《网络规划与集成》课程设计报告模板docWord格式.docx

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但现在中小学的校园网正在建设阶段。

中小学建设校园计算机网络的根本动机，就是提高学校的管理效益和教学质量。

而并非只有大量的资金投入，建设具有规模的计算机网络，才能开展学校的教育手段。

架设满足学校应用需求的小的局域网络、教学网络同样也能发挥大的教育效益。

不同的学校可以根据自己的特点和实际情况，在实际的中小学校计算机网络的建设中，建军立不同层次的计算机网络，换个角度说，就是有条件的学校，可以一次性投入，建设一个比较完善的校园计算机网络，而其他学校可以根据实际情况，先建军一些小型的局域网络，以后逐步完善校园网络。

而条件是指资金、学校规模和计算机使用人员的计算机知识掌握程度，以及计算机专业人员的技术能力的强弱。

所以当应用和开发计算机网络人员的水平较好时，才能够充分利用所使用的计算机网络，否则，最好不要急于建设大规模的、复杂的计算机网络。

1.11组建校园网的意义

校园网可以为研究性学习提供一个的协作学习平台协作学习是以多人为单位进行学习，能够提高学习效率，培养学生的合作精神。

在研究性学习活动中，为了解决某个研究课题，单靠学生个人的能力往往难以实现，这就需要学生能够与他人分工协作，依靠集体的智慧共同完成课题研究。

通过协作学习和研究，学生可以取长补短、取得高质量的成果。

在共同参与的过程中，学生还需要了解不同人的个性，学会相互交流、协作。

校园网提供的电子邮件、留言板、BBS论坛以及FTP共享资源等形式，可以为学生提供一个相互交流、协作的平台。

学生可以和老师、同学甚至校外、国外的专家学者进行联系，可以随时提出问题和进行交流讨论。

例如在开展“建设学校网站学生频道”的研究性学习活动中，学生自由组合成小组形式进行合作，在校园网上将收集整理的资料、设计制作的网页模板利用电子邮件进行传递、交流，从而完成校园网站学生频道的建设和维护工作。

利用校园网开展研究性学习可以更好地培养学生的创新思维培养学生的创新精神和实践能力，是信息社会对学校教育提出的迫切要求。

因特网上资源丰富，学生能接触到各式各样、方方面面的信息，学生的视野不再局限于书本的内容，这样可以培养学生大胆提出自己观点的创新精神。

网络平台使得学生与学生之间、学生与教师之间、学生与相关专业人士进行交流，从问题的不同侧面进行辩论与探讨，可以使学生进行充分的调查研究、探索事物的来龙去脉，更加全面的认识问题。

校园网为研究性学习提供了展示成果的平台研究性学习成果有多种形式，它可以是一篇研究论文、一份调查报告、一件模型、一块展板、一场主题演讲、一次口头报告、一本研究笔记，也可以是一项活动设计的方案。

校园网提供了展示学生研究性学习成果的平台，在校园网上展示的成果不仅有文字，而且可以配上音乐、视频、动画等多种媒体形式直观地表现主题，采用超文本的链接方式更符合人们的思维特点和阅读习惯。

.

。

二.目前国内外相关工作情况

二.1无线上网的发展趋势

随着全球电信运营商都开始启动从3G向4G的演进，无线上网的速度越来越快。

比如根据爱立信在实验室环境测试的LTE技术，其下行峰值速率超过150Mbps，上行峰值速度超过40Mbps。

由于高速无线接入速度追上甚至抛离同期固网宽带，再加上在广袤的农村地区，铺设无线网络显然比拉固网网线来得经济实惠，以致无线接入互联网大量取代有线方式接入互联网成为了可能。

此外爱立信还乐观地预测，在不久的将来，物联网就会正式实现。

超过500亿的终端将通过无线方式连接在一起。

二.1.1无线上网的好处

无线上网是一共统称，包括手机上网，笔记本无线上网，或是其它设备的无线上网。

其一致的优点在于移动性（当然，要有网络覆盖）。

首先，手机上网，随时随地。

无聊的时候，比如说坐公交车时，用手机上上网，看看新闻，下载下载图片，都是打发时间的好方式。

其次，笔记本上网。

也分两种，家庭上网，和外出上网。

在家的话，想在哪个房间上网就在哪个房间上网，不用考虑装修布网线，不用把脏兮兮的网线拖到床上。

外出的话，往Starbucks里一坐，喝喝咖啡，上上网，是很惬意的事吧。

商务人士在外，不原意浪费时间，随便什么地方都能上网，处理工作。

三.校园网的总体设计

三.1总体设计

1.在此校园网络中主干交换机是Ltnetcomm的千兆骨干LTS6808G,和IPSwitchLTP9524x给网络带来了,极高的背板带宽.其中LTP9524X支持IEEE802.1QVLAN和IGMP协议,能够划分VLAN,IPSWITCH的功能能使VLAN之间通信.并且支持VOD系统,使之运行更完美.

2.在每一座楼上放置一台千兆分支交换机.

3.在流量要求不大的地方,采用三级交换到桌面的方式,来扩展端口数量.

4.为使系统运行稳定、连续及安全，在本系统中采用北京科尔茂公司的高性能的数字化在线式UPS---Chroma9100系列DSPUPS。

其采用DSP、大屏幕液晶显示、智能化电池管理等先进技术

，达成UPS的高性能化、高效率化、高可靠度化与智能化。

为用户的重要设备提供绝对纯净稳定的不间断电源，结合双变换技术完全隔离不良电源如断电、尖峰、频率漂移、电源下陷、谐波

等对设备的损害及防止数据资料的损失，结合智能化电源监控软件，为网络中的服务器、网络设备及用户端设备提供可靠安全完整的电源保护。

5.SuperMicro8060机架式服务器是采用4U机柜式机箱、支持四路PIIIXeon处理器的具有较高性能及可靠性的互联网机架式服务器，

１.建立一个校园网综合布线系统

２.建立一套基于Intranet的学校信息管理系统主要包括教务、财务等方面的管理功能。

实现学生管理、教师管理，教学安排、公文流转、餐务管理、人事考勤管理、财务管理等功能。

３.建立一套高速多媒体校园网教学系统采用国际先进的数字监控技术和视频流技术，使每个教室都成为多媒体网络教室，具有视频广播、视频点播、轮流监控、遥控、电子白板等功能。

４.具有完善的网络安全机制；

５.能够与原有的单机使用的计算机和独立的小型局域网平滑连接，保护原有的投资。

足够的Internet连接。

三.1.1设备数量及网络拓扑结构

一．现代教育中心（网管中心）

1．多媒体教室十个（10个机房，52台/个，带宽10K）

2．语音教室（10个，52台/个）

3．投影教室（6个，1台/个）

4．办公计算机（10台）

5．电子阅览室（100台）

6．机房（600台，一个200台，50台/个（有8个机房））

三．教学楼（200个节点）

四．励能楼（1个实验楼）

一号实验楼114个点（专业）

五．图书馆

办公电脑75台

电子阅览室2个100台/个

六．行政楼（30个节点）

七．思远楼（20个节点）

八．学生宿舍（500个节点）

九．求知楼（20个节点）

组网拓扑图

四.校园网的详细规划

四.1校园网的各部分性能指标

校园网建设的总体目标是利用各种先进、成熟的网络技术和通信技术，采用统一的网络协议（TCP/IP），建设一个可实现各种综合网络应用的高速计算机网络系统，校内各部门通过网络连接起来。

在局域网上，为各信息点提供可靠的、高速的和可管理的网络环境，为用户提供广泛的数据资源共享、丰富便捷的网络应用（如：

实时多媒体视频/音频、校园综合信息管理、查询、网络远程教学、网络会议等），提供各种网络服务（电子邮件、文件共享、WWW信息查询等），为各用户提供多种形式的访问，实现网络的扩展，扩大联网的范围和规模。

2．建设原则

2.1为校内各部门的行政管理、计算机辅助教学和领导决策服务。

2.2统筹规划，统一标准，联合建设，滚动发展，边建设，边应用，边见效益，充分利用中国政府网的优势，逐步建立一个覆盖全市、县普通政府系统的高效的信息网络系统。

2.3充分重视网络系统和信息的安全，建立先进的网络管理系统和安全管理系统。

建立完整的信息控制和授权管理机制。

2.4在限定的时间和规模内，努力降低费用支出，提高系统的性能价格比。

2.5采用成熟的先进技术，兼顾未来的发展趋势，既量力而行，又适当超前，留有发展余地。

2.6充分发挥各方面的积极性，计算机网、信息网同步建设。

3．实现功能

　　要求完全建成以后能实现除现在网络上的一般功能：

如E-mail、FTP、网络论坛、网络图书馆、搜索引擎、网上聊天、管理数据的传输、处理与查询外，还应包括视频点播（VOD）、电视会议、网络电话（IP电话）等功能，是一个高速多媒体互联网，实现整个校园系统的资源共享。

4．主要技术问题

4.1组建千兆位量级网络主干

　　八十年代中期，信息系统管理人员首次安装EthernetLANs，以太网提供的10Mbps带宽看起来似乎接近于无穷大，但是，使共享型以太网带宽似乎用之不竭的条件已很长时间以前就消失了。

台式机系统的能力火箭般上升，图形应用信息流汹涌澎湃，联网用户之多已达到几乎凡有计算机或终端的每一位企业员工都上网的程度。

　　从不拥堵的10Mbps共享型工作组LAN过渡到今天的高性能网络主干，随着网络演变到今天的任意点对点连接模型，边界应用的需要迫使网络厂家连续开发了几代更高性能的LAN技术。

　　第2层交换机开始提供基于硬件的数据包处理能力。

第3层交换能力使它们可以取代LAN路由器的其它功能以加快主干的传输速度。

今天，网络管理人员已把第3层交换看作是扩大主干核心性能的实际要求。

　　第三层交换。

第3层交换机保留了第3层拓扑结构和服务的优点又没有传统LAN路由器那种基于软件进行数据包处理的缺点。

第3层拓扑结构在网络分段、安全性、可管理性和抑制广播等方面有诸多有益的优势。

此外，它鉴别各种应用层协议的能力有助于实行基于策略的网络控制。

所以，下一代交换机必须支持基于硬件的数据包处理，以利于传输各种主要的可路由协议：

IP、IPX和AppleTalk。

　　今后的趋势依然是台式机的能力越来越强。

对多媒体和实时应用须提供确定性的服务。

用户群日益扩大，以及全企业范围的信息流模型。

因此，对主干带宽的要求肯定将以更快的速度增长。

　　与大多数网络产器一样，核心交换机的设计也要在性能、复杂性和成本之间权衡折衷。

模块之间的所有信息流都必须经过这条总线进行传输。

数据是利用时分制多工传输（TDM）方式在总线上传输，每个模块重复分得一个时段供连续传输。

这种分配方案提供了可预计的性能。

下一代交换机不仅必须提供千兆位数量级的容量和性能，还必须为明天企业网络的形成解决其它的关键的方向性问题。

　　基于总线的交换机的主要设计限制是TDM必须采用的工作频率。

在标准的19英寸背板上，频率极难超过50MHZ。

由于这个限制，基于总线的交换机的背板实际最高容量平均为2Gbps。

此外，这种设计还存在许多方面的问题，包括接口卡带电更换能力，公平获得带宽、有效支持在并行背板上进行广播和多址联播，这些问题进一步增加了这种设计的固有复杂性。

4.2信息安全问题

　　用户信息安全问题一直是IP网络中的讨论热点。

事实上，在网络建设初期，用户对安全性可能要求不高，但是，随着用户数的不断上升和提供点服务种类不断增多，用户将会越来越多地考虑到信息的安全性。

用户信息的不安全性主要是由用户处于以太网环境中引起的，因此要保证用户信息的安全性，就必须实现以太网环境下的用户隔离，目前主要采用的技术为VLAN技术，VLAN技术是由IEEE802.3q和IEEE802.1q定义的，其基本思想是：

对每一层上的设备，下行端口分别处于一个VLAN中，上行端口分别与每个端口处于一个VLAN中，传输的以太网帧为传统的以太网帧，不含VLANID，一方面可以使网络支持的用户数不受VLAN个数的限制，另一方面静态分配IP地址时只需要给用户分配一个IP地址。

5.网络规划

　　校区内有南博学楼、实验楼、图书馆楼各1座。

200余个信息点。

对于如此规模点中型网络，一般来说出于网络安全和性能考虑，需要将网络划分为多个VLAN，要求既可按不同的班级、单位划分VLAN，也可按用户IP子网划分VLAN。

计算机教室与各办公科室接入入用户之间不能互相通信，只能访问校园网资源，以此屏蔽广播风暴。

借助三层交换机可实现跨VLAN访问。

　　楼宇接入交换机应具有千兆上联端口，能够通过堆叠或增加模块来提高接入端口密度，应支持SNMP等网管协议，以便通过网络对所有设备的状况进行监控和管理。

在此推荐采用千兆通DES-3624系列交换机，采用1台主交换机DES-3624i，最多可与3台从交换机DES-3624组成堆叠组，提供94个10/100Base-TX端口。

DES-3624i可选择1口1000Base-T模块DES-361T、1000Base-SX模块DES-361G以及1000Base-LX模块DES-361GL上联骨干网。

当然也可以在DES-3624i和DES-3624的前面板插槽上扩展1口SC或2口MT-RJ100Base-FX光纤模块，实现远距离百兆上联。

　　千兆通系列交换机支持端口聚合（PortTrunking）、VLAN、流量控制（FlowControl）、端口镜像（PortMirror）等功能，可以增加网络连接带宽，提高网络性能，并使网络更易于监控，IGMP组播协议可以在多媒体传输时有效降低网络流量。

支持SNMP和RMON网管协议，符合标准化网管要求，可以通过网络的D-View全中文网管系统进行监控、管理和远程配置。

　　如果学校暂不需要三次交换技术，在此我们提供两套方案以供比较选择，并对其网络设计分别进行阐述。

5.2主干网络设计

三层交换方案

1.布线及网络规划

　　建立网络中心（试验楼），连接各建筑物（图书楼与南、北教学楼）；

网络中心、各建筑物之间布线根据距离采用室外铠装4芯单模光纤，以便采用链路聚合技术及备份线路。

光纤布线采用星型结构，即由试验楼网络中心向其它建筑辐射。

建筑内部布线采用6类双绞线进行垂直和水平布线，如建筑物规模较大，也可部分采用室内多模光纤。

　　网络结构包括网络中心、楼宇设备间两层结构，因北教学楼、南教学楼和试验楼的信息点数量少于90个，可在楼宇设备间采用堆叠交换机直接连接到桌面，从而减少网络层次，提高可靠性和可管理性。

图书楼因信息点较多，建议采用DHS-3226作为楼宇接入交换机。

2.核心交换机

　　中心交换机采用D-Link千兆通DGS-3308FG可网管独立型三层交换机。

该交换机结合了二层三层交换机的性能，融合有IP路由选择功能，并且使用ASIC芯片代替CPU，大幅度增强楼交换机的楼数传输性能。

据DGS-3308FG是一款全千兆接口的三层交换机，具有6个1000Base-SX端口和2个GBIC插槽，可根据实际需求选择DGS-7011000Base-SX或DGS-7021000Base-LX用于连接GBIC接口的模块，　　　16Gbps交换背板可提供12Mpps的线速包转发速率，并支持RIP、RIPII以及OSPF路由协议，是一款性价比极高的校园网中心交换机。

　　IEEE802.3x流量控制能够允许多台服务器与该交换机连接，进行快速、可靠的数据传输。

在2000M全双工模式下，该交换机能够向服务器提供高速率数据传输通道，使数据传输损失降到最底。

DES-3624i交换机支持SNMP等网管协议，方便通过网络对所有设备的状况进行监控和管理。

支持IEEE802.1d生成树（SpanningTree）协议。

　　各楼宇接入交换机采用千兆通DES-3624系列或DES-3226支干交换机。

　　DES-3226是一款独立式交换机，具有24个10/100Base-TX端口，后面板可选插1口千兆模块，背板带宽8.8Gbps。

DES-3226适合于用户数量较少的楼层接入。

DES-3226可选择2口的1000Base-T模块DES-322T、2口1000Base-SX模块DES-132G以及2口1000Base-LX模块DES-132GL。

前面板插槽可扩展1口或2口SC100Base-FX多膜光纤模块DES-131F/132F，实现远距离百兆上联。

前面板插槽还可扩展1口或2口SC100Base-FX单膜光纤模块DES-131FL/132FL，实现超远距离百兆上联。

　　以校校通EDS-1624交换机作为极连交换机，连接100M到桌面。

3.网管和存储

　　网管服务器安装D-View网管系统，可以对所有网络设备进行监控和管理。

　　在网络中心配置一台NL360网络存储服务器，用于存储课件及电子图书资料。

4.与远程教育网及Internet的连接

　　学校配有远程教育网接收设备，除此之外，如果出于提高Internet访问自主权的考虑，可以申请租用ADSL专线，实现专线接入连接Internet。

如有必要，还可安装1个ISDN模块，用于链路备份。

　　配置一台NL360网络存储服务器,作为WWW、FTP及E-mail服务器。

　　为确保网络安全，防止外部入侵，并控制内部用户的访问行为，可以在路由器或代理服务器与校园网之间安装DFL-2000防火墙。

5.方案特点

采用高性能三层交换技术，确保大型校园网具备高性能、高安全性；

具备电信级的容错能力，确保网络的高可靠性；

支持丰富的网络接口类型，包括城域网远程连接；

强化的多媒体及QoS功能支持，可满足大流量的多媒体传输需求；

全中文网管系统，易于管理和维护。

采用DGS-3308FG和DES-3624堆叠组，可以根据校园网的发展来增加新模块和堆叠交换机数量，扩展性强。

可支持多种速率和介质类型，可以在充分利用原有设备的同时对网络主干进行升级和扩展，灵活性高。

支持D-View全中文网管系统，易于管理和维护；

四.1.1设备技术参数及部分设备价格

DGS-3308FG

1个DB-9RS232控制端口

交换方式：

储存/转发

路由选择协议：

RIP-1、RIP-2

MAC地址列表：

每台设备8K

IP路由选择列表：

每台设备2K

RMON组：

1、2、3、9

IP地址自动识别：

通过DHCP客户端、Bootp客户端

前面板故障诊断LED指示灯

内置通用电源

标准19英寸机架

EMI：

FCCClassA，C-Tick，VCCIClassA，BSMIClassA

安全性：

UL/CUL，TUV/GS

5.3服务器技术参数

　　服务器是网络服务器用量最大的地方。

服务器的选择标准很大程度上取决于中心客户的类型和应用种类。

就中小学情况而言，Web应用和数据库应用仍然占整个数据中心的各类应用的主要部分。

因此对服务器的网络响应能力在很大程度上体现了服务器的硬件体系结构设计的合理性、CPU或CPU组（SMP）对操作系统的进程或线程的分配能力以及磁盘I/O的性能。

以及可行性与稳定性，同时散热、功耗和易安装性也是重点考察和评价的对象。

基于以上考虑，所选的服务器必须具有高可靠性，I/O吞吐能力强，数据处理快，可扩展性和可管理性良好的特点。

可靠性

　　冗余是消除系统单点故障的重要手段。

它可分部件级和系统级两种。

系统级冗余指整个服务器系统的冗余，部件级冗余主要包括如下几点：

1、可热插拔冗余电源

2、可热插拔冗余磁盘和RAID技术

3、带ECC校验的内存容错

4、支持SMP技术的CPU冗余

5、多I/O卡（网卡、磁盘控制器）冗余容错

6、多段PCI总线冗余

7、I/O吞吐能力

　　服务器可提供网络平台、文件服务、打印服务以及网站的信息浏览服务和其他的Internet/Intranet服务，为了加快访问速度，获得迅速的响应，要求网络、硬盘、I/O吞吐能力更大，可以从以下几方面来考虑：

1、采用PCI总线并发操作以提高系统I/O吞吐量

2、支持智能I/O技术，减轻主CPU的负担，优化总线的传输

3、采用先进的SCSI技术

4、支持10000转／秒以上的高速硬盘，巡道时间小于7ms

5、具有以上先进技术的I/O吞吐能力的服务器，可完全满足校园网目前以及将来的所有服务要求。

强大的处理能力

　　服务器的数据处理能力主要由CPU的处理能力，可扩展大容量内存和系统带宽所决定。

1、CPUPentium42.0双处理器；

1、支持GB级的ECC、EDO内存；

2、支持400MHZ以上和高出并行FSB总线。

3、只有满足上述条件的服务器才可以突破瓶颈，改善服务器的系统带宽。

4、集成双1000M网络控制器。

高扩展性

　　考虑到将来网络规模的扩大，服务器在选型时必须要兼顾高的扩展性，服务器通过外加设备的支持，可以支持更高要求的性能与速度。

可管理性

　　保证整个系统的正常运行和降低网络维护费用，需要使用具备优良系统管理功能的服务器，具体的指标如下所示：

1、支持外部管理总线（XIMB）和ISC（Intel　Server　Control）管理软件即可实现对系统进行远程管理；

２、监控系统主板状态、电源状态、机箱内温度及风扇状态等，并能够及时的通过网络进行报警；

另一种常见的方法可以大幅提高服务器的安全性，这就是集群。

浪潮英信NL360服务器技术指标：

高性能：

NL360采用功能强大的Xeon处理器，支持超线程技术，可以在两路物理处理器的基础上模拟出四路处理器，具有极强事务处理能力；

双通道Ultra160SCSI控制器配合最新的DDR内存和PCI-X技术使数据传输速率得到极大提升，从而可把1000M网卡等高性能设备的能力发挥到极致，突破传统数据传输瓶颈。

高可靠性：

NL360采用的E