圖書館網(wǎng)絡(luò)設(shè)計課程設(shè)計

1、課程設(shè)計說明書2008級通信工程專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計任務(wù)書系（部）： 電子與通信工程系 專業(yè)： 通信工程學(xué)生姓名指導(dǎo)教師課題名稱計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(長沙學(xué)院圖書館網(wǎng)絡(luò)設(shè)計)設(shè)計要求及設(shè)計參數(shù)以長沙學(xué)院圖書館的需求為根據(jù)，面向未來3年的應(yīng)用發(fā)展，設(shè)計一個高性能，高效率，不間斷的服務(wù)的學(xué)術(shù)型、研究型的數(shù)字圖書館。網(wǎng)絡(luò)建成后需要向外部開展www服務(wù)，對內(nèi)開展www， ftp，數(shù)字圖書館、視頻點播等服務(wù)。要考慮網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的安全性，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本等問題，物理結(jié)構(gòu)為長沙學(xué)院圖書館，目前分配到的ip地址范圍是：-。任務(wù)：對整個網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)計。選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和配套電

2、纜，設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和布線方案。對路由器，交換機和電腦進行相應(yīng)設(shè)置(ip地址的分配等)。然后根據(jù)自己的興趣和愛好選擇其中1個或多個作為自己的任務(wù)完成：1. 利用三層交換設(shè)備設(shè)計核心層網(wǎng)絡(luò)。2. 利用二層交換設(shè)備設(shè)計接入層，分布層網(wǎng)絡(luò)。3. 網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃及內(nèi)網(wǎng)vlan分割。5. 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)綜合布線方案。6. www服務(wù)器的硬、軟件的選擇、設(shè)計、安裝，測試。7. ftp服務(wù)器的硬、軟件的選擇、設(shè)計、安裝，測試。8. dhcp服務(wù)器的硬、軟件的選擇、設(shè)計、安裝，測試?？傮w要求： 1要達到輕載要求：低負(fù)載，高帶寬，簡單，有效，保證骨干網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定有效。 2要求www、ftp和數(shù)據(jù)庫服務(wù)都要由開放源代碼軟件

3、來實現(xiàn)。 3局域網(wǎng)內(nèi)支持到桌面100mpbs，整體網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、安全可靠、具有可開放性和可擴展性。設(shè)計工作量1周（需要提交的資料）：1. 系統(tǒng)整體設(shè)計包括系統(tǒng)需求分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，網(wǎng)絡(luò)綜合布線、設(shè)備與電纜的選型，ip地址分配等. 交換機、路由器、硬件防火墻的設(shè)置 或www(ftp、數(shù)據(jù)庫、dns、dhcp)服務(wù)器的選擇、設(shè)計與安裝. 測試結(jié)果. 問題及解決方法. 分析總結(jié)與體會進度安排起止日期工作內(nèi)容備注11.2811.29選擇子任務(wù)，查閱資料，完成系統(tǒng)整體設(shè)計。11.30-12.8進行設(shè)備連接和配置（或軟件的設(shè)計與安裝），并進行測試。12.9-12.10完成系統(tǒng)設(shè)計，撰寫課程設(shè)計報告。主要參考

4、資料上下述網(wǎng)站查詢輸入關(guān)鍵字如網(wǎng)絡(luò)實施，網(wǎng)絡(luò)布線設(shè)計，網(wǎng)站設(shè)計，www服務(wù)器設(shè)計，e-mail服務(wù)器設(shè)計與安裝等：思科： 查看硬件產(chǎn)品的性能和報價： it168網(wǎng)站指導(dǎo)教師簽名 年 月 日系（部）主管領(lǐng)導(dǎo)意見年 月 日答辯評委老師年 月 日教研室意見年 月 日1.任務(wù)與要求51.1設(shè)計內(nèi)容51.2 設(shè)計任務(wù)及要求52數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的整體設(shè)計62.1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計與效果62.1.1 圖書館實際情況調(diào)查62.1.3綜合布線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范82.1.4 邏輯拓?fù)鋱D92.2 ip地址規(guī)劃與vlan設(shè)計92.3 主要設(shè)備選擇及報價102.3.1設(shè)備選型應(yīng)該考慮的因素102.3.2設(shè)備清單103設(shè)備的配置與調(diào)試

5、113.1接入層設(shè)備配置（vlantrunk安全stp）113.2核心層設(shè)備配置（路由三層交換安全等）124系統(tǒng)測試與性能分析135結(jié)論與心得146參考文獻151.任務(wù)與要求1.1設(shè)計內(nèi)容以長沙學(xué)院圖書館的需求為根據(jù)，面向未來3年的應(yīng)用發(fā)展，設(shè)計一個高性能，高效率，不間斷的服務(wù)的學(xué)術(shù)型、研究型的數(shù)字圖書館。網(wǎng)絡(luò)建成后需要向外部開展www服務(wù)，對內(nèi)開展www， ftp，數(shù)字圖書館、視頻點播等服務(wù)。要考慮網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的安全性，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本等問題，物理結(jié)構(gòu)為長沙學(xué)院圖書館，目前分配到的ip地址范圍是：-。1.2 設(shè)計任務(wù)及要求1. 利用三層交換設(shè)備設(shè)計核

6、心層網(wǎng)絡(luò)。2. 利用二層交換設(shè)備設(shè)計接入層，分布層網(wǎng)絡(luò)。3. 網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃及內(nèi)網(wǎng)vlan分割。5. 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)綜合布線方案。6. www服務(wù)器的硬、軟件的選擇、設(shè)計、安裝，測試。7. ftp服務(wù)器的硬、軟件的選擇、設(shè)計、安裝，測試。8. dhcp服務(wù)器的硬、軟件的選擇、設(shè)計、安裝，測試?？傮w要求：1要達到輕載要求：低負(fù)載，高帶寬，簡單，有效，保證骨干網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定有效。2要求www、ftp和數(shù)據(jù)庫服務(wù)都要由開放源代碼軟件來實現(xiàn)。 2數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的整體設(shè)計2.1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計與效果2.1.1 圖書館實際情況調(diào)查物理布局：長約54米 寬44米樓層平均高度 3.8米 第一層高4.2米現(xiàn)有服務(wù)：（1）流

7、通服務(wù)：館內(nèi)分設(shè)6個書庫（2）閱覽服務(wù)：設(shè)立了7個閱覽室。（3）電子信息服務(wù)：視頻點播，光盤預(yù)約網(wǎng)上圖書館，數(shù)字資源未來發(fā)展：1 建設(shè)數(shù)字圖書館，并與全國其它高校進行資源共享2 規(guī)模整建，網(wǎng)點需求量增加2.1.2綜合布線5樓網(wǎng)點分布：借閱室10 個多媒體室6個辦公室20個借閱室8個共44個2-4樓網(wǎng)點分布：借閱室 24個網(wǎng)點多媒體 8個辦公室 6個共38個 5樓網(wǎng)點分布： 借閱室10 個 多媒體室6個 辦公室20個 借閱室8個 共44個2.1.3綜合布線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范樓內(nèi)布線：根據(jù)綜合布線國標(biāo)說明，我們選用tcl超五類非屏蔽雙絞線/6-219507-4布置水平系統(tǒng)的線路，tcl 六類非屏蔽雙絞線/2

8、19585-2作為主干線電纜?？紤]到雙絞線纜的100m長度限制以及各樓道，各房間的便利條件,我們做出這樣的選擇，凡是要從門框穿過的線路均從門頂框跨過,做到線纜不走斜線，全直線沿墻壁邊沿，門邊框布線，不與其他線路所混合。樓間布線：與網(wǎng)絡(luò)信息中心的線路連接，選擇6芯的室外多模光纖，提供1000m的上行鏈路帶寬，使得核心層的數(shù)據(jù)交換速率得到保證。2.1.4 邏輯拓?fù)鋱D 2.2 ip地址規(guī)劃與vlan設(shè)計ip分配：ip地址范圍是：-管理vlan ip：/240vlan 98 1樓檢索室 /24vlan 99 公共區(qū)（

9、一般需求） /24vlan 100 多媒體教室 /24vlan101 借閱室 /24vlan102 電子閱覽室 /24vlan103 行政辦公室 /24vlan107 服務(wù)器區(qū) /24虛擬路由 .250/242.3 主要設(shè)備選擇及報價2.3.1設(shè)備選型應(yīng)該考慮的因素 往往在選設(shè)備時，我們往往難以抉擇，既受到經(jīng)費的限制，又要高性能，滿足企業(yè)的需要。所以在選設(shè)備時，往往考慮以下幾個方面。品牌效應(yīng)： 一個設(shè)備的品牌，往往決定著該設(shè)備的性能，在全球的銷售量，以及

10、這個設(shè)備的售后服務(wù)。性能： 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如背板帶寬，包轉(zhuǎn)發(fā)率，是否支持vlan，管理，qos,流控等等 服務(wù)器比如容量，模塊價格：這是考慮到最主要的因素，它起到了決定性的作用2.3.2設(shè)備清單設(shè)備清單型號 描述單價數(shù)量rg2150-g 48端口的千兆以太網(wǎng)交換機88005臺rg5760-24gt 支持ipv6的24口安全核心交換機68000 2臺acenet3000e 具有流控作用的防火墻1500001臺服務(wù)器刀片式大容量服務(wù)器80003臺3設(shè)備的配置與調(diào)試3.1接入層設(shè)備配置（vlantrunk安全stp）vlan：在接入層設(shè)備上創(chuàng)建用戶vlan vlan98-103，vlan107，并把相關(guān)端

11、口配置成為access和trunk模式。由于該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎萌哂嚯p核心鏈路，故需要配置stp；安全方面，由于所選的設(shè)備采用一定的安全機制，比如error-disable arp-spoofing ip 所以，在一定的程度上起到了很安全的作用。具體的配置命令：hostname switch1 配置用戶名!interface fastethernet0/1 將該接口配置為access口 switchport access vlan 98 switchport mode access spanning-tree portfast 快速生成樹，減少stp收斂的時間interface gigabiteth

12、ernet1/1 將與上層交換機連的兩個口 switchport mode trunk 配置成為trunk口!interface gigabitethernet1/2 switchport mode trunkinterface vlan256 創(chuàng)建管理vlan ip address 40ip default-gateway 要與外網(wǎng)的vlan通信 必須配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)指向上層交換機 3.2核心層設(shè)備配置（路由三層交換安全等） 核心層交換機往往作為交換機的網(wǎng)關(guān)，在穩(wěn)定性，安全性等方面都起到了很好的作用，同時它對冗余能力、可靠性和傳輸速度

13、方面要求較高，一個核心層交換機往往具有路由，流控等等作用 核心層交換機往往需要配置路由，三層交換，stp ,vrrp， acl，nat等 具體的配置: hostname core1!ip routing 打開三層交換機的路由功能spanning-tree vlan 98-100 priority 24576 將該設(shè)備設(shè)置為vlan98-100spanning-tree vlan 101-103,107 priority 的主根橋 101-103，107的輔根橋28672 !interface fastethernet0/1 交換機與交換機連接的端口先 switchport trunk enca

14、psulation dot1q 封裝，再配置為trunk口 switchport mode trunk!interface vlan256 創(chuàng)建該交換機的管理lan ip address 40! interface vlan98 創(chuàng)建用戶vlan的網(wǎng)關(guān)地址 ip address 54 standby 1 ip 50 配置虛擬ip，即vlan10的虛擬網(wǎng)關(guān)！standby 1 preempt 設(shè)為搶占模式搶占模式:正常狀況下,vlan98的數(shù)據(jù)由core1傳輸.當(dāng)core1發(fā)生故時,

15、則由core2擔(dān)負(fù)起傳輸任務(wù).若不配置搶占模式，當(dāng)core1恢復(fù)正常后, 數(shù)據(jù)仍由core2傳輸;配置搶占模式后,正常后的core1會再次奪取對vlan98的控制權(quán). standby 1 priority 254 vlan10的standby優(yōu)先級設(shè)為254優(yōu)先級：在同一個vlan中，優(yōu)先級較高的設(shè)備成為master，較低的設(shè)備成為backup， master的虛擬網(wǎng)關(guān)生效。standby默認(rèn)優(yōu)先級為100.core1(config)#interface vlan 99 ！vlan99的standby不設(shè)優(yōu)先級,默認(rèn)為100core1(config-if)#ip address 172.16.

16、99.253 ！配置vlan99的ip地址core1(config-if)#standby 2 ip 50 ！配置虛擬ipcore1(config-if)#standby 2 preempt ！設(shè)為搶占模式core1(config-if)#exit同理，在core1和core2上做類似的配置4系統(tǒng)測試與性能分析由于本軟件的模擬有限，自己冗余的設(shè)想不能完成，cisco3560不支持vrrp和hsrp協(xié)議，故不能看到理想的結(jié)果，但是自己的配置思路很清晰，j簡單的樹形結(jié)構(gòu)還是可以實現(xiàn)，而且很容易配置。所以自己就選擇了使用雙核心的冗余拓?fù)洌@個拓?fù)鋵ψ?/p>

17、己來說有一定的挑戰(zhàn)性，花費了一定的時間和精力，但是我學(xué)到了很多東西，對網(wǎng)絡(luò)了解的更深。性能分析:作為一個新的剛搭建好的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)進行了冗余備份、負(fù)載分擔(dān)設(shè)計，尤其是一個新網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搭建時，它決定了往后的整個網(wǎng)絡(luò)能否持續(xù)、穩(wěn)定、快速的運轉(zhuǎn)。而且這個新搭建的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在網(wǎng)絡(luò)搭建實施之前vlan，ip已經(jīng)規(guī)劃好，就拿stp來說，我們將使用哪臺做為根網(wǎng)橋，為什么這樣做，能否要采用雙核心技術(shù)，在搭建網(wǎng)絡(luò)之前已經(jīng)設(shè)計好?？偟膩碚f，該網(wǎng)絡(luò)具有以下性能：雙核心設(shè)計整個圖書館網(wǎng)絡(luò)建設(shè)采用兩臺萬兆核心路由交換機，能實現(xiàn)互相備份和冗余。通過封裝vrrp協(xié)議，即使其中一臺核心設(shè)備出現(xiàn)宕機，另外一臺核心設(shè)備可以立刻切換

18、過來正常工作。同時，兩臺設(shè)備還可以進行數(shù)據(jù)的負(fù)載均衡，從而組成了一個最為完善的雙核心網(wǎng)絡(luò)，保證整個網(wǎng)絡(luò)全天候不間斷地工作。安全性高整個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建采用的銳捷網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都是安全性很高的產(chǎn)品，確保網(wǎng)絡(luò)不會受到網(wǎng)絡(luò)振蕩、數(shù)據(jù)報文大量傳輸、路由的收斂等影響。同時，在服務(wù)區(qū)和核心交換機之間加入一臺acenet3000g的防火墻，使得服務(wù)區(qū)的數(shù)據(jù)具有很安全的性能，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，滿足三年以后數(shù)字圖書館對安全的高要求?？蛇h程訪問圖書館資源本次圖書館網(wǎng)絡(luò)建設(shè)采用的是一整套銳捷網(wǎng)絡(luò)的遠程解決方案，讓住在校外的師生們也能和校內(nèi)一樣方便地查閱學(xué)校圖書館數(shù)據(jù)庫資源，使得他們真真正正地感受到“遠水也能解近渴”。擴展性好該網(wǎng)絡(luò)

19、本次采用的產(chǎn)品具備極高的擴展性，為將來的長沙學(xué)院圖書館網(wǎng)絡(luò)的擴展提供了很好的余地。例如，銳捷網(wǎng)絡(luò)star-s2150g/50g強大的堆疊功能，可為今后信息點擴容提供擴展空間(只需添加堆疊單元交換機即可)以此最大保證網(wǎng)絡(luò)的可用性和擴展性，保護用戶投資。其中，rg5760-24gt還支持未來的ipv6，所以擴展性極好。高帶寬 該網(wǎng)絡(luò)設(shè)計選用高性能的銳捷設(shè)備，均是前兆的支持模塊的高性能交換機，該網(wǎng)絡(luò)使用百兆到桌面，設(shè)備之間級聯(lián)使用前兆的電口轉(zhuǎn)光口，利用光纖連接到核心設(shè)備，不會因為主干線路的帶寬瓶頂而影響未來數(shù)字圖書館對帶寬的高要求。5結(jié)論與心得兩周的時間很快就過去了，覺得時間還是不夠，現(xiàn)在分析原因，覺得自己以下幾方面沒有做好。1、作為一個項目，沒有把握好整體的全局觀，在部分環(huán)節(jié)上花費時間過長。2 、自己網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞脑O(shè)計比較復(fù)雜，使得pt軟件不能模擬vrrp及一些功能，使得結(jié)論的得出延遲了很長時間。從這次網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計中，我收獲到以下幾個方面的經(jīng)驗。1 、作為一個項目，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞脑O(shè)計不一定要新穎，不一定要最復(fù)雜，在完善這個過程，比如多做一些