絡，而應該把校園網理解為學校信息化、現代化的根底設施和教育生產力的勞開工具，是為學校的教學、管理、辦公、信息交流和通信等效勞的。關鍵詞：局域網，交換系統，網絡，平安TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc375840533一、引言 PAGEREF _Toc375840533 h 3HYPERLINK l _Toc3758405341.1組建校園網的背景 P

4、AGEREF _Toc375840534 h 4HYPERLINK l _Toc375840535校園網需求分析 PAGEREF _Toc375840535 h 4HYPERLINK l _Toc375840536校園建筑分析 PAGEREF _Toc375840536 h 5HYPERLINK l _Toc375840537組建校園網目的和要求 PAGEREF _Toc375840537 h 5HYPERLINK l _Toc3758405381.3校園網設計原則 PAGEREF _Toc375840538 h 7HYPERLINK l _Toc375840539二、校園局域網系統架構方案

5、PAGEREF _Toc375840539 h 7HYPERLINK l _Toc3758405402.1方案內容 PAGEREF _Toc375840540 h 7HYPERLINK l _Toc375840541核心系統 PAGEREF _Toc375840541 h 7HYPERLINK l _Toc375840542劃分模塊 PAGEREF _Toc375840542 h 8HYPERLINK l _Toc3758405432.2校園網絡總拓撲構造 PAGEREF _Toc375840543 h 8HYPERLINK l _Toc3758405442.3主干網傳輸方案設計 PAGERE

6、F _Toc375840544 h 9HYPERLINK l _Toc375840545垂直布線 PAGEREF _Toc375840545 h 10HYPERLINK l _Toc375840546水平布線 PAGEREF _Toc375840546 h 10HYPERLINK l _Toc375840547三、校園網方案的實施 PAGEREF _Toc375840547 h 10HYPERLINK l _Toc3758405483.1組建校園網絡購置主要設備 PAGEREF _Toc375840548 h 10HYPERLINK l _Toc3758405493.2交換機模塊 PAGERE

7、F _Toc375840549 h 10HYPERLINK l _Toc375840550核心層交換機 PAGEREF _Toc375840550 h 10HYPERLINK l _Toc375840551會聚層交換機 PAGEREF _Toc375840551 h 11HYPERLINK l _Toc375840552接入層交換機 PAGEREF _Toc375840552 h 11HYPERLINK l _Toc3758405533.3路由器模塊 PAGEREF _Toc375840553 h 11HYPERLINK l _Toc375840554管理路由器的訪問方式 PAGEREF _T

8、oc375840554 h 11HYPERLINK l _Toc375840555無限路由器 PAGEREF _Toc375840555 h 12HYPERLINK l _Toc3758405563.4設備選擇 PAGEREF _Toc375840556 h 12HYPERLINK l _Toc3758405573.5計算機網絡系統 PAGEREF _Toc375840557 h 12HYPERLINK l _Toc375840558四、系統架構及其子網劃分分析 PAGEREF _Toc375840558 h 13HYPERLINK l _Toc375840560五、總結與體會 PAGEREF

9、 _Toc375840560 h 13HYPERLINK l _Toc375840561參考文獻 PAGEREF _Toc375840561 h 14一、引言21世紀是信息產業的時代，全球信息電子化的潮流勢不可擋，是知識經濟的時代，人們所需求的信息量也就會越來越大，計算機被廣泛應用于企業、政府部門、學校、家庭，給社會生活帶來了深刻的變革。隨著信息技術和互聯網的開展，信息化已經滲透到人類社會的方方面面，并逐漸改變著人們的工作、學習和生活方式。校園網絡作為現代教育技術手段，是全面實施素質教育的重要內容，是教育面向現代化、面向世界、面向未來的物質根底，是一流根底教育的重要標志。1.1組建校園網的背景

10、*電機學院是一個擁有1.3萬人大約有11個學院，學校網絡以分析測試中心為主載，所有網絡通過分析測試中心效勞器連接到外網，既保證了平安問題又便于管理。各個區域分別通過主交換器連接到分析測試中心，而各個區域又可以形成單個局域網，互相不產生影響簡單來說，對于校園網：豐富的應用是關鍵，而穩定可靠的網絡是根底，完善的平安和管理手段是保障。信息時代的變革與開展，帶動了整個世界的深刻變革。網絡、計算機技術的進步和應用軟件的提高，使計算機變的越來越容易使用，它們正被廣泛地使用，并迅速改變著人們的生活、學習、工作方式。在一個好的校園網里人們用計算機和網絡進展工作、交流和學習，計算機改變了人的教學方式，同時也改變

11、了人的學習方式。社會變的很快，我們必須跟上時代的步伐，因此在經濟條件允許的情況下，盡快盡早的建立校園網好處將是顯著的和長遠的。1.1.1校園網需求分析網絡系統總體設計目標是最大限度的滿足應用系統的需求，與計算機及網絡技術開展水平相適應。建立網絡系統主要是完成將所有網絡設備連網工作，即通過網絡設備將信息點與中心網絡系統可靠地連接起來，為當前的各種應用環境系統和應用軟件系統提供運行環境支持。1.1.3組建校園網目的和要求實現大學的校園網絡化，校園的教學樓、宿舍、圖書館，食堂等各個局部都能實現計算機聯網，并且整個校園接入互聯網，以及校園的數字化建立。1實用性和經濟性：充分集成現有的各種計算機和網絡設

12、備，使建立的系統適用、平安、可靠且易管理、維護和擴展，具有最高的性價比2開放性：采用開放性的網絡體系，以方便網絡的升級、擴展和互聯；同時在選擇效勞器、網絡產品時，強調產品支持的網絡協議的國際標準化3 先進性：當今計算機網絡技術開展日新月異，把握不準方向則可能導致在很短的時間內技術落伍，從而面臨被淘汰的危險。因此在堅持實用性的前提下盡量采用國際先進成熟的網絡技術和設備，以適于未來的開展和需要，做到一次規劃長期受益。4 可擴大性：所選擇的聯網方案及設備要能適應網絡規劃不斷擴大的要求，以便于將來設備的擴大；要能適應信息技術不斷開展的要求，平穩地向未來新技術過渡。5 可靠性和穩定性：系統設計除采用信譽

13、好、質量高的設備外，還采用一系列容錯、冗余技術，提高整個系統的可靠性。為了保證骨干網絡平臺的強健性和鏈路冗余性，建議網絡實施時在學校啟用千兆備份線路。在學校啟用物理鏈路冗余機制，保證任何一條線路出現故障后骨干網絡平臺的可用性。同時校園網絡要時刻保持穩定不能時斷時續。6 平安性：包括兩個方面：網絡用戶級的平安性，數據傳輸級的平安性。網絡用戶級的平安性應在網絡的操作系統中予以考慮，而數據傳輸的平安性則必須在網絡傳輸時解決。在網絡設計中，既要考慮信息資源的充分共享，更要注意信息的保護和隔離，因此系統應分別針對不同的應用和不同的網絡通信環境，采取不同的措施，包括端口隔離、路由過濾、防DDoS拒絕效勞攻

14、擊、防IP掃描、系統平安機制、多種數據訪問權限控制等，有多種的保護機制，如劃分VLAN、IP/MAC地址綁定過濾、ACL、路由過濾、防DDoS拒絕效勞攻擊、防IP掃描、802.1*認證機制、SSH加密連接等具體技術提升整個網絡的平安性。1.3校園網設計原則1整體規劃分步實施：一方面因為學校的資金情況，不能一步到位。二是依據需求，不能盲目投資。2注重應用系統建立：計算機網絡要想發揮出它的作用，必須有建立在它之上的應用系統。這里有一個非常形象的比喻：網絡就象路，而應用系統就象車，只修路但沒車跑，路也不能發揮它的作用。這必須跟據學校的實際情況，選擇恰當的應用系統。3把握當前先進性： 要將未來的可擴展

15、性和經濟可行性結合起來。當前計算機網絡技術開展很快，設備更新淘汰很快。校園網建立應當采用當前成熟先進的技術和設備，而這些設備應有良好的擴*性，即能夠兼容未來可能的技術。二、校園局域網系統架構方案1.1.2校園建筑分析如下圖學校分為學生公寓區，教師公寓區，行政區，圖書館，教學區。其中學生公寓區1棟、2棟、3棟，教師公寓區1棟、2棟，行政區財務處、人事處、教務處、招生就業處，圖書館學生閱覽室、電子閱覽室、網絡中心、借書室，教學區計科系、軟件學院、經管系、機電系、外語系、電子信息工程系核心交換機學生公寓區交換機1區交換機2區交換機3區交換機人事處交換機教師公寓區交換機行政區交換機財務處交換機核心交換

16、機1區交換機2區交換機教務處交換機招生就業處交換機辦公區教學區圖書館1區交換機2區交換機3區交換機計科系交換機軟件學院交換機機學生閱覽室交換機經管系交換機外語系交換機電子閱覽室交換機網絡中心交換機借書室交換機電子信息工程交換機2.1方案內容校園網組網主要選擇萬兆或者千兆以太網技術來構建校園網絡。對兩層結點和桌面微機的接入采用快速以太網，建立一個基于多層，全交換的虛擬園區網。保證建成后的網絡在一個較長的時間內具有較強的可用性和先進性。根據校園網的實際需求，屬于同一部門的工作人員可能在不同的建筑物中，但需要在一個邏輯子網內。網絡站點的增減，人員的變動，無論從網絡管理，還是用戶的角度來講，都需要虛擬

17、局域網技術的支持。因此在網絡主中要支持三層交換機及VLAN劃分。在整個網絡中使用虛擬網技術，以提高網絡的平安性和靈活性。2.1.1核心系統核心機房由綜合布線系統、配電系統、空調系統、防雷系統、監控系統、消防系統組成。核心機房及主機房的設計依據國家發布的國家機房裝修規*來設計完成。設備間設在網絡中心，是整個信息系統的中心，它是安放由許多用戶共用的通信設備的空間，是整個樓群的主要布線區域所在地。它包括網絡接口、局電纜和用戶建筑物布線系統交匯點網絡系統的干線網絡互聯設備放置在此，外來的中繼線延伸至主設備間。其它各樓的設備間在各樓的頂層。主設備間對環境的要求較高，所以要注意環境的選擇與調節。2.1.2

18、劃分模塊通過對學校建筑分析劃分六個模塊學生公寓，教師公寓，行政區，辦公區，圖書館，教學區。而每棟學生公寓通過路由器以星形連接法給每棟學生公寓供網。2.2校園網絡總拓撲構造由外網接入用路由設置防火墻通過核心交換機分配到學生公寓 食堂 圖書館為了方便學生在圖書館內聯網采用了無線路由2.3主干網傳輸方案設計網絡中心設在科技樓的七層，以科技樓為中心，選擇星形拓撲構造，網絡主干最好選用光纖，以便采用鏈路聚合技術及備份線路。光纖布線采用星型構造，即由實驗樓網絡中心向其它建筑輻射。建筑內部布線采用5類雙絞線進展垂直和水平布線，如建筑物規模較大，也可局部采用室內多模光纖。雙絞線的接法采用EIA/TIA568B

19、標準。設計時要依據EIA/TIA568工業標準及國商務布線標準。1主干網匯接各子網，形成中心交換。2子網通過交換機連接到主干網。3網絡中心的網絡構成一個單獨的子網，匯接到主干網。4在網絡中心進展集中控制和管理。5每個子網按部門劃分成多個工作組網。6每個工作網劃分成多個基層網段。7在關鍵子網設立防火墻，防止來自內部或外部的惡意攻擊。8在完善的網絡根底之上，提供根本的Internet效勞。2.3.1垂直布線垂直干線在電纜橋加上加以固定，五類雙干線電纜走專門的弱電橋架，與專門的強電電纜分開2.3.2水平布線水平布線采用五類雙絞線，用于水平數據通信。從管理間到辦公樓局部的布線方式采用電纜橋架走吊頂，布

20、線路由及進房間后信息插座具體位置視具體布局確定。三、校園網方案的實施3.1組建校園網絡購置主要設備效勞器，雙絞線，路由器，交換機，操作系統3.2交換機模塊交換機是校園網的一個重要組成局部，交換機只允許必要的網絡流量通過交換機。這樣借助交換機是我過濾和轉發，可以減少誤包和錯包的出現防止共享沖突。3.2.1核心層交換機核心交換機采用兩個三層交換機核心層的功能主要是實現骨干網絡之間的優化傳輸,核心層設計任務的重點通常是冗余能力、可靠性和高速的傳輸。網絡的控制功能最好盡量少在核心層上實施。核心層一直被認為是所有流量的最終承受者和會聚者，所以對核心層的設計以及網絡設備的要求十分嚴格。3.2.2會聚層交換

21、機布層提供基于統一策略的互連性，它是核心層和訪問層的分界點，定義了網絡的邊界，對數據包進展復雜的運算。在園區網絡環境中，分布層主要提供如下功能：1地址的聚集2部門和工作組的接入3播送域/多目傳輸域的定義4Inter VLAN路由5介質的轉換6平安控制3.2.3接入層交換機接入層是最終用戶(教師、學生) 與網絡的接口，它應該提供即插即用的特性，同時應該非常易于使用和維護。另外，通過VTP的設置，我們可以更好的將會聚層的vlan信息導入到接入層，只需要將不同的端口參加不同的vlan，就能夠是機器之間通信。3.3路由器模塊3.3.1管理路由器的訪問方式路由器的管理方式可分為兩種:帶內管理和帶外管理。

22、通過路由器的Console口管理交換機屬于帶外管理，不占用交換機的網絡接口，特點是線纜特殊，需要近距離配置。telnet指路由器的網絡接口，連接到網絡中的*臺主機。利用這臺主機進展遠程管理和配置，特點是網管可以進展遠程控制。3.3.2無限路由器考慮到學校無線網絡可能要連接室外的信息點，以實現全面有效的網絡覆蓋，因此，方案中采用的是室外無線接入設備。3.4設備選擇由于交換機十分強調端口交換能力，內置交換模塊，性能比集線器高出許多，采用交換機可以提高整個網絡的性能；所以這里可以使用10/100Mb/s以太網和快速以太網自適應雙速交換機。效勞器選擇IBM效勞器 *346-8840-I05提供出色的性

23、能、可用性和可擴展性為了保證網絡的平安，在連接Internet的路由器端口處安置了一臺CISCO PI*-515E硬件防火墻，用以防止外界對內部系統的攻擊。在效勞器內又安置了中國網軟件防火墻，對整個網絡系統平安進展監控，并可有效地阻擋從局域網內部對系統的攻擊。選擇CISCO 3750V*R路由器。3.5計算機網絡系統本校園網的網絡操作系統以Microsoft Windows *p主，它是開展速度最快的集成了Web應用的網絡操作系統。具有界面友好、系統強壯、穩定可靠、與桌面主流操作系統相容性好等優點。并擁有大量的效勞器端軟件，是Intranet網絡中最正確的網絡操作系統平臺。四、系統架構分析4.

24、1子網劃分分析1教學子網：校園網建網的目的之一是利用計算機網絡實現多媒體教學。在教學過程中，大量傳送的是文本、圖像和局部視頻等數據，對速度要求較高，所以設計時推薦所有教學用端口全部采用交換式100以太網口；2辦公子網：辦公子網主要面向學校的各級領導以及各職能部門，辦公計算機所實現的功能主要是對網絡數據的查詢、修改、添加、刪除等操作。只有網絡數據傳輸快，才能更好地提高辦公效率。同時，辦公計算機應該能夠到達支持視頻傳送的要求。鑒于辦公子網將支持視頻功能，設計推薦采用交換式100端口；3圖書館子網：圖書館從應用來說是一個相對獨立的系統，因此設計時在圖書館設圖書館網絡分中心，配置了一臺6006中心交換

25、機、海量存儲器、所需的效勞器以及假設干查詢終端。這個系統主要用于教師及學生對圖書及目錄的查找以及圖書管理。圖書館的效勞器和交換機通過交換口連入校園網，圖書管理員辦公計算機和各個查詢終端采用交換端口；4宿舍區及后勤子網：宿舍區子網即在學生宿舍內部聯網，學生可以直接瀏覽學校發布的信息及查閱一些電子文檔，也可以在宿舍接收教師的遠程教學，后勤子網主要為食堂提供售飯卡通計費系統等，由于宿舍區覆蓋*圍較廣，故在宿舍區設一個網絡分中心，以減少至網絡中心的光纖數量。在宿舍區的網絡分中心內配置一臺中心交換機，并通過光纖與網絡中心直接相連。通過這樣能最大的讓每個學校區域更方便快捷，同時又不浪費。五、總結與體會一個設計方