校园网综合实训.docx
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校园网综合实训
校园网综合实训
安徽三联学院计算机工程学院
成绩:
课程实训报告
实训名称华阳技术学校校园网网络工程实验综合实训
学号姓名专业班级网络工程指导老师日期2016/6/15
一、预习报告
1、校园网应用需求分析
根据华阳技术学校校园实际情况主要应用需求分析如下：
1.1用户的应用需求
所有用户可以方便地浏览和查询局域网和互联网上的学习资源，通过WWW服务、电子邮件服务、文件传输服务、远程登录等多种Internet服务实现远程学习。
教师需要校园网提供Internet/Intranet、远程教学、多媒体教学应用等系统，提供一条可靠、健壮的“信息高速公路”。
1.2信息点和用户需求
学校有三个校区需要实现网络建设，互联互通每个校区分别有几栋建筑需纳入局域网。
根据校方要求，总的信息点将达到2000个左右。
信息节点的分布比较分散。
将涉及到图书馆、实验楼、教学楼、宿舍楼、办公楼等。
宿舍楼、实验楼和教学楼为信息点密集区。
经过此次校园网络的建设工程，可以达到满足学生上网需求、资料查询的微机化、办公自动化、学校管理智能化等功能，同时为学校未来的网上教学、无纸化教学提供可靠的系统保证
该校区现有5栋楼大概2000左右信息点要接入Internet，其中服务器8-10台，图书馆和实验楼的信息点各约200个，学生宿舍有1000个,教学楼有200个，办公楼有信息点100个。
学校申请了一条千兆光纤接入互联网，同时还申请了1个C的IP地址。
IP地址段：
220.18.80.0—220.18.80.254。
如图3是该校园网其中一个校区的拓扑结构图
2.2技术架构
A．建设校园网的主干网络，网络设备主干带宽采用现在通用的千兆带宽，并在此基础上实现不同类别VLAN的划分及第三层交换；
B．实现校园网络的全面安全保护机制，利用Cisco交换机的第二、三层的安全特性以及主干防火墙、入侵检测系统，有效防止来自内外网络的恶意攻击；
C．实现针对校园用户的访问有效控制即仅当用户通过合法身份认证之后，才具备对网络的访问能力，并且由网络管理者指定其所属VLAN，可访问权限等；
D．Internet出口合理、有序使用。
组建的整个学校的校园网，既能将整个学校计算机都纳入整个校园网中，实现统一规划、分块工作、异地互联、整体管理，并有可为将来的应用扩展和系统的升级预留接口。
可以达到各系组建自己相对独立的本地局域网，既能满足各系自己的正常的教学计算机化的要求，又能通过广域网完成与其他系或学校之间的信息交流。
本校园网络设计的拓扑结构图如图3.1所示。
图3.1校园网整体拓扑结构图
2、网络工程VLAN与IP地址规划
整个校园网IP地址的划分要本着合理利用IP地址资源，对于用户信息点多的学生宿舍网和图书馆、实验楼、教学楼，采用私有地址将会合理的利用IP地址资源，对于信息点较少的办公网和服务器集群则可以使用公网地址。
具体地址分配及子网划分如下：
VLAN序号
VLAN名称
IP网段
默认网关
说明
VLAN1
121.22.80.161/29
121.22.80.164
管理VLAN
VLAN10
TSG
121.22.1.0/24
121.22.1．254
图书馆VLAN
VLAN20
SYL
121.22.2.0/24
121.22.2．254
实验楼VLAN
VLAN30
JXL
121.22.3.0/24
121.22.3．254
教学楼VLAN
VLAN40
XSSSL
121.22.0.0/22
121.22.3．254
宿舍楼VLAN
VLAN50
BGL
121.22.80.33/25
121.22.80.158
办公楼VLAN
VLAN111
FWQ
121.22.80.0/27
121.22.80.1
服务器VLAN
IP地址的划分：
VLAN111:
划分给服务器群，约8台机器考虑到以后的扩充，分配32个地址，子网IP段：
220.18.80.1-30MASK:
255.255.255.224gateway220.18.80.1；
VLAN10：
划分给图书馆，约200台机器，子网IP段：
192.168.1.0—254MASK:
255.255.255.0gateway192.168.1.254；
VLAN20:
划分给实验楼，约200台机器，子网IP段：
192.168.2.0—254MASK:
255.255.255.0gateway192.168.2.254；
VLAN30:
划分给教学楼，约200台机器，子网IP段：
192.168.3.0—254MASK:
255.255.255.0gateway192.168.3.254；
VLAN40:
划分给宿舍楼，约1000台机器，子网IP段：
172.168.0.0—172.16.3.254MASK:
255.255.252.0gateway172.16.3.254；
VLAN50:
划分给办公楼，约100台机器，分100个IP地址，子网IP段：
220.18.80.33-158MASK:
255.255.255.192gateway220.18.80.158；
VLAN1:
划分给管理VLAN，子网IP段：
220.18.80.161—164MASK:
255.255.255.248gateway220.18.80.164。
4、网络工程设备选型
4.1通信设备选型
（1）核心交换机
CiscoCatalyst4500系列,为中端模块化智能冗余交换机，能为客户提供冗余、增强网络控制、集成线上供电模块等功能，帮助企业和城域网用户构建高性能、可恢复、高安全和可管理的网络，从而轻松实现IP数据、视频流、电话基于互联网的商业应用的融合和控制，提高生产效率和经济效益。
作为新一代CiscoCatalyst4000系列平台，CiscoCatalyst4500系列包括三种新型CiscoCatalyst机箱：
CiscoCatalyst4507R（七个插槽）、CiscoCatalyst4506（六个插槽）和CiscoCatalyst4503（三个插槽）。
CiscoCatalyst4500系列中提供的集成式冗余可靠性增强包括1＋1超级引擎冗余（仅限CiscoCatalyst4507R）、集成式IP电话电源、基于软件的容错以及1+1电源冗余。
硬件和软件中的集成式冗余性能够缩短停机时间，从而提高生产率、利润率和客户成功率。
（2）汇聚层交换机
CiscoWS-C2918-24t,支持802.1pCoS每个端口的4个输出队列让用户能对四种流量类型进行不同的管理SRR调度确保为数据包流量提供不同的优先级加权队尾丢弃（WTD）能在发生中断之前,为输入和输出队列提供避免拥塞功能严格优先级排序能确保优先级最高的分组先于所有其他流量获得服务。
（3）接入层交换机
CISCOWS-CE500-24TT交换机端口类型有20个10/100端口，4个10/100以太网供电（PoE）端口。
（4）路由器
DI-1750路由器为模块化设计，支持十多种网络/语音接口卡，应用组合种类丰富，实现了数据/语音/传真集成。
该路由器结构精致，与其它同类产品相比，性能更高、模块类型丰富、性价比更高。
DI-1750适合大中型企业的远程分支节点或中小型企业的中心接入，可以实现高速、稳定、安全、可靠的专线接入、Internet访问、拨号接入、VoIP、VPN等网络应用。
4.2服务基本应用
·主服务器2台：
装有NT操作系统，负责整个校园网的管理，教育资源管理等。
其中一台服务器装有DNS服务，负责整个校园网中各个域名的解析。
另一台服务器装有电子邮件系统，负责整个校园网中各个用户的邮件管理。
·WWW服务器1台：
装有Linux操作系统，负责远程服务管理及WEB站点的管理。
WEB服务器采用现在比较流行的APACHE服务器，用ASP语言进行开发，连接MYSQL数据库，形成了完整的动态网站。
·DHCP服务器1台：
装有NT操作系统，负责整个校园网IP地址的自动分配。
·数据库服务器2台：
其中一台提供校园网数据的存储、查询。
另一台则是做为备份服务器来使用。
·VOD服务器1台：
装有NT操作系统，为校园网提供VOD数字点播影视的需要。
4.3基本配置
4.3.1配置访问层交换机端口基本参数
（1）端口双工配置
将1到24口全部配成全双工模式（注：
用命令行interfacerangefateethernet0/1-24;duplexfull不过上图是用模拟器演示，不支持intrange命令）
（2）端口速度：
可以设定某端口根据对端设备速度自动调整本端口速度，也可以强制将端口速度设为10Mpbs或100Mbps。
在了解对端设备速度的情况下，建议手动设置端口速度。
4.3.2配置访问层交换机的访问端口
访问层交换机为终端用户提供接入服务。
（1）设置访问层交换机的端口1到端口10工作在访问模式。
（2）设置快速端口
默认情况下，交换机在刚加电启动时，每个端口都要经历生成树的四个阶段：
阻塞、侦听、学习、转发。
在能够转发用户的数据包之前，某个端口可能最多要等50秒钟的时间（20秒的阻塞时间＋15秒的侦听延迟时间＋15秒的学习延迟时间）
对于直接接入终端工作站的端口来说，用于阻塞和侦听的时间是不必要的。
为了加速交换机端口状态转化时间，可以设置将某端口设置成为快速端口（Portfast）。
设置为快速端口的端口当交换机启动或端口有工作站接入时，将会直接进入转发状态，而不会经历阻塞、侦听、学习状态。
将switch1的端口1到端口20设为快速端口
4.3.3接入路由器上的NAT设置
将IP地址121.22.80.252-220.18.80.254划分给做NAT。
1．定义NAT的内部和外部接口
5、网络综合布线系统设计
5.1需求分析
楼
图书馆
实验楼
学生宿舍
教学楼
办公楼
总计
信息点
200
200
1000
200
100
1700
5.2介质选型
考虑其网络带宽的需求，在综合布线设计时，主干线全部采用光纤接入，光纤路由到各楼层交换机上；遵循主干线传输速率要求不低于1000MBPS，桌面10/100MBPS自适应，并考虑未来1-5年发展需要，实现从现有基础向其平滑过渡。
工作区信息插座主要采用单孔/双孔RJ45信息插座。
要充分考虑到办公应用的灵活性及布局重组的可能性；水平线缆采用超5类非屏蔽4对UTP线缆。
数据主干采用4芯单模光纤，保证主干线传输速率不低于1000MBPS。
5.3铺设
所有楼内水平布线采用超5类UTP双绞线、水平干线采用4芯室外铠装光纤敷设，并达到ISO11801光纤连接（OpticLink）的技术要求。
5.4连接
（1）工作区子系统及其网络设计
工作区子系统，是由RJ-45跳线与信息插座所连接的设备组成。
信息点由标准RJ45插座构成。
信息点数量应根据工作区的实际功能及需求确定，并预留适当数量的冗余。
例如：
对于一个办公区内的每个办公点可配置2～3个信息点，此外应为此办公区配置3～5个专用信息点用于工作组服务器、网络打印机、传真机、视频会议等。
若此办公区为商务应用则信息点的带宽为100M可满足要求；若此办公区为技术开发应用则每个信息点应为交换式100M甚至是光纤信息点。
工作区的终端设备（如：
电话机、传真机）选用安普公司的超五类双绞线直接与工作区内的每一个信息插座相连接，或用适配器（如ISDN终端设备）、平衡/非平衡转换器进行转换连接到信息插座上。
（2）配线子系统及其网络设计
配线子系统，是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架。
选择配线子系统的线缆，要根据建筑物内具体信息点的类型、容量、带宽和传输速率来确定。
在配线子系统中推荐采用的双绞电缆及光纤型号为:
安普公司的超五类或六类非屏蔽双绞线,TCL室内单模或多模光纤。
双绞线水平布线链路中，水平电缆的最大长度为90m。
若使用100ΩUTP双绞线作为配线子系统的线缆，可根据信息点类型的不同采用不同类型的电缆。
该方案选择安普公司的超五类非屏蔽双绞线缆。
（3）干线子系统及其网络设计
干线子系统，负责连接管理子系统到设备间子系统的子系统。
干线子系统可以使用的线缆主要有：
HAY三类大对数电缆；安普公司的超五类或六类双绞线；TCL室内单模或多模光纤。
该方案选择安普公司的超六类双绞线缆。
垂直干线子系统由连接主设备间至各楼层配线间之间的线缆构成。
其功能主要是把各分层配线架与主配线架相连。
用主干电缆提供楼层之间通信的通道，使整个布线系统组成一个有机的整体。
垂直干线子系统Topology结构采用分层星型拓扑结构，每个楼层配线间均需采用垂直主干线缆连接到大楼主设备间。
垂直主干采用25对大对数线缆时，每条25对大对数线缆对于某个楼层而言是不可再分的单位。
垂直主干线缆和水平系统线缆之间的连接需要通过楼层管理间的跳线来实现。
（4）设备间子系统及其网络设计
设备间子系统，由电缆、连接器和相关支撑硬件组成。
采用BIX跳接式配线架，连接交换机；采用光纤终结架连接主机及网络设备。
设备间的主要设备有数字程控交换机、计算机网络设备、服务器、楼宇自控设备主机等等。
它们可以放在一起，也可分别设置。
在较大型的综合布线中，可以将计算机设备、数字程控交换机、楼宇自控设备主机分别设置机房，把与综合布线密切相关的硬件设备放置在设备间，计算机网络设备的机房放在距离设备间不远的位置。
设备间子系统是一个集中化设备区，连接系统公共设备，如局域网（LAN）、主机、建筑自动化和保安系统，及通过垂直干线子系统连接至管理子系统。
（5）管理子系统及其网络设计
管理子系统，由交连、互连和I/O组成。
管理是针对设备间、电信间和工作区的配线设备、缆线等设施，按-定的模式进行标识和记录的规定。
跳线采用超5类非屏蔽双绞线，RJ45接头。
管理间是楼层的配线间，管理子系统为其他子系统互连提供手段，它是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备。
管理子系统由交连、互连和输入/输出组成，实现配线管理，为连接其它子系统提供手段。
包括配线架、跳线设备及光配线架等组成设备。
设计管理子系统时,必需了解线路的基本设计原理,合理配置各子系统的部件。
安普公司的综合布线解决方案拥有搭配科学、管理简便的成套产品用于管理子系统。
（6）建筑群子系统及其网络设计
建筑群子系统是实现建筑之间的相互连接，提供楼群之间通信设施所需的硬件。
建筑群之间可以采用有线通信的手段，也可采用微波通信、无线电通信的手段。
传输介质采用室外六芯多模光纤。
建筑群子系统介质选择原则：
楼和楼之间在二公里以内、传输介质为室外光纤、可采用埋入地下或架空（4M以上）方式、需要避开动力线、注意光纤弯曲半径建筑群子系统施工要点：
包括路由起点、终点；线缆长度、入口位置、媒介类型、所需劳动费用以及材料成本计算。
建筑群子系统所在的空间还有对门窗、天花板、电源、照明、接地的要求。
建筑群子系统的设计：
学生宿舍、工科楼与主楼之间由于距离较远，采用单模光纤连接；主楼使用多模光纤连至教学楼、行政楼、实验楼和使用多模光纤连接图书馆和学生宿舍楼；图书馆与实验楼距离较近，采用千兆以太网连接。
考虑近期学校使用、设备投资、距离超长等各种因素，采用多模光纤和单模光纤混合的方式连接，并在每个建筑物内预留了多模光纤，以备将来整个网络系统的发展。
（7）进线间子系统及其网络设计
进线间一个建筑物宜设置1个，一般位于地下层，外线宜从两个不同的路由引入进线间，有利于与外部管道沟通。
进线间与建筑物红外线范围内的人孔或手孔采用管道或通道的方式互连。
进线间因涉及因素较多，难以统-提出具体所需面积，可根据建筑物实际情况，并参照通信行业和国家的现行标准要求进行设计。
6、工程投标书制作
6.1用户需求分析
网络在信息学院教学办公环境中起着至关重要的作用，校园网的运作，校园网的运作模式带来大量动态的WWW应用数据传输，会有相当一部分应用主服务器有高速接入网络的需求（目前为100、1000Mbps，今后可能会更高）。
这就是需求网络有足够的竹竿宽带和扩展能力。
6.2综合布线系统设计与拓扑图
6.2.1设计标准
该学校网络需要具有包括图书信息、学校行政办公等综合业务信息管理系统，为广大教职工、科研人员和学生提供一个在网络环境下进行教学和科研工作的先进平台。
校园网覆盖整个学校校园，网络设计一般应遵循下列基本原则：
可靠性和高性能、实用性和经济性、可扩展性和可升级性、安全性、保密性、易管理、易维护、灵活性、综合性。
6.2.2模块化、层次化的设计原则
层次化网络设计模型：
在互联网组件的通信中引入了三个关键层的概念,这三个层次分别是:
核心层（CoreLayer）,汇聚层（DistributionLayer）和接入层（AccessLayer）。
采用模块化设计和星型拓扑结构。
6.3技术与服务
（1）售后服务：
上门服务时间承诺：
在正常的使用情况下，如因产品质量发生故障，30分钟内到达现场服务。
提供备用机承诺：
如果在一个工作日内不能解决问题，我们会及时为用户提供同性能的备用产品，绝不影响用户使用。
专人专职售后服务承诺：
对于本工程，我们会指定专人为您提供全程售后服务支持。
（2）技术支持：
电话技术支持、现场技术维护、扩容或改造服务、软件升级、互联网在线技术支持。
三、遇到的问题及其解决情况
校园网是一个复杂的系统工程，构建高性能的校园网需要与新的网络设计理念紧密结合，以高性能、高可靠性、高安全性及先进的服务质量（Qos）为核心，将高校的教学、科研及管理在校园网的平台支撑下更上一个台阶。
四、收获体会（包括学到的知识、掌握的技能、兴趣点以及存在的问题与建议）
这次课程设计使我受益匪浅。
通过这次课程设计，我懂得了理论与实践相结合，从理论中得出结论，才能学以致用，不仅，掌握了组建计算机网络的基本技术，而且提高了应用能力和动手实践能力。
参考文献
[1]邵必林等编著《计算机网络与通信》2009国防工业出版社
[2]吴功宜编著《计算机网络》（第二版）2005清华大学出版社
[3]张邵峰编著《局域网网络服务器配置DIY》2002人民邮电出版社
[4]王群，王琳编著《组建交换式局域网》2003人民邮电出版社
[5]吴迪，卢建宇编著《局域网组建于管理》2002清华大学出版社
五、指导老师评语（学习态度、积极性与主动性、收获大小和解决问题的能力等）
报告文字通顺、内容详细和完整、结构完整；图表完备、符合规范要求。
指导老师签名年月日
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