于局域网技术与组网工程.docx

1、于局域网技术与组网工程1 目标需求分析1.1 校园局域网概述随着网络技术的逐步普及，校园网络的建设是学校面向信息化发展的必然选择，校园网网络系统是一个庞大而复杂的系统，他不仅为实现现代化教学、综合信息管理和办公自动化等一系列应用提供操作平台，而且能提供多种应用服务，使信息能及时、准确的转送给各个系统。而且校园网工程建设中主要应用了网络技术中的重要分支局域网技术来建设与管理的，因此本课程设计课题主要以校园局域网建设过程可能用到的各种技术实施方案为设计方向，为校园的建设提供理论依据和实践指导。从物理意义上来说，校园网就是一种局域网，校园网是各种类型网络中一大分支，有着非常广泛的应用及代表性。作为新

2、技术的发祥地，学校、尤其是高等院校，和网络的关系是密不可分的。作为“高新技术孵化器”的高校，是知识、人才的高地，资源十分丰富，比其他行业跟渴求网络新技术、网络新应用，希望能有一个高性能、稳定、可靠的校园网来促进自身在研究、学述上的进步。因此，提高校园网的使用效率是校园建设的重要考核指标之一。1.2 校园局域网组建目的校园网为学生学习活动服务，促使学生学习最优化。 校园网为教师教育教学和科研活动服务，促使教师教育教学最优化。校园网为学校教育教学管理服务，促使学校管理最优化。1.3校园网局域网组建原则 先进性，先进的设计思想、网络结构、开发工具，采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品；实用

3、性，建网时应该考虑到利用和保护现有的资源、充分发挥设备效益；灵活性，采用积木式模块组合和结构化设计，是系统配置灵活，满足学校逐步到的建网原则，使网络具有强大的可扩展性；可靠性，具有冗余功能，管理方便。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，确报系统运行可靠，经济性，投资合理，有良好的性能价格比。计算机网络毕竟是一个比较新鲜的事物，在高校虽然得以普及，但是他需要一笔较大的资金投入，所以我们在组建网络的同时一定要注意经济效益，同时为校园的发展和今后的扩建做好可扩建能力，必须慎重考虑。2 详细设计要求2.1 校园局域网设计思路校园网的建设是一项非常复杂的系统工程，校园作为一个特殊网

4、络的环境，它的建设与使用都有其自身的特点。在选择局域网络技术时要体现开放式、分布式、安全可靠，维护简单的原则。校园网事使用了局域网技术以及各种多媒体应用技术，并结合Internet应用等其它的技术来建设。使得校园网能够满足现代化教学对信息处理的需求，使计算机的应用能对教学管理现代化起重要的促进作用，能实现信息的查询、家务管理，并与外部网络系统进行交流等多种需要。一个完整的校园网建设在实施过程中可以分成两个环节：网络集成方案设计和信息系统集成。其中信息系统集成是目的，网络集成是手段。网络集成方案主要包括两个方面：结构化布线与设备选择、网络技术设备选型。它的设计思想有两个，一个是网络方案采用模块化

5、的设计，各模块完成各自的功能。在实施的过程中，在需要时候再添加。同时，模块化设计容易维护，某个模块出现故障，不会影响到整个网络的安全。 另一个设计思想是采用层次体系，整个网络通过主干网连接起来，各个子网通过接口与主干网连接，实现各自的功能，在子网内部及主干网进行数据通信。2.2 校园局域网各模块功能（1） 信息交流功能互联网信息服务让学校了解世界，让世界了解学校，校内信息服务，信息的接收者就是信息的发布者。（2） 学生学习的功能网络是学生的学习方式发生很大的变化，他么利用网络自主学习，提高自己的学习能力。他们需要上网查资料，将完成的作业利用电子邮件发送给老师。鼓励学生们建立自己的网页、英语角、

6、名站鉴赏、硬件长廊、编程作坊、会员网页、游戏论坛、电脑文化等一些列的文化栏目。（3） 办公区域的功能办公区域的主要功能是为学院教学与日常的办公功能，在这个模块将要实现信息的控制功能，一些信息可以让人访问，但是像一些内部信息（比如：内部会议信息、单位财务信息、员工的工资信息，员工的个人信息等）要实现信息的访问功能，本区域可以实现对自己及以外的访问，邮件的互转功能，但是外部网络不能访问本模块网络。（4） 家属区域的功能家属区域主要是实现本网络对外的访问的功能，视屏、音乐、聊天、文件的传输功能等一切个人的需求，同时在这个模块对网络的速度要求也要有一定的要求，功能也要比较全面。2.3 校园局域网网络拓

7、扑图3分层结构设计3.1 核心层核心层的主要功能是提供地理上远程站点之间的优化广域传输，核心层对整个网络的性能至关重要，因此其特征主要包括高速交换、高可靠性、低时延等特性，在设计上，为达到其目标，设计了以下策略：1、对网络中每个目的地具备充分的可到达性具有足够的交换机信息来交换发往网络中任意端设备的数据包；核心层的交换机不应该使用默认的路径到达内部的目的地；聚和路径能够用来减少核心层路由表大小；默认路径用来到达外部的目的地，如因特网上的主机。2、冗余性设计保障核心网络的可靠性 核心网络采用环型网实现，网络很小时，一个出口路由器扮演网络出口核心层，与汇聚层上的所有其它路由器相连接。甚至可能将汇聚

8、层功能包含在核心层里。其特点是：容易管理，但扩展性不好，且存在单点故障。但是随着网络的扩展使用一组由高速局域网连接的路由器，或者一系列高速的广域网连接形成一个核心层网络。并可将冗余特性加入到核心层规划中。这样虽然管理要复杂一些，但网络的扩展性、可靠性都得到大人提高。3.2 汇聚层汇聚层从位置上处于核心层与网络层的分界，需要将大量低速的链接(接入层设备的链接)通过少数宽带的链接接入核心层，以实现通讯量的收敛，以提高网络中聚和点的效率，同时减少核心层设备可选择的路由路径的数量。并可以汇聚层为设计模块，实现网络拓扑变化的隔离，增强网络的稳定性。在实施上，汇聚层除要进行路由聚合外，还要考虑实施QoS保

9、障、安全等网络策略。 3.3 接入层接入层为用户提供对网络的访问接口，是整个网络的可见部分，也是用户与该网的连接场所。它将本地用户的信息通过内部高速局域网、分组交换网、方式接入汇聚层，实现网络流量的馈入及访问。另外，由于接入层是用户与网络的接入点，因此也是入侵者试图闯入的好地方，需要在访问接入层实施安全控制策略，以保障网络的安全。如通过包过滤的方式禁止不可通过的数据包逆流发送，即便是发自本地网的不可通过的数据包也必须被禁止。这样就可以阻止许多利用系统缺陷，模仿有缺陷网段源地址的攻击方式。接入层通过配置包过滤，可以保护某些局部网段不再成为网络内外的攻击点。当然，在接入层实现一定的QoS策略(如报

10、文分类)等也是必须的。示意图如下：4 IP地址表的划分4.1 IP地址划分说明在本局域网中，是以B类地址划分的，具体的设备名称请按照示意图进行比对，次IP地址的划分是按具体的层次划分，分别是核心层、汇聚层、接入层。具体的IP划分是核心层（172.16.1.0-172.16.20.0）；汇聚层（172.16.21.0-172.16.50.0）接入层（172.16.51.0-172.16.100.0），在各层与各模块之间预留部分IP段，容易实现以后的展。 设备VLAN划分接口IP地址子网掩码R1为划分S0/0/0172.16.12.0255.255.255.0S0/0/1172.16.13.0R2

11、为划分S0/0/0172.16.14.0255.255.255.0S0/0/1172.16.15.0管理PC为划分网卡接口172.16.1.0255.255.255.0multilayerSwith为划分Fa0/2172.16.2.0255.255.255.0Fa0/3172.16.3.0Fa0/4172.16.4.0Fa0/5172.16.5.0Fa0/6172.16.6.0Fa0/7172.16.7.0Fa0/8172.16.8.0Fa0/9172.16.9.0Fa0/10172.16.11.0Sever1为划分-172.16.16.0255.255.255.0Sever2为划分-172.

12、16.17.0255.255.255.0Sever3为划分-172.16.18.0255.255.255.0Office（办公区）管理VLAN91Fa0/2172.16.21.0255.255.255.0Fa0/3172.16.22.0Fa0/4172.16.23.0Fa0/5172.16.24.0Fa0/6172.16.25.0Fa0/7172.16.26.0Home（学生区）管理VLAN92Fa0/2172.16.31.0255.255.255.0Fa0/3172.16.32.0Fa0/4172.16.33.0Fa0/5172.16.34.0Fa0/6172.16.35.0Students

13、(学生区)管理VLAN93Fa0/2172.16.41.0255.255.255.0Fa0/3172.16.42.0Fa0/4172.16.43.0Fa0/5172.16.44.0Fa0/6172.16.45.0Fa0/7172.16.46.0S1VLAN51Fa0/1172.16.51.0255.255.255.0S2VLAN52Fa0/1172.16.52.0255.255.255.0S3VLAN53Fa0/1172.16.53.0255.255.255.0S4VLAN54Fa0/1172.16.54.0255.255.255.0S5VLAN55Fa0/1172.16.55.0255.25

14、5.255.0S6VLAN56Fa0/1172.16.56.0255.255.255.0S7VLAN61Fa0/1172.16.61.0255.255.255.0S8VLAN62Fa0/1172.16.62.0255.255.255.0S9VLAN63Fa0/1172.16.63.0255.255.255.0S10VLAN64Fa0/1172.16.64.0255.255.255.0S11VLAN65Fa0/1172.16.65.0255.255.255.0S12VLAN71Fa0/1172.16.71.0255.255.255.0S13VLAN72Fa0/1172.16.72.0255.25

15、5.255.0S14VLAN73Fa0/1172.16.73.0255.255.255.0S15VLAN74Fa0/1172.16.74.0255.255.255.0S16VLAN75Fa0/1172.16.75.0255.255.255.0S17VLAN76Fa0/1172.16.76.0255.255.255.04.2 VLAN划分情况说明VLAN的划分情况，在此局域网就目前划分了3个管理VLAN（分别是：VLAN91、VLAN92、VLAN93）、17个接入层VLAN（分别是：VLAN51、VLAN52、VLAN53、VLAN54、VLAN55、VLAN56、VLAN61、VLAN62、

16、VLAN63、VLAN64、VLAN65、VLAN71、VLAN72、VLAN73、VLAN74、VLAN75、VLAN76）划分操作是把办公区（office）、家属区（Home）、学生区（student）各模块划分开便于管理，同时各模块还预留同一模块可再添加的，便于以后的扩展。4.3 技术评价及技术决策其包括以下几个方面：物理媒体和网络拓扑结构的考虑，在网络构建中，物理介质是必须考虑的因素，在LAN的构建中，都有多种介质可供选择，当然，它们各有优缺点：在LAN的构建中，有双绞线、光纤等介质供选择，比较特性如下表：特性双绞线光纤距离近距离到中距离中等到远距离抗干扰能力低(UTP)中(STP)非常高安装性易于安装和维护专业人员相关成本低高拓扑结构总线星型环型星型参考文献1 林锐.软件工程思想.西安电子科技大学出版社M.20012 T.索科洛夫斯基.A TCP-IP Tutorial - RFC 11803 马武.网络课程协作开发管理系统设计D北京：北京师范大学.20024 赵建华.李克东.CSCL 的原理与基本结构J .电化教育研究.20035 W.Richard Stevens著.范建华 译.TCP/IP详解.机械工业出版社.2000课程设计总结：指导教师评语：签名： 年 月 日