计算机网络课程设计XX大学校园网网络设计方案.doc

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1、XX 大学校园网大学校园网 网络设计方案网络设计方案 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2011 年 12 月 目目 录录 第第 1 1 章章 需求分析需求分析.1 1.11.1 学校概述学校概述 1 1.21.2 校园网基本需求校园网基本需求 1 第第 2 2 章章 XXXX 高中网络解决方案描述高中网络解决方案描述.2 2.12.1 网络建设目标网络建设目标 2 2.22.2 校园网络系统设计原则校园网络系统设计原则 2 2.32.3 总体网络拓扑设计总体网络拓扑设计 3 第第 3 3 章章 网络流量分析网络流量分析.4 3.13.1 设计方案设计方案 4 3.23.2 网络系统

2、设计综述网络系统设计综述 4 第第 4 4 章章 IPIP 地址与地址与 VLANVLAN 划分划分 IPIP 地址划分原则地址划分原则.5 4.14.1 IPIP 地址划分地址划分 5 4.2VLAN4.2VLAN 划分原则划分原则 5 第第 5 5 章章 网络全局设置网络全局设置.7 5.15.1 设备命名表设备命名表 7 5.25.2 链路类型表链路类型表 7 5.35.3 网管系统网管系统 8 5.45.4 中心交换机中心交换机 8 第第 6 6 章章 课程设计总结课程设计总结.11 6.16.1 本设计的主要优点本设计的主要优点 11 6.26.2 存在的问题及改进方法存在的问题及改

3、进方法 11 参考文献参考文献.12 附附 录录.13 第第 1 1 章章 需求分析需求分析 1.11.1 学校概述学校概述 XX 中学是一所极具现代意识、以现代化教学为特色的公办高校。为了推 进教育学信息化和现代化，学校计划在校内建立校园内部网并通过千兆位链路 连接与国际互联网相连。 根据学校的要求，我们按照“统一规划、讲究实效、安全可靠”的原则， 进行某高校园网综合系统设计，以满足校园内计算机网络系统的需要。对于某 高校来说，由于将有越来越多的资料信息和管理平台放到校园网上，越来越多 的用户使用校园网，校园网的可扩展性和可靠性成为选择合作伙伴的重要标准。 通过专场技术交流会、项目设计和方案

4、论证等形式，为 XX 中学提供了良好的 服务。 校园网发挥的作用为全校教师、科研人员、管理人员、学生提供一个先进 的计算机网络环境， 并将计算机引入教学、科研、管理和学习等各个领域；改 善学校教学科研、管理和学习环境，提高其水平；熟悉现代化的工作环境和掌 握先进的教学、科研、管理和学习手段，有利于培养面向世界、面向未来的高 层次人才。刘镇中学着重进行了校园网的接入，并与电化教室相结合，配合多 媒体设备，使该校的信息化建设跨上了一个新台阶。 1.21.2 校园网基本需求校园网基本需求 信息化建设目标的建设不但应考虑现有的硬件、软件，同时还应考虑学校 教师的信息化教育能力；不但网络要建起来，软件也

5、要贴近应用，同时还应加 强教师培训，才能逐步实现教育由应试教育转向素质教育转化。 项目总体目标是：建立物理上覆盖学校教学楼与办公楼的千兆主干校园网，百 兆交换到桌面，使学校所有部门的网络和计算机都能够方便地连接到网络；配 置必要的计算机网络设备、布线设备和辅料，为学校的教学、管理和研究提供 服务。 第第 2 2 章章 XXXX 中学网络解决方案描述中学网络解决方案描述 2.12.1 网络建设目标网络建设目标 校园网的设计目标是建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算 机校园文化为核心，以现代网络技术为依托，技术先进、扩展性强、覆盖全校 主要楼宇的校园主干网络，推动整个校园的数字化、信息化

6、建设。 2.22.2 校园网络系统设计原则校园网络系统设计原则 为实现校园网络高质、高效互联的目标要求，在网络设计构建中，应始终 坚持以下建网原则： 实用性：实用性：充分集成和发挥现有计算机和网络设备的功能作用，保证系统和软 件功能完善、界面友好、兼容性强。 先进性：先进性：校园网建设要具有超前意识，具有先进的设计思想、网络结构和开 发工具，适合未来发展, 做到一次规划长期受益。 灵活性：灵活性：采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活,满足逐步到位 的建网原则，使网络具有强大的可增长性。 开放性：开放性：在整个系统的设计中采用的规范和标准与厂商无关，具有较强的兼 容性，便于与外界异种机

7、平滑互联。 扩充性：扩充性：网络规划设计既满足现行的应用, 在配置上又有预留,满足因技术发 展需要而实现低成本扩展和升级的需求。 安全性：安全性：应提供多层次安全控制手段，建立完善的安全管理体系，防止数据 受到攻击和破坏，有可靠的防病毒措施。 稳定性：系稳定性：系统设计除采用信誉好、质量高的设备外，还采用一系列容错、冗 余技术，提高整个系统运行的稳定性。 兼容性和经济性兼容性和经济性可靠性：对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进 行统一规划和分析，确保系统运行可靠。 经济性：经济性：所建设的网络系统经济适用，投资合理，有良好的性能能价格比。 2.32.3 总体网络拓扑设计总体网络拓扑设计 （

8、拓扑图中采用图标皆为锐捷图案，但其型号具体见各部分建设的说明中） 方案说明：一个学校内用户众多，对信息的安全有一定的要求，各楼层的分布 情况如下： （1）图书馆 对图书馆内各类图书进行管理，对图书资料进行处理。建立电子阅览室 为学生更快更好的查阅各类图书。主要以文件传输、视频传输为主。 （2）实验室和办公楼 主要以校领导、财务、人事为主要用户。主要是网络中心、计算机机房、 网络实验室为主。网络中心负责网络维护，管理，中心内设有网站、电子邮箱、 精品课程、FTP 资源、办公系统以及视频点播等服务器。 （3）教学楼 主要是多媒体教室，各二级学院办公室 第第 3 3 章章 网络流量分析网络流量分析

9、3.13.1 设计方案设计方案 网络中心建设在综合楼 3 层，教学楼设置分管点。 建设高速、稳定和安全的网络环境。采用主流的以太网技术核心，交换 机可带千兆三层交换模块，二级交换机采用带扩充槽的快速以太网交换机，可 实现三层交换、百兆主干（可升级到千兆） 、百兆交换到桌面。 教学楼与综合楼采用 Trunk 技术做链路聚合，可达到 200Mb/s 的带宽， 实现了较高的性价比。 可根据学校的应用类型，例如办公、多媒体课室、课室、网络中心等功 能划分子网。 3.23.2 网络系统设计综述网络系统设计综述 (1)Internet 连接 根据需求，通过使用两个用于光端设备的 BNC 端口到以太端口的转

10、换器连 接上 2Mb/s 的 SDH，从而使校总部与分部连接起来。如图： 100Mb/s 光纤 G .370 接口 2Mb/s 线， V3. 连接到校总部示意图 (2) 校园网主干 主干为千兆主干，设备为 CISCO 的 3 层交换机，型号为 CISCO2948G- L3。考虑到以后多媒体数据流在网上的应用于及主干的冗余，因此在主干上采 用千兆链路（100Mb/s Trunk） ，既可扩大主干带宽（200Mb/s 或全双工 400Mb/s）,又可以起到主干冗余作用及均衡负载。 主干采用超 5 类非屏蔽双绞线（UTP）布线，能承载千兆带宽，可以保证 交换机 路由器 PCPC E1 转换器 服务器

11、 电信运营商 E1 转换器 路由器服务器 交换机 PCPC 以后网络的扩容与提升。 主干所有链路屏蔽层全部接到信号地（主机房地网） ，防止静电和电磁干 扰，地保证数据链路的可靠性。 第第 4 4 章章 IPIP 地址与地址与 VLANVLAN 划分划分 IPIP 地址划分原则地址划分原则 4.14.1 IPIP 地址划分地址划分 校园网总接入点数为 1467 个，学生宿舍与教师宿舍共 670 个接入点采用 DHC 服务器动态分配 IP 地址的方式，所以须静态分配 IP 地址接点数为 797 个， 使用一组私有 B 类地址 172.16.1.0-172.16.10.0。 结构化 IP 地址分配是

12、具有可读性，可管理性。在结构化地址划分的基础上 应该为经后网络的扩展提供预留地址空间。192.168.1.0 图书馆网络中心， 192.168.2.0192.168.3.0 主教学楼具体 IP 地址划分如下： (1)全局 IP 地址划分 地点所需地址数范围掩码 图书馆网络中心224172.16.1.0-172.16.1.255/24 实验楼472172.16.2.0-172.16.4.255/24 办公楼50172.16.4.0-172.16.4.255/24 预留空间255172.16.5.0-172.16.5.255/24 宿舍楼470172.16.6.0-172.16.7.255/24

13、中心机房255172.16.9.0-172.16.9.255/24 4.2VLAN4.2VLAN 划分原则划分原则 VLAN 可以使我们不管用户在网络中的具体物理位置，把它们分组到同一个 广播域。通过控制广播传播，在交换网络上创建 VLAN 可改进交换网络执行性能 和安全性。则在一个交换网络上如果一部分主机不希望别的主机访问则可以将 它们划入不同的 VLAN 中，同时也能减少因广播带性能下降。 (1)图书馆网络中心 VLAN 划分: VLANVLAN 号号VLANVLAN 名称名称范围范围端口端口IPIP 地地址地地址 100 FWQFWQ 内部服务器4507.2/0-4 101YLS电子阅览

14、室4507.2/5 102TSK图书库系统4507.2/6 (2)楼 VLAN 划分: VLANVLAN 号号VLANVLAN 名称名称范围范围端口端口IPIP 地地址地地址 103JF计算机机房3550.0/0-8 104JS教室3550.0/9-12 105DMTJS多媒体教室3550.0/13-15 106BGS办公室3550.1/0-11 (3)其它 VLAN 划分:大致同主教学楼(略) 第第 5 5 章章 网络全局设置网络全局设置 5.15.1 设备命名表设备命名表 地点地点型号型号命名命名说明说明 图书馆CISCO WS4507TSGHXS核心交换机 图书馆CISCO PIX 51

15、5ETSGFHQ-F防火墙 图书馆Cisco 2603TSGRCJS-R远程接入路由器 图书馆D_Link DES-1024R+TSGYLSS-1.4电子阅览室 1-4 图书馆D_Link DES-1024R+TSGL-S图书馆理系统 主教学楼 WS-C3550-24-FX-SMIWS-C3550-24-FX-SMI ZJSLS主教学楼总交换机 机房D_Link DES-1024R+ZJSLJFS1.8机房交换机 1-8 楼层D_Link DES-1024R+ZJSLLCS1.4楼层交换机 1-4 多媒体教室D_Link DES-1024R+ZJSLDMTJSS多媒体教室 美术楼WS-C355

16、0-24-EMIMSLS美术楼总交换机 楼层D_Link DES-1024R+MSLLCS1.3楼层交换机 1-3 多媒体教室D_Link DES-1024R+MSLDMTJSS多媒体教室 行政楼WS-C3550-24-EMIXZLS行政楼交换机 食堂D_Link DES-1024R+XZLSTS食堂 学生宿舍WS-C3550-24-FX-SMIXSQSS1.2学生宿舍总交换机 12 楼层D_Link DES-1024R+XSQSLCS1.24楼层交换机 124 教师宿舍WS-C3550-24-EMIJSSSS教师宿舍总交换机 楼层D_Link DES-1024R+JSSSLCS110楼层交换

17、机 110 5.25.2 链路类型表链路类型表 设备设备接口接口链路类型链路类型 TSGHXS/ TSGFHQ-F二层，100M 双绞线 TSGHXS/ TSGRCJS-R三层，100M 双绞线 TSGHXS/ TSGYLSS-1.4二层，1000M 光纤 TSGHXS/ ZJSLS三层，1000M 光纤 TSGHXS/MSLS三层，1000M 光纤 TSGHXS/XZLS三层，1000M 光纤 TSGHXS/XSQSS1.2三层，1000M 光纤 TSGHXS/SSSS三层，1000M 光纤 其它二层，100M 双绞线，中继线 （1）VTP设置，STP设置 TSGHXS(server)(ST

18、P根网桥),ZJSLS VTP(server) (STP根网桥), MSLS(server) (STP根网桥), XZLS(server) (STP根网桥), XSQSS1(server) (STP根网桥), XSQSS2(server) (STP根网桥), SSSS(server) (STP根网桥). （2）网管系统设计原则 网管系统设计应遵循如下原则： * 网管平台是一个支持SNMP的标准平台。 * 网管平台有能力管理足够的站点。 * 网管平台能及时准确地图示网络拓扑。 * 网管平台能提供必要的流量分析手段。 * 网管平台能对各种参数设置告警阈值，对异常告警并作记录。 * 网管平台能提供安

19、全管理机制。 * 网管平台能提供适当的用户编程接口。 * 网管平台能与足够多的网管应用软件相配合。 * 网管工作站要有足够的处理能力和足够的内存。 5.35.3 网管系统网管系统 Cisco CWPC3.0 CWPC3.0是Cisco公司网络系统管理的基于PC的解决方案。可以管理整个网 络系统。它包括Configuration Builder、show Commands、Health Monitor和 CiscoView等应用程序。 Configuration Builder可以使用最常用的Cisco IOS功能配置Cisco路由器； Show Commands能快速显示有关Cisco路由选择

20、设备的系统和协议的详细信 息; Health Monitor是一个动态的错误和性能管理工具，使用SNMP监视和控 设备； CiscoView提供设备前后面板的物理视图，并通过状态栏的信息反馈和端口 颜色的变化显示实时状态。 5.45.4 中心交换机中心交换机 Catalyst 2948G-L3 交换机是为 IP 协议、互联网包交换协议 IPX 和 IP 组播提 供线速交换的固定配置第三层 L3 以太网交换机交换机。这种新的 Catalyst 交 换机为拥有适当端口密度的中型园区主干网提供所需的高度性能。它非常适合 集合多个配线间或工作组交换机（例如 Catalyst 2900 、Catalys

21、t 1900 、Catalyst 3500、Catalyst4000 或 Catalyst 5000 交换机）的多协议流量） 。 Catalyst 2948G-L3 交换机不仅为 IP、IPX 及 IP 组播提供无阻塞路由和交换， 同时也为不可路由的协议提供线速第二层交换，例如 NetBIOS 和 DECnet 局域 传输（LAT） 。这种功能允许网络管理员通过 Catalyst 2948G-L3，扩展它们的 多协议主干网，而无须像仅采用 IP 交换机那样，通常需要建立并行网络。 其特性有； 48 个专用 10/100Mb/s 以太网端口，以及两个支持千兆位接口转换器（CBIC） 的 1000

22、Base-X 千兆位以太网端口，所有端口都拥有第三层交换功能。 高性能：超过 IP、IPX 交换机及 IP 组播的 10Mb/s 第三层交换和路由。 24Gb/s 无阻塞交换矩阵。 带有 CISCO IOS 系统软件的高性能 CPU。 服务质量（QoS）：带有加权轮询（WRR）调度的多个阵列。 基于标准 CISCO WORKS2000 应用程序的全面管理工具。 可选的冗余外部电源。 线速第三层交换机。 (1) CISCO Catalyst 2950 系列工作组交换机 Catalyst 2950 系列交换机属于快速以太网桌面交换机 CISCO Catalyst 2900 系列，可以为局域网（LA

23、N）提供极佳的性能和功能。 些独立的、10/100Mb/s 自适应交换机能够提供增强的服务质量（QoS）和组播管理特性，所有的这些都 由易用、基于 Web 的 CISCO 集群管理套件（CMS）和集成 CISCO IOS 软件来进行 管理。带有 10/100/1000Mbase-T 上行链路的 CISCO Catalyst 2950 千兆位铜 线，可为中等规模的公司和企业分支机构办公室提供理想的解决方案，以使他 们能够利用现有的 5 类铜线从快速以太网升级到更高性能的千兆位以太网主干。 Catalyst 2900 系列常见的产品包括：12 个 10/100M 端口独立式，24 个 10/100

24、 端口独立式，24 个 10/100M 端口加 2 个 100Base-FX 端口，12 个端口加 2 个 GBIC 端口，24 个 10/100 端口加 2 个 10/100/1000Base-T 端口。 主要特性包括： 线速第二层交换功能。 带 GBIC 口的 2950 系列可以通过在 GBIC GigaStack 模块堆叠，每交换机组最 多可堆叠 16 台。 支持 802.1p。 支持 802.1Q VLAN、ISL VLAN。 支持 EtherChannel（链路会聚）. 支持 802.1P STP 协议。 支持 SNMP、Telnet、RMON、Web 等方式进行网管。 1.2 Mb

25、/s 转换器 SMART BX06 E1 转 V.35 接口 SMART BX06 是一种高性能、低价位 2Mb/s 转换器，通过 G.730 2Mb/s 网 或 DD 专用网实现两个以太网的连接。 主要技术指标如下： E1 接口，符合 ITU-T G.730 相关建议。 接口速率：2048Kb/s+/-50ppm。 传输码型：HDB3。 线路时钟：内时钟/恢复时钟可选。 V.35 同步数据接口。 符合 ITU-T V.35 的相关建议 以太网接口具有以下特性： 符合 IEEE802.3/10Base-T 标准。 网口类型：10Base-T（UTP） 。 最大过滤及转发速率；15000pps。

26、 帧缓冲器：256 帧。 吞吐时延：1 帧。 (2) CISCO 2500 系列路由器 Cisco 2500系列路由器是固定接口的多协议路由器，它采用了可重写 Flash Memory技术来简化软件维护，支持Cisco IOS的全部功能组，根据特定 的协议环境可从几个不同的功能组中选择其一，规格如下： * Single LAN Routers Model 2501-1 Ethernet，2 Serial， 1 Console，1 Anxilary *Router/HUB Combinations Model 2505-1Ethernet,2 Serial, 8 hub Ports Model

27、2507-1 Ethernet, 2 Serial,16 hub Ports * Access Servers Model 2509-1 Ethernet,2 Serial 16Async Ports Model2511 -Ethernet, 2 Serial 16 Async Ports * Dual LAN Routers Model25031Ethernet, 2 serial,1 ISDN BRI Model25l3-1Ethernet, l Token Ring, 2 Serial Model2514-Ethernet,2 Serial * SyflcAsync ROuter Mod

28、el2520-lEthernet,2 Serial,2 A/S Serial,1 ISDN BRI Model2522-1 Ethernet, 2 Serial,8A/SSerial1ISDN BRI 特点如下： * 固定配置，种类齐全，支持各种类型接口的组合 * 采用Flash Memory技术 * 20 Mhz 68030 Procelssor * DRAM配置与IOS功能组有关，可扩展的18MB * 4或8MB FIash Memory，与IOS功能组有关，可升级到8或16MB 支持所有Cisco IOS功能 第第 6 6 章章 课程设计总结课程设计总结 6.16.1 本设计的主要优点本

29、设计的主要优点 学校的网络化建设必然会对学校的信息化起到巨大的推动作用，为学校的 办公提供简单、有效便捷的理想环境，为学校的教育教学改革迅捷提供有效的 数据信息。由于建立了校园网,一方面缩短了学校与外界的距离,利用电子邮件和 Internet 电话等服务 ,扩大了学校与外界的交流;另一方面,构建了以 Intranet 为 基础的管理信息系统,推动了学校的信息化建设, 为学校今后的快速发展准备了 条件。 随着学校的校园网建设的普及化， 学校将会进入一个科学管理和科学 教学的新时代。 6.26.2 存在的问题及改进方法存在的问题及改进方法 总的来说，该方案仍然存在许多不足之处。如：受开发条件和时间

30、的限 本方案只是反照小型局域网的步方式，简单的操作。 这些都是需要完善的地方，该组网离实际还是有相当的距离，需要我进 不断地补充和完善。通过本次毕业设计我学到了不少新的东西，也发现了大量 的问题，有些在设计过程中已经解决，有些还有待今后慢慢学习只要学习就会 有更多的问题，有更多的难点，但也会有更多的收获。 参考文献参考文献 1 张际平，校园网络技术与管理 东南大学出版社，2009.12. 2 郝文化，局域网组建与管理 机械工业出版社，2009.1. 3赵腾任， 计算机网络工程典型案例分析清华大学出版社，2006.5. 4林瑞初，王宝智等计算机网络工程基础.北京清华大学出版社，2007.9. 5

31、林全新，周围等计算机网络工程.北京人民邮电出版社，2007.12. 6赵腾任，孙江宏网络工程与综合布线培训教程.北京清华大学出版社， 2007.11. 7刘晓辉网络硬件搭建与配置配置实践.北京电子工业出版社，2006.9. 8王达网络工程师必读网络系统设计电子工业出版社，2007.7. 附附 录录 总预算： 核心交换机 2 台 约总 90，000 元 汇聚层交换机 6 台 约 420，000 元 接入层交换机 4 台 约 68，000 元 服务器 6 台 约 72，000 元 防火墙 1 台 约 14，000 元 PC 机 500 台 约 1000，000 元 其他网络设备，包括摄像机、光纤等，共 500，000 元 总计 RMB 2622，000 元.