计算机网络课程设计-学校校园网络规划.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date计算机网络课程设计-学校校园网络规划*计算机网络 课程设计题 目:云南北辰高级中学校园网络规划与设计 专业班级: 2012电气工程及其自动化02班 姓 名: 李强兵 学 号: 201201030520 指导教师: 王欣 教 学 班:周一(34)周三(34)摘 要本文首先以云南北辰高级中学校园网络的实际应用为基础,介绍校园网络系统的规划与设计方案,就校园网规划的相关知识
2、要求作了必要的介绍,然后根据该学校网络需求分析重点设计出包括网络拓扑结构图、网络管理, IP分配规划,并对网络规划进行综合布线,作出系统报价,同时了解特殊网络应用技术和网络测试及协议数据包分析。关键词:校园网;网络规划;需求分析;网络拓扑;网络管理 -目 录摘 要 .第1章 前 言1第2章 企业描述2第3章 需求分析33.1 校园网功能33.2 对主机系统的要求33.3 带宽43.4 子网规划43.5 实现的信息服务53.6 应用程序53.7 系统及数据安全分析53.8 QoS5第4章 拓扑图及方案整体描述与实现74.1 主干网传输方案设计74.2 Internet接入方案84.3 远程访问支
3、持84.4 子网划分94.5 存储方案104.6 设备选型104.7 软件124.8 信息服务方案134.9 综合布线方案14第5章 网络管理175.1 网络管理175.2 网络安全17第6章 系统主要设备报价19第7章 课程设计总结20 第1章 前 言目前网络正渗透社会生活的各个角落,尤其是INTERNET的日益普及,几乎所有的职校都开始发展自己的网络,建设和发展校园网络在现代社会成为一种必然趋势。校园网络已成为衡量学校能力和水平的一项必备的硬件条件和重要指标,也是广大师生实现现代远程教育的手段,同时也是校园信息化建设的基础。校园网为教育、教学服务,校园网正促进着教学内容与方式方法的变革,促
4、进着学校教育与社会教育的发展,改变着学校与社会、理论与实践、知识与技能的质量。然而,就目前看来校园网建设中主要存在两个问题:一是“四个不足”(资金不足、网上资源不足、技术支持不足、专业人员不足);二是“重硬轻软,重建设轻应用”。教育信息化目标的实现,首先需要在信息传输的基础设施的建设上实现:覆盖全面化、性能最优化、规模最大化、费用最低化;同时还要满足教育网络所需要的实用性、稳定性、安全性、技术先进性等多方面需求。建设校园网的目的是为学校教学、科研、管理提供先进的计算机网络环境,为学校的改革与长远发展服务。为学校的人才培养、科学研究、学科建设、教学管理、后勤服务发挥实际的作用。在国际互联网迅速发
5、展的今天,高效地连入Internet,为全校师生提供全球信息资源共享服务,为学校与外界联系提供网络支持。 校园网建设首先应当对学校的实际情况进行分析,作出以应用为目的的需求分析报告,包括学校硬件设施、软件、资金到位情况、学校教师和学生信息素质等等。比如,学校有限的资金如何分配?咨询服务费、硬件(包括PC、服务器、网络设备)、系统软件、应用软件等。本文将从需求分析分析出发,结合云南北辰高级中学的实际情况以实用性,先进性,可靠性,可伸缩性,可管理性为设计原则为该校作出校园网络规划,包括网络拓扑结构图、网络管理, IP分配及规划、特殊网络应用技术和网络测试及协议数据包分析,并作出系统设计报价。 第2
6、章 学校描述 云南北辰高级中学(地址:云南曲靖陆良),云南北辰高级中学是为了实现陆良县第九次党代会和第十四届人代会提出的全县教育发展目标任务而新建的一所现代化高级中学。学校地处陆良县城北郊,由陆良县人民政府与云南大行建筑建材有限公司合资建设,办学体制为“民办公助”,学校于2004年10月动工兴建,于2006年4月竣工,于2006年7月底设备安装结束。2006年9月1日正式开学。学校实行双层法人制,即公司法人、学校法人。学校实行董事会领导下的校长负责制,将所有权与管理权分离;学校董事会重建学校、政府、社会三者之间的制约与合作关系。陆良县新建高级中学按照省一级完中标准规划设计,设计标准80个教学班
7、,在校学生6400余人,占地133.6亩,总建筑面积44952平方米。润荷楼(食堂)博毅楼(男生宿舍)奋飞楼(教学楼三) 文萃楼(教学楼二)亘思楼(女生宿舍)睿泉楼(综合楼)服务器所在地池塘中心广场 学渊楼(教学楼一)学渊楼(教学楼一) 图2-1 学校地域分布图校园网络正在不断的扩建之中,设计该校园网络就是要将网络运用与校园的各个角落,实现网络化的管理及各种信息服务,从而以网络推动学校的发展。 第3章 需求分析 校园网网络建设重点是利用结构化布线系统的先进的网络技术构筑学校公共信息网络平台。包括基于Internet基础应用服务的信息发布、信息交换和查询、学校宣传、远程教育、电子图书、教学管理办
8、公自动化,以及基于多媒体解决方案的多媒体交互式教学、视频点播电视会议等的应用需求。3.1 校园网功能校园网具有如下功能:(1) 连接校内所有教学楼、实验室、办公楼中的PC。(2) 同时支持大约3000用户浏览Internet。(3) 提供丰富的网络服务,实现广泛的软件,硬件资源共享,包括: 提供基本的Internet网络服务功能:如电子邮件、文件传输、远程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务等。 提供校内各个管理机构的办公自动化。 提供图书,文献查询与检索服务,增强校图书馆信息自动化能力。 全校共享软件库服务,避免重复投资,发挥最大效益。 提供CAI教学和科研的便利条件。 经广域网接口,提供
9、国内外计算机系统的互连,为国际间的信息交 流和科研合作,为学校快速获得最新教学成果及技术合作等创造良好的信息通路。3.2 对主机系统的要求设计过程中对主机系统的要求表现在以下几个方面:(1) 主机系统应采用较新的技术,并具有良好的向后扩展能力;(2) 主机系统应具有高的可靠性,能长时间连续工作,并有容错措施;(3) 支持通用大型数据库,如SQL、Oracle等;(4) 具有广泛的软件支持,软件兼容性好,并支持多种传输协议;(5) 能与Internet互联,可提供互联网的应用,如WWW浏览服务、FTP文件传输服务、E-mail电子邮件服务、NEWS新闻组讨论等服务;(6) 支持SNMP网络管理协
10、议,具有良好的可管理性和可维护性;3.3 带宽网络中心是校园网的核心,整个网络的设计思路是采用千兆光纤骨干网,核心层带宽1000M,10/100M交换到桌面。要求交换容量大,可扩展性好,容错性强。要求学生宿舍楼网络带宽10M以上,其他部门层带宽详见子网划分规划。3.4 子网规划根据需要,可将校园网划分为六个子网,规划如下:(1) 教学子网:校园网建网的目的之一是利用计算机网络实现多媒体教学。在教学过程中,大量传送的是文本、图像和部分视频等数据,对速度要求较高,所以设计时推荐所有教学用端口全部采用交换式以太网端口;(2) 办公子网:办公子网主要面向学校的各级领导以及各职能部门,办公计算机所实现的
11、功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作。只有网络数据传输快,才能更好地提高办公效率。同时,办公计算机应该能够达到支持视频传送的要求。鉴于办公子网将支持视频功能,设计推荐采用交换式端口;(3) 图书馆子网:图书馆从应用来说是一个相对独立的系统,因此设计时在图书馆设图书馆网络分中心,配置了一台中心交换机、海量存储器、所需的服务器以及若干查询终端。这个系统主要用于教师及学生对图书及目录的查找以及图书管理。图书馆的服务器和交换机通过交换口连入校园网,图书管理员办公计算机和各个查询终端采用交换端口;(4) 宿舍区子网:宿舍区子网即在学生宿舍内部联网,学生可以直接浏览学校发布的信息及查阅一些电
12、子文档,也可以在宿舍接收老师的远程教学。由于宿舍区覆盖范围较广,故在宿舍区设一个网络分中心,以减少至网络中心的光纤数量。在宿舍区网络分中心内配置一台中心交换机,并通过光纤与网络中心直接相连。(5) 家属楼区子网:能够提供基本的Internet网络服务功能:如电子邮件、文件传输、远程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务等;提供校内各个管理机构的办公自动化;提供CAI教学和科研的便利条件。(6) 实验楼区子网:要求最大限度的满足实验所需。在设计的各子网的交换机时,通过整个网管系统将各个子网划分在不同的虚拟子网中,这样既满足了各子网与主干网的连接,又减少了投资、方便了管理。3.5 实现的信息服务
13、能与Internet互联,可提供互联网的应用,如WWW浏览服务、FTP文件传输服务、E-mail电子邮件服务、NEWS新闻组讨论、远程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务等服务3.6 应用程序WebServer采用WindowsNTServer4.0中文版;FileServer采用Netware4.11或Netware5.0中文版;如果预算宽裕,则可在WebServer使用MicrosoftBackOfficeSmallBusinessServer4.0,该软件包不仅在安装、配置、使用上更为简便,并囊括了以下服务所需的全部软件。支持Novell、Windows NT及Windows95或Wi
14、ndows98对等网络等流行的网络操作系统。支持通用大型数据库,如SQL、Oracle等.3.7 系统及数据安全分析利用代理服务器Sygate和Wingate的FireWall功能可以自动阻挡Internet上的系统或使用者直接进入PTIntranet;网络管理员的密码和各用户的密码均利用NT的“域用户管理器”进行管理,并利用其“帐号规则”功能设置密码策略,包括最长、最短的有效期、密码长度、唯一性和帐户锁定等项目;用户的权限也利用“域用户管理器”进行管理。3.8 QoS校园网的规模不断扩大,我们必须考虑QoS,即服务质量的问题:所谓QoS指的是服务质量,使网络的一种安全机制,是用来解决网络延迟
15、和阻塞等问题的一种技术。QoS具有分类、标注和优先级设置的功能。当网络过载或拥塞时, QoS能确保重要业务量不受延迟或丢弃,同时保证网络的高效运行。管理员在数据流经的各个网络设备上手工定义需要采用的QoS机制。在比较大型的网络中,还可以采用策略服务器的方法,首先在策略服务器上定义策略,然后配置网络设备接收策略并在策略服务器上分发策略。在正常情况下,如果网络只用于特定的无时间限制的系统,并不需要QoS,比如Web应用,或E-mail设置等。但是对关键应用和多媒体应用就十分重要。当网络过载或拥塞时,能保证重要业务量不受延迟或丢弃,同时保证网络的高效运行。随着网络中多媒体的应用越来越广,这类应用对服
16、务质量的要求较高,本网络系统设计应能保证QoS,用以支持这类应用。 第4章 拓扑图及方案整体描述与实现4.1 主干网传输方案设计4.1.1 设计原则设计校园网络应该满足以下几方面的原则:1. 实用性:确保能加速信息传递、提高工作效率,节约办公费用。2. 先进性:本次方案设计在资金许可的情况下,尽量采用当前国际上最先进最成熟的技术,使网络性能达到最佳,根据客户的应用需求选择有远大前途和强大生命力技术。3. 可靠性:设计方案时充分考虑到了网络的可靠性,如线路冗余,端口冗余等以防不测,同时在服务器选择上也采用了在可靠性方面具有最优表现的品牌。整个网络能够满足时间长,重负荷运行的需要(甚至可以24小时
17、不间断运行)。4. 可伸缩性:方案设计的时候不能只看到目前的应用需求,而应充分考虑到用户业务量的增多和网络带宽以及端口数目的增加,使用户在扩大网络规模时不需改动现有设备,充分保护用户的初期投资。5. 可管理性:网络应该能够提供方便,灵活,有力的工具,使得无论是安装,操作还是使用对用户来说都轻而易举。便于进行网络的配置和管理,易于发现网络中的故障。4.1.2 网络规划1. 总体设计主干网是整个网络数据信息流动的动脉,是决定校园网的整体性能和是否能达到校园网的功能需求和应用的关键,所以我校主干网采用千兆以太网。网络中心机房设在办公楼,中心机房主配线间至办公楼和教学楼、实验楼、图书馆配线间使用六芯室
18、外多模光纤及单模光纤连接,服务器使用千兆光纤直接与中心交换机连接,网络主干采用千兆光纤,各微机工作站采用超五类非屏蔽双绞线UTP以10/100M自适应的速度连接到桌面交换机2. 拓扑结构选型:为了便于网络扩展和管理,同时满足综合布线的要求,本方案采用星型拓扑结构。从高带宽、可适应性、可扩展性、高性价比、良好的管理性和维护性等各方面考虑,采用千兆以太网做为校园主干网的网络总体结构。本千兆位以太网设计方案,采用最新的1000M交换机作为全网的核心,在此基础上建立起以1000M为主干校园网络。然后根据不同的应用,将校园网分割为几个以100M交换机为核心的子网。学校与Internet的连接:配置防火墙
19、将它们与内部网隔离开来,以达到保护校内数据的目的。4.2 Internet接入方案综合考虑后, 该方案采用DDN方式接入Internet,所谓DDN称为数字数据网,是利用铜线,光纤,数字微波等传输通道,提供永久或半永久连接电路,以传输数据信号为主的数字传输网络。DDN由数字电路,DDN节点,网络控制和用户环路组成,可以为用户提供各种速率的高质量数字专用电路和其它新业务。通过DDN专线接入Internet时, ,还必须使用路由器设备,才能将整个局域网络接入Internet。网络拓扑图如图4-1所示: 图4-1 校园网络拓扑图4.3 远程访问支持 由于学校所能申请到的IP地址非常有限,通常是十几个
20、到几十个,所以不可能每台机器都配成合法的IP地址,为了保证每个结点都能浏览Internet上的丰富信息,需要采用代理服务器的方式,即选一台或几台服务器安装代理服务器软件Proxy Server,绑定两个IP地址,其中一个是合法的地址以保证可以访问到外面,另一个是内部的IP地址以保证可以被内部地址访问,所有终端都配成内部的IP地址,当它们想访问外部网络的时候,先访问代理服务器,再由代理服务器访问外面,然后把访问结果带回来。4.4 子网划分具体子网划分方法及IP地址范围如下:(1)睿泉楼区子网:网络号192.168.6.0,可以IP地址范围:192.168.6.1-192.168.6.30,子网广
21、播地址:192.168.6.31 (2) 学渊楼区子网:网络号192.168.6.32,可以IP地址范围:192.168.6.33-192.168.6.62,子网广播地址:192.168.6.63 (3) 文萃楼区子网:网络号192.168.6.64,可以IP地址范围:192.168.6.65-192.168.6.92,子网广播地址:192.168.6.93(4) 奋飞楼子网:网络号192.168.6.94,可以IP地址:192.168.6.95-192.168.6.121,子网广播地址:192.168.6.122 (5) 润荷楼区子网:网络号192.168.6.123,可以IP地址范围:19
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