dmlptuo校园网设计方案 毕业设计论文.docx

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dmlptuo校园网设计方案毕业设计论文

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"thekingdomofheavenistryingtoenter".Onlywhenthereluctantstepbysteptogotoit'stime,mustbemanagedtogetonestepdown,onlyhavestruggledtoachieveit.

--GuoGeTech

毕

业

设

计

课题：

企业级网络分析与设计

辅导老师：

xx

作者：

xx

班级：

计算机xx

完成日期：

xx

摘要

随着信息的调整膨胀，全球信息已经进入以计算机网络为核心的时代。

作为科技先导的教育行业，计算机校园网已是教育进行科研和现代化管理的重要手段。

近几年、校园网已经取得很大的发展，中国教育科研网投入运营，全国多所高校校园网络开通联网。

本文通过校园网建设的教育目的、策略、流程图，并进一步分析、总结、建设一个完善的校园网项目。

校园网的建成，为全校的教学、科研、教务、人事、行政、财务、图书、管理等提供了一个高效高性能的工作环境，对提高全校的教学、科研、管理水平，进行国际交流，都会起到巨大的推动作用。

本文从以人为本的角度，阐述了如何从组织、规划、校园网络文化的构建及维护管理等方面做好校园网站建设，开创新时代高校网站建设的新局面。

关键词：

高校信息化网站建设；校园网络文化；校园网络布线；校园网络管理

Abstract

Alongwithadjustofinformationinflation,worldtheinformationhavealreadygotintotakecalculatornetworkascoreofages.Betheeducationprofessionthatscienceandtechnologyleadfirst,calculatorcampusnetisalreadyeducationcarryonaresearchandmodernizationmanagementofimportancemeans.Havealreadyveryobtainforthelastfewyears,campusnetbigofdevelopment,Chinaeducationresearchnetdevotionluckcamp,wholecountrymanyGaoXiao4campusnetworkinaugurationalliednet.Thistextpassacampusnetconstructionofeducationpurpose,strategy,flowchart,andfurtheranalysis,summary,constructionaperfectcampusnetitem.Thecampusnetisbuiltup,fortheteaching,research,educationaladministration,personnel,administration,finance,book,management...etc.ofwholeschoolprovided1theworkenvironmentofhighperformanceefficiently,totheteaching,researchofexaltationwholeschool,managementlevel,carryoninternationalexchanges,willhavehugeofpushfunction.Thistextfrommakepeoplethecenterofangle,elaboratehowfromtheorganization,programming,campusnetworkcultureofsetupandmaintenancemanagementetc.workwellacampuswebsiteconstructionandfoundGaoXiao4ofmoderneraawebsiteconstructionofnewsituation.

Keyword:

GaoXiao4information-basedwebsiteconstruction;Campusnetworkculture;Thecampusnetworkclothline;Campusnetworkmanagement

第一章、需求分析

1．1需求分析的任务

根据CNNIC2002年的最新调查结果来看，我国目前的上网总人口已达4580万，其中学生用户占了26%，是最大的用户群。

另据华为公司市场部提供的资料，中国网民的普及率是1.2%，但在大学生群体中的普及率是93%。

目前87%学生在网吧上网，97%的学生用201校园卡打电话。

同时，随着国家信息化工作的深入开展，提高教育系统信息化水平成为当前工作的重点。

而校园网建设则是教育系统信息化建设的关键，尤其是高校校园网建设。

在信息化的建设过程中，它的作用体现在如下几个方面：

1、校园网能促进教师和学生尽快提高应用信息技术的水平；信息技术学科的内容是发展的，它是一门应用型学科，因此，为了让学生学到实用的知识，必须给他们提供一个实践的环境，这个环境离不开校园网。

2、校园网为教师提供了一种先进的辅助教学工具、提供了丰富的资源库，所以校园网是学校进行教学改革、推行素质教育的一种必不可少的工具。

3、校园网是学校现代化管理的基础，深入、全面的学校信息管理系统必须建立在校园网上。

4、校园网提供了学校与外界交流的窗口，学校应将校园网与互联网联接，这也是学校信息化的要求，做到了这一步，通过校园网去了解世界、在互联网上树立学校的形象都是很容易的。

教育即未来。

作为国家最重要的战略工程，如何应用信息技术改造我们传统的教学和管理手段；如何加深学生对于信息化和信息技术的理解与了解；如何造就同时具备传统和信息双重文化的一代新人，已成为教育界当前最为紧迫的任务之一。

信息技术的应用，势必极大地推进教育手段和教育内容的革命性变革。

1.1.1社会需求

首先，进行对象研究和需求调查，弄清学校的性质、任务和改革发展的特点，对学校的信息化环境进行准确的描述，明确系统建设的需求和条件；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，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，规划安排校园网建设的实施步骤。

1.1.2人才需求

项目人员需求一览表

项目组成成员

需求人数

具体能力要求

到位时间

项目经理

1

具有相当的组织管理能力，精通项目管理，熟知该项目的流程及应达到的目的

计划阶段

项目副经理

2

具有一定的组织管理能力，可以帮助项目经理协调个部门的合作关系。

计划阶段

需求调研组

5

有吃苦耐劳的精神，对该项目所需信息能做反复的调查研究，获取所有效信息。

计划阶段

测试组

3

为人要细心，对测试有浓厚的兴趣，喜欢钻研，要有一定的工作经验。

执行阶段

文档组

5

语言表达能力强，能清楚的表达每个文档的意思，让客户一看就明白，一目了然。

立项阶段

数据库设计组

2

具备一定的数据库设计能力，而且要有团队合作精神

执行阶段

技术负责人

3

技术能力强，能负责整个项目的技术，有领导风范

执行阶段

1.2需求调查

1.2.1业务现状

学校拥有计算机上千台，但由于目前各个系都是自己组建自己的内部网络，采用的软件平台、硬件平台和网络结构各不相同，因此随着学校网络发展和各个学校之间互连网络的建成，现有的网络结构与水平已经不能适应高速发展的信息网络建设，主要表现在：

1、由于各网络应用系统是各系根据本系自己的教学、实验、工作的需求组建的，因而各种信息既有大量的冗余，又有相互冲突。

同时由于各套网络系统的开发单位不同，技术水平参差不齐，因此信息的规范化程度低，各部门信息无法共享，交互操作的难度很大。

2、各系、各工作终端有自己的传输线路，传输速率不等，速率低且安全性、可靠性差，不利于统一管理，随着工作终端的增多，此问题将日益突出。

3、由于当时组建网络时都是由本专业自己开发，因此存在多种机型，多种操作系统，多种协议，网络异构等情况。

所以很难实现资源共享、系统互访、统一管理，对于后期的开发难度很大，这将影响实现办公自动化。

4、由于大部分系统没有实现客户/服务器模式。

因此系统远程互访时，需要较大的带宽。

5、由于校园内计算机之间对INTERNET都只能通过自己使用拨号网络方式连接，而目前学校已经拥有了自己的INTERNET网络出口与自己的IP地址。

这使得这些优势资源大家不能实现共享。

6、随着多媒体教学、远程教育、图象监控等业务的开展，校园网本身的业务范围不断扩大，对学校的网络性能提出了新的要求。

1.2.2网络数据流量

1、高性能

　　此次校园网工程核心设备采用华为3Com公司的千兆交换机Quidwayreg;S8512，构建的是TBits级的校园网交换平台。

Quidwayreg;S8512具备1.8T的背板交换能力，450Mpps的包转发能力，同时华为3Com公司增强了Quidwayreg;S8512的业务支持能力，并从硬件结构上支持全分布式业务处理，将业务处理分布到每个接口板进行，各线卡都包含处理能力强大的PacketsEngine，可以线速处理Layer2，IPv4，MPLS/VPN，IPv6等各种数据包转发。

可以说Quidwayreg;S8512以其强大的业务处理和支持能力最终实现业务与性能和谐之美。

尤为重要的是Quidwayreg;S8512采用了全新的万兆交换机体系结构，而不是简单的千兆交换机改良，因此烟台大学的校园网不仅满足的当前的网络需要，更是一个面对将来的网络，一个可以长久发挥高性能的校园网络。

2、强扩展、可兼容

　　千兆应用并不意味着网络华而不实。

华为3Com的千兆校园网方案不仅满足了骨干带宽的增长需求，满足了业务与性能并重的需求，满足了网络可靠性的需要，最重要的是使用户获得了最低所有权总成本（TCO）需求。

S8512具有1.8T的背板交换能力，并可扩容至3.6T。

同时S8512具备720G的交换能力，并可控容至2.88T。

并且，8512不仅具备高密度的业务接口，还提供丰富的业务支持能力，无论是IPV6，WEBSWITCH还是IPS或是NAT等业务都可完美提供。

总的来说，S8512可以长期满足校园网业务、用户、带宽发展的需求，可以方便高效的不断提升网络处理能力，保护现有投资。

3、组网效益

　　千兆校园网的建设将使烟台大学不再面临带宽匮乏，特别是核心网带宽匮的情况。

尤其保证了那些不间断的FTP应用、科研活动、网上视讯等长期消耗大量网络带宽的网络服务质量，提高了网上教学、E-Learening等业务的应用，成为学校拓展信息化教育的基石。

1.2.3外部要求

提供E-mail功能、WWW访问服务，加速内外人员间的信息交流和查询教学资料。

远程教学这种崭新形式的教学活动是通过卫星、数据专线等与国内的教学机构相连，相互之间直接通过网络交流信息，具备观摩教学、演示、辅导等功能。

第二章、功能要求

由于现有应用系统存在上述缺陷，而实际发展需求不可能在短时间内对所有网络系统进行更换，因此必须对目前的现状和需求进行科学的分析，制定出全局网络的规划，既能满足发展，又要容纳现有系统，具体要求如下：

1、不对目前各网络系统做大规模修改，各系自己的网络系统应能平滑地过渡到整个校园网中。

2、提供各种灵活多变的连网方式，系统要有一定的可扩充性和可扩展性。

3、提供高速平台与足够的带宽，为将来的OA系统、图象系统、Internet/Intranet、远程教学、多媒体教学应用等系统提供一条可靠、健壮的“信息高速公路。

4、必须对整个校园网进行有效的集中资源管理和网络管理。

5、可以为校园内各个系之间提供邮件服务、BBS服务、文件服务、WEB服务等多种INTERNET服务。

教学楼

Internet防火墙路由器中心交换机主交换机E-mail服务器

FTP服务器

Web服务器

主交换机主交换机主交换机

交换机交换机交换机交换机交换机

教师专用服务器工作站

第三章、逻辑设计

对于校园网这种规模大、集成度高的网络，我们建议采用Client/Server结构模式，即将网络结构建立在各类信息分布处理和集中管理相结合的方式上；由于将数据处理工作放在各客户机（Client）独立处理，减轻了服务器（Server）的负担，设备的性能可得到了良好的应用，而且资源信息可以分布共享、集中管理，使得系统的可靠性、开放性不单单依赖服务器，互补性很强。

这种结构灵活性好，速度快，可靠性高，是当今流行的网络系统方案。

3.1主干网

主干网在整个校园网络系统中占有举足轻重的地位，它是整个网络的中枢。

主干网负责学校各个局域网之间的数据传输，信息发布，资源共享，学校以后的BBS，办公自动化系统，VOD系统，远程教学系统，INTERNET接口，与其他兄弟学校的数据交换都将运行在这个网络上，因此，主干网的好坏直接影响到以后网络系统的运行效率，速度快慢,网络性能等参数。

因此，建立一条高速的、多能的、可靠的、易扩展的主干网络，解决目前存在的带宽问题，和适应未来发展的需要是校园网建设中一个重要的课题。

校园内各个局域网之间通信采用基于美国CISICO公司的Catalyst5000交换机的快速交换式以太网。

Catalyst5000是能支持所有主要网络技术的模块化结构的交换机。

它是为数据中心提供高密度局域网交换的理想设备。

它包括一个1.2Gbps的数据交换主干，最多可支持98个交换的以太网端口或50个交换的快速以太网端口。

可通过交换口，原有系统可无逢地纳入整个骨干网之中。

新增的系统可利用100M口，提供100M高带宽。

用户可利用其内在的CISCOIOS功能，它可提供虚拟网络和多层交换的能力，组成灵活的VLAN。

Catalyst5000交换机通过FDDI端口，以DAS方式接入整个校园网FDDI。

Catalyst5000交换机还提供ATM模块接口，在未来伸级到ATM网络。

Catalyst5000交换机的特点如下：

1.2Gbps带宽，每秒超过一百万个包的交换能力

所有端口都是全交换的

支持三个用户可定义的优先级别队列

支持16000个有源MAC地址

24MHZ68EC040网络处理器支持SNMP

支持在Catalyst内部或与其他Catalyst之间形成虚拟网络，最多达1024个VLANS

所有VLAN支持IEEE802.1D生成树算法，以支持容错连接

选择模块：

1个快速以太网端口

2个单模FDDI双连接端口

12个快速以太网端口

每个校园网段区域之间可以采用直达单模光纤，采用技术最成熟的高速的FDDI技术。

它可提供带宽高达100M。

能满足企业级要求。

FDDI的网络结构选用双环树型拓扑结构，它具有如下独特之处

1、带宽利用率高

环型拓扑使网上站点可以公平地使用网络所提供的带宽，不存在竞争问题。

即使在重负荷的情况下运行，传输效率也不会有明显下降。

2、灵活性

双环树型结构的FDDI可以通过增加或拆除集中器，很方便地扩大或者减少网络的规模。

在严格的布线场合，网络的规模是根据用户的需求自由决定，而不应为了适应网络拓扑结构的需求而设计，集中器固有的灵活性可以允许用户自行决定网络的增长变化。

双环树结构还允许用户在不分隔网络节点的情况下，进行一定的增加、移动和改变工作，这种在线灵活性与EIA/TIA568标准布线方案是一致的。

3、可用性

由双环树拓扑结构组成的网络容错性较好，在单个或多个过障点的情况下仍可维持正常工作，这一点对连接站点非常实用。

这种结构还允许多个站点从网上拆除。

而不会影响其它站点的正常使用。

各局域网段间的FDDI集中器选择CISCO公司的WS-C1400；WS-C1400可堆叠FDDI/CDDI工作组集中器结合了工作组集中器的紧凑性和模块化HUB的多用途特点，支持多种接口卡，因而配置紧凑又灵活。

特点：

∙可配置的为4-32口的FDDI/CDDI集中器

∙特有的数据流产生功能在诊断时能产生高达100Mbps的数据流

IP地址可用BOOTP服务器配置

∙广泛的管理特性：

可由WorkgroupDirector来管理；支持SNMP、SMT7.3、MIBII、FDDI、MIB、CISCO专有的MIB；SMB窗口可观察环上任何设备的SMT参数；环映射功能可用来查看连接到同一个FDDI环上的所有设备的顺序列表。

端口：

8个SM光纤接口卡。

每个局域网的主机服务器可直接以DAS方式接入FDDI；使用一个CISCO7507路由器与整个全国校园网相连，同时路由器7507DAS接入WS-C1400的M口；每台Catalyst5000交换机以DAS入WS-C1400的M口。

这样既能保证高负荷的网络设备有足够带宽，又能保证重要设备的冗余连接。

也可由Catalyst5000交换机提供的交换100M的端口连入骨干网中。

校方原有的计算机网络设备经Catalyst5000交换机桥接入FDDI骨干网。

另外对于数据量和原由网络比较规模比较小的局域网段，可以采用Catalyst3000交换机，Catalyst3000可有效地应用在中小型工作组交换环境，由于自身具有交换堆叠能力的灵活型，也适合于大规模的应用环境。

同样对于使用小规模的局域网段，也可以采用使用CISIO2511的路由器代替CISCO7507。

特点：

∙显著的吞吐能力和低延时，满足高性能、线速交换的应用需求

∙扩展的流量/网络管理特性

∙支持VLAN的实施

∙使用简单

∙模块化结构

3.2中心服务器

中心服务器是整个网络的核心部分。

中心服务器是整个网络中网络服务的提供者，它的性能优劣直接影响整个网络的工作效率，它的不稳定又会给网络造成很大的损失。

因此在服务器的选型上应考虑如下问题：

1.高可靠性

2.高效性

3.可扩展性和兼容性

由于校园网数据量比较大、访问人员比较多，同时承担了大量局域网数据的传输、服务等工作，对服务器的容错性有较高的要求。

根据容错技术的现状，我们选用了两台美国DEC公司的PriorisZX6000服务器。

基于高能奔腾（PentiumPro）处理器的PriorisZX6000MP服务器为访问客户机/服务器应用和数据库提供了最快的、最肯定的机制，并且配有先进的冗余功能和容错设施从而保证持续不断的高性能及配合未来的可扩充能力。

特性：

∙具有267MB/秒峰值带宽的双对等PCI总线

∙PCIRAID、PCIFAST──WIDESCSI接口和PCI快速以太网支持

∙可变速冗余风扇；可选的冗余电源；七个集成的热插拔硬盘托架随机赠送。

∙支持DIGITALWindowsNT集群系统

∙具有数据库和文件服务的容错能力

∙支持所有的工业标准的操作系统

∙最大的可扩充性，可以有多达2.0GBECC内存，1TB外存和12个I/O槽

∙先进的256位四路交叉访问内存结构

∙具有先进的可管理性，集成I2C接口，通过操作控制员控制面板可监视系统状态/报警，借助DIGITAL享有声誉的SERVERWORKS管理程序进行监视。

为了加强网络中心的容错性我们采用双机热备份的方案，考察当前国际的最新技术，通常有下列几种方案：

一、被动方式

在被动方式系统中，基本服务器为用户提供文件的应用服务，备份服务器在基本服务器正常运行时只作备份在一傍待命，当基本服务器发生过障时即刻投入正常运行。

其基本原理是在基本服务器中配置了一种象“心跳”（或称“脉搏”）一样的装置，不断向备份服务器发出“运行正常”的周期信号。

当备份服务器收不到这样的信号时，就认为基本服务器失常而取而代之，投入运行。

结构如图：

这种系统的特点：

1.装置结构简单，易于实现

2.备份服务器利用率差

二、主动方式

方案1：

主辅服务器共连磁盘系统（见图）

该系统主辅服务器同时连接属于某一服务器的磁盘来实现。

在不正常的情况下，只有基本服务器访问这些磁盘，当一个服务器失败时，另一个服务器则对这些磁盘继续操作。

如：

NOVELLSFTⅢ等。

系统特点：

1.大大降低了网络和服务器的负载（无需复制系统数据），提高了服务器的运行效率。

2.磁盘失败的风险大

方案2：

主服务器共享磁盘系统（镜像）

系统运行时，服务器同时存取数据，通过镜像连接两个“锁定同步”完成相同的操作，存储相同的数据，这样方法需要配置镜像磁盘或RAID磁盘。

系统特点：

1.安全性能可靠（在对可靠性极其敏感的环境中）

2.网络和服务器负载小，磁盘失败风险小

3.结构复杂，成本昂贵，对软件技术要求高

我们基于第三种方案，考察了DEC、HP、COMPAQ等各大公司的解决方法，最终选择美国DEC公司的DigitalWindowsNT集群系统作为主服务器的双机热备份。

该系统的主要特点为：

∙大型的系统级的可靠性

Digital的WindowsNT集群包括一对Prioris服务器，它们运行WindowsNT，并为单个系统被管理和访问。

系统级高可用性是通过双服务器、共享存储设备、可选的冗余电源以及在节点之间的冗余互联数据通路而得以实现。

∙对企业数据的最大限度的访问

对于用户，集群组就象单个服务器那样被访问。

数据库和文件服务的自动过障切换是在没有系统管理员或最终用户/客户干预的情况下进行的。

∙更大的可管理性和灵活性

ServerWORKS的QuickLaunch软件简化了安装和设置。

Digital的WindowsNT集群包括一个图形用户接口，帮助你指定那些磁盘、共享和应用程序需要进行故障切换处理。

每个Prioris服务器都带ServerWORK管理软件来减轻管理局域网的负担。

∙为WindowsNT环境设计

为了给最关键的客户/服务器应用程序提供最大限度的运行时间，系统的设计遵从标准的客户/服务器工作负荷和使用模型

∙故障切换管理程序

故障切换管理程序监视可能要求切换的事件，决定那些服务应该在发生过障时进行切换，并且管理这些切换，直到服务继续进行为至。

∙规模伸展的设计

每个服务器的可伸展性允许在处理、存储和I/O能力方面的增加，以最大限度地保护投资，使得其范围可以从双PriorisXL5900服务器到PentiumPro的Prior