校园网络规划设计.pdf

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唐山科技职业技术学院网络设备课程设计课题名称：

唐科院网络规划设计专业班级：

09网络技术1班学生姓名：

霍向平指导教师：

张艳玲二O一一年二月二十五号第1章需求分析.31.1实施背景.31.2网络应用需求.31.3网络性能需求.3第2章网络总体设计32.1网络构架分析32.2设计思路42.3校园网的设计则42.4设计目标52.4VLAN的划分52.5ip地址划分52.6网络拓扑结构62.6配置代码6第3章网络设备介绍8第4章小结11第1章需求分析1.1实施背景唐山大学为了加快校园信息化建设，需要建设一个高性能的、安全可靠的校园网络，校园网建成后，要求能够实现校园内部各种信息服务功能，实现与教育网的无阻碍连通，同时提供宽带接入功能，以备主连接失效情况下的被用连接要求，能够实现校园办公自动化需求。

1.2网络应用需求这方面的需求不同学校有着明显不同，大体都可以分为，教学、办公、服务这四方面应用。

如对教学、科研方面的网络设计应考虑稳定、扩展、安全等问题；办公、服务等带宽是要着重考虑的方面，所以学校应该根据自己的实际情况来考虑网络的结构，及安全问题。

校园网在信息服务与应用方面应满足以下几个方面的需求：

1.学校主页。

学校应建立独立的WWW服务器，在网上提高学校主页等服务，包括校情简介、学校新闻、校报（电子报）、招生信息以及校内电话号码和电子邮件地址查询等。

2.文件传输服务。

考虑到师生之间共享软件，校园网应提供文件传输服务（ftp）。

文件传输服务器上存放各种各样自由软件和驱动程序，师生可以根据自己需要随时下载并把它们安装在本机上。

3.校园网站建设（WWW、FTP、E-mail、DNS、PROXY代理、拨入访问、流量计费等）；4.多媒体辅助点播教学兼远程教学：

校园网要求具有数据、图像、语音等多媒体实时通讯能力；并在主干网上提供足够的带宽和可保证的服务质量，满足大量用户对带宽的基本需要，并保留一定的余量供突发的数据传输使用，最大可能地降低网络传输的延迟。

5.校园办公管理；6.学校教务管理；7.校园通卡应用；8.网络安全FIREWALL；9.图书管理、电子阅览室；10.系统应提供基本的Web开发和信息制作的平台。

1.3网络性能需求性能需求：

有服务效率、服务质量、网络吞吐率、网络响应时间、数据传输速度、资源利用率、可靠性、性能/价格比等；根据本工程的特殊性，语音点和数据点使用相同的传输介质，即统一使用超5类4对双绞电缆，以实现语音、数据相互备份的需要；对于网络主干，数据通信介质全部使用光纤，语音通信主干使用大对数电缆；光缆和大对数电缆均留有余量；对于其他系统数据传输，可采用超5类双绞线或专用线缆。

第2章网络总体设计2.1网络架构分析现代网络结构化布线工程中多采用星型结构，主要用于同一楼层，由各个房间的计算机间用集线器或者交换机连接产生的，它具有施工简单，扩展性高，成本低和可管理性好等优点；而校园网在分层布线主要采用树型结构；每个房间的计算机连接到本层的集线器或交换机，然后每层的集线器或交换机在连接到本楼出口的交换机或路由器，各个楼的交换机或路由器再连接到校园网的通信网中，由此构成了校园网的拓补结构校园网采用星形的网络拓扑结构，骨干网为1000M速率具有良好的可运行性、可管理性，能够满足未来发展和新技术的应用，另外作为整个网络的交换中心，在保证高性能、无阻塞交换的同时，还必须保证稳定可靠的运行。

因此在网络中心的设备选型和结构设计上必须考虑整体网络的高性能和高可靠性，我们选择热路由备份可以有效地提高核心交换的可靠性。

传输介质也要适合建网需要。

在楼宇之间采用1000M光纤，保证了骨干网络的稳定可靠，不受外界电磁环境的干扰，覆盖距离大，能够覆盖全部校园。

在楼宇内部采用超5类双绞线，其连接状态100m的传递距离能够满足室内布线的长度要求。

2.2设计思路进行校园网总体设计，首先要进行对象研究和需求调查，明确学校的性质、任务和改革发展的特点及系统建设的需求和条件，对学校的信息化环境进行准确的描述；其次，在应用需求分析的基础上，确定学校Intranet服务类型，进而确定系统建设的具体目标，包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标；第三是确定网络拓扑结构和功能，根据应用需求建设目标和学校主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；第四，确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；第五，规划校园网建设的实施步骤。

校园网总体设计方案的科学性，应该体现在能否满足以下基本要求方面：

（1）整体规划安排；

（2）先进性、开放性和标准化相结合；（3）结构合理，便于维护；（4）高效实用；（5）支持宽带多媒体业务；（6）能够实现快速信息交流、协同工作和形象展示。

2.3校园网的设计原则1学校需求为前提原则：

坚持以学校具体需求为校园网信息系统方案设计的根本和前提，同时，也要注重源于需求又高于需求的原则，注意用专业化的技术思想来进行校园网的规划与设计，确保校园网的实用性、先进性和便于扩展性。

2.设备选型兼顾原则：

满足学校对现代化教学手段的要求；满足校园网建设及互联网的要求；所选设备在国际上保持技术先进性；供应商有良好的商业信誉和优质的售后服务。

3.坚持标准原则：

一切校园网设计和施工，均要严格遵循国际和国家标准。

统一规划，分步实施。

校园网的实现要求通讯协议、网络平台等应具有世界性的开放性和标准化的特点，并且应采用统一的网络体系结构。

4.坚持先进的成熟的技术原则：

采用通用的、成熟的技术方案可以降低建设成本、减小设计、施工和使用难度、缩短建设周期。

有利于保护投资，并且有利于校园网的维护和升级。

选择品质最好的设备不一定是最佳选择，成本因素也是一个不容忽视的问题，将品质与成本实现最佳匹配。

5.坚持规范布线，考虑长远发展原则：

布线系统使网络的重要基础，布线系统的好坏是衡量一个网络好坏的非常重要的标志。

布线系统不合理将降低网络的可靠性，使网络难以管理和维护，所以必须采用标准的综合布线系统。

6.坚持易于使用和管理原则：

校园网的各种软件应用项目必须易于使用，对最终用户的起点要求不能太高，一般以熟练使用操作系统、办公软件系统、浏览器和电子邮件系统为宜；系统的日常管理和维护工作要方便、简易。

网络拓扑结构一经配置确定，不应轻易更改。

7.坚持可扩展性原则：

考虑现有网络的平滑过度，使学校现有陈旧设备尽量保持较好的利用价值；选用产品应具有最佳性价比，又要应充分考虑未来可能的应用，具有高扩展性。

2.4设计目标1.配合当前的教学发展情况，完成学校内部Intrannet的配套基础建设，将全校的信息资源利用计算机网络连接起来，形成一个流畅、合理、可靠、安全的校园网。

还应针对学校的教学特点，具有一些基本的教学功能，以完成学校的基本教学任务。

通过各校校园网络的连接，可以更便利地互相交换信息，促进各个学校间的学术交流。

2.通过校园网络使教师和科研人员能及时了解国内外科技发展动态，加强对外技术合作，促进教学和科研水平的提高。

建立新的通讯方式和环境，提高工作效率。

2.5VLAN的划分VLAN的主要功能就是可以限制广播范围，并能够形成虚拟工作组，动态管理网络。

VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的，VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN用VLANID把用户逻辑地划分成不同的广播域，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机，与物理上形成的LAN有着相同的属性。

划分vlan的优点：

1.限制广播域。

广播域被限制在一个VLAN内，节省了带宽，提高了网络处理能力。

2.增强局域网的安全性。

不同VLAN内的报文在传输时是相互隔离的，即一个VLAN内的用户不能和其它VLAN内的用户直接通信，如果不同VLAN要进行通信，则需要通过路由器或三层交换机等三层设备。

3.灵活构建虚拟工作组。

用VLAN可以划分不同的用户到不同的工作组，同一工作组的用户也不必局限于某一固定的物理范围，网络构建和维护更方便灵活。

根据学校专业的惜别专业分了6个vlan:

计算机系vlan10冶金系vlan20财经系vlan30机电系vlan40宿舍楼vlan50图书馆vlan602.6地址划分IP地址的划分既要方便管理又要易于拓展:

计算机系192.168.10.1192.168.10.254冶金系192.168.20.1192.168.20.254财经系192.168.30.1192.168.30.254机电系192.168.40.1192.168.40.254宿舍楼192.168.50.1.192.168.50.254图书馆192.168.60.1192.168.60.254每个网段采用最后一个IP为默认网关IP地址的合理分配是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键。

对于唐山大学IP地址的分配，我们将尽可能地利用地址空间，充分考虑到地址空间的合理使用，保证实现最佳的网络内地址分配及业务流量的均匀分布。

每个物理地点划分连续的IP地址，这样核心交换机可以使用路由汇聚减少核心路由表的条目。

IP地址空间的分配与合理使用与网络拓扑结构、网络组织及路由策略有非常密切的关系，将对网络的可用性、可靠性与有效性产生显著影响。

IP地址的分配需要有足够的灵活性，能够满足各种用户的需要；IP地址的分配采用VLSM技术，保证IP地址的利用效率；采用CIDR技术，这样可以减小路由表的大小，加快路由器路由的收敛速度，也可以减小网络中广播的路由信息的大小；总之，要充分合理利用已申请的地址空间，提高地址的利用效率。

2.7网络拓扑结构根据VLAN的划分，拓扑图如下2.6置命令三层交换机为核心交换机，占据重要地位，配置如下：

Switch（config）#vlan10Switch（config-vlan）#exitSwitch（config）#interfacefastEthernet0/1Switch（config-if）#switchportaccessvlan10Switch（config-if）#exitSwitch（config）#interfacevlan10Switch（config-if）#ipaddress192.168.10.1255.255.255.0Switch（config）#vlan20Switch（config-vlan）#exitSwitch（config）#interfacefastEthernet0/2Switch（config-if）#switchportaccessvlan20Switch（config-if）#exitSwitch（config）#interfacevlan20Switch（config-if）#ipaddress192.168.20.1255.255.255.0Switch（config）#vlan30Switch（config-vlan）#exitSwitch（config）#interfacefastEthernet0/3Switch（config-if）#switchportaccessvlan30Switch（config-if）#exitSwitch（config）#interfacevlan30Switch（config-if）#ipaddress192.168.30.1255.255.255.0Switch（config）#vlan40Switch（config-vlan）#exitSwitch（config）#interfacefastEthernet0/40Switch（config-if）#switchportaccessvlan40Switch（config-if）#exitSwitch（config）#interfacevlan40Switch（config-if）#ipaddress192.168.40.1255.255.255.0Switch（config）#vlan50Switch（config-vlan）#exitSwitch（config）#interfacefastEthernet0/5Switch（config-if）#switchportaccessvlan50Switch（config-if）#exitSwitch（config）#interfacevlan50Switch（config-if）#ipaddress192.168.50.1255.255.255.0Switch（config）#vlan60Switch（config-vlan）#exitSwitch（config）#interfacefastEthernet0/6Switch（config-if）#switchportaccessvlan60Switch（config-if）#exitSwitch（config）#interfacevlan60Switch（config-if）#ipaddress192.168.60.1255.255.255.0Switch（config）#vlan70Switch（config-vlan）#exitSwitch（config）#interfacefastEthernet0/7Switch（config-if）#switchportaccessvlan70Switch（config-if）#exitSwitch（config）#interfacevlan70Switch（config-if）#ipaddress192.168.70.1255.255.255.0Switch（config）#interfacefastEthernet0/6Switch（config-if）#switchportmodetrunkSwitch（config）#interfacefastEthernet0/7Switch（config-if）#switchportmodetrunkSwitch（config）#interfacerangefastEthernet0/8Switch（config-if-range）#switchportport-securitySwitch（config-if-range）#switchportport-securitymaximum1Switch（config-if-range）#switchportport-securityviolationshutdownSwitch（config）#ipaccess-liststandardQSwitch（config-std-nacl）#permit192.168.10.00.0.0.255Switch（config-std-nacl）#denyanySwitch（config）#interfacevlan10Switch（config-if）#ipaccess-groupQinSwitch（config）#ipaccess-liststandardQWSwitch（config-std-nacl）#permit192.168.20.00.0.0.255Switch（config-std-nacl）#denyanySwitch（config）#interfacevlan20Switch（config-if）#ipaccess-groupQWinSwitch（config）#ipaccess-listextendedqweftpSwitch（config-std-nacl）#permitTCP192.168.30.00.0.0.255eqftpSwitch（config-std-nacl）#denyIPanyanySwitch（config）#interfacevlan30Switch（config-if）#ipaccess-groupqweftpinSwitch（config）#routerripSwitch（config）#network192.168.10.0Switch（config）#network192.168.20.0Switch（config）#network192.168.30.0Switch（config）#network192.168.40.0Switch（config）#network192.168.50.0Switch（config）#network192.168.60.0Switch（config）#network192.168.70.0路由器配置Router（config）#interfaceFastEthernet0/1Router（config）#ipaddress200.200.200.3Router（config-if）#ipnatoutsideRouter（config）#interfaceFastEthernet0/0Router（config）#ipaddress192.168.60.2Router（config-if）#ipnatinsideRouter（config-if）#exitRouter（config）#routerripRouter（config）#network192.168.60.0Router（config）#network200.200.200.3Router（config）#ipnatpoolqq200.200.200.3200.200.200.100netRouter（config）#ipnatpoolqq200.200.200.3200.200.200.100netmask255.255.255.0Router（config）#access-list1Router（config）#access-list1permit192.168.0.0Router（config）#ipnatinsidesourcelist1poolqqoverloadRouter（config）#exit第3章网络设备防火墙型号：

华为赛门铁克USG2110（USG2110）数量：

1台价格：

5000元设备类型：

企业级防火墙网络吞吐：

2000网络端口：

2*ComboGEWAN,10*10/100用户数限：

无用户数限制入侵检测：

Dos,DDoS适用环境：

工作温度:

0-40;工作湿电源：

AC:

90-264V（47/63Hz）12W安全标准：

FCC,CE防火墙尺：

280*190*35mm控制端口：

Console口其他性能：

采用固定接口形态管理：

Web和命令行VPN支持：

支持处理器：

多核处理器核心层交换机：

型号：

Catalyst6509数量：

1台价格：

35000元特点：

通过硬件和软件的故障转移功能实现堆叠弹性；基于分布式转发和服务质量（QoS）的统一服务；自动配置简化管理。

基本参数网络类型：

以太网|快速以太网|ISDN|FDDI|ATM|TokenRing|Gigabit以太网网络协议：

802.3z，802.3u，ATM端口总数：

N/A闪存：

16MB功能参数引擎交换：

3,2速率：

VLAN最大数：

1000；底版：

可扩充至256Gbps；多层性能：

可扩充至150Mpps；模块化插槽数：

9可用模块：

WS-X6408-GBIC=Catalyst6000，8端口千兆位以太网模块（需要GBIC）；WS-X6302-MSM=Catalyst6000，多层交换机模块；WS-X6248-RJ-45=Catalyst6000，48端口10/100bTX（RJ-45）模块；WS-X6224-100FX-MT=Catalyst6000，24端口100bFX（多模式，MT-RJ）；WS-X6248-TEL=Catalyst6000，48端口Telco模块；MEM-C6K-FLC16M=Catalyst6000SupervisorPCMCIA16MB闪存卡；MEM-C6K-FLC24M=Catalyst6000SupPCMCIA闪存卡，24MB备用；是否支持VLAN：

是是否支持QoS/CoS：

是网管功能：

CiscoWorks2000、RMON、EnhancedSwitchedPortAnanlyzer（ESPAN）、SNMP、Telnet、BOOTP和小型文件传输协议（TFTP）软件功能：

WS-C6X09-EMS-LIC=Catalyst6x09RMON代理许可；WS-C6X06-EMS-LIC=Catalyst6x06RMON代理许可；FRC-MSM-IPX=Catalyst6000IPX特性集许可；CON-SNT-PKG16：

Catalyst6000SMARTnet维护其他参数电源：

交流电源+WS-X6K-SUP1-2GE尺寸：

25.2x17.2x18.1in.二层交换机型号：

CISCOCatalyst2948G数量：

5台价格：

27000元特点：

Catalyst2948G提供了2个千兆铜缆/SFP（miniGBIC）组合端口用于灵活的千兆铜缆或光纤骨干连接。

可根据用户对传送距离的不同要求灵活的选择1000BASE-LX、1000BASE-SX、1000BASE-T等多种接口类型，支持通过WEB进行配置。

基本参数网络标准：

IEEE802.3,10BaseT；IEEE802.3u,100BaseTX；IEEE802.3z,IEEE802.3x；1000BaseX（GBIC）；1000BaseSX；1000BaseLX/LH；交换方式：

存储-转发CISCOCatalyst2948G外观参数：

重量（Kg）5.9长度（mm）445宽度（mm）381高度（mm）67CISCOCatalyst2948G其它参数：

支持全双工：

是路由器型号：

Cisco2611数量：

2个价格：

8500元特点：

SPI和NAT防火墙；还有VPN通道。

用户可以按日期和时间或MAC地址自定义规则，还可以用关键词或IP地址来过滤网站。

基本参数产品定位：

固定和模块化路由器网络类型：

Ethernet|ATM|ISDN|T1/E1|FrameRelay|X.25|Async|IP/IPX是否内置防火墙：

是功能参数是否支持VPN：

是是否支持Qos：

是支持网络协议：

IPetc固定的广域网接口：

一个异步辅助端口固定的局域网接口：

2个固定以太网口；广域/局域网扩展模块槽数：

1个模块插槽、1个AIM插槽、2个WIC插槽、IPs/w、TypeofPowerSupplyIncluded:

AC；处理器型号/速度/数量：

MotorolaMPC86040MHz（50MHzforCisco262x）Flash内存：

OneSIMMslotsupporting4to16MB；8MB（缺省）；16MB（最大）；MBDRAM内存：

TwoDIMMslotssupporting16to64MBtotal；24MB（缺省）；64MB（最大）；Nos名称及版本号：

CiscoIOS随机网管配置软件：

CiscoView,CiscoWorks,CiscoVoiceManager,ConfigMaker,EnhancedSet-up支持的网管协议：

SNMP其他参数电源：

72Wmax.ACinputvoltage100to240VACACinputcurrent