宿舍局域網建設方案(以整棟樓設計).doc

設設 計計 要要 求求 考核目的 考核目的 通過課程設計 了解學生對本課程基礎知識的掌握情況 對知識的應用 能力 以及考核學生根據(jù)實際需要對網絡進行規(guī)劃設計的能力 考核項目要求 考核項目要求 計算機網絡 的主要內容是介紹計算機網絡的基本原理 常用 組網技術 網絡層次結構和各層協(xié)議 本次考核的具體要求如下 一 作業(yè)以報告形式遞交 遞交的內容必須包含 1 自選調查對象 例如學校 企業(yè) 2 根據(jù)選定的對象 有完整的客戶需求 自定義 3 根據(jù)需求制訂網絡綜合布線 4 要求有拓撲結構圖 5 要求有詳細的硬件設備 有經濟規(guī)劃 6 要求有相關的網絡管理方法 二 單獨完成作業(yè) 非小組合作 三 上交截至期限 4 月 29 日 四 不允許任何形式的抄襲 不接受任何理由的晚上交 逾期不交者零分處理 1 目錄目錄 第一章 緒論 3 3 第二章 需求分析 3 3 2 1 功能需求 3 2 2 性能需求 3 2 3 設備需求 4 2 4 價格估算 4 第三章 設計方案 4 3 1 確定網絡拓撲結構 4 3 2 外圍設備的選取 5 3 3 IP 地址的規(guī)劃 6 3 4 Internet 接入方式 6 3 5 網絡優(yōu)化分析 7 第四章 網絡的安全管理 7 4 1 硬件防火墻措施 7 4 2 軟件防火墻措施 7 4 3 漏洞掃描系統(tǒng) 8 4 4IP 盜用問題的解決 8 4 5 加強學生的法制教育和德育教育 8 第五章 設計總結 9 2 第一章 緒論 隨著我國教育信息化工程的深入及教育網絡基礎建設的全面實施 高校信息化 網絡化為學校的騰飛與發(fā)展創(chuàng)造了新的契機 高校學生宿舍網已成為高校信息化的下 一個建設重點 目前 高校學生宿舍網建設主要呈現(xiàn)出兩大特點 一方面 信息點多 網絡規(guī)模大 另一個方面 為了全面滿足廣大學生學習和生活需要 提供高質量的網 絡服務 并且避免濫用網絡帶來的危害 學生宿舍網絡建設提出了網絡穩(wěn)定高效 集 中管理 安全計費 靈活認證等要求 為了進一步推動大學信息化的建設 擴大校園 網的覆蓋面 改善番禺職業(yè)技術學院學生學習條件 為學生創(chuàng)造一個更為便利的學習 環(huán)境 在已有校園網建設的基礎上 對新布線的學生宿舍網及未來即將布線的宿舍網建 設進行提出并討論建設解決方案 最終全線采用了銳捷網絡提供的 SAM 解決方案及其 網絡設備 全方位實施安全認證和計費設計 全局的角度實施網絡管理監(jiān)控 全網流 應用支撐 第二章 需求分析 2 1 功能需求 功能劃分和描述 數(shù)據(jù)通信 數(shù)據(jù)通信即實現(xiàn)計算機與終 計算機與計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸 是計算機網絡 的最基本的功能 也是實現(xiàn)其他功能的基礎 如電子郵件 傳真 遠程數(shù)據(jù)交換等 資源共享 實現(xiàn)計算機網絡的主要目的是共享資源 一般情況下 網絡中可共享的資源有 硬件資源 軟件資源 軟件資源和數(shù)據(jù)資源 其中共享數(shù)據(jù)資源最為重要 遠程傳輸 計算機已經有科學計算項數(shù)據(jù)處理方面發(fā)展 由單機向網絡方面發(fā)展 且發(fā)展 的速度很快 分布在很遠的用戶可以互相傳輸數(shù)據(jù)信息 互相交流 協(xié)同工作 2 2 性能需求 實現(xiàn)學生宿舍園區(qū)學生對Internet的高速 安全訪問以及宿舍間信息的高度共享 傳遞 通過數(shù)據(jù)鏈路冗余備份技術實現(xiàn)網絡的穩(wěn)定可靠性 如下圖 1 1 我們可以看出 當代大學生最主要的一些用網環(huán)境 3 1 1 需求 要能達到低負載 高帶寬 最簡單 最有效要求 需求 核心設備支持T級以上的背板設計 硬件實現(xiàn)ACL QOS 組播等功能 需求 不以犧牲網絡性能為代價 實現(xiàn)病毒和攻擊的防護 用戶接入控制 路由協(xié) 議安全 需求 確保物理層 鏈路層 網絡層穩(wěn)定 可靠 需求 由于宿舍區(qū)學生人數(shù)眾多 根據(jù)圖表可以看出應用主要是迅雷和http網頁瀏 覽 網絡需要提供足夠的帶寬 2 3 設備需求 交換機 路由器 10 Mbps非屏蔽雙絞線 RJ 45 的水晶頭 走線盒等 2 4 價格估算 交換機的價格 TP LINK TL SG1024T 940 元 路由器的價格 TP Link R406 90 元 10 Mbps非屏蔽雙絞線的價格 D Link DE 220PT 1 5 元 米 RJ 45 的水晶頭 的價格 TCL RJ45 水晶頭水晶頭 1 元 個 硬件防火墻 思科 ASA5505 UL BUN K9 4800 元 元 總價一共 7 層樓 每樓 20 個宿舍 2 萬元左右 第三章設計方案 3 1 確定網絡拓撲結構 宿舍局域望網要求容易實現(xiàn) 每臺計算機相互獨立 不會因為一臺計算機出現(xiàn)鼓障而 影響其他計算機 還要求擴充容易 可以很容易增加或減少局域網中計算機的臺數(shù) 星型拓撲結構在宿舍局域網中最容易實現(xiàn) 它采用雙絞線作為網絡傳輸介質 這種傳 輸介質相對來說比較便宜 如目前正品五類雙絞線每米也僅 1 5 元左右 而同軸電纜 最便宜也要 2 00 元左右一米 星型拓撲結構節(jié)點擴展 移動方便 節(jié)點擴展時只需 4 從集線器或交換機等集中設備中拉一條線就行 而且星型拓撲結構維護容易 只需直 接把出現(xiàn)故障的拆除即可 不會影響其它節(jié)點 另外 星型網絡比其它網絡的網速要 快的得多 如圖 1 2 為宿舍內部拓撲圖 圖 1 3 為宿舍樓拓撲結構 1 2 5 1 3 3 2 外圍設備的選取 宿舍局域望網由于計算機較少 通信量較小 而且對網絡傳輸速率沒有較高要求 所 以中心節(jié)點可選用一臺 5 口或 8 口的 10 100Mb s自適應的集線器 對于小型局域望網 同等速率下使用交換機與使用集線器沒有什么差別 但交換機卻比集線器貴 所以我 們選擇集線器作為集線設備 其它計算機都連接在該接點上 如果要實現(xiàn)多個宿舍網 絡之間的互連 最好選擇帶集聯(lián)口的集線器 考慮到網絡的穩(wěn)定和網絡的升級 選用 100Mb s的網卡 選用超五類雙絞線作為傳輸介質 可以方便以后的擴展 而且它抗干 擾能力強 3 3 IP地址規(guī)劃 在網絡規(guī)劃中 IP 地址方案的設計至關重要 好的 IP 地址方案不僅可以減少網絡 負荷 還能為以后的網絡擴張打下良好的基礎 一個 IP 地址只能被一個網絡設備使用 當一個網絡設備可以同時使用多個 IP 地址 基于 DHCP 的動態(tài)分配方式 DHCP 動態(tài)主機配置協(xié)議 是一種簡化局域網內部主 機 IP 配置管理的 TCP IP 標準 由于 IP 地址是動態(tài)的 因此可以充分利用 IP 地址 具體實現(xiàn)方法如下 6 1 在局域網中確定一臺主機作為 DHCP 服務器 并安裝相關操作系統(tǒng) 2 安裝 DHCP 服務器 3 添加 DHCP 服務器 目的是讓客戶機在登錄到網絡時能獲得 IP 地址租約和相關 選項的設置參數(shù) 在 DHCP 管理器上會出現(xiàn) DHCP 服務器的名稱 4 定義 DHCP 作用域 DHCP 才會生效 5 在客戶端進行設置 動態(tài)分配方式 較適合于局域網中客戶機多 使用流動性較大的網絡 具有配置安 全可靠 能有效避免地址沖突和手動配置容易出錯的弊病 可以大大降低配置或 者重新配置局域網內計算機 IP 地址的時間 可以通過 DHCP 選項指派地址租約是提 供其他配置制的各項功能和范圍 但其不足之處也是顯而易見的 由于 DHCP 服務 器與客戶機之間的聯(lián)系是以廣播形式進行的 若局域網中劃分多個 VLAN 就要設置 多臺 DHCP 服務器 或采用三層交換機 對網內客戶機的必要監(jiān)控不方便 特別是 網絡受到欺騙之類攻擊時 不易快速定位攻擊源 3 4 Internet 接入方式 局域網接入 Internet 的方式有多種 對于大 中型局域網來說 通常使用交換機 路由器 或專線連接 Internet 對于小型局域網 家庭用戶來說 通常使用 ADSL ISDN 或撥號連接 Internet 針對宿舍樓局域網的組建 我們綜合考慮方便 成本低等各方面的條件 我們采 用將路由器接到校園網上接入 Internet 的方式組建局域網 將一個網線一頭插入校園網接口 另一頭插路由器 不是路由器上的 WAN 接口 而是其他接局域網的接口 剩下的就是將電腦接入其他的接口了 WAN 接口是空閑的 簡單的說就是將校園網接入口也當做路由器上的一個客戶端 路由器無須撥號 3 5 網絡優(yōu)化分析 1 網絡核心冗余 核心到匯聚雙鏈路備份 2 核心交換機選擇RG S6800E 可以實現(xiàn)需求 3 要求各層設備能夠有防病毒功能 項目只能夠所選設備可通過配置防止病毒泛濫 4 核心交換機具有SPOH功能 保證在實現(xiàn)反病毒攻擊的情況下 核心交換機性能不 受影響 接入層采用安全智能接入層交換機RG S2100 系列 7 5 鏈路設備選擇萬兆光纖到核心層 千兆光纖到匯聚層 第四章 網絡的安全管理 4 1硬件防火墻措施 防火墻是一種網絡安全保障手段 是網絡通信時執(zhí)行的一種訪問控制尺度 其主 要目標就 是通過控制入 出一個網絡的權限 并迫使所有的連接都經過這樣的檢查 防 止一個需要保護的網絡遭外界因素的干擾和破壞 在邏輯上 防火墻是一個分離器 一個限制器 也是一個分析器 有效地監(jiān)視了內部網絡和 Internet 之間地任何活動 保證了內部網絡地安全 在物理實現(xiàn)上 防火墻是位于網絡特殊位置地以組硬件設 備 路由器 計算機或其他特制地硬件設備 防火墻可以是獨立地系統(tǒng) 也可以 在一個進行網絡互連地路由器上實現(xiàn)防火墻 用防火墻來實現(xiàn)網絡安全必須考慮防 火墻的網絡拓撲結構 1 屏蔽路由器 又稱包過濾防火墻 2 雙穴主機 雙穴主機是包過濾網關的一種替代 3 主機過濾結構 這種結構實際上是包過濾和代理的結合 4 屏蔽子網結構 這種防火墻是雙穴主機和被屏蔽主機的變形 4 2軟件防火墻措施 安裝網絡版殺毒軟件 為加強學生公寓的計算機的防毒工作 應購買正版的殺毒軟件企業(yè)版如瑞星等 各主要服務器都安裝該殺毒軟件 各服務器定期自動更新病毒庫 對于安裝其它殺毒 軟件的用戶 我們要求他們定期更新殺毒軟件 在病毒高發(fā)期 我們及時發(fā)出通告 提醒大家更新殺毒軟件 4 3 漏洞掃描系統(tǒng) 漏洞掃描系統(tǒng) 解決網絡層安全問題 首先要清楚網絡中存在哪些安全隱患 脆 弱點 面對大型網絡的復雜性和不斷變化的情況 僅僅依靠一個人的技術和經驗尋找 安全漏洞 做出評估 顯然是不現(xiàn)實的 解決的方案是 尋找一種能查找網絡安全漏 洞 評估并提出修改建議的網絡安全掃描工具 利用優(yōu)化系統(tǒng)配置和打補丁等各種方 式最大可能地彌補最新的安全漏洞和消除安全隱 患 在要求安全程度不高的情況下 可以利用各種黑客工具 對網絡模擬攻擊從而暴露出網絡的漏洞 4 4 IP 盜用問題的解決 在路由器上捆綁 IP 和 MAC 地址 當某個 IP 通過路由器訪問 Internet 時 路由 8 器要檢查發(fā)出這個 IP 廣播包的工作站的 MAC 是否與路由器上的 MAC 地址表相符 如 果相符就放行 否則不允許通過路由器 同時給發(fā)出這個 IP 廣播包的工作站返回一個 警告信息 4 5 加強學生的法制教育和德育教育 學生機房管理時感慨地說 學生的破壞能力是無窮無盡的 我覺得這句話應該 改成 學生的創(chuàng)新能力是無窮無盡的 問題關鍵在于我們如何去正確引導他們 作為 一名大學生應該加強我們的法制教育和德育教育 了解我國在計算機應用方面的相應 法規(guī) 做一個遵紀守法的好青年 第五章 設計總結 通過一學期的 計算機網絡 的學習 我掌握了很多關于計算機網絡的知識 這 次的設計實驗是對我們這一學期設計的一個總結 通過這次局域網的設計 加強對局 域網和布線課程知識的融會貫通與整體把握 在設計過程中遇到了各種問題也通過網 絡得到了解決 每個行業(yè)都有規(guī)范 在設計過程中都要考慮好 包括如何減少難度 如何增強綜 合布線系統(tǒng)的穩(wěn)定性 如何保證網絡的安全性 因此 在設計過程中最早相關規(guī)定和 實施辦法進行設計是必要的 這次在設計過程中又重新復習了一下關于網絡的相關知識 不足之處還請老師指點 第 5 章 設計總結 局域網作為一個大中型網絡的組