校園網(wǎng)組網(wǎng)與寬帶接入Internet方案的設(shè)計

...wd......wd......wd...目錄一、實習題目1二、校園網(wǎng)建設(shè)目標1三、校園網(wǎng)可行性分析1四、校園網(wǎng)總體需求分析24.1校園網(wǎng)系統(tǒng)可擴展性分析34.2校園網(wǎng)系統(tǒng)可維護性分析34.3校園網(wǎng)設(shè)計方案說明34.3.1網(wǎng)絡(luò)中心方案說明34.3.2多媒體教室方案說明54.3.3辦公區(qū)方案說明54.3.4宿舍區(qū)方案說明6五、硬件配置和管理75.1集線器的配置和管理75.2路由器配置和管理75.3遠程訪問服務(wù)器配置和管理75.4UPS電源的配置7六、網(wǎng)絡(luò)軟件配置86.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議選擇86.2TCP/IP軟件的配置86.3過程訪問客戶軟件配置86.4其它網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置8七、設(shè)計方案總結(jié)8八、實習心得和體會9九、參考文獻10一、實習題目設(shè)計一個校園網(wǎng)的組網(wǎng)及寬帶接入Internet的方案。含此題目的可行性分析，需求分析，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，設(shè)備選型，系統(tǒng)配置等。二、校園網(wǎng)建設(shè)目標開展校園網(wǎng)應(yīng)有長遠的目標，力爭利用現(xiàn)有的計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，把校園建成現(xiàn)代化的校園網(wǎng)，實現(xiàn)與其它校園之間的計算機聯(lián)網(wǎng)和信息資源共享，建成教育科研信息根基，建成功能齊全的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。校園網(wǎng)工程實施后，將有助于學校實現(xiàn)日常管理和辦公自動化、計算機輔助教學、教學資源制作的自動化、圖書情報檢索服務(wù)、Internet服務(wù)等目標，到達教師備課、學生學習、教育教學管理的現(xiàn)代化，實現(xiàn)信息交流功能、教學服務(wù)功能、學生學習功能及學校管理功能。三、校園網(wǎng)可行性分析采用1GB光纖交換網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)校園所需信息互連，光纜連接、全校主要樓層。全面采用10/100/1000Nbps交換技術(shù)，將學校的各種PC機、服務(wù)器、終端設(shè)備和局域網(wǎng)連接起來，并寫Intranet和CERNET相連。構(gòu)建一個以計算機網(wǎng)絡(luò)為框架，以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、計算機多媒體輔助教學和教學管理辦公自化為平臺的校園網(wǎng)。系統(tǒng)的設(shè)計要保證技術(shù)先進、運行安全可靠，同時具有良好的開放性和可擴展性。校園網(wǎng)的主干網(wǎng)采用千兆位以太網(wǎng)技術(shù)，星型拓撲構(gòu)造。選用S4409MF作為主交換機，服務(wù)器組以1000Mbps光纖與主交換機直接相連，主交換機通過光纜和UTP連接各二級交換機。二級交換機以S4226MF和S4227MF為主，子網(wǎng)采用10Mbps的交換以太網(wǎng)和10/100Mbps的交換型快速以太網(wǎng)。當二級交換機端口不夠時，采用交換機或集線器〔Hub〕形成下一級子網(wǎng)。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通過路由器、防火墻、對外服務(wù)器與Internet建設(shè)連接。網(wǎng)內(nèi)用戶IP地址采用私用地址，建設(shè)DHCP服務(wù)器，提供內(nèi)部地址池。為每位教師、每間教室配備PIV以上計算機一臺，每臺計算機均有10M/100M網(wǎng)卡，保證每間辦公室每位教師有一個網(wǎng)絡(luò)接入點，這就為無本地處理能力的終端提供了入網(wǎng)的時機。網(wǎng)絡(luò)終端比較集中，利于布線。四、校園網(wǎng)總體需求分析〔1〕實現(xiàn)校園內(nèi)部資源共享學校領(lǐng)導(dǎo)和教師能通過及時、準確地查詢教學活動中的信息，掌握當前教學情況。并通過對信息的統(tǒng)計、匯總及分析，為教學、科研管理提供服務(wù)，為學校領(lǐng)導(dǎo)方案、組織、管理和決策提供詳實的信息資源服務(wù)和科學管理手段，能及時制定、修正教學工作方案?！?〕完備的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和資源庫

能夠支持大量的圖文聲像素材、多媒體課件片段，成百個教學光盤，總量達幾百兆以上數(shù)據(jù)文件的收集、管理、存儲的提取。檢索方便，容錯性強?！?〕以教學資源庫為核心的教學自學環(huán)境。為學校教師提供制作環(huán)境、備課工具、良好的教學演播環(huán)境以及教學評估機制。為學生提供自主學習、交互式協(xié)作學習、發(fā)現(xiàn)探究式學習的良好學習環(huán)境和提供自我評價機制。利用現(xiàn)代教育技術(shù)，提高學生的素質(zhì)，改革課堂教學模式?！?〕現(xiàn)代化管理方法和管理手段加強對學校的財、物的管理，提高辦公效率、降低成本消耗，逐步實現(xiàn)辦公自動化、網(wǎng)絡(luò)化?！?〕實現(xiàn)校園網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的連接建設(shè)學校主頁、教師主頁、學生個人主頁、電子郵箱、電子公告牌等信息發(fā)布窗口，發(fā)布有關(guān)教育教學信息，建設(shè)起學校、教師、家長、學生之間的信息交流平臺，并逐步開展建設(shè)成為一個面向全省、全國的教育教學信息網(wǎng)站?！?〕提供有關(guān)教育教學信息網(wǎng)站的連接，增強教學交流能力建設(shè)起各學校之間的教學信息資源庫的共享，使不同學校的學生可以實現(xiàn)網(wǎng)上聽課、輔導(dǎo)、交互協(xié)作式學習。以以下圖為校園網(wǎng)的整體構(gòu)造圖，如圖4-1所示。4-1校園網(wǎng)的整體構(gòu)造圖4.1校園網(wǎng)系統(tǒng)可擴展性分析系統(tǒng)應(yīng)以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)以開放性為根基,具有廣泛的適應(yīng)性和可擴大性,尤其作為一個骨干網(wǎng)的核心,下面的一些新的應(yīng)用將不斷增加,系統(tǒng)的容量也將隨之擴展,因此方案應(yīng)具有良好的可擴大性適應(yīng)系統(tǒng)不斷增長的需求〔如從主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型及模塊、插槽個數(shù)和網(wǎng)絡(luò)的整體構(gòu)架多種方面來考慮〕4.2校園網(wǎng)系統(tǒng)可維護性分析整個業(yè)務(wù)網(wǎng)必須具備良好的可管理性,網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)測、故障診斷、故障隔離、過濾設(shè)置等功能,以便于系統(tǒng)的管理和維護。同時應(yīng)盡可能選取集成度高、模塊化、可通用的產(chǎn)品,以便于管理和維護。4.3校園網(wǎng)設(shè)計方案說明4.3.1網(wǎng)絡(luò)中心方案說明網(wǎng)絡(luò)中心是校園網(wǎng)的信息資源中心和通信樞紐中心，其網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造的建構(gòu)直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全、可靠、高效的運行。網(wǎng)絡(luò)拓撲構(gòu)造要嚴格按照內(nèi)外網(wǎng)隔離的模式設(shè)計。非軍事區(qū)〔DMZ〕包括交換機、學校WWW服務(wù)器、E-Mail服務(wù)器、防火墻、路由器、Internet專線連接設(shè)施；內(nèi)網(wǎng)包括用戶管理和計費系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學平臺、網(wǎng)絡(luò)OA系統(tǒng)，核心交換機，遠程訪問服務(wù)器，防火墻和帶寬增益服務(wù)器等設(shè)施。整個網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計思路是采用千兆光纖骨干網(wǎng)，10/100M交換到桌面。對于整個網(wǎng)絡(luò)的Internet接入，采用專線方式能夠為內(nèi)部用戶上網(wǎng)提供穩(wěn)定的通道；采用R3202路由器接入廣域網(wǎng)，在R3202和廣域網(wǎng)間參加防火墻，有效的保證校園網(wǎng)的安全，抵御黑客的入侵。核心局部采用千兆以太網(wǎng)交換機S4409MF，通過劃分Vlan的方式將各個相對獨立的區(qū)域分割開來，有效降低播送風暴，如果條件允許可以同時采用第三層交換機S4326MF，解決Vlan間的相互通信。對于數(shù)據(jù)吞吐量非常大的節(jié)點，建議采用千兆光纖直接上聯(lián)到校園骨干網(wǎng)，以消除數(shù)據(jù)流的瓶頸。在交換機之間連接上可以適當考慮鏈路聚合技術(shù)，實現(xiàn)高效率的數(shù)據(jù)傳輸和便捷的管理。網(wǎng)絡(luò)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備清單：路由器：R3202；交換機：S4326MF、S4409MF網(wǎng)卡：N1830F、N1820PB網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖4-2所示。4-2網(wǎng)絡(luò)拓撲圖4.3.2多媒體教室方案說明多媒體教室需要在網(wǎng)絡(luò)平臺上實現(xiàn)以下功能：播送教學、語音教學、轉(zhuǎn)播教學、屏幕監(jiān)視、遙控輔導(dǎo)、師生對講、分組討論、電子考試、網(wǎng)絡(luò)影院等功能，每位學生機需要保證有獨立的1．2～1．5Mbps的帶寬，采用S4226MF千兆交換機上聯(lián)至校園骨干網(wǎng)。多媒體教室網(wǎng)絡(luò)設(shè)備清單：交換機：S4226MF、S4124B、S4116B網(wǎng)卡：N1830F、N1820PW網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如4-3所示。4-3網(wǎng)絡(luò)拓撲圖4.3.3辦公區(qū)方案說明辦公區(qū)是校園網(wǎng)中的一個重要組成局部，是利用計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多媒體教學，可以采用S4226MF千兆交換機上聯(lián)至校園骨干網(wǎng)。

辦公區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備清單：交換機：S4226MF、S4124B、S4116B網(wǎng)卡：N1830F、N1820PW網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖4-4所示。4-4網(wǎng)絡(luò)拓撲圖4.3.4宿舍區(qū)方案說明宿舍區(qū)子網(wǎng)的功能主要實現(xiàn)宿舍內(nèi)部連網(wǎng)，供教師和學生在宿舍內(nèi)直接瀏覽網(wǎng)頁。S4227MF用于和校園骨干網(wǎng)相連，S4124B、H1616B實現(xiàn)宿舍區(qū)內(nèi)部連網(wǎng)。宿舍區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備清單交換機：S4227MF、S4124B集線器：H1616B網(wǎng)卡：N1820PB網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如下：4-5網(wǎng)絡(luò)拓撲圖五、硬件配置和管理5.1集線器的配置和管理集線器適于連接局域網(wǎng)絡(luò)，是連接樓內(nèi)機器的主要設(shè)備。集線器按工作方式可分為共享型、交換型〔一般稱為交換機〕和智能型。新型的支持虛擬網(wǎng)的集線器是交換式集線器的一個趨勢。它支持不與物理連接相關(guān)的邏輯虛擬網(wǎng)，大大簡化了網(wǎng)絡(luò)配置，支持SNMP，管理方便，大都提供基于圖形界面的管理工具，根據(jù)功能可分為基于端口的交換和基于MAC地址的交換。有的VLAN集線器還具有簡單的路由功能，適于組建局域網(wǎng)甚至主干網(wǎng)。5.2路由器配置和管理路由器用在網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。它可以有效地隔離播送風暴并可以進展協(xié)議過渡。路由器可以用于主干連接，也可用于校園網(wǎng)絡(luò)和地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心的廣域連接。選擇路由器時應(yīng)注意它支持的網(wǎng)絡(luò)接口〔如FDDI、UTP、BNC、AUI等〕，以及端口數(shù)目和支持的協(xié)議類型。此外，某些路由器還提供了很好的協(xié)議控制、流量統(tǒng)計、帶寬分配等功能。路由器的配置可以從控制口通過終端方式進人。配置路由器前的主要工作是地址的劃分。5.3遠程訪問服務(wù)器配置和管理遠程訪問服務(wù)器支持遠程用戶撥號進入網(wǎng)絡(luò)。配置過程IP地址時，可以有采用靜態(tài)或動態(tài)配置。靜態(tài)配置在每一個端口配置一個固定的IP地址，是常用的方法。動態(tài)分配指每個端口IO地址在連接時是動態(tài)分配的。訪問服務(wù)器應(yīng)具有用戶身份校驗功能。5.4UPS電源的配置校園網(wǎng)絡(luò)主服務(wù)器〔如域名服務(wù)器、WWW服務(wù)器、電子郵件服務(wù)器等〕和其它主干網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備〔如路由器、集電器和訪問服務(wù)器〕處于邊疆運行狀態(tài)，因此需要后備時間較長的UPS保證供電。選擇UPS電源的容量和維持時間，需要根據(jù)所有設(shè)備用電情況確定，并留有一定的作地。六、網(wǎng)絡(luò)軟件配置6.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議選擇校園網(wǎng)絡(luò)由于需要和Internet連接，因此必須支持TCP/IP協(xié)議。假設(shè)存在NetWare服務(wù)器，那么需使用SPX/IPX協(xié)議。過程訪問服務(wù)器可以選擇SLIP或PPP。6.2TCP/IP軟件的配置TCP/IP軟件配置包括機器名稱、IP地址、域名和路由地址的配置。6.3過程訪問客戶軟件配置遠程訪問客戶軟件支持PPP和SLIP。遠程訪問客戶軟件配置中要涉及到串口和調(diào)制解調(diào)器的配置，如串口號、調(diào)制解調(diào)器指令、速率、撥號方式〔一般選擇自動撥號〕。根據(jù)訪問服務(wù)器支持SLIP或PPP選擇連接方式。6.4其它網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)包括域名、WWW、電子郵件和匿名FTP等。以電子郵件服務(wù)器的配置為例，它一般建設(shè)在UNIX系統(tǒng)下，需要適當修改郵件傳輸代理程序sendmail的配置文件sendmail.cf，包括配置域名、本機名和別名。七、設(shè)計方案總結(jié)本設(shè)計方案本著“實用、好用,滿足現(xiàn)在和可預(yù)見的未來需求〞的設(shè)計原那么，綜合校園網(wǎng)的穩(wěn)定性，可靠性，先進性等等的原那么設(shè)計的一款最經(jīng)濟適用的設(shè)計方案，本方案具有以下特點：高可靠性:在考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的根基上,整個業(yè)務(wù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的拓撲構(gòu)造盡量采用穩(wěn)定可靠的構(gòu)造形式,以保證整個網(wǎng)絡(luò)的高可靠性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須具備高可靠性特征。主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須具有熱插拔功能,可帶電修復(fù)故障而不影響網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總體工作,并支持電信級的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠性。先進性：采用先進成熟多層交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和方法，針對學校共享信息資源集中在網(wǎng)絡(luò)信息中心的特征，網(wǎng)絡(luò)核心層采用雙主節(jié)點、會聚層采用均衡負載、接入層采用高安全接入與靈活計費等策略設(shè)計，能支撐各種現(xiàn)在與未來一段時期的校園教學、科研、行政管理的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用?？尚行裕罕驹O(shè)計方案能夠充分考慮高校網(wǎng)絡(luò)教育的特點和應(yīng)用對象的技術(shù)、資源、管理等方面的約束。比方靜音設(shè)計，支持網(wǎng)絡(luò)用戶賬號、MAC地址與端口的捆綁實現(xiàn)高效的用戶控制能力，支持高密度端口的堆疊模式，支持通信負載均衡、帶寬聚合、鏈路冗余的雙星型構(gòu)造。靈活性：網(wǎng)絡(luò)核心層、會聚層采用模塊化交換機，按照需求靈活配置各種模塊，做到既滿足需求，由留有余地。整個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用三層構(gòu)造，使網(wǎng)絡(luò)具有較好的伸縮性、可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不同階段靈活配置和擴展，具有能不斷吸收新技術(shù)、新方法的功能。實用性：在接入交換機將用戶賬號、MAC地址與端口的捆綁實現(xiàn)高