计算机网考试任务书校园网络建设.docx
《计算机网考试任务书校园网络建设.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网考试任务书校园网络建设.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
计算机网考试任务书校园网络建设
山西大学
计算机网络设计结果说明书
题目校园网规划与设计
系别电子信息工程系专业电子信息工程
班级
学号
姓名
目录
一任务书………………………………………………………………………………………….3
二需求分析7
三网络总体设计8
四设备选型11
五设计总结12
山西大学
计算机网络考试任务书
题目校园网规划与设计
系别电子信息工程系专业电子信息工程
班级
学号
姓名
指导教师
设计时间自2018年6月11日至2018年6月21日
下达日期2018年6月7日
一、设计题目：
校园网规划与设计
二、目的与意义：
通过该设计使学生熟悉路由器、交换机相关配置命令，根据网络案例设计出网络拓扑结构图，IP分配及规划、特殊网络应用技术，从而提高设计方案的分析、设计、论证，实现文档规范书写的能力和解决实际问题的能力。
三、设计的任务：
选定我校（山西大学大东关校区）校园网进行设计
1、计算机网络方案设计
①完成需求分析
②确定局域网网络技术
③确定主干网传输方案
④划分子网与设定VLAN
⑤确定Internet接入方案
⑥确定中心机房设计方案
⑦绘制网络拓扑图
⑧完成设备选型
⑨完成方案文档（说明书）
2、设计原则
①实用性
②先进性
③可靠性
④可伸缩性
⑤可管理性
四、原始资料：
自选
五、设计说明书应包括的内容：
1.封面
2.目录（标题和页次）
3.任务书
4.正文
㈠校园网案例描述：
名称、规模、工作内容，下属部门与分支机构
㈡需求分析：
根据机构分布划分子网规划VLAN
㈢拓扑图及方案整体描述：
①主干网传输方案设计
②Internet接入方案
③子网划分与VLAN设定
④设备选型
⑤设计总结
六、设计应完成的图纸：
网络拓扑图（可在word中绘制）
七、进度要求：
计算机网络课程考试：
1、准备阶段（查阅相关参考文献、资料等）
2、设计阶段（学生根据题目要求，自行设计）
3、撰写课程设计报告
八、成绩评定标准：
1、正确独立完成命题设计，且实验报告出色。
50分
2、能较好地完成设计任务，报告比较全面、系统，依据实际情况定成绩。
45分
3、抄袭他人，或内容有明显错误，或未参加设计时间在全部时间的三分之一以上。
40分以下。
4、没有进行课程设计，或无课程设计报告者。
0分
一需求分析
山西大学大东关校区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。
通过计算机网络这种先进的技术手段，实施多媒体、交互式、内容丰富、形象生动的教学，分析在网络上传输的信息是音频、视频、数据相结合的信号，这样对网络的带宽需求就较高。
1.用户需求分析
（1）学院建设规模:
占地243亩。
其中教学行政用房面积15.26万平方米:
（2）多媒体教室、语音教室、微格教室等各类教室263间，教学科研用计算机近3000台
（3）学院现有教职工905人，其中专任教师近669人，院校区普通全日制在校本、专科辞生近15000人;
连接校内所有教学楼、实验室、宿舍楼中的PC，同时支持约20000用户浏览Internet。
提供丰富的网络服务，实现广泛的软件，硬件资源共字，包括:
提供基本的Internet网络服务功能:
如电子邮件、对外个人主页服务、ftp服务、域名服务等，提特供校内各个管理机构的办公自动化。
2.网络需求分析
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。
二网络总体设计
1.整体设计思路
学校的整个网络系统以千兆主干、百兆到桌面为总体需求原则。
本校园网直接使用1000M单模光纤互联，分为100M以及1000M等量级，校园内主干采用1000M多层交换以太网，100Mbps交换到终端。
在总体设计方面，以系统综合处理能力和性能为核心，要求网络带宽（包括主干层、接入层和用户层的带宽）足够高，网络能快速有效地传送IP数据包。
带宽为100M节点的介质传输采用超五类线，音频采用五类线，视频采用同轴电缆。
整个校园以计算机网络中心为核心，通过光纤，通过多星级辐射至各个主楼，从而构成整个校园网主干，各信息点的网络带宽将视其应用的性质，进行合理地分配，也需要能够通过光纤或DDN专线与CERNET连接，以开通全部的Internet网络应用服务。
从内部校园网到外部Internet的访问都要有安全审查和流量管理功能。
2.局域网网络技术
在校园设计中，以太网技术支持10M、100M至1000M的各种通信速率，并有向更高带宽（10G及以上）发展的趋势。
当今正在发展的IP交换技术也是基于以太网的，结合第三层交换机的路由功能，构造几个乃至几十、几百个G带宽的网络。
另外，由于主要业务系统是建立在IP平台上的，以太网技术是IP网络最好的通信技术之一。
采用IEE802.lq标准，以太网可以实现VLAN,而VLAN在很大程度上是保证网络高效和安全的重要手段。
根据上述总体要求，在技术上必须提供相应的支持和保证。
整个网络在技术上定位为千兆以太网主于网络，以1000M多模光纤和100/1000M双绞线为主要传输介质，因而对网络协议透明，但可以配置成以IP协议为主的高速IP网络。
本校园网以TCP/IP为主要协议，因为TCP/IP协议簇是美国国防部门]制定的一套计算机网络协议，是目前众多计算机网络最流行的协议，以它为基础组建的Internet网是目前国际上规模最大的计算机网间网，它虽不是国际标准，但却是一种事实上的工业标准协议，采用TCP/IP为网络主要协议，可保证与ChinaNET和Internet保持一致，还可支持IPX，DECNET等其它协议。
真正实现于国际互联网的无缝连接。
从计算机网络通讯的观点来看，TCP/IP网络实质上可称为IP网络，它是由许多IP网关（或称为IP路由器）通过若干直接连通的通信线路（点到点通信）形成个计算机通信网络。
在IP网点上再接入主机，子网便构成一个互联的计算机网络，这些安装了TCP/IP的各类计算机间需要通信时，它就不再要求设置协议转换开关，而且主要的网络服务都可建立在TCP/IP服务器上。
3.主干网传输方案
考虑到各个建筑物的布局、建筑物间的距离以及不同信息量的要求，拟定1号楼为网络中心，选择星型拓扑结构。
2号楼与1号楼、4号楼与1号楼、6号楼与1号楼、3号楼与1号楼之间使用两根单模光纤连接。
5号楼与1号楼之间较其他楼都远，而且学生宿舍对带宽的要求不是很高，所以5号楼与4号楼的从交换机相连，作为4号楼的子网。
用多模光纤相连达到各个建筑物之间可以相互通信，所有信息点可以上网，满足教学、办公和学生上网的需求。
本方案的传输介质采用双光纤光纤链路（提供链路冗余）;核心层交换机通过两条1000Mbps光纤链路采用链路聚合技术相连，提供网络负载均衡和弹性连接;汇聚层交换机与下行接入层交换机以及到用户桌面都采用五类非屏蔽双绞线，提供100Mbps到桌面;所有服务器都采用两块1000Mbps以太网卡通过超五类非屏蔽双绞线与核心层交换机相连（提供冗余链路），提高链路可靠性。
4.internet接入方案
Internet的接入和应用已经成为当今校园网的重要组成部分。
本设计中以1号楼机房作为学校的网络中心，将校园网Internet接入分为两部分:
第一部分是学生公寓和宿舍采用的是中国电信宽带专线DDN接入（PPPOE连接）:
第二部分是教师宿舍、学院的教学、办公都采用IP地址+MAC地址+802.1认证终端，然后通过出口路由器（H3CRT-MSR5040-AC-H3）的动态复用NAT（网络地址转换）映射成路由器地址池中的某个公有IP地址，最后通过校网总出口与Internet相连”。
5.划定子网和设定VLAN
内部地址的分配原则是按建筑物进行的，视用户的数量，1/4、1/2、整个C的划分。
对于相对固定不变的教学区采用静态分配IP地址，为防止地址盗用，采用IP地址与MAC地址绑定，对于流动性大、用户人数多、用户增长快的学生区采用动态分配IP地址，采用ByPort（基于端口）的Vlan,小范围地限制地址盗用问题。
对上网用户的管理，是基于用户名、密码的代理认证WEB认证过程进行，校园网内的网络资源不需认证就可访问，但访问校外的资源就必须经过认证，用户开机时，从DHCP服务器获得校园IP地址，并可以直接访问校园网和教育网。
根据以上，IP地址初步划分如下
通过对VLAN技术的深入理解，经过分析，进行详细的VLAN规划。
将校园网总共划分成14个VLAN,每个VLAN中信息点的数量不是太多，而且至少都是100Mbps到桌面，防止了广播风暴的产生。
其中网络中心的所有路由器、交换机和服务器组，以及各栋楼的分布层交换机都划分到了VLAN1,即网络管理VLAN,便于网络设备、服务器的配置和管理，也起到了一定的安全防护作用。
其余的楼字和部分楼层都被划分到了不同的VLAN,如图书馆的电子阅览室、机房，办公楼，学生公寓等，其中实验楼，学生公寓和教室公寓由
于计算机数量更多，必须划分为更细更多的VLAN。
结合学校的应用情况，本方案采用基于端口的VLAN划分方法，进行如下VLAN设计:
6.网络拓扑图
三设备选型
校园网的建设中，核心层的设备的运行的效率直接影响着网络的正常运行。
网络中心设备，承担着整个网络性能好坏的关键，我建议选用比较高档的中心设备，既能保证满足服务的需要，不会出现广播风暴或通信瓶颈问题;又能保证几年之内设备不会过时;选择品牌时考虑比较多的是:
生产厂商的可靠性和稳定性、技术领先性和成熟性、设备的完整系列性、设备的可升级性、是否具备完善的售后服务体系来支持用户的应用、是否为主流产品（这将决定用户接收产品熟悉产品的成本和产品的通用性）、其安全性是否适合用户的要求。
本方案中，主干交换机选择采用H3C的H3CS5800-32C交换机作为核心层设备，符合主流设备选取原则，其有24个10/100/1000Base-T以太网端口，4个1/10GSFP+端口，同时具备第三层交换特性和万兆可扩展链路，既保留了传统的第二层交换在各端口间传递数据时的高线速，又集成了原来在第三层路由中才有的完善的控制功能如审计、广播隔离等，并能够向IPV6平滑过渡。
为局域网、广域网提供了灵活的、经济有效的连接方案，从而大大提高了校园网的性能。
H3CS5100-24P-SI交换机作为学生公寓，教师公寓，实验楼，图书馆等楼群子网的主交换机。
其千兆口为下级交换机大量的数据传输解开了瓶颈，几乎可以完全杜决数据拥寒。
H3CS1048交换机用于学生公寓，由于学生公寓电脑多，而且相对集中，采用这款交换机才能满足如此多的终端用户的使用。
主机服务器指的是网络中心的重要服务器，服务器是整个网络应用的中心设备，它的性能决定了系统应用的性能，同时也需考虑到系统的可靠性与健壮性，所以网络服务器需要为总线、磁盘等I/0吞吐量大，CPU处理速度快，支持内存量大，关键设备具有系统冗余。
服务器操作系统也是决定系统应用性能的主要因素之一，服务器操作系统应具有多线程、多进程的功能，应具有用较低的系统开销获得较高的网络响应能力，支持超大内存操作，支持系统容错，整个系统健壮。
本着网络设计原则，主机服务器选取IBMX346-8840-105服务器。
在因特网中，位于一个自治系统的边界，并与另一个自治系统相连接的路由器。
网络边界的边缘或末点的路由器，提供了对外界网络的基本的安全保护，或者从缺乏网络控制的区域进入到专用网络区域本次校园网网规划中将要采用H3CRT-MSR5040-AC-H3路由器作为校网的边界路由。
四设计总结
我以学校校园网络规划为题，首先根据对学校的各方面的描述，进一步了解该校园的需求分析尤其是对网络的需求。
首先，对校园网络的功能以及主机系统的要求进行详细描述，完成需求分析，包括主干网，各个部门层以及交换到桌面所需带宽，选择确定局域网网络技术，以单模与多模光纤以及双绞线等为传输介质。
其次，就是划分子网，根据学校要求将网络划分为六个子网，即办公区子网，家属楼区子网，宿舍区子网，图书馆子网，教学楼子网，实验楼子网，然后确定Internet接入方案以及中心机房设计，确定实现的信息服务，应用程序及系统及数据安全分析等。
再次，就是网络拓扑图及方案整体描述与实现，确定主干网传输方案，详细描述Internet接入方案，远程访问支持等，根据对网络的需求设计出包括网络拓扑结构图、IP分配及规划、特殊网络应用技术和网络测试及协议分析。
完成设备选型，确定存储方案，然后进行综合布线分析。
最后，对网络进行管理，包括网络的功能分析，网络管理方式描述以及校园网的安全性设计等。
做出系统主要设备报价，了解Sniffer的功能，用Sniffer软件进行网络测试及协议数据包分析分析，找出产生网络流量最大的主机，分析这台主机的网络流量。
通过这次课设来提高设计方案的分析、设计、论证、实现及文档规范书写的能力和解决
实际问题的能力。
升级会员 