某学校校园网络规划设计与实施方案.doc

网络系统集成校园网建设说明 目录网络系统集成校园网建设说明11.整体规划41.1.项目元素41.2.项目要求41.3.设计原则41.4.总体拓扑图51.5.设备的选型及理由51.5.1.核心路由器的选择51.5.2.核心交换机的选择71.5.3.防火墙81.5.4.服务器91.5.5.其它设备112.网络中心设计142.1.设计目标142.2.设计思路142.3.网络划分142.4.详细的拓扑图及说明152.5.模拟配置过程截图及分析153.寝室区设计233.1.设计思路233.2.网络划分233.3.配置概要图244.教学区设计244.1.设计思路244.2.网络划分245.图书馆设计245.1.设计思路245.2.网络划分246.办公区设计256.1.设计思路256.2.网络划分251. 整体规划1.1. 项目元素根据题目要求，本次项目中元素包括以下几点：教学楼 共5栋 每栋21层 共107个多媒体教室图书馆 11层网络中心 2层 其中包括服务器集群宿舍楼 分3个区 一个区7栋 共21栋 每栋7层办公区 21层 103个系1个学生部门1个教务部1.2. 项目要求1、规划和实现一个校园网络.2、各区域要互相独立。3、各区域之间能相互访问对方的网络服务。4、网络中心配有web服务和DNS服务。1.3. 设计原则1、可扩展性。充分考虑业务需求和发展趋势，网络建设应当具有实用性、灵活性、安全性、先进性。2、网络高可用性。计算机网络的拓扑结构应当稳定、可靠，防止网络骨干出现单点故障。3、开放性。网络应具有高度的开放性，及对设备的技术开放和对其他网络接入开放。4、实用性。经济实用，设备应有较高的性能价格比，以最少的投资实现尽可能多的功能。1.4. 总体拓扑图1.5. 设备的选型及理由1.5.1. 核心路由器的选择思科2821 基本参数产品型号2821 上市日期2011年 产品类型电信骨干路由 传输速率10/100/1000Mbps 包转发率0.04Mbps端口结构模块化 广域网接口可选广域接口WIC卡 局域网接口2个 硬件参数处理器Motorola MPC860 160MHz DRAM内存1024MB Flash内存256MB 控制端口RS-232 扩展插槽有扩展插槽,4个HWIC插槽+1 EVM插槽+1个NME插槽 软件参数网络标准IEEE 802.3X 防火墙有NAT支持支持 VPN支持支持VPN功能认证标准UL60950:CAN/CSAC22.2No.60950,IEC60950,EN60950-1,AS/NZS60950 其它性能安全标准 UL 60950:CAN/CSA C22.2 No. 60950,IEC 60950,EN 60950-1,AS/NZS 60950 其它参数重量6.8Kg 功率105W 核心路由器的选择理由综合市场上符合是骨干路由，有千兆的传输速率的路由器有思科2821、锐捷网络RSR-04E-BASE-DC-1GE等等（不能一一列出），思科2821的市场价格是13500元，可选广域网接口，2个局域网网接口，支持VPN和QOS功能，包转发率为0.04Mbps(功能参数符合)；锐捷网络RSR-04E-BASE-DC-1GE的市场价格是480000元，有需要配置模块广域网接口，1个局域网接口，支持VPN和QOS功能，包转发率是16 Mpps(功能符合，但只有1个局域网接口，不符合未来扩大需求，且价格太贵，因此舍弃) ;综合各个品牌型号的性价比与各方面的功能参数的相比较，其中思科2821最符合条件，因此选择思科2821。1.5.2. 核心交换机的选择锐捷网络 RG-S5760-24GT/4SFP 详细参数基本参数产品型号RG-S5760-24GT/4SFP产品类型千兆以太网,多层背板带宽48G包转发率36Mpps外形尺寸44026044mm硬件参数接口类型10/100/1000BASE-T端口,千兆SFP接口接口数目28口网络与软件VLAN支持支持4K个802.1Q VLAN,支持Protocol VLAN,支持Voice VLAN,支持基于MAC地址的VLAN,支持QinQ其它参数电源电压176-264VAC,48-60Hz最大功率40W其它工作温度:0-40存储温度：-4070工作湿度:10%-90%无凝结存储湿度:5%-90%无凝结核心交换机的选择理由核心节点的交换机是整个网络的核心，应当采用有多层交换功能、具备增强的网络传输能力、支持VLAN、RIP和OSPF协议、服务质量（QOS）、IP组播、DHCP中继和AAA认证等功能；支持通用的管理特性（SNMP）的交换机。综合市场上常有的三层交换机有思科 WS-C3560G-48TS-S 、锐捷网络RG-S5760-24GT/4SFP、华为Quidway S5624P等等（不能一一列出）；思科 WS-C3560G-48TS-S的市场价格是44900元，背板带宽是32Gbps，包转发率为13.1Mpps，传输速率为10/100/1000Mbps，支持网络标准有IEEE 802.3, 802.3u, 802.3z, 802.3ab，支持VLAN功能（包转发率低，功能需求不符合，因此丢弃）；锐捷网络RG-S5760-24GT/4SFP的价格是68000元，背板带宽是48G，包转发率是36Mpps,28口，接口类型为10/100/1000BASE-T端口,千兆SFP接口，支持4K个802.1Q VLAN,支持Protocol VLAN,支持Voice VLAN,支持基于MAC地址的VLAN,支持QinQ（功能需求符合）；华为Quidway S5624P的市场价格是20000元，背板带宽是192Gbps，包转发率是66Mpps，24口，传输速率为10M/100M/1000Mbps，支持网络标准有IEEE 802.1X, IEEE 802.1d, IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.3x, IEEE 802.3ad, IEEE 802.3z, IEEE 802.1Q, IEEE 802.1p，支持VLAN 功能（功能需求符合，但背板带宽和包转发率过高，会造成不必要的浪费，因此丢弃）1.5.3. 防火墙艾泰 HiPER 4521 基本参数产品型号HiPER 4521 产品类型企业级安全网关/VPN防火墙 最大吞吐量200Mbps 外形尺寸440mm224mm44mm 重量2Kg 硬件参数处理器可编程的高性能处理器 固定接口4个内置交换式以太网口,2个WAN口 网络与软件支持协议IP,TCP,ARP,UDP,ICMP,NAT,反向NAT,HTTP,IKE,ISAKMP,ESP,AH,MD5,SHA-1,DES,3DES,AES,L2TP,PPTP,IPSec over L2TP/PPTP,PPTP/L2TP over IPSec,TFTP,TELNET,SNMP,PPP,DHCP,触发式路由更新,PPPoE,PAP,CHAP,SYSLOG 防火墙性能基于地址、协议和端口的包过滤,基于站点、URL和关键字的应用层过滤 其它参数电源电压180V240V 最大功率最大10W 1.5.4. 服务器IBM System x3650 M3(7945I01)基本资料产品型号System x3650 M3(7945I01)产品类型机架式产品结构2U处理器CPU系列至强处理器5000系列CPU型号X5506CPU主频2.13GHz二级缓存1MB三级缓存4MB标配CPU数目1个最大CPU数目2个主板内存内存类型DDR3标配内存4G内存插槽数18最大内存容量192GB存储标配硬盘2.5寸 HS SAS 146G最大硬盘容量8TB硬盘阵列Raid 0,Raid 1,Raid 5,ServerRAID M5015硬盘热插拔支持光驱无光驱其它网双千兆以太网卡电源675W HS(1/2)操作系统Microsoft Windows Server 2003,Red Hat Enterprise Linux,SUSE Linux Enterprise Server,TurboLinux Enterprise Server,Novell Netware 和 VMware ESXi 3.5嵌入式虚拟机管理程序(计划于 2009年 2季度推出)其它性能系统管理:IBM IMM，Virtual Media Key 用于可选的远程呈现支持，预测故障分析，诊断LED，光通路诊断，服务器自动重启，IBM Systems Director和IBM Systems Director Active Energy Manager，IBM ServerGuide 系统支持:Windows Server 2008 R2 和 2008Red Hat Enterprise LinuxSUSE Linux Enterprise ServerVMware ESXi 4.0 嵌入式虚拟化管理程序 售后服务3年1.5.5. 其它设备. 接入层设备锐捷网络RG-S2126 基本参数产品型号RG-S2126 产品类型快速以太网交换机 传输方式存储转发方式 背板带宽12.8Gbps 包转发率6.6 Mpps 外形尺寸440 mm44 mm240mm 硬件参数接口类型RJ45 接口数目24口 传输速率10M/100Mbps 模块化插槽数两个扩展槽,可上100M,1000M光纤/电口模块 堆叠可堆叠,最大8台堆叠 网络与软件VLAN支持支持VLAN 端口聚合支持端口聚合,最大6组,每组最大聚合8个百兆端口,2个千兆端口 网管功能支持Telnet远程配置,支持通过Console口配置,支持SNMP管理 是否支持全双工支持全双工 MAC地址表8K 其他性能广播风暴控制 其它参数电源电压AC 160V-240V,48Hz-60Hz接入层交换机的选择理由 接入层的主要功能是为最终用户提供对校园网络访问的途径。本层也可以提供进一步的调整，如Access-list Filtering等。在校园网络环境中，接入层主要提供如下功能：带宽共享（Shared Bandwidth）、交换带宽（Switched Bandwidth）、MAC层过滤（MAC Layer Filtering(possibly)）、微分网段（Microsegmentation）。综合市场价格及其功能参数符合以上需求，在同类的二层交换机当中，像锐捷RG-S2126、华为 S5328C-SI、思科WS-C3560V2-24TS-S、锐捷RG-S2724G等等（不能一一指出），锐捷RG-S2126的市场价格为5625元，其功能背板带宽12.8Gbps、VLAN能支持256个、接口为24口、线速为6.6 Mpps（功能参数符合）；而华为 S5328C-SI的市场价格为7500元，其功能背板带宽256Gbps、VLAN能支持4000个、接口为28口、线速为66Mpps（因为背板带宽过高、vlan个数为4000个，以致大材小用导致不必要的浪费，因此舍弃）；其思科WS-C3560V2-24TS-S的市场价格为8000元，其功能背板带宽32Gbps、VLAN能支持600个、接口为24口、线速为10Mpps（因为背板带宽为32Gbps与实际需求较远、vlan个数为600个，太过于浪费，因此舍弃）；综合各个品牌型号的性价比与各方面的功能参数的相比较，其中锐捷RG-S2126最符合条件，因此选择锐捷RG-S2126。. 汇聚层设备的选择27000锐捷网络RG-S3760-24 基本参数产品型号RG-S3760-24 产品类型工作组级,四层,可网管型交换机 传输方式存储转发方式 背板带宽37.6Gbps 包转发率9.6Mpps 外形尺寸44024044mm 硬件参数接口类型10/100/1000BASE-T端口,1000Base-X SFP端口 接口数目28口 传输速率10M/100M/1000Mbps 模块化插槽数4 堆叠不可堆叠 网络与软件支持网络标准IEEE802.3,IEEE802.3u,IEEE802.3z ,IEEE802.3x,IEEE802.3ad,IEEE802.1p,IEEE802.1x,IEEE802.3ab,IEEE802.1Q (GVRP),IEEEE802.1d,IEEE802.1w,IEEE802.1s,IGMP Snooping v1/v2/v3 VLAN支持支持VLAN功能 网管功能支持网管功能 是否支持全双工支持全双工 MAC地址表16k 其它参数电源电压160VAC-240VAC,50Hz-60Hz 汇聚层设备的选择理由汇聚层主要提供如下功能：地址的聚集、部门和工作组的接入、广播域/多目传输域的定义、Inter VLAN路由、任何介质的转换和安全控制。汇聚层交换连接核心和接入层，应当采用带VLAN和网管功能的中低档交换机。汇聚层交换机具有快速的级联核心的以太端口；带VLAN子网划分功能，能很好的管理接入层用户；支持IEEE802.1Q、VIP、SNMP等协议。综合市场价格及其功能参数符合以上需求，在同类的交换机当中，有锐捷网络RG-S3760-24、思科WS-C3750-24TS-E等等（不能一一指出），锐捷网络RG-S3760-24的市场价格是27000元，背板带宽为37.6Gbps，包转发率为9.6Mpps,28口，传输速率为10M/100M/1000M，支持VLAN功能，支持网管功能，支 持IEEE802.3,IEEE802.3u,IEEE802.3z ,IEEE802.3x,IEEE802.3ad,IEEE802.1p,IEEE802.1x,IEEE802.3ab,IEEE802.1Q (GVRP),IEEEE802.1d,IEEE802.1w,IEEE802.1s,IGMP Snooping v1/v2/v3（功能符合）；思科WS-C3750-24TS-E的市场价格是22000元，背板带宽为32Gbps，包转发率为6.5Mpps,28口，传输速率为10M/100M/1000M，支持VLAN 功能，支持网管功能，支持IEEE 802.3, 802.3u, 802.3x（无论是背板带宽还是包转发率都比锐捷网络RG-S3760-24低，价格也差不多，因此丢弃）；综合各个品牌型号的性价比与各方面的功能参数的相比较，其中锐捷网络RG-S3760-24最符合条件，因此选择锐捷网络RG-S3760-24。2. 网络中心设计2.1. 设计目标网络中心机房作为整个校园网的核心，其规划与设计要建立在以计算机为主的网络基础平台，使其对校园网络信息系统的支持达到先进水平。在保证技术领先的同时，实现布局合理、便于管理、易于升级，并具有多样的、灵活的用户连接能力，为师生提供稳定的、不间断的、多业务的服务，包括信息化教学管理、网络教学、网上娱乐等网络应用服务。2.2. 设计思路 网络中心机房通过路由器接入internet网和教育网，并且搭载防火墙接入一个三层交换机进行网段划分。除此之外网络中心还包括DNS服务器，FTP服务器，邮件服务器以及web服务器。建设了学校校园网，含有全面的功能。2.3. 网络划分网络中心有两层楼层Vlan号网段网关1楼01/242楼02/24网络中心二楼为服务器集群服务器名Vlan号IP地址网关管理计算机02邮件服务器02DNS服务器02FTP服务器02WEB服务器022.4. 详细的拓扑图及说明2.5. 模拟配置过程截图及分析使用的为思科模拟器Packet Tracker，由于部分过多，只拿出一部分进行演示。模拟寝室区与教学区及服务器集群连接。如图所示。划分两个vlan，pc0归在vlan10，pc1归在vlan20；并将核心的三层交换机前两个接口改为trunk，并将vlan10，vlan20的ip地址即网关添加。在连接的二层交换机上，将连接的接口改为trunk下方同理Ip routing开启三层功能，然后测试是连通的。这样就模拟了各区与网络中心的连通。添加vlan30用于dns与web服务器的配置Dns服务Web服务测试成功3. 寝室区设计3.1. 设计思路按照课题要求宿舍楼的规格为 21栋，每栋7层。为了方便管理，我将其划分为A、B、C3个区，每个区7栋。便于在网络划分及管理。三个区之间用三层交换机分割，每栋楼接入交换机用于网络的划分。3.2. 网络划分由于VLAN过多，就不一一列出。网关皆为每个网段的第一个IP地址楼Vlan号网段A1101-107/24A2111-117/24A3121-127/24A4131-137/24A5141-147/24A6151-157/24A7161-167/24B1201-207/24B2211-217/24B3221-227/24B4231-237/24B5241-247/24B