图书馆网络设计课程设计

1、课程设计说明书2008级通信工程专业计算机网络课程设计任务书系（部）： 电子与通信工程系 专业： 通信工程学生姓名指导教师课题名称计算机网络课程设计(长沙学院图书馆网络设计)设计要求及设计参数以长沙学院图书馆的需求为根据，面向未来3年的应用发展，设计一个高性能，高效率，不间断的服务的学术型、研究型的数字图书馆。网络建成后需要向外部开展www服务，对内开展www， ftp，数字图书馆、视频点播等服务。要考虑网络中数据的安全性，网络建设的成本等问题，物理结构为长沙学院图书馆，目前分配到的ip地址范围是：-。任务：对整个网络进行设计。选择网络设备和配套电

2、缆，设计网络拓扑结构和布线方案。对路由器，交换机和电脑进行相应设置(ip地址的分配等)。然后根据自己的兴趣和爱好选择其中1个或多个作为自己的任务完成：1. 利用三层交换设备设计核心层网络。2. 利用二层交换设备设计接入层，分布层网络。3. 网络整体规划及内网vlan分割。5. 内部网络综合布线方案。6. www服务器的硬、软件的选择、设计、安装，测试。7. ftp服务器的硬、软件的选择、设计、安装，测试。8. dhcp服务器的硬、软件的选择、设计、安装，测试。总体要求： 1要达到轻载要求：低负载，高带宽，简单，有效，保证骨干网络的稳定有效。 2要求www、ftp和数据库服务都要由开放源代码软件

3、来实现。 3局域网内支持到桌面100mpbs，整体网络稳定、安全可靠、具有可开放性和可扩展性。设计工作量1周（需要提交的资料）：1. 系统整体设计包括系统需求分析网络拓扑结构图，网络综合布线、设备与电缆的选型，ip地址分配等. 交换机、路由器、硬件防火墙的设置 或www(ftp、数据库、dns、dhcp)服务器的选择、设计与安装. 测试结果. 问题及解决方法. 分析总结与体会进度安排起止日期工作内容备注11.2811.29选择子任务，查阅资料，完成系统整体设计。11.30-12.8进行设备连接和配置（或软件的设计与安装），并进行测试。12.9-12.10完成系统设计，撰写课程设计报告。主要参考

4、资料上下述网站查询输入关键字如网络实施，网络布线设计，网站设计，www服务器设计，e-mail服务器设计与安装等：思科： 查看硬件产品的性能和报价： it168网站指导教师签名 年 月 日系（部）主管领导意见年 月 日答辩评委老师年 月 日教研室意见年 月 日1.任务与要求51.1设计内容51.2 设计任务及要求52数据通信网络的整体设计62.1 系统拓扑结构设计与效果62.1.1 图书馆实际情况调查62.1.3综合布线标准规范82.1.4 逻辑拓扑图92.2 ip地址规划与vlan设计92.3 主要设备选择及报价102.3.1设备选型应该考虑的因素102.3.2设备清单103设备的配置与调试

5、113.1接入层设备配置（vlantrunk安全stp）113.2核心层设备配置（路由三层交换安全等）124系统测试与性能分析135结论与心得146参考文献151.任务与要求1.1设计内容以长沙学院图书馆的需求为根据，面向未来3年的应用发展，设计一个高性能，高效率，不间断的服务的学术型、研究型的数字图书馆。网络建成后需要向外部开展www服务，对内开展www， ftp，数字图书馆、视频点播等服务。要考虑网络中数据的安全性，网络建设的成本等问题，物理结构为长沙学院图书馆，目前分配到的ip地址范围是：-。1.2 设计任务及要求1. 利用三层交换设备设计核

6、心层网络。2. 利用二层交换设备设计接入层，分布层网络。3. 网络整体规划及内网vlan分割。5. 内部网络综合布线方案。6. www服务器的硬、软件的选择、设计、安装，测试。7. ftp服务器的硬、软件的选择、设计、安装，测试。8. dhcp服务器的硬、软件的选择、设计、安装，测试。总体要求：1要达到轻载要求：低负载，高带宽，简单，有效，保证骨干网络的稳定有效。2要求www、ftp和数据库服务都要由开放源代码软件来实现。 2数据通信网络的整体设计2.1 系统拓扑结构设计与效果2.1.1 图书馆实际情况调查物理布局：长约54米 宽44米楼层平均高度 3.8米 第一层高4.2米现有服务：（1）流

7、通服务：馆内分设6个书库（2）阅览服务：设立了7个阅览室。（3）电子信息服务：视频点播，光盘预约网上图书馆，数字资源未来发展：1 建设数字图书馆，并与全国其它高校进行资源共享2 规模整建，网点需求量增加2.1.2综合布线5楼网点分布：借阅室10 个多媒体室6个办公室20个借阅室8个共44个2-4楼网点分布：借阅室 24个网点多媒体 8个办公室 6个共38个 5楼网点分布： 借阅室10 个 多媒体室6个 办公室20个 借阅室8个 共44个2.1.3综合布线标准规范楼内布线：根据综合布线国标说明，我们选用tcl超五类非屏蔽双绞线/6-219507-4布置水平系统的线路，tcl 六类非屏蔽双绞线/2

8、19585-2作为主干线电缆。考虑到双绞线缆的100m长度限制以及各楼道，各房间的便利条件,我们做出这样的选择，凡是要从门框穿过的线路均从门顶框跨过,做到线缆不走斜线，全直线沿墙壁边沿，门边框布线，不与其他线路所混合。楼间布线：与网络信息中心的线路连接，选择6芯的室外多模光纤，提供1000m的上行链路带宽，使得核心层的数据交换速率得到保证。2.1.4 逻辑拓扑图 2.2 ip地址规划与vlan设计ip分配：ip地址范围是：-管理vlan ip：/240vlan 98 1楼检索室 /24vlan 99 公共区（

9、一般需求） /24vlan 100 多媒体教室 /24vlan101 借阅室 /24vlan102 电子阅览室 /24vlan103 行政办公室 /24vlan107 服务器区 /24虚拟路由 .250/242.3 主要设备选择及报价2.3.1设备选型应该考虑的因素 往往在选设备时，我们往往难以抉择，既受到经费的限制，又要高性能，满足企业的需要。所以在选设备时，往往考虑以下几个方面。品牌效应： 一个设备的品牌，往往决定着该设备的性能，在全球的销售量，以及

10、这个设备的售后服务。性能： 网络设备如背板带宽，包转发率，是否支持vlan，管理，qos,流控等等 服务器比如容量，模块价格：这是考虑到最主要的因素，它起到了决定性的作用2.3.2设备清单设备清单型号 描述单价数量rg2150-g 48端口的千兆以太网交换机88005台rg5760-24gt 支持ipv6的24口安全核心交换机68000 2台acenet3000e 具有流控作用的防火墙1500001台服务器刀片式大容量服务器80003台3设备的配置与调试3.1接入层设备配置（vlantrunk安全stp）vlan：在接入层设备上创建用户vlan vlan98-103，vlan107，并把相关端

11、口配置成为access和trunk模式。由于该网络拓扑采用冗余双核心链路，故需要配置stp；安全方面，由于所选的设备采用一定的安全机制，比如error-disable arp-spoofing ip 所以，在一定的程度上起到了很安全的作用。具体的配置命令：hostname switch1 配置用户名!interface fastethernet0/1 将该接口配置为access口 switchport access vlan 98 switchport mode access spanning-tree portfast 快速生成树，减少stp收敛的时间interface gigabiteth

12、ernet1/1 将与上层交换机连的两个口 switchport mode trunk 配置成为trunk口!interface gigabitethernet1/2 switchport mode trunkinterface vlan256 创建管理vlan ip address 40ip default-gateway 要与外网的vlan通信 必须配置默认网关指向上层交换机 3.2核心层设备配置（路由三层交换安全等） 核心层交换机往往作为交换机的网关，在稳定性，安全性等方面都起到了很好的作用，同时它对冗余能力、可靠性和传输速度

13、方面要求较高，一个核心层交换机往往具有路由，流控等等作用 核心层交换机往往需要配置路由，三层交换，stp ,vrrp， acl，nat等 具体的配置: hostname core1!ip routing 打开三层交换机的路由功能spanning-tree vlan 98-100 priority 24576 将该设备设置为vlan98-100spanning-tree vlan 101-103,107 priority 的主根桥 101-103，107的辅根桥28672 !interface fastethernet0/1 交换机与交换机连接的端口先 switchport trunk enca

14、psulation dot1q 封装，再配置为trunk口 switchport mode trunk!interface vlan256 创建该交换机的管理lan ip address 40! interface vlan98 创建用户vlan的网关地址 ip address 54 standby 1 ip 50 配置虚拟ip，即vlan10的虚拟网关！standby 1 preempt 设为抢占模式抢占模式:正常状况下,vlan98的数据由core1传输.当core1发生故时,

15、则由core2担负起传输任务.若不配置抢占模式，当core1恢复正常后, 数据仍由core2传输;配置抢占模式后,正常后的core1会再次夺取对vlan98的控制权. standby 1 priority 254 vlan10的standby优先级设为254优先级：在同一个vlan中，优先级较高的设备成为master，较低的设备成为backup， master的虚拟网关生效。standby默认优先级为100.core1(config)#interface vlan 99 ！vlan99的standby不设优先级,默认为100core1(config-if)#ip address 172.16.

16、99.253 ！配置vlan99的ip地址core1(config-if)#standby 2 ip 50 ！配置虚拟ipcore1(config-if)#standby 2 preempt ！设为抢占模式core1(config-if)#exit同理，在core1和core2上做类似的配置4系统测试与性能分析由于本软件的模拟有限，自己冗余的设想不能完成，cisco3560不支持vrrp和hsrp协议，故不能看到理想的结果，但是自己的配置思路很清晰，j简单的树形结构还是可以实现，而且很容易配置。所以自己就选择了使用双核心的冗余拓扑，这个拓扑对自

17、己来说有一定的挑战性，花费了一定的时间和精力，但是我学到了很多东西，对网络了解的更深。性能分析:作为一个新的刚搭建好的网络，该网络进行了冗余备份、负载分担设计，尤其是一个新网络环境搭建时，它决定了往后的整个网络能否持续、稳定、快速的运转。而且这个新搭建的网络环境，在网络搭建实施之前vlan，ip已经规划好，就拿stp来说，我们将使用哪台做为根网桥，为什么这样做，能否要采用双核心技术，在搭建网络之前已经设计好。总的来说，该网络具有以下性能：双核心设计整个图书馆网络建设采用两台万兆核心路由交换机，能实现互相备份和冗余。通过封装vrrp协议，即使其中一台核心设备出现宕机，另外一台核心设备可以立刻切换

18、过来正常工作。同时，两台设备还可以进行数据的负载均衡，从而组成了一个最为完善的双核心网络，保证整个网络全天候不间断地工作。安全性高整个网络构建采用的锐捷网络产品都是安全性很高的产品，确保网络不会受到网络振荡、数据报文大量传输、路由的收敛等影响。同时，在服务区和核心交换机之间加入一台acenet3000g的防火墙，使得服务区的数据具有很安全的性能，能实现数据共享，满足三年以后数字图书馆对安全的高要求。可远程访问图书馆资源本次图书馆网络建设采用的是一整套锐捷网络的远程解决方案，让住在校外的师生们也能和校内一样方便地查阅学校图书馆数据库资源，使得他们真真正正地感受到“远水也能解近渴”。扩展性好该网络

19、本次采用的产品具备极高的扩展性，为将来的长沙学院图书馆网络的扩展提供了很好的余地。例如，锐捷网络star-s2150g/50g强大的堆叠功能，可为今后信息点扩容提供扩展空间(只需添加堆叠单元交换机即可)以此最大保证网络的可用性和扩展性，保护用户投资。其中，rg5760-24gt还支持未来的ipv6，所以扩展性极好。高带宽 该网络设计选用高性能的锐捷设备，均是前兆的支持模块的高性能交换机，该网络使用百兆到桌面，设备之间级联使用前兆的电口转光口，利用光纤连接到核心设备，不会因为主干线路的带宽瓶顶而影响未来数字图书馆对带宽的高要求。5结论与心得两周的时间很快就过去了，觉得时间还是不够，现在分析原因，觉得自己以下几方面没有做好。1、作为一个项目，没有把握好整体的全局观，在部分环节上花费时间过长。2 、自己网络拓扑的设计比较复杂，使得pt软件不能模拟vrrp及一些功能，使得结论的得出延迟了很长时间。从这次网络课程设计中，我收获到以下几个方面的经验。1 、作为一个项目，网络拓扑的设计不一定要新颖，不一定要最复杂，在完善这个过程，比如多做一些