校园网组网及宽带接入Internet方案的设计.pdf

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1、目录目录一、实习题目. 1二、校园网建设目标. 1三、校园网可行性分析 . . 1四、校园网总体需求分析. 2校园网系统可扩展性分析. 3校园网系统可维护性分析. 3校园网设计方案说明. 3网络中心方案说明 . 3多媒体教室方案说明 . 5办公区方案说明 . 5宿舍区方案说明 . 6五、硬件配置和管理. 7集线器的配置和管理. 7路由器配置和管理. 7远程访问服务器配置和管理. 7电源的配置. 7六、网络软件配置 . . 8网络协议选择. 8软件的配置. 8过程访问客户软件配置. 8其它网络服务配置. 8七、设计方案总结 . . 8八、实习心得和体会. 9九、参考文献. 10一、实习题目设计一

2、个校园网的组网及宽带接入 Internet 的方案。 含此题目的可行性分析，需求分析，网络规划，设备选型，系统配置等。二、校园网建设目标发展校园网应有长远的目标，力争利用现有的电脑技术和网络通信技术，把校园建成现代化的校园网，实现与其它校园之间的电脑联网和信息资源共享，建成教育科研信息基础，建成功能齐全的网络管理系统。校园网项目实施后，将有助于学校实现日常管理和办公自动化、电脑辅助教学、教学资源制作的自动化、图书情报检索服务、Internet 服务等目标，到达教师备课、 学生学习、 教育教学管理的现代化， 实现信息交流功能、 教学服务功能、学生学习功能及学校管理功能。三、校园网可行性分析采用

3、1GB 光纤交换网络实现校园所需信息互连，光缆连接、全校主要楼层。全面采用 10/100/1000Nbps 交换技术，将学校的各种 PC 机、服务器、终端设备和局域网连接起来， 并写 Intranet 和 CERNET 相连。 构建一个以电脑网络为框架，以网络应用、电脑多媒体辅助教学和教学管理办公自化为平台的校园网。系统的设计要保证技术先进、运行安全可靠，同时具有良好的开放性和可扩展性。校园网的主干网采用千兆位以太网技术，星型拓扑结构。选用 S4409MF 作为主交换机，服务器组以1000Mbps 光纤与主交换机直接相连，主交换机通过光缆和 UTP 连接各二级交换机。二级交换机以 S4226M

4、F 和 S4227MF 为主，子网采用 10Mbps 的交换以太网和 10/100Mbps 的交换型快速以太网。当二级交换机端口不够时，采用交换机或集线器Hub形成下一级子网。内部网络通过路由器、防火墙、对外服务器与 Internet 建立连接。网内用户IP 地址采用私用地址，建立 DHCP 服务器，提供内部地址池。为每位老师、每1间教室配备 PIV 以上电脑一台，每台电脑均有 10M/100M 网卡，保证每间办公室每位老师有一个网络接入点，这就为无本地处理能力的终端提供了入网的时机。网络终端比较集中，利于布线。四、校园网总体需求分析1实现校园内部资源共享学校领导和教师能通过及时、准确地查询教

5、学活动中的信息，掌握当前教学情况。并通过对信息的统计、汇总及分析，为教学、科研管理提供服务，为学校领导计划、组织、 管理和决策提供详实的信息资源服务和科学管理手段，能及时制定、修正教学工作计划。2完备的数据库管理系统和资源库能够支持大量的图文声像素材、多媒体课件片段，成百个教学光盘，总量达几百兆以上数据文件的收集、管理、存储的提取。检索方便，容错性强。3以教学资源库为核心的教学自学环境。为学校教师提供制作环境、备课工具、良好的教学演播环境以及教学评估机制。为学生提供自主学习、 交互式协作学习、发现探究式学习的良好学习环境和提供自我评价机制。利用现代教育技术，提高学生的素质，改革课堂教学模式。4

6、现代化管理方法和管理手段加强对学校的财、物的管理，提高办公效率、降低成本消耗，逐步实现办公自动化、网络化。5实现校园网与互联网的连接建立学校主页、教师主页、学生个人主页、电子邮箱、电子公告牌等信息发布窗口，发布有关教育教学信息，建立起学校、教师、家长、学生之间的信息交流平台，并逐步发展建设成为一个面向全省、全国的教育教学信息网站。6提供有关教育教学信息网站的连接，增强教学交流能力建立起各学校之间的教学信息资源库的共享， 使不同学校的学生可以实现网上听课、辅导、交互协作式学习。下列图为校园网的整体结构图，如图 4-1 所示。24-1校园网的整体结构图4.1校园网系统可扩展性分析系统应以网络应以开

7、放性为基础 ,具有广泛的适应性和可扩充性 , 尤其作为一个骨干网的核心 ,下面的一些新的应用将不断增加 ,系统的容量也将随之扩展 ,因此方案应具有良好的可扩充性适应系统不断增长的需求 如从主干网络设备的选型及模块、插槽个数和网络的整体构架多种方面来考虑4.2校园网系统可维护性分析整个业务网必须具备良好的可管理性,网管系统应具有监测、故障诊断、故障隔离、过滤设置等功能,以便于系统的管理和维护。同时应尽可能选取集成度高、模块化、可通用的产品,以便于管理和维护。4.3校园网设计方案说明4 网络中心方案说明网络中心是校园网的信息资源中心和通信枢纽中心， 其网络体系结构的建构直接关系到网络系统的安全、可

8、靠、 高效的运行。网络拓扑结构要严格按照内外网隔离的模式设计。非军事区DMZ包括交换机、学校 WWW 服务器、E-Mail3服务器、防火墙、路由器、Internet 专线连接设施；内网包括用户管理和计费系统、网络教学平台、网络OA 系统，核心交换机，远程访问服务器，防火墙和带宽增益服务器等设施。整个网络的设计思路是采用千兆光纤骨干网，10/100M 交换到桌面。对于整个网络的 Internet 接入，采用专线方式能够为内部用户上网提供稳定的通道；采用 R3202 路由器接入广域网，在 R3202 和广域网间加入防火墙，有效的保证校园网的安全，抵御黑客的入侵。核心部分采用千兆以太网交换机 S44

9、09MF，通过划分Vlan 的方式将各个相对独立的区域分割开来，有效降低广播风暴，如果条件允许可以同时采用第三层交换机 S4326MF，解决 Vlan 间的相互通信。对于数据吞吐量非常大的节点，建议采用千兆光纤直接上联到校园骨干网，以消除数据流的瓶颈。在交换机之间连接上可以适当考虑链路聚合技术，实现高效率的数据传输和便捷的管理。网络中心网络设备清单：路由器：R3202；交换机：S4326MF、S4409MF网卡：N1830F、N1820PB网络拓扑图如图 4-2 所示。4-2网络拓扑图44 多媒体教室方案说明多媒体教室需要在网络平台上实现以下功能：广播教学、语音教学、转播教学、屏幕监视、遥控辅

10、导、师生对讲、分组讨论、电子考试、网络影院等功能，每位学生机需要保证有独立的 1215Mbps 的带宽，采用 S4226MF 千兆交换机上联至校园骨干网。多媒体教室网络设备清单：交换机：S4226MF、S4124B、S4116B网卡：N1830F、N1820PW网络拓扑图如 4-3 所示。4-3网络拓扑图4 办公区方案说明办公区是校园网中的一个重要组成部分，是利用电脑网络实现多媒体教学，可以采用 S4226MF 千兆交换机上联至校园骨干网。办公区网络设备清单：交换机：S4226MF、S4124B、S4116B网卡：N1830F、N1820PW网络拓扑图如图 4-4 所示。54-4网络拓扑图4

11、宿舍区方案说明宿舍区子网的功能主要实现宿舍内部连网， 供教师和学生在宿舍内直接浏览网页。 S4227MF 用于和校园骨干网相连， S4124B、 H1616B 实现宿舍区内部连网。宿舍区网络设备清单交换机： S4227MF、S4124B集线器： H1616B网卡：N1820PB网络拓扑图如下：4-5网络拓扑图6五、硬件配置和管理5.1集线器的配置和管理集线器适于连接局域网络，是连接楼内机器的主要设备。集线器按工作方式可分为共享型、交换型一般称为交换机和智能型。新型的支持虚拟网的集线器是交换式集线器的一个趋势。它支持不与物理连接相关的逻辑虚拟网，大大简化了网络配置，支持SNMP，管理方便，大都提

12、供基于图形界面的管理工具，根据功能可分为基于端口的交换和基于 MAC 地址的交换。 有的 VLAN 集线器还具有简单的路由功能，适于组建局域网甚至主干网。5.2路由器配置和管理路由器用在网络层转发数据包。 它可以有效地隔离广播风暴并可以进行协议过渡。 路由器可以用于主干连接， 也可用于校园网络和地区网络中心的广域连接。选择路由器时应注意它支持的网络接口如FDDI、UTP、BNC、AUI 等 ，以及端口数目和支持的协议类型。此外， 某些路由器还提供了很好的协议控制、流量统计、带宽分配等功能。 路由器的配置可以从控制口通过终端方式进人。配置路由器前的主要工作是地址的划分。5.3远程访问服务器配置和

13、管理远程访问服务器支持远程用户拨号进入网络。配置过程 IP 地址时，可以有采用静态或动态配置。静态配置在每一个端口配置一个固定的 IP 地址，是常用的方法。动态分配指每个端口 IO 地址在连接时是动态分配的。访问服务器应具有用户身份校验功能。5.4UPS 电源的配置校园网络主服务器如域名服务器、 WWW 服务器、电子邮件服务器等和其它主干网络连接设备如路由器、集电器和访问服务器处于边疆运行状态，因此需要后备时间较长的 UPS 保证供电。选择 UPS 电源的容量和维持时间，需要根据所有设备用电情况确定，并留有一定的作地。7六、网络软件配置6.1网络协议选择校园网络由于需要和 Internet 连

14、接，因此必须支持 TCP/IP 协议。假设存在NetWare服务器， 则需使用 SPX/IPX协议。 过程访问服务器可以选择 SLIP或PPP。6.2TCP/IP 软件的配置TCP/IP 软件配置包括机器名称、IP 地址、域名和路由地址的配置。6.3过程访问客户软件配置远程访问客户软件支持 PPP 和 SLIP。远程访问客户软件配置中要涉及到串口和调制解调器的配置，如串口号、调制解调器指令、速率、拨号方式一般选择自动拨号 。根据访问服务器支持 SLIP 或 PPP 选择连接方式。6.4其它网络服务配置网络服务包括域名、WWW、电子邮件和匿名 FTP 等。以电子邮件服务器的配置为例， 它一般建立

15、在UNIX系统下， 需要适当修改邮件传输代理程序sendmail的配置文件 sendmail.cf ，包括配置域名、本机名和别名。七、设计方案总结本设计方案本着“实用、好用,满足现在和可预见的未来需求” 的设计原则，综合校园网的稳定性，可靠性，先进性等等的原则设计的一款最经济适用的设计方案，本方案具有以下特点：高可靠性:在考虑现有网络的基础上,整个业务网网络结构的拓扑结构尽量采用稳定可靠的结构形式,以保证整个网络的高可靠性。网络设备和整个网络系统必须具备高可靠性特征。主要网络设备必须具有热插拔功能 ,可带电修复故障而不影响网络系统的总体工作,并支持电信级的网络设备可靠性。先进性：采用先进成熟多

16、层交换网络技术和方法，针对学校共享信息资源集中在网络信息中心的特征，网络核心层采用双主节点、汇聚层采用均衡负载、 接入层采用高安全接入与灵活计费等策略设计， 能支撑各种现在与未来一段时期的8校园教学、科研、行政管理的网络应用。可行性：本设计方案能够充分考虑高校网络教育的特点和应用对象的技术、资源、管理等方面的约束。比方静音设计，支持网络用户账号、MAC 地址与端口的捆绑实现高效的用户控制能力，支持高密度端口的堆叠模式，支持通信负载均衡、带宽聚合、链路冗余的双星型结构。灵活性：网络核心层、汇聚层采用模块化交换机，按照需求灵活配置各种模块，做到既满足需求，由留有余地。整个网络架构采用三层结构，使网

17、络具有较好的伸缩性、可以根据网络建设的不同阶段灵活配置和扩展，具有能不断吸收新技术、新方法的功能。实用性：在接入交换机将用户账号、MAC 地址与端口的捆绑实现高效的用户控制；采用网络管理系统 StarView1.0，使网络易维护、易管理，可实施性好。可扩展性： 采用模块化交换机、 可堆叠交换机， 使系统具有良好的可扩展性，又具有发展潜力。比方交换机增加模块即可扩展网络的规模或拓展冗余链路。高稳定性: :其中核心交换机采用高性能,为整个校园网提供真正的高速无阻塞的传输,保证全线速交换；不仅硬件实现三层路由和交换、关键功能比方 ACL、NAT、QOS、策略路由等复杂功能均通过硬件实现 ,极大程度上

18、提高了数据处理能力；而管理交换引擎、电源等关键部件的冗余,实现了系统高稳定性和可靠性。八、实习心得和体会八、实习心得和体会本次实习我的实习题目是“设计一个校园网的组网及宽带接入 Internet 的方案”,并且就此方案的可行性，需求做了一定分析，以及网络规划，设备选型，系统配置做了设置，下面是我此次实习的一点心得及体会：刚刚拿到这个题目，我基本上不懂，关于校园网我只是在校园里使用，关于它的原理，需求以及设计就没有考虑过，这次实习正好给了我一个平台去探究其究竟，通过一个周和同学讨论， 从网上查资料，终于渐渐懂得校园网组建的各种要求。通过本次实习，我也发现自身的缺点，学过的知识不扎实，组建校园网需要的技术要求挺高，考虑各方面的因素，这为我以后的学习敲响了警钟。总之，从9这次实习中我受益匪浅。九、参考文献1 李增智.电脑网络原理M.西安交通大学出版社,2008.2 李逊林,袁宗福.电脑网络M.电子科技大学出版社,2009.3 张国鸣,严体华. 网络管理员教程M.清华大学出版社,2012.4 王达, 网管员必读网络组建M. 电子工业出版社,2008.10