中学校园网设计方案.pdf
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1、中学校园网设计方案1/40 校园网络系统设计参赛方案参赛类别:校园网(50 万元预算设计方案)参赛单位:作者姓名:通信地址:邮编电子信箱联系电话:中学校园网设计方案1/40 目录前言.3一建设目标.4二、总体设计规划.41、设计原则.42 设计遵循的规范.52.1 综合布线.52.2 网络系统.62.3 校园有线电视系统.63建设内容.74设计思路.74.1 网络结构设计和设备选型.74.1.1 网络核心层、汇聚层.74.1.2网络接入层.94.2 综合布线设计.94.2.2 水平区的设计.10 4.2.3 主配线间的设计.10 4.2.4 综合布线工程实施及验收标准.11 4.2.5设备安装
2、.11 4.2.6缆线敷设.11 4.2.7缆线的终端.12 4.2.8工程测试及标准.12 4.3 网络安全设计.12 4.5 服务器系统设计方案.14 4.5.1设备选型原则.14 4.5.2设备厂商选择原则.14 4.5.3服务器选型及应用设计.14 4.6 应用软件设计.16 4.6.1联想传奇视音频点播系统.16 4.6.2联想传奇电子教室.20 4.7 多媒体教室设计.25 4.8 校园有线电视系统设计.28 4.8.1现状分析.28 4.8.2系统设计原则.28 4.8.3详细设计.28 4.8.4系统组成.28 三.实施日程.301.系统及网络建立和调试.30中学校园网设计方案
3、2/40 2.技术培训.303.应用系统建立和调试.304.系统运行使用.305.系统维护.306.项目进度计划.307.系统文档.31四.人员培训.321.培训内容.322.培训对象.323.培训地点.324.培训时间.325.培训方式.33五.质量承诺要求.345.1 技术承诺.345.2 服务承诺.345.3 进度承诺.355.4 管理承诺.355.5 故障处理及响应时间.355.5.1故障级别.35 5.5.2支持响应.35 5.5.3故障响应方式.36 六.校园网系统设备清单及预算.37中学校园网设计方案3/40 前言二十一世纪是知识经济的时代,随着科学技术日新月异的发展,计算机网络
4、技术的应用得到了飞速的发展,不仅影响着民众的生活和工作,而且对教育教学方式和学生获取知识、以及学校行政管理等方面产生革命性的改变,网络技术已经成为现代信息技术的主流,人们对网络的认识也随着网络应用的逐渐普及而迅速改变。就一个学校而言,它还对综合校园中的优质教学资源,对外建立广泛信息获取和交流渠道,为学校的教学管理工作带来更多便利。建立校园网络已经成为各个学校的基础建设工作,它直接关系到学校的教学质量和水平。我校原为,隶属长沙市开福区,因历史原因及学校基础建设薄弱等因素的影响,计算机互联网的应用以前在我校是个空白,2003 年,通过市人民政府批准,我校转制为学院管理,更名为学校。随着学校教育教学
5、质量的不断提升,各级领导对学校建设日益重视,学校的现代化建设进程加快,学校领导层高瞻远瞩,适时提出了建设校园计算机网络的规划,力争通过建设校园网络使教育教学质量和综合管理水平达到一个新的高度,为此学校成立现代教育技术中心,设计了校园网建设方案并于年 月通过项目政府招标实施完成了校园网建设。中学校园网设计方案4/40 一建设目标校园网络系统工程的建设,是为实现网络教育管理、信息化办公和网络教学应用服务,因此网络性能的好坏直接影响到应用系统的运行,再加上整个网络的信息流量较大,所以对网络系统的性能要求也高。通过对学校实际情况和学校师生计算机应用水平的了解和对行业发展的分析,我们提出了以下建设目标:
6、1、通过搭建1000 兆校园主干,连接办公楼、教学楼、实验楼,教师宿舍楼等主要建筑物,联结教室、办公室、教研组等校内各部门,保证教学区内每一个房间都能有一个以上网络接口;2、持全校现有计算机与Intranet形成无缝高速的联接;3、支持先进的网络技术、多媒体技术,为师生搭建VOD,E-MAIL 等应用平台,收集优质的教学资源;4、网络具有先进性、可靠性、可扩充性和良好的兼容性;5、网络资源的访问提供完善的权限控制;具有防止及便于捕杀病毒功能,以保证网络使用安全6、高带宽专线接入Internet,实现校园网内所有用户高速访问广域网。校园网与Internet网相连后,应具有“防火墙”过滤功能,以防
7、止网络黑客入侵网络系统;可对接入因特网的各网络用户进行权限控制。7、建立校园闭路电视系统,实现校园电视台,校园广播的功能;二、总体设计规划1、设计原则(1)实用性原则设计应能满足学校目前对网络的应用要求,充分实现学校内管理、教学和教研的自动化的要求,设计的性能能尽快得到充分发挥,并且便于掌握;(2)可靠性原则由于系统及网络结构较为复杂,同时在部分子系统中存在较高的技术性,因此必须保证系统的稳定、可靠和安全运行,具有很高的MTBF(平均无故障工作时间)和极低的MTBR(平均故障率),提高容错设计,支持故障检测和恢复,可管理性强;(3)安全性原则应能在高可靠性的前提下,抵挡来自内部和外部的攻击;采
8、用安全措施有效、可信,能够在多层次上、以多种方式实现安全的控制;(4)开放性原则中学校园网设计方案5/40 为保证原有系统的继承性和将要建立系统的利益,充分考虑与现有系统的衔接及系统将来发展的需要,因此系统应采用符合当前最新国际标准的软硬件标准、开放的技术、开放的结构、开放的系统组件及用户接口,使长沙*学校能在今后的发展过程中能平滑地向更高、更新的产品和技术过渡;(5)统一性原则在系统的设计过程中,坚持“三个统一”,即统一规划,统一标准,统一出口。统一规划:即系统的设计依据学校的长期发展目标并结合时代发展的需要进行综合考虑,统筹规划;统一标准:采用统一的网络协议和接口等技术标准,引用统一的国家
9、、行业的信息分类与代码标准(如课件分类、档案分类等)、学校管理制度、学校评审标准、功能规范、文档规范等;统一出口:设计统一的信息对外出口,各类信息由专门部门控制和负责,保证学校内部的数据安全。(6)均衡性原则应能充分考虑网络各个环节的负载平衡,不因为某一个环节而影响网络整体的性能,均衡的网络设计要考虑的环节包括桌面带宽、主干边缘交换机带宽、主干交换机带宽、服务器计算能力、服务器输入、输出带宽、广域网出入口带宽等。(7)扩展性和灵活性原则在系统的开发过程中,即能满足当前学校对网络的应用需求,又可以在将来需要扩展的时候,能方便的扩展,保护目前的所有投资;设计的配置可以灵活变通,以便于适应客户的其他
10、要求。(8)节省性原则在充分满足以上要求的前提下,尽可能地节约投资,花好每一分钱,为客户提供性价比最高的解决方案和工程建设。2 设计遵循的规范2.1 综合布线1、IEEE802.3,IEEE802.5,10BASE-T,100BASE-T,FDDI 2、EIA/TIA 568民用建筑线缆标准3、建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 GB/T 50311-2000 4、建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 GB/T 50312-2000 5、中国建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 CECS72:97 6、中国建筑电气设计规范7、工业企业通信设计规范中学校园网设计方案6/40 8、中国工程标准化
11、协会CECS72:97 9、EIA/TIA 569民用建筑通信通道和空间标准10、EIA/TIA 606 民用建筑通信管理标准2.2 网络系统在整个项目的建设过程中,将遵循和参照最新的、最权威的、最具有代表性的信息安全标准。这些安全标准包括:1、ISO/IEC 15408 Information technology Security techniques Evaluation criteria for IT security 信息技术安全技术信息技术安全评估准则(等同于Common Criteria for Information Technology Security Evaluation
12、 V2.1,简称 CC V2.1)2、BS7799 Code of practice for information security management信息安全管理纲要(即将被ISO 采纳为 ISO17799)3、IETF-RFCRequests For Comments是 Internet Engineering Task Force组织发布的 TCP/IP 标准及相关说明等资料。其中有许多有关安全的标准和说明作为本项目的参考标准和资料。4、我国的国家标准GB、国家军用标准GJB、公共安全行业标准GA、行业标准SJ 等标准作为本项目的参考标准。5、GB9813-88 微型数字电子计算机通
13、用技术条件6、JY0001-88 教学仪器产品的检验规则7、JY0002-88 教学仪器产品的检验规则8、JY0009-90 教学电子仪器的环境要求和试验方法2.3 校园有线电视系统标准及规范有线电视广播系统技术规范GY/T106-1996有线电视系统工程技术规范GS50200-199430MHz 1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统GS14948-1994工业企业通信设计规范GSJ42-1981智能建筑设计标准GB/T50314-2000民用建筑公共电视设计规范建筑物防雷设计规范G50057-1994湖南省城市图像通信工程第一期可行性研究报告中学校园网设计方案7/40 3建设内容根据建设目标
14、的要求,此次整个网络建设包含以下部分:a.中心机房建设部分;b.校园网络系统设备部分;c.校园网综合布线部分;d.应用软件部分;e.多媒体报告厅部分;f 校园有线电视系统;4设计思路学校校园网络设计使用目前比较先进的千兆以太网络技术和Intranet 技术所构成的大型Intranet 校园网,网络方案以可靠性、实用性、易管理扩充性为原则,全校计算机通过超五类线及光纤通信介质连接成一个覆盖整个教学园区的Intranet 校园网络。校园网近期目标为实现高速稳定上网服务,及提供校内信息发布和检索平台,远期目标为实现学校教学、科研、办公、人事财务、图书等一体化综合计算机管理。4.1 网络结构设计和设备
15、选型根据实践经验我们采用局域网采用常用的三层式网络结构体系接入层、汇聚层、核心层,接入层负责用户终端设备的接入,通过MAC 地址实现第二层交换;汇聚层负责对接入层交换机进行汇聚,通过光纤或双绞线连接到核心层中心交换机或接入层交换机;核心层也可以说对应于TCP/IP 协议中的第三层,主要负责内部虚拟子网的路由、中心服务器的接入、广域网的接入。通过单模光纤将学校校园网络连入学院校园网,实现和学院校园网、教育网、公众网的无缝联接。在学校校园网络中,一、二级交换机间的数据通信通过超五类线或光纤介质,由一级节点的中心网络设备联想公司的1000Mbps 主干级交换机与二级局域网中的带千兆以太网接口的联想二
16、级交换机相联接而实现,校园网络实现主干千兆,百兆接口到桌面。4.1.1 网络核心层、汇聚层核心层主要负责内部虚拟子网的路由、中心服务器的接入、广域网的接入,同时因接入的楼栋不是很多,我们可以将传统的三层结构合并成二层即核心层和接入层。考虑到网络,数据流量比较大以及将来的扩充性,在网络中心我们选配一台联想iSpirit4504交换机,它是一款集三层路由交换机和企业级千兆防火墙于一体的高性能、高可靠性、高安全性的骨干交换机。既可提供全千兆的二层线速交换和三层路由,具有强大的QoS中学校园网设计方案8/40 实施能力,又可根据网络安全需求提供入侵检测、数据包过滤、访问控制、VPN等功能,具备防病毒能
17、力。具有防火墙功能的安全模块与全系统的紧密结合实现了高集成度的网络设计,并使得网络的配置、管理、升级更为统一和集中,大大降低了网络建设和维护成本。其性能参数如下:属性描述防火墙模块配置4 个千兆以太网接口,1 个百兆管理端口。内存为2GB的 ECC SDRAM,内存带宽4.2GB/s 防火墙模块特性并发连接数 1,500,000,网络吞吐率4Gbps,平均故障间隔时间100,000 小时。端口配置1 个交换模块插槽/3 个千兆级以太网模块插槽/1 个万兆以太网模块插槽/1 个千兆防火墙模块插槽还有1 个百兆模块接口支持100 BASE-TX/1000BASE-T、1000BASE-LX、100
18、0BASE-SX 端口容量24.5Gbps 端口优先级队列数入口 128个优先级分类,出口8 个硬件优先级队列交换模式存储转发端口安全认证802.1x 认证,支持端口MAC 地址和 IP 地址绑定MAC 地址表MAC 地址表容量为16k IP 路由表IP 路由表容量为4k 网络管理支持 SNMP、Telnet、Web、串口管理VLAN 4k 个基于 802.1Q 的 Vlan,支持私有VLAN及端口隔离技术Trunk 32 组,每组 8 个端口物理环境要求尺寸(W H L)482mm 162.2mm 400mm 重量17kg(max)频率5060Hz 功耗200w 工作温度及相对湿度0 C40
19、 C,5%80%存储温度及相对湿度-10 C70 C,-10%70%电源及功耗100240VAC 认证安全标准FCC Part15 ClassA,CE.UL,CUL 中学校园网设计方案9/40 4.1.2网络接入层接入层主要负责网络终端设备的接入。我们在数据流量比较大和网络要求比较高的办公楼、教学楼、培训楼、生活楼配置一到多台联想iSpirit2948G、2924F、2524F 交换机,通过千兆光纤与中心交换机相连,这样既提高了这些楼栋相互访问的速度又提高了中心交换机交换效率。iSpirit2948G支持光纤铜线自动切换iSpirit2948G集超级堆叠Hyper-Stacking,超级安全H
20、yper-Safety,超级管理Hyper-Management,超级冗余Hyper-Redundancy,超级诊断Hyper-Watch等专利技术,配合先进嵌入式操作系统Hyper OS,可以为用户搭建高速、安全、便捷的高可靠性的信息网络。联想天工iSpirit2924F被广泛应用于网络接入层,可有效避免非法用户对网络资源的不正当使用,确保网络的安全性,同时完美解决局域网的计费难题,是构建可实现计费功能的小区宽带网络或校园网络的最佳选择。联想天工iSpirit2524F提供了 24 个 10/100BASE-TX 端口和 1 个扩展插槽,可选择百兆光纤模块。联想天工iSpirit2524F支
21、持多种功能,包括MAC 过滤/绑定、802.1Q VLAN、端口聚合、VLAN等,完全符合园区接入网要求,提供完善的接入网解决方案。学校校园网拓扑图4.2 综合布线设计计算机网络中心机房设在二教学楼5 楼,在楼栋都配置一个网络布线配线间,安置楼层交换机和网络布线配线架。中心机房到其它楼栋都采用多模光纤联接,二教学楼采用IBDN超五类线联接中心机房。所有楼层及桌面布线均采用IBDN超五类线铺设。Internet 核心交换机iSpirit4504 学院防火墙1G 多模光纤Hyper View 网管平台杀毒等应用系统iSpirit2524F 教师宿舍一iSpirit2524F 接入层汇聚层核心层应用
22、层WEB 服务器资源服务器资源服务器教师宿舍二教学楼一iSpirit2948G iSpirit2924F 教学楼二iSpirit2924F iSpirit2524F iSpirit2524F iSpirit2524F 图书馆办公楼iSpirit2524F 1000M 光纤出口中学校园网设计方案10/40 4.2.1 工作区的设计工作区布线子系统由终端设备连接到信息插座的连线和信息插座组成。为了保证计算机网络系统的正常运转,每个信息插口都是一个标准的RJ45 五类信息插口,可以支持100MHz的信息传输。不同型号的计算机和终端可以通过RJ45 标准跳线方便地连接到电脑信息插座上。4.2.2 水平
23、区的设计水平布线子系统是将干线子系统线路延伸到用户工作区。该系统是从各个子配线间出发连向各个工作区的信息插座。水平子系统示意图水平子系统由各大楼内楼层配线间至各个工作区之间的电缆构成。所有的水平电缆全部采用超5 类非屏蔽阻燃双绞线电缆。因此具有很强的抗干扰性,具备很高的备用冗余,使系统具有极高的可靠性及灵活性。水平电缆从楼层配线、天花板线槽引向工作区各信息点,配线间内接线端子与信息插座之间均为点到点端接,任何改变系统的操作(如增减用户、用户地址改变等)都不影响整个系统的运行,为系统的重新配置和故障检修提供了极大的方便。4.2.3 主配线间的设计设备子系统由设备间(主配线间)中的电缆、连接器和相
24、关支撑硬件组成,它把公共系统设备的各种不同设备互连起来。该子系统将中继线交叉连接处和布线交叉处与公共系统设备(如 PBX)连接起来。配线间环境的要求按照标准的设计要求,设备间尤其是要集中放设备的设备间,应尽量满足下面的要求:室温应保持在18至 27之间,相对湿度保持在30%55%;保持室内无尘或少尘,通风良好,亮度至少达30 英尺*烛光;安装合适的消防系统(如采用湿型消防系统,不要把喷头直接对准电气设备);使用防火门,至少能耐火1 小时的防火墙和阻燃漆;中学校园网设计方案11/40 尽量远离存放危险物品的场所和电磁干扰源(如发射机和电动机);设备间的地板负重能力应为500kg/平方米。在配线间
25、内应至少留有二个为本系统专用的,符合一般办公室照明要求的220V电压,电流 10A 单相三极电源插座。如果需要在配线间内放置网络设备,则还应根据接线间内放置设备的供电需求,配有另外的带4 个 AC双排插座的20A专用线路。此线路不应与其他大型设备并联,并且最好先连接到UPS,以确保对设备的供电及电源的质量。4.2.4 综合布线工程实施及验收标准后的综合布线系统将严格按照系统设计依据和要求,采用专用仪器、仪表进行测试。在验收前,提供有关的测试及验收文本;测试后提供完整的测试记录和竣工资料。4.2.5设备安装对工程中所涉及的机架安装、配线架安装、接线模块安装、信息插座安装、电缆PVC槽及槽道安装均

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