大学校园网组建方案.doc

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西昆校区网络的规划

题目西昆校区网络的规划

学生姓名XX

专业班级XXX

学号XX

系别计算机学院

指导教师XXX

完成时间2012.10.1

21

1.校园网概述 2

1.1校园网的概念 2

2、网络设计目标与原则 2

2.1设计目标 2

2.2项目设计原则 3

2.2.2设计原则  3

3、需求分析 4

3.1网络需求分析 4

3.1.1主干网类型 4

3.1.2主干网交换机 5

3.1.3软、硬件需求 5

 3.1.4资源需求 5

3.2应用需求分析 5

3.2.1信息流分析 5

3.2.2应用业务分析 6

3.2.3用户需求分析 6

3.3功能需求 8

4、总体设计 8

4.1系统拓扑结构 8

4.2IP规划与VLAN 9

4.3核心层设计（设备选型） 10

4.4汇聚层设计 11

4.5接入层设计 11

4.6服务器分配与设置（选型） 11

4.6.1服务器选型原则 11

4.6.2具体服务器类型推荐 12

4.6.3E-Mail服务器 12

4.6.4FTP服务器 12

4.6.5WEB服务器 12

4.7系统安全体系设计 13

4.8系统软件平台（应用性） 14

5、综合布线设计 15

5.1综合布线系统概述 15

5.2设计依据 15

5.3布线系统选型 15

5.4、系统设计 16

5.4.3设备间子系统 17

5.4.5垂直干线子系统 18

结束语 18

致谢 19

参考文献 20

1.校园网概述

1.1校园网的概念

1、校园网的四方面典型应用：

▲校园网是为学生学习活动服务的。

校园网是一种学习工具，它不但是学生与他人之间的交流工具，同时也是学习资源的提供者，有利于学生进行探索学习和协作学习。

▲校园网是为教师的教学和科研活动服务的。

如提供教学资源、辅助教师备课、参与课堂教学活动和支持教师再学习活动等。

▲校园网是为学校教育教学管理服务的。

如辅助学校的学生学籍管理、人事管理、财务管理、成绩管理等。

▲校园网是沟通学校与外界的窗口。

利用它既可以从校外获取各种信息，也可以向外发布各种信息。

2、校园网的定义：

校园网是一种为学校学习活动、教学活动、科研活动和管理活动服务的校园内部局域网络环境，而且它是建构在多媒体技术和现代网络技术之上并与因特网连接的。

3、校园网的四要素：

▲以应用为目的；

▲以网络环境为基础；

▲以网络教学资源为核心；

▲以人员培训与网络维护为保障。

2、网络设计目标与原则

2.1设计目标

（1）满足学校教育对信息化建设不断增长的需求，开展计算机辅助教学和建立网上学校。

（2）为教职工对外联系交流、查询、网络教学创造条件，通过网络密切与国内外的学术联系，提高学校的教学、科研水平。

使他们能够接触丰富的信息资源和最新科技成果，成为适应二十一世纪需要的高科技人才；

（3）使外界了解学校的改革发展情况和有关的规章、制度。

向社会发布招生、以及教学经验的信息

（4）建立基于网络的各种信息管理系统，实现校园教学和办公自动化及无纸办公。

2.1.1教学方面 

　　利用现代化的技术设备和多媒体的教学手段形象直观地进行教学讲解，能增强学生的学习兴趣和理解水平，从而提高教学质量和学生品质，促进教育水平提高； 

　　提供高速、方便的信息交流和资源共享等手段； 

　　提供远比书本知识更为广泛的内容，扩大学生与外界的联系，开阔视野，增进交流；

　　发展远程教育，克服地域和学校规模的限制，适宜于有分支的教育机构实现资源共享。

2.1.2管理方面 

　　统一管理学校资源，如学生档案、教学资料、考试成绩、各种器材等； 

　　实现办公自动化，增强各部门协调能力，提高工作效率。

其他方面还可以管理学校财务，各商店的收费，图书馆借、还书的记录，食堂刷卡收费管理以及老师上、下班情况的管理

2.2项目设计原则

在校园网的组建过程中，技术先进性、产品可靠性、系统可管理性和可扩展性都是网络设计者必须考虑的因素。

但是，学校教育经费相对紧张，如何充分利用有限投资，在保证网络先进性的前提下，选用性能价格比最好的设备，是各个学校特别关心的问题。

为此，校园网建设应该注意的三项原则。

2.2.1基本原则 

首先，校园主干宜采用具有第三层交换功能的千兆位以太网，以满足广大用户的各种要求。

其次，网络支持IP多播（Multicast）、服务质量（QoS）或服务类型（CoS），以满足远程教育的需求。

最后，支持虚拟网络（VLAN）功能。

2.2.2设计原则 

1、先进性 以先进、成熟的网络通信技术进行组网，支持数据、语音、视频等多媒体应用，用基于交换的技术替代传统的基于路由的技术。

2、标准化和开放性 网络协议符合ISO或IEEE、ITU-T、ANSI等制定的标准，并采用符合国际和国家标准的网络设备。

3、可靠性和可用性 选用高可靠的产品和技术，充分考虑系统运行时的应变能力和容错能力，确保整个系统的安全与可靠。

4、灵活性和兼容性 选用符合国际发展潮流的标准软件技术，保证系统具备较强的可靠性、可扩展性和升级性，确保系统能够与现有各厂商的网络设备、小型机、工作站、服务器和微机的互连。

5、实用性和经济性 兼顾网络的实用性和经济性，着眼于学校的近期目标和长远发展规划，利用有限的投资构造性能价格比最高的网络系统。

6、安全性和保密性 接入Internet时，保证网上信息和各种应用系统的安全。

7、扩展性和升级能力 支持多种网络协议、多种高层协议和多媒体应用。

网络的构造设计应具有良好的可扩展性和升级能力，以备将来进行网络升级扩展时能保护现有的投资。

8、可管理性 网络管理基于SNMP，支持RMON和RMON2以及标准的 MIB，能够利用图形化的管理界面和简捷的操作方式，合理地进行网络规划，并提供强大的网络管理功能。

一体化的网络管理功能将使网络的日常维护和操作变得直观、便捷和高效。

2.2.3、选型原则 

随着技术的进步，各种应用对网络带宽的要求越来越高。

在目前的校园网建设中，主干网应选择千兆以太网，10M/100Mbps自适应或10Mbps交换到桌面。

3、需求分析

3.1网络需求分析

为提高网络可靠性及安全性，需要在主干网采用光纤布线。

校园网应实现虚拟局域网（VLAN）的功能，以保证全网的良好性能及网络安全性。

主干网交换机应具有很高的包交换速度，整个网络应具有高速的三层交换功能。

主干网络应该采用成熟的、可靠的快速以太网和千兆位以太网技术作为校园网主干。

校园网应选用先进的网管软件，建立完善的网络管理体系。

在设备方面，应选择有校园网成功案例的网络厂商的设备，同时为Internet、拨号用户和移动用户提供接口，网络还应具有良好的扩展性。

----根据校园网的实际需求及用户的投资承受力，对校园网网络系统的需求分析如下：

3.1.1主干网类型

从目前校园网应用的情况来看，校园网主要的性能受到交换机包交换能力的影响；从网络传输性能来看，ATM应用还不够成熟，而快速以太网和千兆位以太网因其具有性能可靠、符合国际标准、可支持设备多、易扩充等特点，因此采用100/1000Mbps以太网作为校园网光纤主干是性能/价格比最高的选择。

----为了充分发挥校园网主服务器群的作用，采用高速线路与服务器连接（千兆位以太网），从而保证了服务器具有足够的带宽为网络上的用户提供良好的服务性能。

3.1.2主干网交换机

由于校园网的主干网承担了整个学校的网络包交换、子网划分、网络管理等重要任务，因此应采用具有三层路由功能、包交换性能高的交换机作为主干网的节点机，它们分别分布在计算中心、网络管理中心、第二理科楼，图书馆和教学楼。

主交换机需采用数据吞吐能力不低于7Gbps的交换机，以便使网络系统的中心交换能力有可靠保证。

3.1.3软、硬件需求

   硬件是架构校园网的基础,选择硬件产品时，需要选择兼容性好、扩展性强的设备，并且在选择过程中综合设备的性能价格等多方面的因素，而且该设备厂家必须能够提供良好的售前及售后服务，解除用户的后顾之忧。

比如对中心设备一定要采用性能稳定、功能强大、安全的网络设备，服务器等存储设备也要采用高性能设备；还有在特定区域，如象图书馆等可能有大文件、图片等数据需要传输的地方也要应用性能较好的设备。

   软件包括系统和管理两种，学校应根据自身考虑来选择适合自己的软件。

 3.1.4资源需求

校园网资源建设是校园网最重要的组成部分，它的类型与功能是校园网区别于其他企业网的重要特征，对校园资源的分析是我们建设校园网的出发点，也是一个校园真正的需求所在，应用策略也要根据这方面的需求来选择。

比如vlan的划分需要根据内部资源来定，安全问题则是外部资源需求要重点考虑的问题。

3.2应用需求分析

3.2.1信息流分析

在校园网中发生的信息流主要包括三个部分：

教学过程信息流和管理过程信息流和Internet信息流。

教学过程数据流大多为多媒体数据，包括高质量的图像、图形、数据、实时话音和视频流传输等。

管理过程信息流包括：

教学教务管理信息流和行政办公信息流。

教学教务管理信息流通过在校园网上运行的综合信息管理系统，学校的教学管理和日常的管理实现办公自动化，如学生学籍管理、课程安排、人事管理、财务管理、固定资产管理等，同时可在网上进行信息发布。

Internet信息流主要建立在宽带、结构简化、综合业务应用齐全的IP基础网上或区域教育城域网上，提供教育城域网或广域网资源信息的传递和共享。

此类数据流为载有语音、数据和视频信息的IP流。

3.2.2应用业务分析

中小学校园网络作为一种在中小学应用的局域网，有其特定含义和应用范畴，概括起来有四个方面的典型应用：

 校园网是为学生学习活动服务的，是一种学习工具。

校园网不但是学生与他人之间的交流工具，同时也是学习资源（教学资源库）的提供者，有利于学生进行探索式学习和协作学习。

 校园网是为教师的教学、科研活动和培训服务的，如提供教学资源、辅助教师备课，参与课堂教学活动和支持教师再学习活动等。

 校园网是为学校教育教学管理服务的，如辅助学校的教学教务管理、学生学籍管理、人事档案管理、财产管理等。

 校园网是沟通学校与外界的窗口，利用校园网既可以从校外获取各种教育信息，也可以向外发布各种教育信息。

网络应用统计表

应用名称

应用类型

是否为新应用

重要性

备注

InternetExplorer

网络浏览

是

重要

OA办公

办公自动化

是

重要

收发邮件

电子邮件

是

重要

传真

Internet传真

是

重要

数据共享

数据访问／更新

是

重要

文件共享

文件传输／访问

是

重要

远程教学

教育

是

非常重要

3.2.3用户需求分析

应用范围广：

应用的广度和深度空前广泛和深刻

应用方便：

当代网络的设计集中体现了人性化的设计，外形美观大方，操作简单，管理有效，使用灵活方便。

易于扩展：

当代网络应用的方式和规模呈现出一种跳跃性扩展，网络拓扑结构和网络策略方案设计必须是模块和设计，提供易于扩展的功能。

多媒体校园网已超出了传统局域网能覆盖的范围，涉及到局域网互连技术，网络层次较多。

职能不同的部门分布在不同的地理位置上，需进行子网划分，以便于管理。

多媒体校园网采用星型拓扑结构。

核心是主干网，周围是各个子网，子网向下连接工作组网，工作组网向下再接基层网段。

计算机根据功能和配置的情况，可以连接到不同的网络层次。

主干网必须有大的带宽和很强的中心交换处理能力。

子网相对独立，在主干网会接处形成字网边界。

支持远程访问。

多媒体校园网络的整体功能模块包括：

多媒体教室，多功能演播厅，电子阅览室，电子备课系统（可选），VOD点播系统（可选），多媒体校园网管理办公系统。

在已建成的多媒体校园网络上，师生们可以畅游互联网，获取源源不断的教学资源，进行信息交流，学生可以进入丰富的多媒体课堂；还可以实现本校的教学管理；利用多媒体校园网平台上共享的各种资源进行多媒体电子备课等教学服务。

方谷中学信息点分布与应用：

建筑名

楼层

信息点

到网络中心的距离（米）

主要应用

办公楼

1-5F：

办公室

250

100

资源共享，internet服务，OA办公

凌云楼

1-13F：

教室

1000

本楼中

资料查阅，internet服务，资源共享，软件应用与开发，远程教学

图书馆

1-3F：

阅览室、网络中心

30

120

电子查阅，internet服务

劝学楼

1-5F：

实验室

70

50

资料查阅，internet服务，资源共享

红柳一号宿舍

1-6F：

学生宿舍

850

200

资料查阅，internet服务，资源共享

红柳三号宿舍

1-5F：

学生宿舍

70

50

资料查阅，internet服务，资源共享

红柳四号宿舍

1-5F：

学生宿舍

60

50

资料查阅，internet服务，资源共享

3.3功能需求

资源共享功能：

网络的各个桌面用户可共享数据库、共享打印机，实现办公自动化系统中的各功能。

通信服务功能：

最终用户通过广域网连接可以收发电子邮件、实现Web应用、接入互联网、进行安全的广域网访问。

多媒体功能：

支持多媒体组播，具有卓越的服务质量保证功能。

远程VPN拨入访问功能：

4、总体设计

4.1系统拓扑结构

方谷中学校园网由网控中心、主干网和各楼内的网络组成。

整个校园网采用全星型结构,为快速交换以太网,网控中心设在学校总办公大楼二楼,主干网传输介质采用光纤链路,通过光缆将教学和办公楼群与校园主干网相联。

如下图:

Internet

防火墙

E-mail

Switch

Web

FTP

光纤链路百兆链路千兆链路十兆链路

4.2IP规划与VLAN

VLAN技术允许将一个网络的物理的LAN逻辑划分成不同的广播域。

一个VLAN内部的广播和单播流量被限制在本VLAN之内，不会转发到其他VLAN中，这有助于控制流量、简化网络管理、提高网络的安全性。

VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议，它在以太网帧的基础上增加了VLAN头，用VLANID把用户划分为更小的工作组，限制不同工作组间的用户二层互访。

虚拟局域网的好处是可以限制广播范围，是一种比较成熟企业组网规范，在本案例中我们可以利用它划小网络特点，我们可以进一步监控网络，就算IP冲突产生，也轻易知道它发生在哪个部门（若VLAN划分以地理位置为依据）

VLAN

IP范围

子网掩码

地理位置

1

128.20.0.0

255.255.0.0

行政楼

128.20.0.255

2

128.20.1.0

255.255.255.192

劝学楼

128.20.1.63

3

128.20.1.64

255.255.252.0

凌云楼

128.20.5.63

4

128.20.5.64

255.255.252.0

红柳1号公寓

128.20.9.91

5

128.20.9.92

255.255.254.0

红柳3号公寓

128.20.11.108

6

128.20.12.0

255.255.255.0

红柳4号公寓

128.20.12.224

4.3核心层设计（设备选型）

设计核心层是网络建设的关键，功能是实现高性能的交换和传输。

因此，核心层设备应该具有高性能的传输功能和高可靠性、可管理性以及高带宽，以达到网络的设计要求。

服务器：

将选用一台小型机作为网络管理服务器，同时提供Web、E-MAIL、FTP服务。

采用高性能的PCServer作为全校应用服务及信息存储的中心，包括：

学生信息管理子系统、教师信息管理子系统、财务管理子系统、IC卡子系统、图书馆管理子系统、多媒体网上教学系统、视频点播子系统。

中心交换机：

中心交换机采用三层交换机作为校园网的主交换设备，提供划分内部虚拟网等功能，连接校园网内部各子网。

（也可以选用Cisco相应的产品）

校园网的核心层是一个数据交换枢纽，提供高速、有效地数据交换。

鉴于其重要性和必要性，核心层的可用性也在设计中得到了充分的体现。

腾达网络的校园网解决方案是一个优化的解决方案。

核心节点之间的互联采用千兆以太网或千兆以太网的捆绑技术。

核心层是一个路由域。

通过在核心层配置动态路由协议，提供数据的路由和路由的迂回。

网络核心层是网络的中心，其功能是实现高性能的交换和传输。

因此核心层设备应该是高性能的交换机，可实现高速度的交换传输，以连接服务器等核心设备；并且非常可靠，实现不间断工作。

4.4汇聚层设计

汇聚层主要负责汇集分散的接入点进行数据交换，提供流量控制和用户管理（用户识别、授权、认证、计费）功能，作为校园网的业务提供层面，它是使校园网可运营、可管理的最重要组成部分。

汇聚层设备是用户管理的基本设备，也是保证校园网承载和业务安全的基本屏障，更是保障校园网安全性能的关键。

汇聚路由器一直是网络能力的重要体现，特别是现在，包括语音、视频、图片、报表等大量数据在网络中的承载，使汇聚层的重要性更加突出。

汇聚层交换连接核心和接入层，应当采用带VLAN和网管功能的中档交换机。

汇聚层交换机具有快速的级联核心的以太端口以及高速堆叠模块；带VLAN子网划分功能，能很好的管理接入层用户。

4.5接入层设计

接入层，其主要功能就是实现每个合法用户的安全接入。

因此，对接入层而言其关键安全要素就是用户的安全人证，管理和快速介入功能。

接入层网络是纯二层交换网络，提供用户的网络接入。

由于接入层设备需要部署在楼层，因此要求这些设备容易管理并且投资成本少。

南县三中校园网的接入层解决方案包括Baystack470、Baystack450、Baystack420、Baystack350、Baystack310等性价比很高的交换设备，这些设备出色接入性能的同时，都支持多种接入方式，具备多元素的用户管理功能，以及丰富的防病毒，非法攻击策略，确保在用户接入网络的第一道门槛的安全。

在接入层根据用户类型的不同划分为不同的VLAN；在公共场合，例如：

教室、实验室、图书馆、办公室等，部署具有接入控制功能的以太网交换机，通过对用户的身份认证及该用户在RADIUS服务器上定义的VLAN属性，划分相应的VLAN。

在接入层用户较为集中的楼层，使用具备链路捆绑功能的交换机或堆叠式的交换机，便于今后上联链路带宽的扩展以及链路的冗余。

4.6服务器分配与设置（选型）

4.6.1服务器选型原则

 先进、标准。

采用先进、主流的设计思想、技术与产品。

 易用、好用。

从操作系统到应用软件，都选用功能强大且易用、好用的产品，在很短的时间内即可上手，有效提高工作效率。

 安全稳定，符合保密部门有关规定。

从服务器的硬件平台到操作系统平台，都选用安全稳定的产品。

 灵活、扩展性强。

服务器选用配置灵活且扩展性强的产品，保证服务器的可升级性，实现投资保护。

 整体规划，分部实施。

科学合理的整体规划，可以节约大量的资源，随着发展，对系统进行不断的完善。

4.6.2具体服务器类型推荐

不同的应用会对应不同的工作负荷，而且不同的应用也有不同的重要性，因而对服务器硬件平台的要求也不一样，这些要求主要包括性能、可靠性、可用性等方面，其中性能要求主要包括CPU处理能力、内存容量、磁盘I/O性能及网络和外设I/O带宽等。

4.6.3E-Mail服务器

1.允许设置多个邮件处理规则，根据邮件主题、发件人等信息将邮件直接存放到指定文件夹中等多种方式的自动处理

2.配合用户邮件过滤功能，提供邮件自动回复、拒收或分检服务

3.修改用户的个性化设置，如个人签名档、个人资料、界面显示风格等修改邮箱的配置参数：

每页显示的邮件数、是否将原信加入到回复的信件中、自动转发后是否在本地保存副本、设定邮件最大字节数、设定邮件显示的排序方式

4.POP邮件功能，允许设置多个电子邮件POP帐号，将邮件采集到本系统中

用户可以将一些常用的地址加入到地址簿，方便管理，将地址按照指定的规律进行分

组，实现邮件的群发；同时可以自行添加、修改、删除个人、团体地址本中的记录，也可以在阅读邮件时由系统自动加入到地址簿。

系统支持虚拟域名、多域名。

可以在同一邮件系统内包含多个域的地址。

轻松地容纳多种地址格式和/或主持多个域需求的系统。

4.6.4FTP服务器

集成了Internet/Intranet服务器软件MicrosoftInternetInformationServer（IIS）2.0。

IIS包含了一个高性能的HTTP引擎，它构成Web服务器的核心；IIS还包含Internet标准的FTP服务器。

4.6.5WEB服务器

WEB服务器也称为WWW（WORLDWIDEWEB）服务器，主要功能是提供网上信息浏览服务。

采用的是客户/服务器结构，其作用是整理和储存各种WWW资源，并响应客户端软件的请求，把客户所需的资源传送到Windows2003Server、WindowsXP、WindowsNT、UNIX或Linux等平台上。

4.7系统安全体系设计

安全体系是安全工程实施的指导方针和必要依据，它的质量也决定了安全工程的质量。

所以，应把安全体系的设计提升到一定的高度，确保安全体系的可靠性、可行性、完备性和可扩展性。

（1）物理层安全 

   物理层的安全主要包括环境、设备及线路的安全。

系统中心或机房的建设应遵照：

GB50173-93《电子计算机机房设计规范》、GB2887-89《计算机站场地安全要求》及GB2887-89《计算机站场地技术条件》的要求。

在设备集中的管理间安装干扰器防止由于设备辐射造成的信息泄漏。

同时，要注意保护线路的安全，防止用户的搭线窃听行为。

（2）系统安