計算機網(wǎng)絡之校園網(wǎng)絡規(guī)劃

校園網(wǎng)絡規(guī)劃一、需求分析近年來，學校的教學和管理工作不斷向著信息處理計算機化、信息交流網(wǎng)絡化、信息管理數(shù)據(jù)庫化、信息效勞電子化方向開展。形象化、交互性的教學以及海量的教學資源，使計算機網(wǎng)絡技術在學校管理和輔助教學、科研活動中顯示出其獨特的優(yōu)勢，同時學校網(wǎng)絡承載著多樣的網(wǎng)絡應用：網(wǎng)絡下載、視頻點播、網(wǎng)絡聊天、專項課題研究、網(wǎng)絡化教學，校園網(wǎng)絡的建立勢在必得。因此需要一個高速的、具有先進性的、可擴展的校園計算機網(wǎng)絡以適應當前網(wǎng)絡技術開展的趨勢并滿足學校各方面應用的需要。校園網(wǎng)必須具備教學、管理和通訊三大功能。其建立是利用各種先進、成熟的網(wǎng)絡技術和通信技術，采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡協(xié)議TCP/IP〕，建立一個可實現(xiàn)各種綜合網(wǎng)絡應用的高速計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，將各系、辦公室、圖書館、宿舍通過網(wǎng)絡連接起來.教師可以方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源，進展教學和科研工作；學生可以方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源實現(xiàn)遠程學習；通過網(wǎng)上學習學會信息處理能力。學校的管理人員可方便地對教務、行政事務、學生學籍、財務、資產(chǎn)等進展綜合管理，同時可以實現(xiàn)各級管理層之間的信息數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)網(wǎng)上信息采集和處理的自動化，實現(xiàn)信息和設備資源的共享。因此，校園網(wǎng)最終必須是一個集計算機網(wǎng)絡技術、多項信息管理、辦公自動化和信息發(fā)布等功能于一體的綜合信息平臺，并能夠有效促進現(xiàn)有的管理體制和管理方法，提高學校辦公質量和效率，以促進學校整體教學水平的提高。二、網(wǎng)絡拓撲構造拓撲設計校園網(wǎng)是一種局域網(wǎng)。局域網(wǎng)采用星型網(wǎng)絡拓撲構造，星型拓撲構造為現(xiàn)在較為流行的一種網(wǎng)絡構造，它是以一臺中心處理機〔通信設備〕為主而構成的網(wǎng)絡，其它入網(wǎng)機器僅與該中心處理機之間有直接的物理鏈路，中心處理機采用分時或輪詢的方法為入網(wǎng)機器效勞，所有的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過中心處理機。由于所有節(jié)點的往外傳輸都必須經(jīng)過中央節(jié)點來處理，因此，對中央節(jié)點的要求比擬高。優(yōu)點是網(wǎng)絡構造簡單，易于維護，便于管理〔集中式〕；每臺入網(wǎng)機均需物理線路與處理機互連，線路利用率低；處理機負載重〔需處理所有的效勞〕，因為任何兩臺入網(wǎng)機之間交換信息，都必須通過中心處理機；入網(wǎng)主機故障不影響整個網(wǎng)絡的正常工作。對該網(wǎng)絡支持的設備生產(chǎn)廠商有較好的技術支持。局域網(wǎng)內(nèi)的所有工作節(jié)點通過雙絞線與交換機相連形成一個星型網(wǎng)絡。辦公電腦建議采用品牌的商用機，商用機運行比擬穩(wěn)定，而且比擬耐用，運算速度較快，較適于開發(fā)使用。拓撲設計原那么校園網(wǎng)絡系統(tǒng)的建立在實用的前提下，應當在投資保護及長遠性方面做適當考慮，在技術上、系統(tǒng)能力上要保持五年左右的先進性。并且從學校的利益出發(fā)，從技術上講應該采用標準、開放、可擴大的、能與其它廠商產(chǎn)品配套使用的設計。根據(jù)校園網(wǎng)的總體需求，結合對應用系統(tǒng)的考慮，本次網(wǎng)絡建立的設計目標是：高性能、高可靠性、高穩(wěn)定性、高平安性、易管理的萬兆骨干網(wǎng)絡平臺。我們遵循以下的原那么進展網(wǎng)絡設計：1.實用性和經(jīng)濟性網(wǎng)絡建立應始終貫徹面向應用，注重實效的方針，堅持實用、經(jīng)濟的原那么，建立的萬兆骨干網(wǎng)絡平臺，保護用戶的投資。2.先進性和成熟性網(wǎng)絡建立設計既要采用先進的概念、技術和方法，又要注意構造、設備、工具的相對成熟。不但能反映當今的先進水平，而且具有開展?jié)摿Γ鼙ＷC在未來假設干年內(nèi)占主導地位，保證貴校網(wǎng)絡建立的領先地位，采用萬兆以太網(wǎng)技術來構建網(wǎng)絡主干線路。3.可靠性和穩(wěn)定性在考慮技術先進性和開放性的同時，還應從系統(tǒng)構造、技術措施、設備性能、系統(tǒng)管理、廠商技術支持及保修能力等方面著手，確保系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，到達最大的平均無故障時間，4.平安性和保密性在網(wǎng)絡設計中，既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(tǒng)應分別針對不同的應用和不同的網(wǎng)絡通信環(huán)境，采取不同的措施，包括端口隔離、路由過濾、防DDoS拒絕效勞攻擊、防IP掃描、系統(tǒng)平安機制、多種數(shù)據(jù)訪問權限控制等，充分考慮Cisco公司平安性，針對的各種應用，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、802.1x認證機制、SSH加密連接等具體技術提升整個網(wǎng)絡的平安性。5.可擴展性和可管理性由于信息技術和人們對于新技術的需求開展都非常迅速，為了防止不必要的重復投資，我們必須選擇具有一定擴展能力的設備，能夠保證在網(wǎng)絡規(guī)模逐漸擴大的時候，不需要增加新的設備，而只需要增加一定數(shù)量的模塊就行。最好能夠做到在網(wǎng)絡技術進一步開展，現(xiàn)有模塊不支持新技術的情況下，只需要更換相應模塊，而不需要更換整個設備。為了適應網(wǎng)絡構造變化的要求，必須充分考慮以最簡便的方法、最低的投資，實現(xiàn)系統(tǒng)的擴展和維護。為了便于擴展，對于核心設備必須采用模塊化高密度端口的設備，便于將來升級和擴展。先進的設備必須配合先進的管理和維護方法，才能夠發(fā)揮最大的作用。全線采用基于SNMP標準的可網(wǎng)管產(chǎn)品，到達全程網(wǎng)管，降低了人力資源的費用，提高網(wǎng)絡的易用性、可管理性，同時又具有很好的可擴大性。校園網(wǎng)布局構造校園比擬大，建筑樓群多、布局比擬分散。因此在設計校園網(wǎng)主干構造時既要考慮到目前實際應用有所側重，又要兼顧未來的開展需求。主干網(wǎng)以中控室為中心，設幾個主干交換節(jié)點，辦公樓、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。根據(jù)學校的實際應用，配效勞器7臺，用途如下：①主效勞器2臺：裝有Solaris操作系統(tǒng)，負責整個校園網(wǎng)的管理，教育資源管理等。其中一臺效勞器裝有DNS效勞，負責整個校園網(wǎng)中各個域名的解析。另一臺效勞器裝有電子郵件系統(tǒng)，負責整個校園網(wǎng)中各個用戶的郵件管理。②WWW效勞器1臺：裝有Linux操作系統(tǒng)，負責遠程效勞管理及WEB站點的管理。WEB效勞器采用現(xiàn)在比擬流行的APACHE效勞器，用PHP語言進展開發(fā)，連接MYSQL數(shù)據(jù)庫，形成了完整的動態(tài)網(wǎng)站。③電子閱覽效勞器1臺：多媒體資料的閱覽、查詢及文件管理等；④教師備課效勞器1臺：教師備課、課件制作、資料查詢等文件管理以及Proxy效勞等。⑤光盤效勞器1臺：負責多媒體光盤及視頻點播效勞。⑥圖書管理效勞器1臺：負責圖書資料管理。整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的拓撲構造圖如下列圖所示。在后面將根據(jù)此圖分塊進展分析。中心班房?二J二?中心受掙機r>=黃想將企嘮國5c值批TLM/口 ->vi--..JLfE-m中心班房?二J二?中心受掙機r>=黃想將企嘮國5c值批TLM/口 ->vi--..JLfE-mK J；nt?n育卓：！川奇田工看m￡匕靠疆靠!120工部地工地也SW宿舍糅工愉&辦番舔工毋珞案駐僂|B3N模唱犬L：界導黑用畀器三、ip地址分配3.1ip地址的分配合理規(guī)劃的重要性IP地址的統(tǒng)一、合理規(guī)劃以及整個網(wǎng)絡向IPv6的演進是關系到整體分層網(wǎng)絡穩(wěn)定、快速收斂的關鍵，也是某職業(yè)技術學院校園網(wǎng)網(wǎng)絡設計中的重要一環(huán)。IP地址規(guī)劃的好壞，不僅影響到網(wǎng)絡路由協(xié)議算法的效率，更影響到網(wǎng)絡的性能和穩(wěn)定以及網(wǎng)絡的擴展和管理，也必將直接影響到相關新業(yè)務的開拓和網(wǎng)絡應用的進一步可持續(xù)性開展。3.1ip地址的分配原那么劃分時注意使用VLAN，充分節(jié)約IP地址，使路由交換機上能夠采用聚合進展路由的合并，減少路由表的大小。出口到互聯(lián)網(wǎng)可以采用NAT防火墻上做地址轉換實現(xiàn)。校區(qū)內(nèi)接入到同一會聚層交換機的區(qū)域建議采用連續(xù)IP地址段，以便做路由會聚。IP地址的分配原那么如下：〔1〕給三層交換機設備互連的點對點IP地址分配1個C類地址，提供足夠的擴展性〔2〕考慮到以后的網(wǎng)絡擴展規(guī)模，二層交換機設備的

管理IP地址分配1個C類IP地址；〔3〕可以考慮為學校校園網(wǎng)分配假設干個C類私有地址段。效勞器集群和辦公樓的IP獲取方式為手動分配，其他的均為通過DHCP獲取。上網(wǎng)方式均采用NAT方式。IP地址分配表網(wǎng)絡單元地址段地址范圍網(wǎng)關上網(wǎng)方式Ip獲取方式教學1號樓：共有28個信息點1號樓1層/281-14NATdhcp1號樓2層6/2817-307NATdhcp1號樓3層2/2833-463NATdhcp1號樓4層8/2849-629NATdhcp教學2號樓：共有28個信息點2號樓1層/281-14NATdhcp2號樓2層6/2817-307NATdhcp2號樓333-46192.168.1NATdhcp

層2/28.332號樓4層8/2849-629NATdhcp辦公樓共有60個信息點辦公樓1層/271-30NATdhcp辦公樓2層2/2833-622NATdhcp辦公樓3層8/2849-629NATdhcp辦公樓4層4/2865-9445NATdhcp圖書館共有25個信息點圖書館1層/291-6NATdhcp圖書館2層/289-22NATdhcp圖書館3層4/2825-385NATdhcp宿舍1號樓：34個信息點

宿舍樓1層/291-6NATdhcp宿舍樓2層/279-38NATdhcp宿舍樓3層04/2841-541NATdhcp宿舍樓3層6/2957-627NATdhcp宿舍2號樓：34個信息點宿舍樓1層/291-6NATdhcp宿舍樓2層/279-38NATdhcp宿舍樓3層04/2841-541NATdhcp宿舍樓4層6/2957-627NATdhcp宿舍3號樓：34個信息點宿舍樓1層/291-6NATdhcp

宿舍樓2層/279-38NATdhcp宿舍樓341-54192.168.5NATdhcp層04/28.41宿舍樓457-62192.168.5NATdhcp層6/29.57實驗樓共有25個信息點實驗樓11-6192.168.4NATdhcp層/29.1實驗樓29-22192.168.4NATdhcp層/28.9實驗樓325-38192.168.4NATdhcp層4/28.25四、設備選型和清單、校園網(wǎng)設備選型的原那么校園網(wǎng)設備簡單地把它總結為需要硬件設備和軟件設備，硬件設備包括交換機，路由器，網(wǎng)絡效勞器等。軟件設備包括專業(yè)網(wǎng)管軟件對于中小規(guī)模的網(wǎng)絡，設備選型時應遵循以下一些根本原那么：標準化原那么所選擇的設備必須基于國際標準或行業(yè)標準。因為只有基于標準的產(chǎn)品才有可能和其他廠商的產(chǎn)品互連互通（需要指出的是，并非只要基于標準的產(chǎn)品，彼此之間才能夠互連互通）。技術簡單性原那么對網(wǎng)絡需求必須十清楚確。對于普通用戶而言，在滿足需求的前提下，盡可能選擇簡單實用的技術和設備。否那么，今后的運行管理、故障診斷等，都需要請專業(yè)人員，開銷巨大，運行效果不見得好。環(huán)境適應性原那么不要輕信外國某些機構的評測報告，其中不乏商業(yè)因素。而且，即使是權威機構的評測報告，也只是在特定網(wǎng)絡環(huán)境下取得的結果，不能作為產(chǎn)品選型的全部依據(jù)?？晒芾硇栽敲磳τ诖笮途W(wǎng)絡而言，這一點是至關重要的，他不但關系到系統(tǒng)的性能指標，甚至關系到系統(tǒng)的可用性。主要考察網(wǎng)管系統(tǒng)對所選設備的監(jiān)管、配置能力，連同設備能夠提供的統(tǒng)計信息和故障檢測手段，如骨干交換機必須具備端口映像能力。這對于故障診斷，連同今后的網(wǎng)絡規(guī)劃具備特別重要的價值。容錯冗余性原那么除了在網(wǎng)絡設計時要考慮冗余，骨干設備的容錯冗余也是必須的。所謂容錯，就是設備的某一模塊出現(xiàn)故障時，是否會影響其他模塊，乃至其他設備的正常工作；是否支持熱插拔；是否支持備份設備的自動轉換等。所謂冗余，就是配置的設備，是否能夠安裝多個一樣功能的模塊，在工作正常的情況下實施負載分擔，當其中一個出現(xiàn)問題時自動轉換。滿足需求滿足需求不是指簡單地滿足用戶現(xiàn)有的需求，而應該綜合考慮用戶在將來的一段比擬長的時間內(nèi)的擴展性。大多數(shù)時候，單位投資都是分期進展的，但規(guī)劃必須盡可能一步到位；不能出現(xiàn)一期滿足需要，到了二期就不能再擴的情況，設備選型必須在最大程度上保護用戶的投資。實用設備選型也不能太超前，一定要經(jīng)濟實用。對于模塊化的網(wǎng)絡設備，要注意模塊的有效利用，同時建議要用的時候再購置模塊。、網(wǎng)絡三層構造設計校園網(wǎng)網(wǎng)絡整體分為三個層次：核心層、會聚層、接入層。為實現(xiàn)校區(qū)內(nèi)的高速互聯(lián)，核心層由1個核心節(jié)點組成，包括教學區(qū)區(qū)域、效勞器群；會聚層設在每棟樓上，每棟樓設置一個會聚節(jié)點，會聚層為高性能“小核心〃型交換機，根據(jù)各個樓的配線間的數(shù)量不同，可以分別采用1臺或是2臺會聚層交換機進展會聚，為了保證數(shù)據(jù)傳輸和交換的效率，現(xiàn)在各個樓內(nèi)設置三層樓內(nèi)會聚層，樓內(nèi)會聚層設備不但分擔了核心設備的局部壓力，同時提高了網(wǎng)絡的平安性；接入層為每個樓的接入交換機，是直接與用戶相連的設備。本實施方案從網(wǎng)絡運行的穩(wěn)定性、平安性及易于維護性出發(fā)進展設計，以滿足客戶需求。設備及線纜選型核心交換機設備選型通常將網(wǎng)絡主干局部稱為核心層，核心層的主要目的在于通過高

速轉發(fā)通信，提供油畫，可靠的骨干傳輸構造，因此核心層交換機應擁有更高的可靠性，性能和吞吐量。核心層交換機選擇華為QuidwayS9303交換機，核心層交換機位于教學樓中心機房，配置一臺。華為QuidwayS9303主要參數(shù)交換機類型路由交換機應用層級三層傳輸速率10Mbps/100Mbps/1000Mbps端口構造模塊化交換方式存儲-轉發(fā)MAC地址表16K模塊化插槽數(shù)3尺寸(mm)442*476*175重量(Kg)15價格￥10萬平安特性的華為QuidwayS9303交換機成為中小型網(wǎng)絡核心交換機的理想選擇。適用于為政府、學校、企業(yè)構建高速、平安、可靠的千兆網(wǎng)絡。會聚層設備選型通常將位于接入層和核心層之間的局部稱為分布層或會聚層，會聚層交換層是多臺接入層交換機的會聚點，它必須能夠處理來自接入層設備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路，因此會聚層交換機與接入層交換機比擬，需要更高的性能，更少的接口和更高的交換速率。會聚層交換機選擇華為CISCOWS-C2960G-48。整個校園共用4臺會聚層交換機，使用千兆光纖與核心交換機相連。CISCOWS-C2960G-48參數(shù)交換機類型智能交換機應用層級二層內(nèi)存64MB傳輸速率10Mbps/100Mbps/1000Mbps網(wǎng)絡標準IEEE802.3、IEEE802.3u、IEEE802.1x、IEEE802.1Q、IEEE802.1p、IEEE802.1D、IEEE802.IEEE802.1w、IEEE802.3ad、IEEE802.3z、IEEE802.3端口構造非模塊化端口數(shù)量44傳輸模式全雙工/半雙工自適應交換方式存儲-轉發(fā)MAC地址表8KCISCOWS-C2960G-48主要參數(shù)1s、

模塊化插槽數(shù)4 指示面板每端口狀態(tài):連接完整性、禁用、活動、速度、全雙工，系統(tǒng)狀態(tài):系統(tǒng)、RPS、鏈路狀態(tài)、鏈路雙工、鏈路速度 重量(Kg)5.4 價格￥2.2萬 |接入層設備選型通常將網(wǎng)絡中直接面向用戶連接或訪問網(wǎng)絡的局部稱為接入層，接入層目的是允許終端用戶連接到網(wǎng)絡，因此接入層交換機具有低本錢和高端口密度特性。接入層交換機選擇華為S1048和華為S1216。XX大學構建該校園網(wǎng)絡對接入層交換機的需求量。建筑物名稱接入層交換機圖書館用一臺48口交換機綜合樓用三臺24口、一臺48口交換機T型教室用一臺24口交換機教學樓用三臺24口交換機接入層交換H3CS1550〔48口〕參數(shù)H3cS1550主要參數(shù)交換機類型網(wǎng)管交換機 應用層級接入層傳輸速率10Mbps/100Mbps/1000Mbps 網(wǎng)絡標準IEEE802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3z、IEEE802.3ab、IEEE802.3x 端口數(shù)量50 接口介質10/100Base-TX:五類雙絞線，傳輸距離100m、1000Base-LX-SFP:9/125um單模光纖，傳輸距離10km、1000BASE-ZX-LR-SFP:9/125um單模光纖，傳輸距離40km、1000BASE—ZX—VR—SFP:9/125um單模光纖，傳輸距離70km、1000BASE-SX-SFP:50/125Nm多模光纖，傳輸距離550m傳輸模式全雙工/半雙工自適應 交換方式存儲-轉發(fā)MAC地址表8K 模塊化插槽數(shù)1 重量(Kg)<4 價格￥2800 |路由器CISCO7206VXR參數(shù)CISCO7206VXR根本參數(shù)路由器類型模塊化接入路由器 J端口構造模塊化網(wǎng)絡協(xié)議IEEE802.3,SDN;密標準AH(MD5),ESP(Null,DES,3DES,ARC4,proprietaryfastencoding,+MD5/HMAC,-MD5);PPP(PAP,CHAP,LCP,IPCP,MLPPP) 固定的廣域網(wǎng)接口可選廣域接口WIC卡 |

固定的局域網(wǎng)接口10/100Base-T/TX擴展模塊6處理器225、263或350MHz(MIPSRISC)內(nèi)存最大512MB重量22.7Kg價格￥3.5萬防火墻選型XX大學構建該校園網(wǎng)絡選用的防火墻是華為賽門鐵克USG3030(USG3030)華為賽門鐵克USG3030(USG3030)華為賽門鐵克USG3030(USG3030)主要參數(shù)類型企業(yè)級防火墻品牌華為賽門鐵克并發(fā)連接網(wǎng)絡端口3個GE光電互斥接口，1個Con網(wǎng)絡吞吐量1000平安過濾400Mbps用戶數(shù)限無用戶數(shù)限制其他性能高性能高可靠性,功能全面的VPN網(wǎng)關,優(yōu)異的DoS/DDoS攻擊防范能力,對多種協(xié)議流量控制,豐富的NAT業(yè)務能力,靈活便捷平安的維護管理,高速日志收集功能重量(Kg)6參考價格/商家報價￥3萬效勞器選型XX大學構建該校園網(wǎng)絡選用的效勞器如下電子郵件效勞器eWorld郵件效勞器M參數(shù)eWorld郵件效勞器參數(shù)設備類型郵件效勞器功能新一代全程效勞的高可用性硬件郵件效勞器；國內(nèi)首創(chuàng)“郵件中繼〃系統(tǒng)可保障郵件不喪失，國內(nèi)外收發(fā)郵件順暢;嵌入式linux架構,穩(wěn)定性極高;主要功能:郵件發(fā)送中繼、郵件承受中繼、垃圾郵件過濾、病毒過濾、郵件監(jiān)控、限制本地域、Webmail、網(wǎng)絡磁盤、防火墻等WAN連接10/100/1000Mbps*1(可擴展2個WAN) LAN連接10/100/1000Mbps*1 管理web遠程管理 平臺Linux等操作系統(tǒng) 接口RJ-45,RS232 價格￥5.7萬 |文件傳輸效勞器eWorld寬帶主機S20參數(shù)eWorld寬帶主機S20參數(shù)設備類型 功能效勞器

功能寬帶主機是國際先進、國內(nèi)首創(chuàng)的一體化信息化平臺，嵌入式linux構造、抗病毒、抗攻擊;主要功能：防火墻、VPN、上網(wǎng)行為管理、網(wǎng)站、郵件、郵件監(jiān)控、病毒垃圾郵件過濾、FTP、文件效勞器、帶寬管理、負載均衡等多種功能，企業(yè)信息化性價比極高整體解決方案價格￥2.86萬 |Web效勞器Web效勞器參數(shù)產(chǎn)品類型WEB效勞器 功能提供網(wǎng)上信息瀏覽效勞處理器Intel至強雙核心E3120 光驅Combo價格￥11800 |調制解調器ATRIEWireSpan300E(ATRIEWireSpan300E)ATRIEWireSpan300E(ATRIEWireSpan300E)主要參數(shù)設備類型SHDSL調制解調器 設備品牌ATRIE〔雅企〕 網(wǎng)絡端口RJ-45,RJ-11 支持操作Windows95/98/2000/ME/NT 價格￥1000 |線纜類安普超五類非屏蔽雙絞線/6-219507-4安普超五類非屏蔽雙絞線/6