校园网毕业设计论文综合布线王凯强.docx
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校园网毕业设计论文综合布线王凯强
简单综合布线设计
第一章前言
1.1某高校背景
根据学校的要求，我们按照“统一规划、讲究实效、安全可靠”的原则，进行某高校园网综合系统设计，以满足校园内计算机网络系统的需要。
对于某高校来说，由于将有越来越多的资料信息和管理平台放到校园网上，越来越多的用户使用校园网，校园网的可扩展性和可靠性成为选择合作伙伴的重要标准。
我XX公司与
XX公司一起，通过专场技术交流会、XX认证培训、项目设计和方案论证等形式，为某高校提供了良好的服务。
校园网发挥的作用
为全校教师、科研人员、管理人员、学生提供一个先进的计算机网络环境，并
将计算机引入教学、科研、管理和学习等各个领域；改善学校教学科研、管理和学习环境，提高其水平；熟悉现代化的工作环境和掌握先进的教学、科研、管理和学习手段，有利于培养面向世界、面向未来的高层次人才。
某高校着重进行了校园网的接入，并与电化教室相结合，配合多媒体设备，使该校的信息化建设跨上了一个新台阶。
第二章用户需求分析
项目总体目标是：
建立物理上覆盖学校教学楼与办公楼的千兆主干校园网，百兆交换到桌面，使学校所有部门的网络和计算机都能够方便地连接到网络；配置必要的计算机网络设备、布线设备和辅料，为学校的教学、管理和研究提供服务。
本项目的需求可概括为如下几部分：
一个学校内用户众多，对信息的安全有一定的要求，各楼层的分布情况如下：
（1）1号楼（图书馆）
对图书馆内各类图书进行管理，对图书资料进行处理。
建立电子阅览室为学生更快更好的查阅各类图书。
主要以文件传输、视频传输为主。
（2）综合楼（实验室和办公楼）
主要以校领导、财务、人事为主要用户。
主要是网络中心、计算机机房、网络实验室为主。
网络中心负责网络维护，管理，中心内设有网站、电子邮箱、精品课程、FTP资源、办公系统以及视频点播等服务器。
（3）2号楼、3号楼、4号楼（教学楼）
主要是多媒体教室，各二级学院办公室
第三章综合布线系统设计
3.1综合布线设计要点:
（1）实用性：
能支持多种数据通信、多媒体技术及信息管理系统等，能够实现现在和未来技术的发展。
（2）灵活性：
任意信息点能够连接不同类型的设备，如微机、打印机、终端、服务器、监视器等。
（3）开放性：
能支持任何厂家的任意网络产品，支持任意网络结构，如总线型、星型、环形等。
（4）模块化：
所有的接插件都是积木式的标准件，方便使用、管理和扩充。
（5）扩展性：
实施后的综合布线系统是可扩充的，以便将来有更大需求时，能够容易将设备安装接入。
（6）经济性：
一次性投资长期受益，维护费用低，是整体投资达到最少。
依据这些原则，可以确定该学校的综合布线拓扑结构应该为星型，保证综合布
线系统的灵活性和扩展性。
由于有几栋教学楼，所以本方案设计包括综合布线的所有子系统。
3.2结构化布线系统
结构化布线划成6个部分：
工作区子系统、水平子系统、垂直子系统、设备间子系统、建筑群子系统。
如下图所示。
垂直主干子系统
⑴工作区子系统
工作区子系统又称为服务区子系统，它是由RJ-45跳线与信息插座所连接的
设备（终端或工作站）组成。
其中信息插座有墙上型、地面型、桌面型等多种类型。
工作区设计要考虑以下几点:
（1）工作区内线槽要布的合力、美观。
（2）信息插座与电源插座应保持30cm的距离。
（3）信息插座要设计在距离地面30cm以上（与电源插座保持水平）。
（4）信息插座与计算机设备的距离保持在5M范围之内。
（5）购买的网卡类型接口要与线缆类型接口保持一致。
（6）所有工作区所需的信息模块、底盒、面板的数量。
（7）所需RJ-45接头的数量。
⑵水平子系统设计
水平子系统也称为水平干线子系统，它是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架。
结构一般为星型结构，它与垂直子系统的区别在于：
水平子系统总是在一个楼层上，仅与信息插座、管理间连接。
在综合布线系统中，水平子系统通常由4对UTP非屏蔽双绞线）组成。
在高带宽应用时，可以采用光缆。
水平子系统连接管理子系统至工作区，包括水平布线、信息插座、电缆终端及交换。
水平干线子系统的设计涉及到水平子系统的传送介质和部件集成，主要有4点：
（1）确定线路走向。
（2）确定线缆、槽、管的数量和类型。
（3）确定线缆的类型和长度。
（4）订购电缆和线缆。
电缆的用量可以用以下公式进行计算：
每层楼的用线量C=【0.55X（L+S）+6]XN
L:
本楼层离管理间最远信息点距离。
5:
本楼层离管理间最近信息点的距离。
N:
本楼层信息点的总数。
0.55:
备用系数。
6:
端接容差。
缆长度按每信息点平均线长55米计算，并考虑到用户工作区跳线所需线缆用量，总共需要双绞线15箱（305米/箱）。
水平线缆将干线线缆延伸到用户工作区.在本项目中设计采用的是Lucent公司8芯非屏蔽双绞线（UTP）是符合EIA/TIA568A标准的超五类线双绞线1061004CSL+它在传输数据时，可以在150米范围内具有标准10Mbps的传输速率，在100米内保证155Mbps的传输速率。
此外它也可以传输各种70V直流电压及在相应的距离下传输10MHZ及100MH频率以内的弱电信号.
⑶管理子系统设计
管理子系统由交联、互联、和I/O组成。
管理间是楼层的配线间，管理子系统为其他子系统互联提供手段，他是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备，其主要设备是配线架、交换机等网络设备，以及机柜和电源等。
交连和互连允许将通信线路定位和重定位在建筑物的不同部分，以便能更容易的管理通信线路。
I/O位于用户工作区和其他房间或办公室，使在移动终端设备时能够方便的进行插拔。
作为管理间一般有以下设备：
（1）机柜
（2）楼层交换机
（3）配线架
（4）电源
配线架的选型和安装：
分配线间的设计，我们采用了较为集中、灵活的管理方式，充分利用配线架的容量，以达到较好的性能价格比。
所有的水平及垂直UTP
双绞线均选用Lucent48口和24口非屏蔽的配线架进行管理，使数据点可完全互补，且管理、维护灵活简便。
⑷垂直干线子系统
垂直子系统也称垂直干线子系统或骨干子系统，它提供建筑物的主干线缆，负责连接管理子系统到设备子系统的子系统，目前的设计中一般使用光缆。
它也提供了建物垂直干线电缆的走线方式。
垂直干线子系统主要用于连接一栋大楼内部的各配线间，提供网络主干连接。
⑸设备间子系统设计
设备间子系统也称设备子系统。
设备间子系统由电缆、连接器和相关支撑硬件组成。
它把各种公共的多种不同设备互连起来，其中包括光缆、双绞线电缆、同轴电缆、程控交换机等。
在建设设备间时要注意以下几点：
（1）室内照明、通风良好。
（2）要安装符合机房规范的消防系统。
（3）使用防火门，墙壁使用阻燃漆。
（4）进行防静电装修。
（5）防止电池场的干扰。
（6）设备空间应保持2.55M高度的无障碍空间，门高为2.1m，宽至少为90cm地板承重能力不低于500KG/MM
设备子系统是整个布线系统的管理中心，由设备间（主配线间）中的电缆、连接器和相关支撑硬件组成，它把公共系统设备的各种不同设备互连起来。
考虑到中心机房机柜中的美观及便于管理，管理区跳线我们采用订制的两端带RJ-45数
据线用于连接配线架与网络设备。
需要：
两端带RJ-45数据线80根
⑹建筑群子系统
建筑群子系统又称为园区子系统，它是将一个建筑物的电缆延伸到另一个建筑物的通信设备和装置，通常是由光缆和相应设备组成，提供外部建筑物与大楼内布线的连接点。
它支持楼宇间通信所需的硬件，其中包括电缆、光缆以及防止电缆上的脉冲电压进入建筑物的电气保护装置。
建筑群子系统用于连接各分散的建筑物，由于部分建筑距信息中心的距离可能超过了100米（铜缆布线系统的最长距离为100米，粗缆可支持500米，但粗缆只能支持系统主干间的10M连接，五类双绞线支持100M连接），另外考虑到现代网络技术ATM千兆以太网对网络带宽的要求（155M/622M/1000M，系统主干只能选择多模光缆（多模光缆可在260米范围内支持1000M主干）。
另外考虑到光缆主干的备份以及经济原因（四芯与六芯光缆价格相当），可以选择国产长飞六芯多
模光缆来构建整个网络系统主干
实施可用于数据、影像、语音和其他信息传输的部分布线工程，使学校的住处设备能够方便地连接到校园网。
根据结构化布线标准和需求设计所需设备，包括线缆、配线架、模块、机柜、辅助材料等；主要设备要求选用安普、Avaya等公司
产品。
结构化布线共有88个信息点，机柜2个。
完成信息点所在位置的电脑接入校园网，保证部门级办公电脑及课室电脑以100Mb/s的速率接通校园网
布线要符合标准，讲求美观大方。
信息点分布见表:
大楼
楼栋数
楼层
信息点
信息点合计
综合楼
1
1.办公室
20
366个
2.办公室
12
3.中心机房
10
4.实验室（4个机房）
160
5.实验室（4个机房）
160
6.多媒体教室
4
教学楼
1
1
1.图书馆
10
30个
2.图书馆
6
3.活动室
2
4.器材室
2
5.教室
4
6.教室
4
教学楼
2
1
1.电信实验室
4
26个
2.办公室
10
3.办公室
6
4.教室
2
5.多媒体教室
4
6.教室
2
教学楼
3
1
1.机械实验室
2
22个
2.办公室
10
3.办公室
6
4.多媒体教室
2
5.教室
2
6.教室
2
宿舍
6
1.小卖部
4
141个
2.寝室
28
3.寝室
28
4.寝室
28
5.寝室
28
6.寝室
25
网络中心机房设于综合楼3层。
教学楼设分管点，交换机放于4层教师备课室。
完成校园网网络中心、办公楼、教学楼交换机的连接工作。
建筑内星型拓扑结构主干线路的物理设计
—1
□
□
教学楼3
校园网结构化综合布线的布线设计图
PC
+
□L1
水平线缆
L2+L3V10米
L2
管理区或设备
工作区
有源设备
线架间跳线
Lb线架
□□
丄1配线架
□□
L3（注意）
作区设备电缆
信一^座L2
水平子系统设计结构图
L3
L1配线架间跳线
L2通信设备线缆
L3垂直电缆
有源设备
口口口口口口口口
口口口口口口口口
有源设备
垂直干线子系统设计结构图v
第四章网络方案设计
3.1设计要点
根据建网、建库、建队、建制4步方式，我建议校园网建设采用以下方案：
网络中心建设在综合楼3层，教学楼设置分管点。
建设高速、稳定和安全的网络环境。
采用主流的以太网技术核心，交换机可带千兆三层交换模块，二级交换机采用带扩充槽的快速以太网交换机，可实现三层
交换、百兆主干（可升级到千兆）、百兆交换到桌面。
教学楼与综合楼采用Trunk技术做链路聚合，可达到200Mb/s的带宽，实现了较高的性价比。
可根据学校的应用类型，例如办公、多媒体课室、课室、网络中心等功能划分子网。
进行教师队伍的培训，包括网络知识、相关硬件使用、多媒体软件使用、教育资源中心等。
通过培训，逐步使教师从“使用资源”发展到“制作资源”。
3.2网络系统设计综述
（1）1nternet连接
根据需求，通过使用两个用于光端设备的BNC端口到以太端口的转换器连接上
2Mb/s的SDH从而使校总部与分部连接起来。
如图：
电信运营商
交换机
（2）校园网主干
主干为千兆主干，设备为CISCO勺3层交换机，型号为CISCO2948G-L3因考虑到以后多媒体数据流在网上的应用于及主干的冗余，因此在主干上采用千兆链路（100Mb/sTrunk），既可扩大主干带宽（200Mb/s或全双工400Mb/s）,又可以起到主干冗余作用及均衡负载。
主干采用超5类非屏蔽双绞线（UTP布线，能承载千兆带宽，可以保证以后网络的扩容与提升。
主干所有链路屏蔽层全部接到信号地（主机房地网），防止静电和电磁干扰,地保证数据链路的可靠性。
（3）系统功能规划
a.防火墙
为考虑系统的安全可靠性，将在网络主机房为学校安装一套ISAserver
2004是路由级网络防火墙，兼备高性能缓存特性。
ISAserver2004是微软推出的面向企业级应用的高级应用防火墙，融合了状态检测和代理型防火墙的种种特点。
ISAserver2004为各种类型的网络提供了高级保护、易用性和快速、安全
的访问。
它尤其适合于保护需要为不同地域设置多重防火墙阵列的企业网络。
ISA
server2004可以部署成一台专用防火墙，作为内部用户接入Internet的安全网关。
在信息传输过程中ISAserver2004计算机对其他各方来说是透明的。
也就是说，内部访问Internet或者外部人员访问企业内部时，它们都感觉不到防火墙的存在。
ISAserver2004既可完成防火墙的功能，又能完成代理的功能，能起到Webcache的作用，并能够安全服务器发布，提高访问Internet的速度，并且减少对外访问的流量，节省带宽。
b.VLAN的划分
根据学校的应用类型，划分了办公室、电脑室、教学楼课室、网络中心等子网。
分VLAN在一定程度上可以提高网络的安全性，防止网段上无效的广播包的传播以及减少带宽的占用，可以减少延迟，还可以增加网络弹性，并降低成本易于管理。
有两种划分方法：
静态：
基于端口划分的VLAN
动态：
基于MAC地址的VLAN
本方案采用基于端口的划分VLAN因为基于端口的划分VLAN配置比较简单，便于管理。
c.中心交换机
实现与总部的广域路由，实现本地不同VLAN之间的局域路由，实现对网络各
种数据包的QoS控制。
本方案采用两台三层的交换机，可以实现链路的冗余，当其中的一台出现问题，不会导致整个网络的瘫痪，这就是网络的稳定性。
还可以在三层交换机上启用STP，并且为每个VLAN指定根网桥，另外一台三层交换机为它的备份根网桥，当根网桥的链路断开，数据可以通过备份根网桥转发出去。
在两台三层交换机之间配置以太网通道可以提高链路带宽。
d.根据对该学校情况的了解，原来4间电脑室的主交换机Intel530在使用时会出现流量阻塞的情况，并且无法与CISCO核心交换机做Trunk。
因此，在次工程中，我们建议用CISCC2950-48与现有的Intel530交换机互换，并与核心交换机做两路100Mb/sTrunk,使链路带宽增加到200Mb/s，可满足教学的要求。
而原来的Intel530可作为综合楼的二级交换机使用。
e.网络管理
网络管理涉及网络资源和运行的规划、组织、监视以及计费和控制各个方面，为了更好的定义网络管理的范围，国际标准化组织定义了网络管理的5个
功能，即配置管理、性能管理、故障管理、安全管理和计费管理。
完成网络设备基于Web的管理。
将提供CISCO公司的Work200的网管系统，实现网络的控制和管理。
f.信息点
采用CISCO2950-48作为二级交换机。
涉及4个汇聚点，一个汇聚点（MDF设在综合楼3层中心机房（共62个信息点），一个汇聚点（IDF）设在教学楼1第二层教师办公室（共26个信息点），还有一个汇聚点（IDF）设在教学楼2第二层的教师办公室，最后一个在汇聚点（IDF）设在宿舍楼的第四层。
信息点分布如下：
大楼
楼栋数
楼层
信息点
信息点合计
综合楼
1
1.办公室
20
366个
2.办公室
12
3.中心机房
10
4.实验室（4个机房）
160
5.实验室（4个机房）
160
6.多媒体教室
4
教学楼
1
1
1.图书馆
10
30个
2.图书馆
6
3.活动室
2
4.器材室
2
5.教室
4
6.教室
4
教学楼
2
1
1.电信实验室
4
26个
2.办公室
10
3.办公室
6
4.教室
2
5.多媒体教室
4
6.教室
2
教学楼
3
1
1.机械实验室
2
22个
2.办公室
10
3.办公室
6
4.多媒体教室
2
5.教室
2
6.教室
2
宿舍
6
1.小卖部
4
141个
2.寝室
28
3.寝室
28
4.寝室
28
5.寝室
28
6.寝室
25
网络拓扑图如下:
中国电I
I曲艇苣
Vknll
鞍学总Vlanl2
敷华&Vlanl3
Vhri2~Vlan9
VLANI
客栋宿吿交
pi
pe
.4
fl£5VlttiiO
宿會•崔鷲VimU-Vkixlp
中心或换
合f數尬.
IF匸
□厂
tfEBSRVFTPSRVDKSSRV闕gFC
网络拓扑图
其中一台中心三层连具体接图如下:
服务器
服务器
100Mb/s双绞线
校园网工程拓扑图
SDH2Mb/s
1000Mb/s千兆光纤
（5）IP地址分配及VLAN划分
IP地址分配策略
项目
IP地址范围
备注
IP地址类型选择
内部使用Internet保留IP,£类子网，172.16.x..y/24
网关地址
172.16.1.253/24
网络设备IP
172.16.1.1〜172.16.1.20
DNS地址
见设备IP地址表
网络中心服务器IP
172.16.1.21〜172.16.1.40
内部工作站IP
172.16.X.100〜172.16.X..200
网管备用IP
172.16.1.50〜172.16.1.70
主机名/类型
计算机名
设备
注释
IP设置
防火墙
外部口s0
IP:
192.168.254.1/30
防火墙
内部口e0
IP:
172.16.1.253/24
中心交换机Cisco2948G-L3
网管IP
IP:
172.16.1.254/24
GW:
172.16.1.253
教学楼1Cisco2950
网管IP
IP:
172.16.1.251/24
GW:
172.16.1.254
综合楼学生机房Cisco2950
网管IP
IP:
172.16.1.252/24
GW:
172.16.1.24
综合楼办公室Cisco2950
网管IP
IP:
172.16.1.250/24
GW:
172.16.1.254
图书馆Cisco2950
网管IP
IP:
172.16.1.249/24
GW:
172.16.1.254
数据服务
IP:
172.16.1.2/24
GW:
172.16.1.254
V
VOD服务
IP:
172.16.1.2/24
GW:
172.16.1.254
DNS服务
IP:
172.16.1.1/24
GW:
172.16.1.254
M主机名
WebMail服务
IP:
172.16.1.1/24
GW:
172.16.1.254
Smtp.hnjc.edu.cn/主机名
SMTP服务
IP:
172.16.1.1/24
GW:
172.16.1.254
Pop.hnjc.edu.cn/主机名
POP3服务
IP:
172.16.1.1/24
GW:
172.16.1.254.
主机名
HTTP服务
IP:
172.16.1.1/24
GW:
172.16.1.254
ftp.hnjc.edu.cn/主机名
FTP服务
IP:
172.16.1.1/24
GW:
172.16.1.254
VLAN划分
端口
VLANID
说明
Cisco2948G-L3（网管中心，核心交换机，网管IP:
172.16.1.254/24）
1〜8
2、3、4、5、6、7、8、9
连接到综合楼学生机主交换机上行端口
9
1、10
连接到办公室交换机上行端口
10
1、11
连接到教学楼1图书馆交换机
11
1、12
连接到教学楼2的教师办公室交换机
12
1、13
连接到教学楼3的教师办公室交换机
13---18
1、14、15、16、17、18、
19
连接到宿舍楼的第四层的交换机
19--20
1〜19
连接到另外一台三层交换机的以太网通道
48
连接到路由器上的接口
端口
VLANID
说明
Cisco2950（学生机房，网管IP:
172.16.1.252/24）
1〜3
1、2、3、4、5
连接到网管中心下行端口
4〜8
2
9〜14
3
15〜19
4
20〜24
5
端口
VLANID
说明
Cisco2950（教学楼，网管IP:
172.16.1.251/24）
1〜3
1、7
连接到网管中心下行端口
4〜24
7
端口
VLANID
说明
Cisco2950（综合楼办
］、公室，网管IP:
172.16.1.250/24）
1〜3
1、6
连接到网管中心下行端口
4〜24
6
Cisco2950（实验楼，网管IP:
172.16.1.249/24）
1~3
1、8
连接到网管中心下行端口
3~24
8
Cisco2950（宿舍楼，网管IP:
172.16.1.248）
1~3
1、9
连接到网管中心下行端口
4~6
10
7~9
11
10~12
12
13~15
13
16~18
14
19~20
15
VLAN功能描述
VianID
网段IP
网关IP
描述
1
172.16.1.0/24
172.16.1.254/24
综合楼中心机房：
网管
2
172.16.2.0/24
172.16.2.254/24
综合楼学生机房交换机：
电脑室1
3
172.16.3.0/24
172.16.3.254/24
综合楼学生机房交换机：
电脑室
2
4
172.16.4.0/24
172.16.4.254/24
综合楼学生机房交换机：
电脑室
3
5
172.16.5.0/24
172.16.5.254/24
综合楼学生机房交换机：
电脑室
4
6
172.16.6.0/24
172.16.6.254/24
综合楼学生
升级会员 