网络规划与集成.docx
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网络规划与集成
某小学校园网设计方案
一、项目概述
·网络现状
一幢教学楼：
20个教室，每个教室连一台计算机；一个电教中心，10个信息教室，每个教室一台计算机；两栋实验楼，每个实验楼有约200台计算机；一幢办公楼：
10个办公室（或教研室），每个办公室连5台计算机。
两幢楼之间相距105米。
每幢楼内有一个设备间，所有房间到设备间的距离均小于90米。
·建设意义
随着远程教育、辅助教学等基于网络的多种教学方式的快速发展，小学校园网的建设也就成为了大势所趋。
如今很多学校都在着手建设自己的校园网，搞好校园网建设，构建现代化教育环境，是教育现代化的重要组成部分。
二十一世纪是全球信息化、网络化的时代，以现代化的教育技术手段取代旧有的落后教学手段，实现网络教学、远程教学、教育资源共享是时代的需要。
也只有建设有规模的计算机网络，才能提高学校的管理效益和教学质量，才能开展好学校教育手段现代化的建设。
·建设目标
◆为各办公室提供宽带网络支持
◆提供公用信息交换平台
◆提供WEB发布信息等Internet的信息服务;
◆提供日常工作的处理网络化、电子化的日常办公自动化环境
◆电子档案的信息查询，提供先进和更多的服务手段,提高效率和质量；
◆为内部网提供有力的技术保障，增加内部系统的安全性
2、需求调研与分析
·网络应用需求
（1）教学环境应用系统，主要集中于校园教学区内，主要满足教学的需求，多数网络应用会限制在校园网之内或某个子网之内；
（2）科研环境应用系统，多集中在各实验室和多功能竞赛及多功能报告厅，主要是实验的环境和课外学习的环境，这类网络应用可能需要较高的带宽以满足多媒体实验环境。
（3）办公环境应用系统是办公自动化的需要，主要是学校行政日常的办公自动化和教务系统的信息网络化等应用，可以提高学校的办公工作效率；
（4）服务应用系统指校内的信息服务系统，一方面它要为校园网内用户提供必要的信息服务，如Email等服务；另一方面还要为校园网外的用户提供一定权限的访问，如远程的信息查询、信息咨询等，以加强与其它县市兄弟学校之间信息交流和对社会提供远程多媒体网上教育服务。
·安全管理需求
校园网络中不安全的主要问题：
IP盗用问题、防火墙攻击、病毒邮件问题、各种服务器和网络设备的扫描和攻击、非法URL的访问问题、病毒防护等等。
这些问题都亟待我们去解决，比如安装过滤软件，使信息更加安全；安装防毒杀毒软件预防病毒入侵。
3、网络整体设计
·整体思路
根据校园网络项目，我们应该充分考虑学校的实际情况，注重设备选型的性能价格比，采用成熟可靠的技术，为学校设计成一个技术先进、灵活可用、性能优秀、可升级扩展的校园网络。
考虑到学校的中长期发展规划，在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能以及远程教学等各个方面能够适应未来的发展，最大程度地保护学校的投资。
学校借助校园网的建设，可充分利用丰富的网上应用系统及教学资源，发挥网络资源共享、信息快捷、无地理限制等优势，真正把现代化管理、教育技术融入学校的日常教育与办公管理当中。
·技术架构
1、采用千兆以太网技术，具有高带宽1000Mbps速率的主干，100Mbps到桌面。
2、网络设备选型为国际知名产品，性能稳定可靠、技术先进、产品系列全及完善的服务保证；
3、采用支持网络管理的交换设备，足不出户即可管理配置整个网络。
网络互联：
1、提供国际互联网ISDN专线接入，实现与各公共网的连接；
2、可扩容的远程拨号接入/拨出，共享资源、发布信息等。
应用系统及教学资源丰富；
3、有综合网络办公系统及各个应用管理系统，实现办公自动化，管理信息化；
4、有以WEB数据库为中心的综合信息平台，可进行消息发布，招生广告、形象宣传、课业辅导、教案参考展示、资料查询、邮件服务及远程教学等。
·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。
4、通信子网设计
·主干拓扑设计
·内网架构
·出口设计
注重解决以下问题：
1、校园网络和外界的接口处的安全网络风险问题；
2、在校园网络主校区和分校区以及办公区和生活区之间的互联，造成区域的安全风险问题；
3、在校园网络内部，各个行政区域之间以及信息中心的内部安全风险问题；
4、通过WLAN、VPN等多种非传统接入手段接入到校园网络中所带来的安全风险问题。
可采用双出口设计：
·通信设备选型
核心交换机：
用思科的65系列交换机，多层交换，IOS的模块化提高了运营效率，最大限度地缩短了停机时间，提供了支持高密度PoE部署所需的电源可扩展性，65的引擎面向企业核心、分布层和数据中心，可用带宽最大可扩展至720Gbps，吞吐率可扩展至387Mpps，高速转发的概念在这里呈现。
板卡支持热插拔，保障用户在不断网的同时更换板卡模块
汇聚设备：
可以选择思科的45系列交换机，多层交换，多模块插槽，最多支持到10块，可以象打渔一样大面积撒网，把网洒向接入层多台接入设备，合理并高效的起到会聚的作用，背板容量最高136Gbps，汇聚的最佳选择。
接入设备：
思科的支持三层的3750，三层交换，支持高达12000个MAC地址和11000条路由，转发带宽32个G，额外可选带POE功能，支持对IP电话供电。
5、资源子网设计
·基本服务
主要提供WEB服务、FTP服务、E-MAIL服务等服务。
需要WEB服务器、FTP服务器、E-MAIL服务器、数据库服务器、计费服务器。
·资源设备选型
Web服务器选型：
★要求反应时间短，能快速响应和处理用户的访问需求。
★具有强大的信息吞吐能力、多Web站点和内容缓存、能在一定投资下提供更多的访问服务和提高用户满意度。
★易于发布和实现信息共享。
★易于建立和运行Web应用，简化业务进程。
★具有可靠的品质，保证Web服务不间断。
★易于设置和管理，使网络管理变得更容易。
★易于扩展，满足业务的扩大需求，保护用户投资。
这里选择ＨＰ６０００作为www服务器。
数据库服务器：
数据库服务器通常要求具有高效的处理速度、较大的内存和磁盘空间、快速的Ｉ／Ｏ系统和网络界面，较高的可靠性，完善的系统备份功能和较好的可扩充性能。
本次设计选用一台ＨＰ６０００作为ＳＱＬＳｅｒｖｅｒ６．５服务器。
其他服务器：
其业务量不大，选择一台ＨＰ６０００作为服务器完全可以。
6、网络安全管理设计
·出口安全
采用两层异构防火墙系统接口，外层防火墙为已经部署的安全设备，内层防火墙系统采用美国Fortinet公司FortiGate防病毒安全网关。
所有安全网关均采用双机热备工作方式，即高可用性HA方式，任何一台设备出现问题，备机均可以迅速替换工作，网络仍能正常运转。
在内层FortiGate防病毒安全网关上启用相应的安全策略，控制内部用户的对外访问，并开启防病毒功能以保证内部用户的对外访问不受病毒侵害。
另外，启用反垃圾邮件技术，保护内部的邮件服务器免受垃圾邮件的攻击，并根据网络的具体应用在防病毒安全网关上启用防攻击IPS（入侵检测／阻挡）功能，保护互联网网关处系统免受来自系统内外的攻击。
·通信子网安全
通过VLAN的划分，控制访问权限。
小学校园网内部使用私有地址（192.168.0.0~192.168.255.255）
·安全管理
对网络的安全问题进行管理，一般是使用防火墙和还原卡的策略，但是这样远远不够，还要防止外网的计算机进行有目的的攻击，这就要求在核心交换机上作ACL访问控制，即阻止一切来自外网段的计算机进入内网，而内网的计算机可以登录外网。
同时要对网络运行状态所出现的异常进行报警，设立报警机制能够有效的保证网络的安全。
7、综合布线系统设计
综合布线系统是一套开放式的布线系统，可以支持几乎所有的数据、话音设备及各种通信协议，同时，由于PDS充分考虑了通信技术的发展，设计时有足够的技术储备，能充分满足用户长期的需求，应用范围十分广泛。
而且结构化综合布线系统具有高度的灵活性，各种设备位置的改变，局域网的变化，不需重新布线，只要在配线间作适当布线调整即可满足需求。
结构化综合布线一般划分为六个子系统。
·六个子系统的设计
1、工作区子系统（WorkArea）及其网络设计
工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线，以及信息插座所组成。
信息点由标准RJ45插座构成。
信息点数量应根据工作区的实际功能及需求确定，并预留适当数量的冗余。
例如：
对于一个办公区内的每个办公点可配置2～3个信息点，此外应为此办公区配置3～5个专用信息点用于工作组服务器、网络打印机、传真机、视频会议等等。
若此办公区为商务应用则信息点的带宽为100M可满足要求；若此办公区为技术开发应用则每个信息点应为交换式100M甚至是光纤信息点。
工作区的终端设备（如：
电话机、传真机）可用超五类或六类双绞线直接与工作区内的每一个信息插座相连接，或用适配器（如ISDN终端设备）、平衡/非平衡转换器进行转换连接到信息插座上。
2、水平子系统（Horizontal）及其网络设计
水平子系统主要是实现信息插座和管理子系统，即中间配线架（IDF）间的连接。
水平子系统指定的拓扑结构为星形拓扑。
水平干线的设计包括水平子系统的传输介质与部件集成。
选择水平子系统的线缆，要根据建筑物内具体信息点的类型、容量、带宽和传输速率来确定。
在水平子系统中推荐采用的双绞电缆及光纤型号为:
超五类或六类非屏蔽双绞线,室内单模或多模光纤。
双绞线水平布线链路中，水平电缆的最大长度为90m。
若使用100ΩUTP双绞线作为水平子系统的线缆，可根据信息点类型的不同采用不同类型的电缆，例如对于语音信息点和数据信息点可采用FutureCom超五类或六类双绞线，甚至使用FutureLink光缆；对于电磁干扰严重的场合应尽量采用康宁公司FutureCom六类屏蔽双绞线。
但是从系统的兼容性和信息点的灵活互换性角度出发，建议水平子系统采用同一种布线材料。
3、管理子系统（Administration）及其网络设计
管理子系统由交连、互连和输入/输出组成，实现配线管理，为连接其它子系统提供手段。
包括配线架、跳线设备及光配线架等组成设备。
设计管理子系统时,必需了解线路的基本设计原理,合理配置各子系统的部件。
4、干线子系统（Backbone）及其网络设计
干线子系统指提供建筑物的主干电缆的路由，是实现主配线架与中间配线架，计算机、PBX、控制中心与各管理子系统间的连接。
干线传输电缆的设计必须既满足当前的需要,又适应今后的发展。
干线子系统布线走向应选择干线线缆最短、最安全和最经济的路由。
干线子系统在系统设计施工时，应预留一定的线缆做冗余信道，这一点对于综合布线系统的可扩展性和可靠性来说是十分重要的。
干线子系统可以使用的线缆主要有：
HAY三类大对数电缆；超五类或六类双绞线；室内单模或多模光纤。
超五类双绞线可以支持1000BASE－T，但如要求支持1000BASE－TX则必须使用六类双绞线。
如果已安装的电缆仅满足5类线标准（1995），那么在连接1000BASE－T设备之前，应对布线系统按照新增加的布线参数（如：
回波损耗，等级远端串扰（ELFEXT），传播延迟和延时畸变等）进行测量和认证。
5、设备间子系统（EquipmentRoom）及其网络设计
设备间子系统由设备室的电缆、连接器和相关支持硬件组成，把各种公用系统设备互连起来。
设备间的主要设备有数字程控交换机、计算机网络设备、服务器、楼宇自控设备主机等等。
它们可以放在一起，也可分别设置。
在较大型的综合布线中，可以将计算机设备、数字程控交换机、楼宇自控设备主机分别设置机房，把与综合布线密切相关的硬件设备放置在设备间，计算机网络设备的机房放在离设备间不远的位置。
6、建筑群子系统（CampusSubsystem）及其网络设计
建筑群子系统是实现建筑之间的相互连接，提供楼群之间通信设施所需的硬件。
建筑群之间可以采用有线通信的手段，也可采用微波通信、无线电通信的手段。
8、系统集成概要
·主干核心设备和出口设备配置：
端口双工配置：
interfacerangefateethernet0/1-24;
duplexfull
端口速度：
intf0/1;speed100
设置访问层交换机的端口工作在访问模式：
intf0/1;
swictnportaccessvlan10
设置快速端口：
intf0/1;
spanning-treeportfast
NAT：
intf1/1;
ipnatinside;exit;
intf1/0;
ipnatoutside;exit
定义允许进行NAT的工作站的内部局域IP地址范围：
access-list10permit172.16.0.00.0.255.255
为服务器定义静态地址转换：
ipnatinsidesourcestatic192.168.1.0220.18.80.252
对外屏蔽远程登录协议Telnet：
access-list100denytcpanyanyeqtelnet;
access-list100permitipanyany
ints1/0;
ipaccess-group100in
对外屏蔽其他不安全的协议或服务：
access-list100denyicmpanyanyeqecho-request;
access-list100denyudpanyanyeqecho;ints1/0;
ipaccess-group100in
针对DOSDDOS攻击：
linevty04;access-class2in;exit;
access-list2permit192.168.100.00.0.0.255
·子网的划分
名称
VLAN号
子网网络号
子网掩码
办公子网
财务室
11
192.168.11.0
255.255.255.248
宣传部、招生部
12
192.168.11.32
255.255.255.224
学生部、教务处
13
192.168.11.64
255.255.255.224
会议室、校长室
14
192.168.11.96
255.255.255.224
教学子网
教学楼（按楼层划分）
21~25
192.168.20.0
255.255.255.0
电教中心（按信息教室划分）
31~39
172.16.0.0
255.255.248.0
实验子网
实验1号（按楼层划分）
41~46
172.16.32.0
255.255.224.0
实验2号（按楼层划分）
51~56
172.16.64.0
255.255.224.0
网络中心
80
公网IP
升级会员 