中小型园区网的组建毕业设计说明书.docx

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中小型园区网的组建毕业设计说明书

毕业设计说明书

（计算机应用工程系）

设计课题：

中小型园区网的组建

专业班级:

网络技术0805班

目录

引言..................................................3

第1章什么是校园网络....................................4

第2章校园网建设的目标..................................4

第3章校园网络设计原则..................................5第4章整体方案设计......................................6

第5章校园网的具体实现..................................8

第6章网络管理.........................................11

结束语.................................................12

参考文献................................................13

校园网的组建与应用

摘要：

校园网建设作为信息化建设的重要组成部分，目前处于快速发展的阶段。

从需求分析、网络整体方案、网络管理、网络实现等方面介绍中小型园区网络建设的设计思路、方法和相关技术。

关键词：

校园网络；整体方案；VLAN

引言：

在互联网络高速发展的今天，全世界正在掀起全球信息化的浪潮，世界各国都把推进信息化进程，发展信息产业作为推动本国经济发展的新动力。

信息化已是世界各国发展经济的共同选择，信息化程度已成为衡量一个国家和地区现代化水平的重要标志。

计算机技术、通信技术、信息技术很快地深入到我们生活的各个方面。

校园网站的建设也正成为形象展示、信息发布、业务拓展、教育互动、内部沟通的重要阵地，传统媒体就这一点是无法与之相比的，可以说网络的快捷、无距离及互动性是其在媒体中脱颖而出的主要因素。

（一）什么是校园网：

概括地讲，校园网是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。

首先，校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境。

这就要求：

校园网是一个宽带、具有交互功能和专业性很强的局域网络。

多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等，都可以通过网络运行工作。

如果一所学校包括多个专业学科（或多个系），也可以形成多个局域网络，并通过有线或无线方式连接起来。

（二）校园网建设的目标：

（1）实现校园内部资源共享，如校园行政管理系统、教学管理系统、资料阅读系统等等。

（2）完备的数据库管理系统和资源库。

（3）以教学为主的学习系统，利用现代化的技术设备和多媒体的教学手段进行教学讲解，增强学生的学习兴趣和理解水平，从而提高教学质量，促进教育水平提高； 发展远程教育，克服地域和学校规模的限制，分支教育机构实现资源共享。

（4）现代化管理方法和手段，加强对学校人、财、物的管理，提高办公效率，降低成本消耗，实现办公自动化、网络化。

（5）实现校园网与互联网的链接。

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。

（三）校园网络设计原则：

结合校园网布线系统和实际网络应用的需要，要符合学校长远发展规划，应将基础设施建设、教学软件建设和人员培训统筹规划，对校园网进行合理的规划与设计，确保校园网的实用性、先进性和便于扩展性。

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；网络协议符合国际和国家标准的网络设备。

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

4、灵活性和兼容性；选用符合国际标准软件技术，保证系统具备较强的可靠性、可扩展性和升级性，能够与现有的网络设备互连。

5、实用性和经济性；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；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。

8、可管理性；网络系统能支持简单的网管协议和远程探测功能，在网络出现故障的时候，可以自动报告出错位置和原因，便于网络管理人员及时维护。

（四）整体方案设计：

（1）网络拓扑结构和网络节点介质选择。

网络拓扑采用三层的星形结构，在校园网内分为三层：

核心层、汇聚层和接入层。

拓扑结构示意图如下：

（2）网络技术的选择。

根据现代的网络技术发展的现状和趋势，在进行网络系统设计时，采用以下技术：

1）采用1000M以太网交换技术作为主干网络技术；

2）用10/100M以太网交换技术作为接入网技术。

（3）设备的选择。

结合本方案和参考书的提示决定采用以下设备：

Cisco2610路由器、Catayst4006交换机、Catayst3550交换机、联想工作服务器、HP的LH3000服务器。

本方案把校园网分成六个子网：

办公楼、教学楼、综合楼、行政楼、图书馆、学生公寓。

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。

中心交换机：

中心交换机采用三层交换机（Catayst4006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。

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功能，它是校园网可运营、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。

接入层主要功能就是实现每个合法用户的安全接入。

对接入层而言其关键安全要素就是用户的安全认证，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。

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，便于今后的扩展和链路的冗余。

把网络管理中心设定在办公楼中，选用一台Cisco公司的Catayst4006交换机作为核心交换机，用于连接网络服务器的是24端口1000Base*-*T模块，连接六台骨干交换机的是6端口1000Base*-*X模块。

六个子网各选用Cisco公司的Catayst3550交换机作为分中心的核心交换机,带有24个100M以太网接口，并安装一块1000Base*-*XGBIC千兆模块用于和主交换机相连。

以太网接口用于所在大楼的网络接口，形成以1000M为主干的以太网络，往下通过100M的以太网接口与10/100M的交换机相连接。

（五）校园网的具体实现：

（1）IP与VLAN的规划

（2）VLAN的实现

校园网中心交换机采用CiscoCatayst4006SupervisorEngineIIIG引擎在第一个插槽，用于三层交换；一块24端口1000Base-T模块位于第二个插槽，用于连接网络服务器；六端口1000Base-X位于第三插槽，用于连接六台骨干交换机；24端口100Base-T模块位于第四插槽用于连接网络中心。

六台交换机采用Catayst3550交换机作为骨干交换机，并安装1000Base-XGBIC千兆模块，与中心交换机相连。

所有的服务器划分为一个VLAN，即VLAN8。

六台交换机也换分VLAN分别为:

VLAN2、VLAN3、VLAN4、VLAN5、VLAN6、VLAN7。

网络中心为VLAN1。

由于Catayst3550交换机都是独立的VLAN，因此必须在这些交换机上创建VLAN（vlan2-vlan7）并将所有端口都指定该VLAN。

在Catayst4006的相应端口分别创建VLAN。

Catayst4006的1000Base-X端口分别与六台Catayst3550的1000Base-X端口连接，所有服务器连接到Catayst4006的1000Base-T模块，并单独成为一个VLAN8，网络中心连接到Catayst4006的100Base-T模块是VLAN1。

剩下的所有端口都属于VLAN1，也只有在VLAN1中才能实现所有的设备管理。

（3）接入Internet的实现

为了保证校园网能持久、可靠的访问Internet，结合学校实际情况和本地网络的实际条件，校园网可以采用Cisco2610路由器作为接入层的设备。

（4）服务器的选择原则

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。

整体规划，分部实施。

科学合理的整体规划，节约大量的资源，随着发展，对系统进行不断的完善。

（5）网络服务器的规划和配置

主服务器两台：

安装Linux操作系统，负责整个校园网络的管理，其中一台服务器装有DNS服务，负责整个校园网的各个域名解析。

另一台服务器装有电子邮件系统，负责整个校园网的各个用户的邮件管理。

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

④POP邮件功能，允许设置多个电子邮件POP帐号

WWW服务器一台：

安装Linux操作系统，负责远程服务管理和WEB站点的管理，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Linux、Windows2003Server、WindowsXP等平台上。

FTP服务器一台：

安装Linux操作系统，使用ProPtp软件作为FTP服务器，用于用户共享软件和资料。

教师备课服务器一台：

教师备课、资料查询等文件管理等

图书管理服务器一台：

安装图书管理系统，负责学校图书资料的信息化管理。

（六）网络管理

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严格按照相关的规定要求建设。

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。

2）系统层安全 

系统层主要解决的是由于各种操作系统、数据库、及相关产品的安全漏洞和病毒造成的威胁。

采用主机加固手段对主机加固，如升级、打补丁、关闭不需要的端口等；采用主机访问控制手段加强对主机的访问控制。

3）网络层安全

 ①划分安全子网。

如果同一局域网内有不同等级的安全域，可以通过划分子网及VLAN的方法加以访问控制。

②加强网络边界的访问控制。

安全等级差别较大的边界需要采用防火墙来控制。

如和Internet之间，利用防火墙进行访问控制和内容过滤。

③防止内外的攻击威胁。

在每个安全域内或多个安全域之间安装入侵检测系统，防止来自网络内外的攻击。

  ④利用漏洞扫描器,定期对系统进行安全性评估，及时发现安全隐患并实施修补，可达到网络的相对持续安全。

 ⑤建立网络防病毒系统。

保护网络不被病毒侵害。

4）应用层安全

 各应用系统自身的加固；建立身份认证系统；建立安全审计系统；建立备份系统；

5）管理层安全

   建立安全管理平台。

主要是指将各种安全系统或设备集中控管

综合分析

   建立、健全安全管理体制。

校园网用户较多，一定要建立一套合理可行的安全管理制度。

只有制度和设备的完美结合才能真正提高校园网的安全水平。

结束语：

随着我国对外开放和社会科学技术的发展，国内各学校之间，学校与科研机构之间的合作与交流不断增加，但由于地域和交通等因素的制约，阻碍了信息的快速交流。

网络时代的到来，给人类教育提供了实现飞跃的机遇。

教育要面向现代化、面向世界、面向未来，首先要面向网络。

校园网的建设已经直接关系到学校的教学、科研、管理和对外交流等，建设一个既能满足当前应用又能满足长远发展需求的网络，是高校一直追求的目标。

教育只有与网络有机结合，才能跟上时代的发展。

实现网络教育的前提是网络的建设，而校园网络的建设不仅仅是网络硬环境的建设，还必须包括校园网络的维护与保障、校园网络的资源建设和校园网络的有效应用等其他三个环节。

只有充分有效的应用校园网络，才能导致整个教学模式与教育观念的彻底变革，才能适用新世纪培养高素质的创造型和复合型人才的需要。

对于校园网络建设，没有对所有学校都适用的通用方案，即使对一所学校，也不可能有最优的方案，只有较优的方案。

为了更好的适用网络时代的需要，必须对校园网络建设采取“整体规划、分步实施”的战略。

各学校可在此战略的基础上一边分析研究，一边积极实践，逐步优化，探索出一条自己的路。

参考文献：

[1]AndrewS.Tanenbaum著.计算机网络（第三版）.清华大学出版社，2010

[2]RichardDeal著.CCNA学习指南（中文版）.人民邮电出版社，2009

[3]杨洪振著.网络基础结构：

网络服务.北京希望电子出版社.2005

[4]Linuxaid网站编著.GNU/Linux高级网络应用服务指南.机械工业出版社.2000