畢業設計（論文）SNL/QR7.5.4-3中小型局域網的設計和規劃江蘇農林職業技術學院畢業論文（設計）范錦瑞：中小型企業局域網的設計和規劃第一章.校園網的建設規劃校園網建設作為一項復雜的系統工程，與任何一項工程建設一樣，在開始建設前都要根據工程的特點事先進行詳細的工程規化與技術需求分析，它的成功與否都直接影響到工程的建設質量以及今后網絡能否可靠運行都有直接的關系，因此要特別認真地進行系統規劃。對于校園網來說，必須對技術和教育的發展前景有著清醒的認識，只有這樣，才能從很好地為校園網進行合理的規劃。

1.1網絡組成(1)校園網的主干校園網主干提供兩個簡單但至關重要的功能。基于當前信息技術發展形勢及經濟實用可持續發展原則，建議構建100M帶寬的快速以太網，根據實際工作站信息點到網絡中心的距離，選擇適當的傳輸媒介進行網絡綜合布線。一般來講，在同一幢大樓內距離不超過100米(2)網絡中心也就是校園網中心機房，應配置有各種系統服務器（如：Web服務器、Email服務器、代理服務器）、文件服務器（數據庫服務器）、中心交換機、配線機柜等。如剛使用時數據流量不大，可只配置一臺服務器，視今后網絡發展情況再作擴充。為保證網絡運行穩定可靠，網絡中心的設備選型應選擇信譽可靠、質量上等、性能穩定、擴充性優良的專業產品。(3)計算機教室配置100臺586以上微機，通過星型網絡拓撲結構將所有微機連接到可堆疊交換機上，再通過交換機連接校園主干網。為方便教學，可在以上網絡教室的基礎上安裝多媒體教學平臺，使之成為一個既能完成信息技術學科教學，又能進行多媒體輔助教學，還能開展基于Internet技術的網絡活動的多媒體網絡活動室。(4)圖書館系統圖書館系統應該包括兩個方面，第一是圖書編目、借閱管理系統，它為圖書館管理提供了標準化、自動化、網絡化的采編、流通、查詢、統計以及讀者管理等手段；第二是多媒體視聽閱覽室，滿足讀者使用越來越多的電子音像讀物的要求。(5)多媒體綜合教室信息化環境的構筑其根本目的是為教學服務的，因此課堂信息化教學環境的建立應該是校園網建設的一個重要目標。針對課堂教學而言，計算機網絡應能為師生合作教學模式提供支持。1.2當前主流網絡技術簡介為了滿足和實現局域網上述目標,我們通過對目前流行的主流組網技術的對比分析，提出我們對局域網的解決方案。在滿足學校需要的情況下，采用先進的組網技術，適應網絡發展趨勢的同時兼顧學校資金的實際情況。以太網和快速以太網：快速以太網實際上是10M以太網的100M版本，所以它的運行速度要比10M以太網快。在用戶已經很熟悉傳統以太網的情況下，快速以太網相對其他高速網絡技術更容易被掌握和接受，它可以應用在共享式和主干環境下，提供高帶寬網絡連接，提供優質的服務質量（QOS）。千兆以太網技術，千兆以太網是相當成功的10M以太網和100M快速以太網連接標準的擴展。IEEE已批準千兆以太網工程IEEE802.3z，并遵循CSMA／CD協議，用戶可以保護原有的投資并可以平滑升級原有網絡。1.3局域網介紹局域網是同一建筑、同一校園、方圓幾公里遠的地域內的專用網絡。局域網通常用來連接公司辦公室或企業內部的個人計算機和工作站，以共享軟、硬件資源。美國電氣和電子工程師協會（IEEE）局域網標準委員會員會曾提出局域網的一些具體特征：(1)局域網在通信距離有一定的限制，一般在1~2Km的地域范圍內。比如在一個辦公樓內、一個學校等。(2)較高傳輸率的物理通信信道也是局域網的一個主要特征，在廣域網中用電話線連接的計算機一般也只有20~40Kpbs的速率。(3)因為連接線路都比較短，中間幾乎不會愛任何干擾，所以局域網還具有始終一致的低誤碼率。(4)局域網一般是一個單位或部門專用的，所以管理起很方便。(5)另外局域網的拓撲結構比較簡單，所支持連接的計算機數量也是有限的。組網時也就相對很容易連接。第二章.需求分析與設計原則2.1多層交換網絡簡介多層交換網絡是利用有限的資金投放，建設出一個順暢、合理、可滿足現在乃至將來可能發生的網絡業務需求的網絡結構，讓企業或園區可以對外發布的信息上網，日常事務辦公等都可以通過網絡完成。第二層交換是給予硬件的橋接。第二層交換機將增加帶寬的能力給予配線架，無需給網絡增加不必要的復雜性。在第二層，當幀在第一層接口之間傳輸的時候，幀內容不需要進行任何修改。第三層交換是基于硬件的路由選擇。通過提供路由選擇域，第三層交換機克服了第二層可擴展性不足的缺點。其他專用電路負責處理第三層交換機中的數據包轉發。第三層交換機對數據包的處理程序就如同傳統路由器所為。第三層路由選擇要求具有數據包重寫功能。數據包重寫發生在任何路由邊界。多層交換技術綜合第二層交換和第三層路由選擇的功能。一般而言，網絡領域交替使用術語“第三層交換機”和“多層交換機”來描述支持第二層和第三層交換的交換機。2.2目的及要求 建網的目的：實現大學的校園網絡化，校園的教學樓、宿舍、圖書館等各個部分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設。建網的要求：（1）實用性和經濟性充分集成現有的各種計算機和網絡設備，使建設的系統適用、安全、可靠且易管理、維護和擴展，具有最高的性價比。（2）開放性構造一個開放的網絡系統，是當前世界計算機技術發展的潮流。在整個系統設計中采用的規范和設備與廠商無關，具有較強的兼容性，便于與外界異種機平滑互聯。（3）先進性當今計算機網絡技術發展日新月異，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，以適于未來的發展和需要，做到一次規劃長期受益。（4）可擴充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充；要能適應信息技術不斷發展的要求，平穩地向未來新技術過渡。（5）可靠性系統設計除采用信譽好、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健壯性和鏈路冗余性，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。（6）安全性包括兩個方面：網絡用戶級的安全性，數據傳輸級的安全性。網絡用戶級的安全性應在網絡的操作系統中予以考慮，而數據傳輸的安全性則必須在網絡傳輸時解決。第三章.校園網建網的方案3.1建網目標構建普通學校校內Intranet環境，并通過代理服務器接入Internet，實現與Internet交流。建設校園網絡中心，并通過一定的網絡拓撲結構構建連接校園網絡中心、計算機教室、教師備課機房、多媒體教學活動室、圖書館、校長室、教導處、財務處等的校園網，使之能通過一定的應用軟件完成行政辦公管理、教師備課授課、學生學習交流、校內信息公告、遠程電子通訊、Internet通訊瀏覽等基本功能。3.1.1校園網的建設思路校園網的建設是一項非常復雜的系統工程，校園作為一個特殊的網絡應用環境，它的建設與使用都有其自身的特點。在選擇局域網的網絡技術時要體現開放式、分布式、安全可靠，維護簡單的原則。校園網是使用了局域網技術以及各種多媒體應用技術，并結合Internet應用等其它的技術來建設。使得校園網能滿足現代教學對信息處理的要求，使計算機的應用能對教學管理現代化起重要的促進作用，能實現信息查尋、教務管理，并與外部網絡系統進行交流等多種需要。3.1.2校園網的建設原則校園網建設是一項綜合性非常強的系統工程，它包括了網絡系統的總體規劃、硬件的選型配置、系統管理軟件的應用以及人員培訓等諸多方面。因此在校園網的建設工作中必須處理好實用與發展、建設與管理、使用與培訓等關系，從而使校園網的建設工作健康穩定地開展。(1)校園網的主干校園網主干提供兩個簡單但至關重要的功能。基于當前信息技術發展形勢及經濟實用可持續發展原則，建議構建100M帶寬的快速以太網，根據實際工作站信息點到網絡中心的距離，選擇適當的傳輸媒介進行網絡綜合布線。(2)網絡中心也就是校園網中心機房，應配置有各種系統服務器（如：Web服務器、Email服務器、代理服務器）、文件服務器（數據庫服務器）、中心交換機、配線機柜等。如剛使用時數據流量不大，可只配置一臺服務器，視今后網絡發展情況再作擴充。3.2網絡軟件運行平臺(1)服務器操作系統：由于美國Microsoft公司推出的網絡操作系統WindowsNT具有與有著廣泛應用基礎的WINDOWSXP個人計算機操作系統相似的操作方法，易學易用，已擁有了越來越多的用戶群。大量的軟硬件生產商為WindowsNT開發了許許多多的軟硬件產品，也使得WindowsNT有著比較廣闊的發展前景。在目前情況下建議采用MicrosoftWindowsxp以上版本。(2)工作站其它應用軟件：文字處理、數據表格、圖形處理、瀏覽器、電子郵件等都是經常使的軟件。(3)數據庫軟件：建議采用SQLSERVER2010以上版本。(4)電子郵件系統：可采用Microsoft公司的ExchangeServer,為簡便使用也可采用一些共享軟件如Sharemail、Imail等，這些軟件都是基于標準SMTP/POP3/IMAP4/LDAP協議的郵件服務器軟件，用戶界面簡單直觀，非常易于管理。(5)網頁維護制作軟件：Macrosoft公司的FrontPage2009、Macromedia公司的Dreamweaver、Flash等都是很好選擇。(6)多媒體課件制作軟件：Macromedia公司的Authorware、Director，洪圖多媒體著作工作等都有著非常友好的界面，使用方便，擁有著大量的用戶，推薦使用。3.3高校校園網建設校園網建設的目標應該是：建設一個以辦公自動化、計算機輔助教學、現代計算機校園文化為核心，以現代網絡技術為依托，技術先進、擴展性強、能覆蓋全校主要樓宇的校園主干網絡，將學校的各種PC機、工作站、終端設備和局域網連接起來，并與有關廣域網相連，系統總體設計將本著總體規劃、分布實施的原則，充分的開放性、可擴展性。本著為學校著想，合理使用建設資金，使系統經濟可行。3.3.1校園網的結構化建設校園網網絡系統從結構上分為核心層、匯聚層和接入層。分層思想使網絡有一個結構化的設計，針對每個層次進行模塊化的分析，對統一管理網絡和維護非常有幫助。(如圖3.3.1-校園網絡結構圖)圖3.33.3.2核心層網絡建設核心層:核心層的功能主要是實現骨干網絡之間的優化傳輸,骨干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骨干層上實施。核心層一直被認為是所有流量的最終承受者和匯聚者，所以對核心層的設計以及網絡設備的要求十分嚴格。核心層設備將占投資的主要部分。（如圖3.3.2-校園網核心層設計）圖3.3校園網絡核心層的設計非常重要，我們要考慮其功能性、控制性、可靠性、穩定性和具體的性能。通過深入分析校園網的網絡建設需求，高校校園網可以分為大型校園網和中小型校園網，對于大型校園網來說，核心層交換機采用雙機熱備將是最好的方案；中小型校園網核心層可以選擇獨立設備，但也應該盡可能實現冗余性，比如采用熱備的管理模塊、冗余的電源以及冗余的鏈路設計。3.3.3匯聚層網絡建設同樣的，校園網匯聚層網絡建設也可按照大型校園網和中小型校園網兩種規模來分析設計。(如圖3.3.3-大型校園網匯率層設計)圖3.3對于大型校園網絡，匯聚層的設計十分類似于核心層的設計思想。那就是將匯聚層當作本地交換系統的核心來設計，每個匯聚層的設計應該符合本地交換系統的應用需求。比如，對于教學系統，可能存在大量的語音和視頻傳輸。據此，應該考慮匯聚層對QoS有良好的支持并且能提供大的帶寬。3.3.4接入層網絡建設接入層設備是最終用戶的最直接上聯的設備，它應該具備即插即用特性以及易于維護的特點。另外，設備對惡劣環境的抵抗能力也應該考慮在內。至少性能方面應該考慮幾個方面:1.能提供好的性能價格比，不需要過高的性能；2.需求端口密度高的時候，最好使用堆疊方式；3.建議重要部門的接入層設備提供網絡管理功能；4.如果有多媒體應用，設備應該提供IGMPSnooping功能，以充分利用帶寬；5.依據實際流量的情況選擇上連帶寬；6.接入層設備是節約投資的考慮點。3.3.5宿舍區接入網絡建設校園網的接入層建設中，學生宿舍區網絡接入最為典型，在整個校園網的接入網建設中占有很大的比重。先來分析一下校園宿舍接入網的特點。（1）上網時間集中，突發流量大校園網宿舍接入網面向的接入用戶是在校學生和教工，他們上網的時間主要集中在課后的晚間時段和節假日，所以在此時段內網絡訪問流量將會猛增到峰值，而且會在某一時段出現較大的突發流量。（2）安全控制要求高校園網宿舍接入網的主要用戶是在校學生，富有好奇心和好勝心的他們在網絡環境中有意和無意地嘗試各種的網絡侵入和攻擊，這很容易給校園網宿舍接入網帶來安全方面的隱患，造成網絡癱瘓、非法接入、信息泄漏等嚴重后果。（3）網絡布設分散，不易統一管理校園網宿舍接入網的布設一般比較分散，且網絡設備也主要是安裝在樓道中，所以這些接入網絡設備不但要能提供多種網絡連接方式來滿足連接距離的需要，而且還需要接入網絡設備可以在高溫、高濕和高塵的環境下可靠的工作。在宿舍區接入網絡設計上，采用DCS-2026B/DCS-2026/DCS-2017可網管100/1000M以太網交換機，并且將其與匯聚層DCRS-5526/DCRS-6512千兆智能路由交換機相連接，實現結構化的低成本、高投資回報率的校園接入網解決方案。（如圖3.3.5-校園宿舍接入網方案）圖3.3第四章設備選型4.1核心層交換機：核心層提供一個高速數據包轉發通道，使得分布層交換機進行高速的數據交換。采用CISCO6509為核心交換機。如圖4.1-1所示：圖4.1-1CISCO6509交換機CISCO6509交換機的基本參數如表4-2所示：表4-2CISCO6509交換機的基本參數4.2分布層交換機（又稱匯聚層）：匯聚層負責網段的邏輯分割，聚合路由路徑，收斂數據流量。考慮到各信息樓（圖書館、學生宿舍區等）信息量較大，對交換速度要求較高，故各信息樓接入選用交換速率較高、價格性能比較好的CISCO3560交換機。如圖4－2所示：圖4－2CISCO3650交換機CISCO3650交換機的基本參數如表4－2所示：表4－2CISCO3650交換機的基本參數4.3.接入層交換機：接入層將流量饋入網絡，執行網絡訪問控制。選用CISCO2950交換機，使桌面接入的速度大大提高。如圖4－3所示：圖4－3CISCO2950交換機CISCO2950交換機的基本參數如表4－3所示：表4－3CISCO2950交換機的基本參數4.4.路由器廣域網接入模塊采用的是Cisco2851 路由器。其作用主要是在Internet和校園網內網間路由數據包。除了完成主要的路由任務外，利用訪問控制列表（AccessControlList，ACL），廣域網接入路由器還可以用來完成以自身為中心的流量控制和過濾功能并實現一定的安全功能。如圖4－4所示：圖4－4Cisco2851路由器Cisco2851 路由器的基本參數如表4－4所示：表4－4Cisco2851路由器的基本參數第五章.拓撲圖及IP地址分配5.1網絡系統拓撲圖如圖5－1所示：圖5－1網絡系統拓撲圖5.2LAN及IP地址規劃如表5－2所示：VLAN號VLAN名稱IP網段默認網關說明VLAN1－192.168.0.0/24192.168.0.254管理VLANVLAN10JWC192.168.1.0/24192.168.1.254教務處VLANVLAN20XSSS192.168.2.0/24192.168.2.254學生宿舍VLANVLAN30CWC192.168.3.0/24192.168.3.254財務處VLANVLAN40JGSS192.168.4.0/24192.168.4.254教工宿舍VLANVLAN50JZX192.168.5.0/24192.168.5.254建筑系VLANVLAN60GLX192.168.6.0/24192.168.6.254管理系VLANVLAN70JSJX192.168.7.0/24192.168.7.254計算機系VLANVLAN100FWQQ192.168.100.0/24192.168.100.254服務器群VLAN表5－2VLAN及IP地址規劃結論本畢業設計從校園網的建設思想、目標、可以選用的網絡技術以及對絡設備的介紹和選擇等多方面的論述，使我們對校園網建設工程有了一個比較深入的了解，校園網絡建設作為一項重要的系統工程，它的所用到的各種技術是多方面的，即有網