2022年承德师专平泉分校校园局域网规划与方案设计书.docx
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1、目 录一、现状及需求分析 3(一)运算机网络系统现状 3(二)网络系统及业务需求分析3二、系统设计原就和实现目标 4(一)网络系统设计原就 4(二)建设目标 4(三)网络设计关键技术说明 5三、系统总体方案设计 6(一)网络拓扑结构设计 6(二)网络系统接入设计及安全设计61、交换模块 62、无线接入模块 73、广域网接入 74、服务器群 7(三) VLAN 划分及子网配置 7 1、掌握广播风暴 82、增强网络的安全性 83、增强网络治理 8(四) IP 地址安排 10(五)传输及布线设计111、流量测算 112、布线设计 123、施工要求 124、主要工程量 14四、设备的选型及配置15(一
2、)设备选型的比较151、接入路由器性能指标要求 152、防火墙性能指标要求163、核心交换机性能指标要求 164、汇聚三层交换机性能指标要求17(二)系统配置方案 191、接入路由器配置方案192、防火墙配置方案 203、核心交换机配置方案214、汇聚交换机配置方案225、运算机终端配置方案236、说明 23五、总结 23承德师专平泉分校校内局域网规划与设计一、现状及需求分析(一)运算机网络系统现状承德师专平泉分校现拥有两座教案楼,办公楼、科技楼各一座,教室60 余间,办公室 40 间,作为平泉县拥有电教化实施较早的学校之一,目前拥有运算机教室 3 个,教案用运算机180 余台,部分办公室拥有
3、运算机终端及笔记本等终端如干台,目前科技楼内的运算机教室单独组成了局域网,教案楼及办公室的运算机终端并没有联网,只有个别电脑因查阅课件资料需要,能够以窄带拨号或 ADSL方式接入互联网;因此,该校的运算机等电子资源只能满意日常办公打字,无法实现联网办公、课件共享等信息化要求;(二)网络系统及业务需求分析为实现训练信息化、办公无纸化的目标,学校拟搭建校内局域网,将教案楼、办公楼及科技楼的终端进行联网,从而达到能够联网办公、电子教案及课件共享等目标;同时为了适应教案进展要求,满意老师及同学在互联网上查询资料的需求,需将校内网接入至互联网,并在互联网上发布学校网站及教案资源,网页及资源都通过架设在学
4、校中心机房的应用服务器来实现;在没有运算机的教室增设信息点,同时为满意办公楼内会议室部分拥有无线网卡的移动笔记本接入互联网,在办公楼会议室内增设无线接入点,满意这部分终端接入校内网的需求;二、系统设计原就和实现目标(一)网络系统设计原就网络系统的设计我们遵循如下原就:网络系统采纳开放、标准的网络协议;网络系统要有足够的带宽和处理才能,不造成应用系统的“瓶颈”;网络系统要有肯定的冗余,局部的故障不能造成系统瘫痪;网络系统要有足够的隔离与安全机制;网络系统要有多种网络接口,以适合不同的通信网络;网络系统要有足够的扩充才能,便于网络规模的扩大,同时有利于向新技术升级;网络系统要有肯定的先进性,保证刚
5、建立的网络系统不会由于技术落后立刻被剔除;在满意要求的情形下,尽可能采纳简洁的网络拓扑结构,尽量利用原有布线系统及相关网络设备和通信设备;(二)建设目标网络系统搭建完成后,应能达到如下目标:互联网连接;校内网内电脑都应能拜访国际互联网,便于领导、老师和员工浏览信息、查找资料和发布教案信息;信息共享;在校内网内的电脑能够共享信息,防止建立信息孤岛,提高信息利用率,增强教案沟通,提高工作效率;海量教案信息发布;能够将教案课件、视频或其他相关大容量资源在网络间进行发布,达到便利教案使用、编制课件、在线教案等目的;校内无纸化办公环境;网络环境搭建完成后,原有的纸面信息,如各种文件或资料等,可以通过网络
6、环境传递,削减了办公消耗,提高了工作效率,从而达到无纸化的办公环境;(三)网络设计关键技术说明本技术方案具有如下特点:以 TCP/IP 协议为基础,以交换技术为核心,构造一个既能掩盖本地又能与外界进行网络互通、共享信息的运算机网络主干网;选用技术先进、具有容错才能的网络产品,在投资和条件答应的情形下也可采纳结构容错的方法;完全符合开放性规范,将业界优秀的产品集成于该综合网络平台之中;具有较好的可扩展性,为今后的网络扩容作好预备;三、系统总体方案设计(一)网络拓扑结构设计(二)网络系统接入设计及安全设计设计方案主要由以下四大部分构成:交换模块、无线接入模块、广域网接入模块、服务器群;1、 交换模
7、块交换模块使用以三层交换为主的快速以太网技术构建;主干网络的拓扑结构为星形,具有高速、简洁、稳固的特点;核心交换机位于科技楼二层校内网机房,至教案楼、办公楼的距离较近, 因此采纳多模光纤进行互联,两条主干光缆缆至两个教案楼二楼的中间位置与教案楼的汇聚交换机连接;一条至办公楼与办公楼现有网络及无线网络相接;在每个楼内新增一台汇聚交换机,用于汇聚大楼内各楼层内的二层交换机网络,各楼层交换机与汇聚交换机之间采纳超五类网线进行布放;汇聚层与核心层交换机之间实行千兆速率互联,终端接入交换机采纳百兆速率互联;2、 无线接入模块由于无线办公需求,在办公楼部署数个无线AP,直接接入办公楼汇聚交换机,掩盖办公楼
8、中各层;3、 广域网接入目前主要的接入方式有光纤专线接入、DDN接入、 ADSL接入等,光纤接入速度高,费用合理,因此采纳光纤10M 接入互联网,需配置一台接入路由器用于接入互联网,一台防火墙用于实现地址转换及网络安全防护;4、 服务器群在科技楼核心机房架设数台服务器,主要用于课件资源存放、视频存放、OA 办公系统及校内网站发布;这些服务器通过一台三层交换机汇聚后接入核心交换机;(三) VLAN 划分及子网配置VLAN( Virtual Local Area Network,虚拟局域网)技术的显现,主要为明白决交换机在进行局域网互连时无法限制广播的问题;这种技术可以把一个 LAN划分成多个规律
9、的 LAN VLAN,每个 VLAN是一个广播域, VLAN内的主机间通信就和在一个 LAN内一样,而 VLAN间就不能直接互通,这样,广播报文被限制在一个 VLAN内;采纳 VLAN具有以下优点 :1、掌握广播风暴网络治理必需解决因大量广播信息带来带宽消耗的问题;VLAN作为一种网络分段技术,可将广播风暴限制在一个VLAN内部,防止影响其他网段;与传统局域网相比, VLAN能够更加有效地利用带宽;在VLAN中,网络被规律地分割成广播域,由 VLAN成员所发送的信息帧或数据包仅在VLAN内的成员之间传送,而不是向网上的全部工作站发送;这样可削减主干网的流量,提高网络速度;2、增强网络的安全性共
10、享式 LAN上的广播必定会产生安全性问题,由于网络上的全部用户都能监测到流经的业务,用户只要插入任一活动端口就可拜访网段上的广播 包;采纳 VLAN供应的安全机制,可以限制特定用户的拜访,掌握广播组的大小和位置,甚至锁定网络成员的MAC地址,这样,就限制了未经安全许可的用户和网络成员对网络的使用;3、增强网络治理采纳 VLAN技术,使用 VLAN治理程序可对整个网络进行集中治理, 能够更简洁地实现网络的治理性;用户可以依据业务需要快速组建和调整VLAN;当链路拥挤时,利用治理程序能够重新安排业务;治理程序仍能够供应有关工作组的业务量、广播行为以及统计特性等的详尽报告;对于网络治理员来说,全部这
11、些网络配置和治理工作都是透亮的;VLAN变动时,用户无需明白网络的接线情形和协议是如何重新设置的;VLAN仍能削减因网络成员变化所带来的开销;在添加、删除和移动网络成员时,不用重新布线,也不用直接对成员进行配置;如采纳传统局域网技术, 那么当网络达到肯定规模时,此类开销往往会成为治理员的繁重负担;VLAN的划分有三种方式,可以基于端口、 MAC及 IP 地址,基于端口应用最广泛,依据实际需求平泉分校采纳基于端口的方法来划分VLAN;依据平泉分校的应用需求及物理拓扑结构,将其校内网采纳VLAN技术划分VLAN标使用地点运算机数成几个小的虚拟局域网,达到缩小广播、便于治理的目的;在这里,我们依据
12、校方要求基于物理地点的不同来划分VLAN,即将教案楼、办公楼及科技楼划分为 3 个 VLAN,由于服务器群在科技楼内,为了保证该服务器运行质量,因此我们将服务器群单独划分1 个 VLAN,因此将该校内网划分成下表几个VLAN:号10教案楼量8020办公楼8030科技楼20040服务器12100三层交换机与防火墙互联VLAN划分示意图VLAN划分完成后,同一个VLAN内的终端属于一个局域网,不通VLAN内的终端是是不能进行数据链路层的拜访,这样就大大缩小了广播的范畴,削减了由于局域网内存在 ARP等广播病毒时而可能造成的大面积障碍;(四) IP 地址安排目前互联网上所使用的 IP 地址协议号为
13、IPV4 版本,每个 IP 地址由 32 个二进制数字共 4 个字节组成;为了便于识别, IP地址采纳点分十进制进行书 写,如 192.168.0.1 ;每个 IP 地址由网络位和主机位两部分组成,网络位代表该 IP 地址所属网络,主机位代表 IP 地址在该网络中的标号, IP 地址用网络掩码来区分网络位和主机位,网络掩码一般是连续的二进制数“1”;依据 IANA规定, IP 地址依据其掩码不同,共分为5 类地址,分别为:A 类地址:由 1 个字节的网络位及 3 个字节的主机位组成,其 IP 地址最高位必需是“ 0”,网络掩码为 255.0.0.0 ;B 类地址:由 2 个字节的网络位及 2
14、个字节的主机位组成,其 IP 地址最高位必需是“ 10”,网络掩码为 255.255.0.0 ;C类地址:由 3 个字节的网络位及 1 个字节的主机位组成,其 IP 地址最高位必需是“ 110”,网络掩码为 255.255.255.0 ;D类地址:其地址最高位必需是“1110”,一般用于组播; E类地址:其地址最高位必需是“11110”,用于保留应用;目前所使用的主要是 A、B、C 三类地址,由于 IP 地址数量有限,为节省IP 地址资源, IANA 又从这三类地址中分别规划出一段 IP 地址,用于各种组织在内部组网时应用,而这些地址就在互联网上不再显现,称为私有地址,分别为:A类: 10.0
15、.0.0-10.255.255.255B类: 172.16.0.0-172.31.0.0C类: 192.168.0.0-192.168.255.255本次平泉分校组网依据其VLAN的划分,其每个 VLAN内的终端都不超过255 台,因此采纳 C 类私有地址段就可以满意其应用需求,详细规划如下表所示:VLAN标所属位置IP 网络网络掩码网关表:平泉分校局域网IP 地址规划号10教案楼192.168.10.0255.255.255.0192.168.10.120办公楼192.168.20.0255.255.255.0192.168.20.130科技楼192.168.30.0255.255.255.
16、0192.168.30.140服务器群192.168.40.0255.255.255.0192.168.40.1100互联 VLAN192.168.100.0255.255.255.252此外,由于平泉分校要拜访外网,因此特向平泉网通申请了光纤互联网专线 一 条 , 互 联 地 址4个 , 202.99.160.40到 202.99.160.43, 其 中202.99.160.41和 202.99.160.42是用户网通公司及接入路由器互联用;用户 内网 IP地 址 32 个, 地址 段为 61.55.192.1-60.5.192.31, 网 络掩 码为255.255.255.224 ,其中
17、61.55.192.1是接入路由器的内网地址, 61.55.192.2是防火墙地址, 61.55.192.3-61.55.192.30为 NAT地址池,用于局域网内终端拜访外网及外网拜访平泉分校网站服务器使用;(五)传输及布线设计1、流量测算依据各楼宇所接入终端数量,以及每个终端所占用网络带宽,加以适当的收敛,最终得出科技楼核心交换机至汇聚层交换机所使用带宽,运算方法及参考依据见下表:名称业务应用教案楼 1网页浏览、课件下载、视频播放教案楼 2网页浏览、课件下载、视频播放科技楼网页浏览、课件下载、视频播放办公楼课件下载、 OA办公、网页浏览终端接入带宽 台)100400.2800100400.
18、2800102000.360015800.5600Mbps终端数量收敛比实际带宽(Mbps其中终端接入带宽是依据其接入网络设备所使用接口的带宽打算,收敛比是依据同时在线终端数所推算;依据流量测算,并考虑到将来扩展需求,各个汇聚交换机到核心交换机之间采纳千兆以太接口,依据距核心交换机距离远近全部采纳多模光纤进行连 接;2、布线设计本设计在科技楼二层机房放置1 个网络柜,网络柜内分别安装1 台路由器、1 台防火墙、 1 台核心交换机和 1 台接入交换机;在教案楼( 1, 2)二楼东墙安装多媒体箱,在多媒体箱内分别放置一台汇聚层交换机,通过多模光缆缆与核心交换机相连,并且从多媒体箱引出超五类4 对
19、UTP电缆到达各层信息点;超五类4 对 UTP电缆在楼道内敷设通过 PVC线槽爱护;核心交换机位于科技楼二层机房内,分别通过3 条 4 芯多模光纤与办公楼、教案楼( 1,2)的汇聚交换机进行级联,其中每条光缆中2 芯主用、另外2 芯备用;再通过超五类线与科技楼五层指定位置的汇聚交换机进行级联;从办公楼汇聚交换机引出 3 条超五类 4 对 UTP电缆与办公楼三至五层会议室的无线 AP相联;无线 AP居中布放;科技楼的汇聚交换机位于二层机房,两栋教案楼的汇聚交换机分别为于教案楼二楼楼道东墙多媒体箱内,超五类4 对 UTP 电缆分别从接入交换机引出在楼道内敷设,通过 PVC线槽爱护,分别引上引下,打
20、墙洞到达各屋接入交换机或数据信息点位置;各楼内信息点布置数量见下表;信息点分布表楼号信息点数接入交换机数科技楼2009教案楼 1302教案楼 2302办公楼403合计80173、施工要求1) 光缆接续要求光纤接续宜采纳熔接法;光纤接续衰减应符合规范的要求;光纤接续后应用接头套管爱护,余纤在光纤盘片内的曲率半径应30mm,盘绕方向应一样;管道光缆接头盒安装应符合设计要求,余缆应采纳波纹塑料管爱护并 紧贴人孔壁或人孔搁架,盘成“ O”型圈,并用扎线固定;光缆固定后的曲率半径应小于光缆直径的10 倍;2) 布放局内光、电缆及成端要求局内电缆的安装依据各局(站)现有条件采纳爬梯和走线架方式安装;局内电
21、缆的布放应整齐美观,绑扎固定要坚固,并进行统一编号;进局电缆的外护层应完整,无可见的损耗;横放的电缆接头应交叉排列,接头任一端距电缆转弯处应大于2m;进线室的电缆应按设计要求做好编号和相关标志;当测量室的地板洞为上线槽方式时,所布放的成端电缆应与相对应的总配线架对直,并绑扎固定,以非延燃材料封堵上线槽洞口;在原有总配线架上新做直列成端电缆的,其绑扎方法、位置、式样应与原直列成端电缆相同;成端电缆屏蔽连接线应牢靠接至总配线架铁架;光缆在 ODF或单设的光缆终端盒做终端时,光缆内的金属构件应与ODF接地装置接触良好, ODF接地装置至机房防雷接地排的接地线的规格、型号应符合设计要求;接地线严禁成螺
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