丰台区卫生局局域网的建设本科论文

1、中国地质大学（北京） 现代远程教育 本 科 毕 业 论 文 题题 目目 丰台区卫生局局域网的建设 英文题目英文题目The construction of the Fengtai District Health Bureau LAN 学学生生姓姓名名 孙孙宇宇 批批 次次 112112 专专 业业 计计算算机机科科学学与与技技术术 学学 号号 0707 指指导导教教师师 王王清清素素 职职 称称 副教授副教授 学学习习中中心心 安安徽徽合合肥肥学学习习中中心心 2013 年年 5 月月 中国地质大学（北京） 现代远程教育 本 科 毕 业 论 文 题题 目目 丰台区卫生局局域网的建设 英文题目英文

2、题目The construction of the Fengtai District Health Bureau LAN 学学生生签签名名： 孙宇孙宇 指导教师签名指导教师签名： 20132013 年年 5 5 月月 中国地质大学（北京）继续教育学院 本科毕业设计（论文）任务书 学生姓名孙宇学号07专业 计算机科学 与技术 导师姓名 职称单位 毕业设计 （论文）题 目 丰台区卫生局局域网的建设 毕业设计（论文）主要内容和要求：毕业设计（论文）主要内容和要求：广泛查阅有关计算机网络的专著及论文等 资料，充分了解计算机网络在现在丰台区卫生局管理中的作用，了解计算机网络的主要技 术及在实施过程中的技

3、术指标，并在现有研究成果的基础上独立思考。观察丰台区卫生局 目前的运作流程，了解丰台区卫生局对与网络的需求，根据计算机网络的专业知识结合丰 台区卫生局的需求设计出符合丰台区卫生局实际计算机网络并实施的。通过论文的写作， 培养学生独立思考、解决实际问题的能力。 论文所提出的网络设计及实施应从功能、网 络拓扑结构、选用设备及实施中的注意事项等不同方面论述，论文应具有一定的实践价值。 毕业设计（论文）主要参考资料：毕业设计（论文）主要参考资料： 1计算机网络（第五版） 谢希仁 电子工业出版社 P10-220 2 网管从业宝典交换机路由器防火墙 刘晓辉 重庆大学出版社 P77-P412 3网管员必读网

4、络组建（第 2 版） 王达 电子工业出版社 P1-79 4交换机/路由器及其配置（第二版） 石硕 电子工业出版社 P14-159 5CCNA 学习指南 （美）Todd Lammle 电子工业出版社 P1-137 毕业设计（论文）应完成的主要工作：毕业设计（论文）应完成的主要工作： 网络系统的基本任务是提供先进的办公、数据共享、信息传播和学术交流手段，实 现各系统之间的信息交流和信息资源共享，实现内部局域网与 Internet 以及区卫生所专 网的连接。支持办公自动化、信息传播、疾病控制和有关智能化系统等运行平台。 毕业设计（论文）进度安排：毕业设计（论文）进度安排： 序号序号毕业设计（论文）各

5、阶段内容毕业设计（论文）各阶段内容时间安排时间安排备注备注 1布置工作，选定题目-0924学习中心完成 2下达任务书-0928学习中心完成 3撰写提纲-0930学员完成 4搜集材料，撰写初稿-1014学员完成 5完成初稿写作-1114学员完成 6修改论文，完成定稿-1130学员完成 7毕业论文答辩-1203学习中心完成 8上报毕业论文成绩学习中心完成 课题信息：课题信息： 课题性质： 设计 论文 课题来源： 教学 科研 生产 其它 发出任务书日期： 指导教师签名： 2013 年 02 月 28 日 学习中心意见：学习中心意见： 毕业设计（论文）负责人签名： 年 月 日 学生签名： 孙宇 摘 要

6、 随着网络的逐步普及，办公网络的建设是各企业单位、事业单位、政府机 关向信息化发展的必然选择。本毕业设计中丰台区卫生局局域网系统是一个非 常庞大而复杂的系统，它不仅为综合信息管理和办公自动化等一系列应用提供 基本操作平台，而且能提供多种应用服务，使信息能及时、准确地传送给各个 系统。而丰台区卫生局局域网工程建设中主要应用了网络技术中的重要分支局 域网技术来建设与管理的，因此本毕业设计课题将主要以丰台区卫生局局域网 建设过程可能用到的各种技术及实施方案为设计方向，为丰台区卫生局局域网 的建设提供理论依据和实践指导。 关键词关键词：局域网、Internet、计算机网络、网络协议、服务器、防火墙 A

7、BSTRACT With the gradual popularization of networks, office networks are all business units, institutions, government agencies to the development of information inevitable choice. The Graduation Project the Fengtai District Health Bureau LAN systems are a very large and complex system, which not onl

8、y comprehensive information management and office automation applications, such as a series of basic operating platform, but also provides a wide range of applications, so that information can be timely and accurate to send to each system. The Fengtai District Health Bureau LAN construction of the m

9、ain applications of network technology to the important branch of local area network technology to the construction and management, So this graduation project topics will be mainly to the Fengtai District Health Bureau LAN construction process may use a variety of technical and implementation option

10、s for the design direction for the Fengtai District Health Bureau building LAN and provide a theoretical basis and practical guidance. Keywords: LAN, Internet, computer networks, network protocols, server, firewall。 目 录 前 言.1 第一章 计算机局域网概述 .2 一.计算机局域网.2 1.计算机网络的分类 .2 2.计算机网络的拓扑结构 .3 二.计算机网络的相关技术.4 1.

11、网络结构层次 .4 2.IP 地址和 MAC 地址.5 3.网络协议 .7 4.IEEE 局域网系列标准.8 三.传输介质及网络设备.9 1.网卡 .9 2.交换机 .9 3.路由器 .10 4.传输介质 .10 第二章 丰台区卫生局局域网的建设 .12 一.项目背景.12 二.需求分析.12 三.设计思路.13 1.总体设计原则 .13 2.总体功能 .14 四.网络建设.14 1.网络拓扑图 .14 2.网络层次 .15 3.交换机的具体部署 .16 4.局域网中其他设备及软件 .17 5.VLAN 划分.18 6.IP 地址规划.18 7.设备选型 .19 结 论.26 致 谢.27 参

12、考文献.28 前前 言言 当今时代是一个以信息技术（Information Technology,简称 IT）为代表的知 识经济时代，计算机技术和信息科技的发展更是日新月异，从各个方面影响和 改变着我们的生活，而其中的计算机网络技术的发展更为迅速，已经渗透到了 我们生活的各个方面，人们已经离不开计算机网络，并且随着因特网的迅速普 及，给我们的学习与生活条件带来更大的方便，我们与外部世界的联系将更加 的紧密和快速。 随着人们对于信息资源共享以及信息交流的迫切需求，促使网络技术的产 生和快速发展，计算机网络的产生和使用为人类信息文明的发展带来了革命性 的变化。随着计算机网络管理功能的强化，计算机硬

13、件技术和软件技术都与网 络技术融合到一起，近几年来应用程序的开发更发展到以 WEB 门户网站为界 面，以与后台网络分布式数据库和实时交互操作的程序库，共同组成网络环境 下的三层架构模式，这成了计算机应用程序开发模式的主流趋势。 本次丰台区卫生局网络建设项目是以局域网为依托，架构办公自动化、信 息传播、疾病控制和有关智能化系统等运行平台，为用户提供先进的办公、数 据共享、信息传播和学术交流手段，实现各系统之间的信息交流和信息资源共 享，实现内部局域网与 Internet 以及区卫生所专网的连接。 第一章第一章 计算机局域网概述计算机局域网概述 系统的理解网络理论对于掌握网络技术是十分必要的，本论

14、文中仅对于相 关技术作简单的介绍，便于读者阅读。 一一. .计计算算机机局局域域网网 “网络就是计算机” ，计算机网络已经在企业、事业、学校、政府机关等地 方成为不可缺少的工具。对网络的进一步定义是： “至少有两个具有共享需求的个体；至少有一种方法或通路使其个体互连； 至少有一种规则使两个或两个以上个体相互传信。 ”个体指计算机硬件和软件、 方法或通路指连接与传输媒介、规则指网络通信协议。网络在不同的阶段有不 同的含义，定义也会被修改，但几十年的变迁有一点始终不改，那就是“资源” 的共享，包括软件资源、硬件资源、数据和服务资源的共享，它是组网的原始 动力。 1. 计算机网络的分类 网络按照传输

15、距离可以分为一下 3 种： 1) 局域网（Local Area Networks，简称 LAN） 。 局域网的传输距离较短一般从几米到几公里，往往用于一个单位，比如一 个公司、一个政府部门等。局域网的优点是传输速率高，往往可以达到百兆或 千兆，局域网的另一个优点是传输信号质量高，误码率低，传输时延小。 2) 广域网（Wide Area Networks，简称 WAN） 。 广域网也成为远程网，传输距离为几百公里甚至更远，一般跨城市甚至国 家。广域网往往会用多种通信介质，比如光纤、微波中继、卫星通信与电力载 波等。如何在广域网上保证网络访问的安全，是目前网络技术的关键和核心技 术领域之一。 3)

16、 城域网（Metropolitan Area Network，简称 MAN） 。 城域网介于 LAN 和 WAN 之间，传输距离由几公里到十几公里， “城域网” 可以理解为一个城市范围内的网络，事实上目前的城域网通常以高速环网为核 心架构一个城市的主干高速通信网。 2. 计算机网络的拓扑结构 网络拓扑就是网络中计算机、缆线以及其他通信部件构成的几何布局。计 算机网络的拓扑有多种类型，并且是随着网络技术的不断发展而不断涌现与完 善。 1) 总线型（Bus） 将各节点的设备用同一根网线连接起来，所有主机共享同一通信介质，拓 扑结构如图 1.1。在总线电缆上任何一处的松动和脱离都会引起网络无法运行，

17、 且由于布线问题故障的定位及修复比较困难，维护比较困难 图 1.1 总线型网络拓扑结构 2) 星形（Star） 星型拓扑网络以中央节点为中心，由中央节点与其他节点相连接组成，如 图 1.2 所示。中央节点机一般为集线器或交换机，除了中心节点之外的任何节 点故障或节点的增减都不影响网络中的其他节点工作，从而实现了网络便于维 护、便于管理的优越性。 图 1.2 星型网络拓扑结构 3) 树形（Tree） 当一台集线器或交换机的端口数量不足以连接所有的计算机或者需要联网 的计算机分布比较分散，可以再串联第二级星型网络，如图 1.3 所示，这就是 树形拓扑结构。 图 1.3 树形网络拓扑结构 4) 环形

18、（Ring） 网络中各节点通过环路接口，链接到一条首尾相连的闭合环形通信线路中， 如图 1.4 所示。环网上的任何一个节点的故障都会影响整个网络传输。 图 1.4 环形网络拓扑结构 二二. .计计算算机机网网络络的的相相关关技技术术 1. 网络结构层次 国际标准化组织未来连接不同设备的网络体系结构，于 1984 年提出开放系 统互联参考模型 OSI（Open System Interconnection） 。它被分成 7 层，这 7 个层 次分别定义了不同的功能。几乎所有的网络都是基于这种体系结构的模型进行 改进并定义的，这些层次从上到下分别是应用层、表示层、会话层、运输层、 网络层，数据链路

19、层和物理层，其中物理层是位于体系结构的最低层，它定义 了 OSI 网络中的物理特性和电气特性。OSI 参考模型及工作过程如图 1.5 所示。 应用层 网络层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层 网络层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 数据 比特序列 帧 分组包 报文 数据单元 数据单元 应用进程A应用进程B数据 传 输 介 质 主机A主机B 图 1.5 OSI 七层体系结构及数据流说明 TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议和互 连网协议）缩写，TCP/IP 体系结构是当前应用于 I

20、nternet 网络中的体系结构， 它是由 OSI 结构演变来的，它没有表示层，只有应用层、运输层，互联层和网 络接口层。 2. IP 地址和 MAC 地址 2.1 IP 地址地址 1) IP 地址 网络地址唯一指定了每一个网络，同一网络中的每台计算机都共享相同的 网络地址，并用它作为自己 IP 地址的一部分。例如，在 IP 地址 6 中， 172.16 就是这个网络地址。 主机地址是在一个网络中用来标识每台计算机的，它是一个唯一的标识符。 在 IP 地址为 6 的这个例子中，30.56 就是这个主机的地址。 IP 地址分为 A、B、C、D、E 五类

21、，图 1.6 解释了这 5 个网络的类别关系， 表 1.1 说明了这几类地址的范围及掩码。 图 1.6 IP 地址分类 IPIP 地址范围地址范围掩码掩码 A 类 -55 B 类 -55 C 类 .-55 D 类 -55 E 类 -55 表 1.1 IP 地址范围 2) 私有 IP 地址 私有地址可以被用于私有网络，

22、只是它们不可以路由通过 Internet，这个设 计主要是为了满足广泛需要的安全目的，同时也很有效地节省了宝贵的 IP 地址 空间，表 1.2 是被保留的私有 IP 地址列表。 地址类地址类被保留的地址空间被保留的地址空间 A 类 -55 B 类 -55 C 类 -55 表 1.2 私有地址列表 3) 特殊 IP 地址 在 IP 地址中除了定义了私有 IP 地址外，还定义了如下 IP 地址在网络通信 时所表示的特殊意义，这些地址不可用于一般的 IP 地址配置。 0

23、.0.0.0：表示所有网络，在路由表中指向默认网关。 55：在路由表中表明 IP 广播地址。 ：本地回送地址，既指向本机。 网络 网络网络 网络 网络 网络 主机主机 主机 主机主机 主机 8位8位8位8位 A类 E类 D类 C类 B类 组播 研究 2.2 MAC 地址地址 每块网卡出厂时，就被赋予唯一的物理地址作为标识，这样的物理地址称 为 MAC 地址。MAC 地址由 6 个字节组成，用 16 进制数表示，6 个字节中前 3 个为制造网卡厂商的标识，后 3 个字节为网卡序列号，因此每一个网卡的 MAC 地址在全球是独一无二的。 3. 网络协议 网

24、络协议是通信双方共同遵守的约定和规范，网络设备必须安装或设置各 种网络协议之后才能完成数据的传输和发送，在校园局域网上用到的协议主要 有，ICP/IP 协议、IPX/SPX 协议等。 3.1 TCP/IP 协议协议 TCP/IP 协议是目前在网络中应用得最广泛的协议，ICP/IP 实际上是一个关 于 Internet 的标准，并随着的 Internet 广泛应用而风靡全球，它也成为局域网的 首选协议。TCP/IP 是一种分层协议，它共被分为个 4 层次，大约包含近期 100 个非专有协议，通过这些协议，可以高效和可靠地实现计算机系统之间的互连。 TCP/IP 协议中的核心协议有 TCP（传输控

25、制协议） 、UDP（用户数据报协议） 和 IP（因特网协议） 。TCP/IP 协议组模型如图 1.7： 应用层 Telnet 网络接口 互联层 传输层 SMTPFTPDNSSNMPRIP TCPUDP ARP IP ICMPIGMP EthernetATMToken RingFrame Relay TCP/IP protocol suite 图 1.7 TCP/IP 协议组 1) TCP 协议 TCP 协议可以在网络用户启动的软件应用进程之间建立通信会话，并实现 数据流量控制和错误检测，这样就可以在不可靠的网络上提供可靠的端到端数 据传输。UDP 协议是一种无连接的协议，它在传输数据之前不建立

26、连接，也不 提供良好的可靠性和差错检查，只仅仅依赖于校验来保证可靠性。UDP 不进行 流量控制，没有序列或者确认，因此它处理和传输数据的速度快，还被用来传 输关键的网络状态消息。 2) IP 协议 IP 协议的基本功能是提供数据传输、数据包编址、数据包路由，分段等。 通过 IP 编址约定，可以成功地将数据通过路由传输到正确的网络或者子网。每 个网络站点具有一个 32 位的 IP 地址，它和 48 位 MAC 地址一起协作，完成网 络通信，IP 协议也是一种无连接的协议。 3) Telnet 协议 Telnet 协议允许一个用户在远程客户端采用虚拟终端的方式访问另一台机 器上的资源。 4) FT

27、P 协议 文件传输协议(FTP)实际上就是传输文件的协议，它可以应用在任意两台主 机之间，它不仅仅是一个协议，它同时也是一个程序。FTP 允许执行对目录和 文件的访问，并且可以完成特定类型的目录操作，例如将文件重新定位到不同 的目录中。 5) SMTP 协议 简单邮件传输协议(wsmtp)对应于我们普遍使用的被称为 E-mail 的应用，它 描述了邮件投递中的假脱机、排列及方法。SMTP 用来发送邮件，POP3 用来接 收邮件。 6) DNS 协议 域名解析服务(DNS)将计算机域名与其 IP 地址一一对应，从而建立起具有 严密逻辑关系的域名服务系统，就是把人工输入的计算机网络和主机的名字翻

28、译为 IP 地址，然后利用网络软件根据 IP 地址实线各种网络功能。 7) DHCP 协议 动态主机配置协议（DHCP）可以为接入网络的客户计算机动态分配 IP 地 址，它可以工作在小型甚至超大型网络环境中，并使得对这些网络的管理和操 作更为简单、更为容易。 4. IEEE 局域网系列标准 IEEE802 系列标准是由美国电子和电器工程师学会（IEEE）制定的，这个 标准的大部分内容已经成为计算机网络技术的国际标准。随着局域网技术的发 展，IEEE802 系列标准在不断的扩大和发展，目前已经定义并发布如下标准。 IEEE802.1 标准：定义了局域网体系结构和网络互联，网络管理和性能测 量。

29、IEEE802.2 标准：定义了 OSI 的数据链路层的两个子层的功能。 IEEE802.3 标准：定义了 CDMA/CD 总线 MAC 子层和物理层规范。 IEEE802.4 标准：定义了令牌总线 MAC 子层和物理层规范。 IEEE802.5 标准：定义了令牌环网 MAC 子层和物理层规范。 IEEE802.6 标准：定义了城域网 MAC 子层和物理层规范。 IEEE802.7 标准：定义了宽带网技术。 IEEE802.8 标准：定义了光纤传输技术。 IEEE802.9 标准：定义了综合语音和数据局域网技术。 IEEE802.10 标准：定义了可互操作的局域网安全规范。 IEEE802.1

30、1 标准：定义了无线局域网技术。 IEEE802.12 标准：定义了新型高速局域网技术。 三三. .传传输输介介质质及及网网络络设设备备 网络设备主要是指硬件系统，各种网络设备之间是有着相互关联而不是相 互独立的，每一部分在网络中有着不同的作用，缺一不可，只有把这些设备通 过一定的形式连起来才能组成一个完整的网络系统，网络设备主要包括网卡、 集线器、交换机、路由器、传输介质等。 1. 网卡 网卡（简称 NIC） ，也网络适配卡或网络接口卡，网卡作为计算机与网络连 接的接口，是不可缺少的网络设备之一。无论是双绞线网络、同轴电缆网络还 是光缆网络，都必须借助于相应类型的网卡才能实现与计算机的连接，

31、是计算 机与局域网相互连接的惟一接口。每块网卡上都有一个世界惟一的 ID 号，也就 是 MAC（Media Access Control）地址，计算机在连入网络之后，就是依靠这个 ID 号才能实现在不同计算机之间的通信和信息交换。网卡有很多种，不同类型 的网络需要使用不同种类的网卡，不同速度的网络需求也要使用不同的网卡。 如根据带宽来分的话，有 10Mbit/s 网卡、10/100Mit/s 自适应网卡和 1000Mbit/s 网卡；如按总线分，有 ISA 总线、PCI 总线、PCMCIA 总线网卡等。 2. 交换机 交换机，也称交换式集线器，是专门设计的，使各计算机能够相互高速通 信的独享带

32、宽的网络设备。作为高性能的集线设备，随着价格的不断降低，交 换机已逐步取代了集线器而成为集线设备的首选。由交换机构建的交换式网络 系统不仅拥有高速的传输速率，而且交换延时很小，使得信息的传输效率大大 提高，适合于大数据量并且使用非常频繁的网络通信，被广泛应用于各种类型 的多媒体和数据传输网络。交换机具有很强的网络管理功能，它能自动根据网 络通信的使用情况来动态管理网络，因为交换机采用了独享网络带宽的设计。 3. 路由器 路由器除了有连接不同的网络物理分支和不同的通信媒介、过滤和隔离网 络数据流及建立路由表，还有控制和管理复杂的路径、控制流量、分组分段、 防止网络风暴及在网络分支之间提供安全屏障

33、层等到功能。根据路由设备的组 成可以分为软路由和硬路由。根据路由表的设置方式可以将路由器分为静态的 和动态的。路由器工作在网络层，因此它可以在网络层交换和路由数据帧，访 问的是对方的网络地址。当数据帧到达路由器后，路由器查看数据帧的目标地 址，并在路由表查看到达目标地址的路径，根据路径的代价，选择一条最佳的 路径，然后把数据帧沿这条路径发送给目标地址。 4. 传输介质 网络要求把各个独立的计算机连接起来的，这样就必然要求有一种介质将 计算机连接起来，这就是传输介质，局域网的传输介质可分为有线介质和无线 介质两种，一般情况下都是用有线介质的，因为它的稳定性高，连接可靠，无 线介质只是在特殊环境下

34、才使用的传输方式。常用的有线介质主要有以下几类。 4.1 同轴电缆同轴电缆 同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料。这层绝缘材料用密织的网状 导体环绕，网外又覆盖一层保护性材料。同轴电缆有许多种不同的规格，最常 用是细同轴电缆和粗同轴电缆。细同轴电缆主要用于建筑物内的网络连接，而 粗同轴电缆则常用于建筑物间相连。它们的区别在于粗同轴电缆屏蔽更好，能 传输更远的距离。 4.2 双绞线双绞线 双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘 保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低 信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波 抵

35、消，与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等 方面均受到一定限制，但价格较为低廉。目前，双绞线可分为非屏蔽双绞线和 屏蔽双绞线。 根据电气性能以及产品推出的先后顺序，双绞线分为三类、四类、 五类、超五类、六类、七类等，最常用的是五类 UTP 双绞线，传输速率可达 100Mbit/s。 4.3 光纤光纤 光纤是一种直接为 50100um 的柔软的、能传导光波的介质，一般由玻璃 制造。光纤分为：传输点模数类分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤 (Multi Mode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小，在给定的工作波长上只能以单 一模式传输，传输频带宽

36、，传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上，能 以多个模式同时传输的光纤，与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。 第二章第二章 丰台区卫生局局域网的建设丰台区卫生局局域网的建设 一一. .项项目目背背景景 丰台区卫生局新办公楼为多层建筑群，地上 5 层、地下 1 层。是以信息传 播和疾病控制为主的信息交流中心和区内各所的交流的中心。网络系统的基本 任务是为用户提供先进的办公、数据共享、信息传播和学术交流手段，实现各 系统之间的信息交流和信息资源共享，实现内部局域网与 Internet 以及区卫生 所专网的连接。支持办公自动化、信息传播、疾病控制和有关智能化系统等运 行平台。 二二. .需需求

37、求分分析析 丰台区卫生局局域网建成后将以局域网为基础，承载卫生局内部 OA 系统、 卫生应急指挥系统、疾病控制与疾病信息传递系统、视频监控系统、视频会议 系统、远程教学系统、IT 服务与管理系统及对外网站。该网络建成后需要与互 联网连接同时要与丰台区政务网连接，并下带 18 个下属机构（下属机构不在本 次考虑中） 。系统结构如图 2.1 综合布线 局域网络 OA 系 统 卫 生 应 急 指 挥 系 统 疾病 控制 与疾 病信 息传 递系 统 视 频 监 控 系 统 视 频 会 议 系 统 远 程 教 学 系 统 IT 服 务 与 管 理 系 统 对 外 网 站 图 2.1 卫生部信息系统结构图

38、 鉴于以上用户需求，此次局域网建设需达到一下要求： 确保网络的高可用性、高可靠性和高效率，核心交换机和汇聚层交换机 具有高交换速率、大吞吐量，保证卫生局的各项工作稳定正常。 着力于网络的安全性，禁止非法接入，构筑一道全方位的立体安全屏障。 确保为用户提供针对不同信息系统和网络安全等级需要的综合性企业安 全策略和计划。 确保采用的产品符合中华人民共和国有关信息安全的法律和规范。 三三. .设设计计思思路路 1. 总体设计原则 网络系统的建设和设计，要从丰台区卫生局信息化建设的实际需要出发， 紧紧围绕卫生医疗业务系统的应用需求和发展；采用成熟的先进技术，把握主 流技术的发展方向，不仅要考虑到将来的

39、需求，还将为系统的扩充留有余地。 这两者的完善结合是在设计本系统方案时的思考和遵循的原则，即：满足用户 需求、照顾长远利益、保护用户的投资，以及促进与适应丰台区卫生局的信息 化发展。基于以上考虑我们在网络设计时遵循以下原则： 1.1 先进性原则先进性原则 为保证卫生局网络建设方案适应信息化的发展，达到规划的预期目的，必 须保证技术的先进性，特别是核心交换机和汇聚层交换机具有很高的交换速率 和大吞吐量，必须保证丰台区卫生局的各项工作稳定正常。 1.2 实用性原则实用性原则 在保证技术先进的前提下，还应强调系统的应用性和性价比，针对卫生局 的网络现状和发展趋势，做出最切合实际、最符合的网络建设方案

40、。 1.3 安全性原则安全性原则 安全是网络的基础，也是保障正常工作的前提，所以网络建设方案的核心 是安全第一，本次网络建设应着力于网络的安全性，如禁止非法接入、双机热 备、负载均衡、VLAN 的设置等，在网络设计及产品选择上注重安全性，构筑 一道全方位的立体安全屏障。 1.4 扩展性原则扩展性原则 考虑到信息化的发展，此系统应具有很强的开放性与扩展性，选择开放式 设计的产品或技术，满足信息交互的需要，同时充分考虑产品的可扩展性，满 足不断发展变化的业务和技术需求。 2. 总体功能 1.网络采用以太网的三级星形拓扑结构。 2.路由器要求支持静态路由、RIP、OSPF 等路由协议，支持多条拨号访

41、问、 多种接入方式。有接通 Internet 公网和区卫生系统专网的端口。 3.防火墙要求：配置 100M 防火墙，吞吐量不低于 100Mbps，具备 NAS、VPN（吞吐量不低于 40Mbps） ，图形化配置方式，有日志管理功能。 4.该计算机网络系统应建设成为具有高带宽、具备传输语音、视频、数据 的三网合一功能，因此需要较高的 QoS 性能； 5.本网络能支持多媒体教学、会议和学术交流、办公自动化、物业管理、 互联网应用(诸如远程教学、流媒体应用、音视频会议、FTP 以及远程信息交换)及 文体娱乐等方面的应用。 6.网络信息中心机房用于放置卫生局局域网核心网络设备、服务器、数据、 语音总配

42、线架等。涉及的网络功能包括网络运行管理、网络信息管理、网络安 全管理、局域网数据中心四个方面。网络中心机房电源由变电所提供两路 380V/50Hz 电源，在机房经双电源自动切换装置由两路 40KVA 在线式 UPS 不间断电源供给,一路供给核心网络设备及服务器存储集群,另一路专门供给两台 一主一备的精密制冷空调。并要预留 80kva 电源线缆以备日后扩容需要。 7网络信息中心机房中服务器存储系统要求加入 KVM 切换系统,与新加装 机柜配套配置 KVM 切换器,要求带显示设备及输入设备,可控制该机柜内所有服 务器设备.并将多个 KVM 连接入环境监测系统,使得我信息中心操作人员可在管 理区直接

43、进行服务器操作,而不用进入设备区. 四四. .网网络络建建设设 局域网作为网络的数据交互中心，其扩展的重要性、安全性、冗余性、可 靠性以及所承载的巨大数据流量的转发性能对网络的拓扑结构、 、设备选择和技 术实施等方面要求非常高，必需全面体现出该网络结构的高可靠性、高扩展性、 高安全性，从而确保网络的稳定运转，满足业务处理的需求。 1. 网络拓扑图 图 2.2 网络拓扑图 2. 网络层次 整个丰台区卫生局局域网可划分为以下二部分： 2.1 核心层核心层 选用思科 4507 交换机作为核心交换机，使用光纤连接到汇聚层交换机，以 实现核心设备的高冗余性、高可靠性及网络的高扩展性的需求。 核心层功能核

44、心层功能：核心层是网络的高速骨干必需最大现代的实现数据线性转发 并具备高可靠性。 设备选择设备选择：选用思科 4507 交换机作为构成局域网的核心，以达到高可靠性 的连接，配备 11 个光纤模块与接入交换机相连。 2.2 接入层接入层 丰台区卫生局新楼投入使用后，每个信息点通过相邻的接入交换机接入局 域网，各楼层的接入交换机通过汇聚交换机相连形成一个统一的、便于管理的、 高速的独立传输单元。 接入层功能：承载终端设备所有数据流量的转发及与中心设备的数据交互。 设备选择：接入层交换机采用思科 2960 设备，9 台 48 口交换机，2 台 24 口交换机，每台交换机配备 1 个光模块，通过光纤与

45、汇聚层交换机连接。 3. 交换机的具体部署 3.1 信息点分布信息点分布 序号序号楼层楼层数据信息点数据信息点实际使用点数实际使用点数光纤点光纤点 北办公楼北办公楼 14F94461 23F94461 32F94461 41F94461 5-1F10101 南办公楼南办公楼 15F62401 24F62401 33F62401 42F62401 51F69401 6-1F331 合计数据点合计数据点 7067063973971111 表 2.1 信息点分布 3.2 交换机部署交换机部署 1) 网络机柜 在南楼、北楼每层竖井内各放置一架标准 19 英寸网络机柜，机柜内放置 100 端口配线架。

46、2) 接入交换机 在北楼 1、2、3、4 层，南楼 1、2、3、4、5 层竖井内网络机柜中各安装 1 台 48 口思科 2960 交换机，每台交换机配备 1 个单模光模块与核心交换机连接， 满足每层信息点数量的需求。 在南、北楼地下一层竖井内网络机柜中各安装 1 台 24 口思科 2960 交换机， 每台交换机配备 1 个单模光模块与核心交换机连接，满足每层信息点数量的需 求。 3) 核心交换机 在网络机房（位于南楼 2 层）安装思科 4507 设备作为核心交换机，选择单 模光口，分别与大楼竖井内的二层交换机连接，同时为网络中心的服务器提供 接入。 4. 局域网中其他设备及软件 其他网络设备包

47、括路由器、防火墙、服务器及相关软件等，均放置在南楼 2 层网络机房内 4.1 路由器路由器 路由器采用思科 2821 设备最为局域网的出口，支持静态路由、RIP、OSPF 等路由协议，支持多条拨号访问、多种接入方式。配置 4 各快速以太网接口， 与 Internet 及丰台区政务网连接。 4.2 防火墙防火墙 采用 ASA5520 设备作为网络防火墙，配置 100M 防火墙，吞吐量不低于 100Mbps，具备 NAS、VPN（吞吐量不低于 40Mbps） ，图形化配置方式，有日 志管理功能。 4.3 服务器服务器 共设置 7 台服务器满足丰台区局域网内各种业务系统的支撑，分别为 DHCP/FT

48、P 服务器、WWW/DNS 服务器、OA 服务器、电子邮件服务器、网络管理服 务器、会议录播服务器、防病毒服务器。服务器采用惠普 ML150 设备。 4.4 软件软件 每台服务器上均安装相应的功能软件，操作系统统一采用 windows server 2003，杀毒软件采用与丰台区政务网统一的 KILL 系统。 5. VLAN 划分 在网络内进行 VLAN 划分的目的主要是为了抑制广播风暴，提高网络运行效 率，同时还可以根据需求对不同的类型的用户进行隔离，配合相应的地址分配 策略，提高网络安全性。为进一步加强网络的安全性和可管理性，需要指定严 格的整体网络 VLAN 划分方案，使网络具有管理、身

49、份认证、控制网络流量、 IP 地址绑定等功能。 5.1 VLAN 划分的四种策略划分的四种策略 1) 基于端口的 VLAN 划分 基于端口的 VLAN 划分是最简单、最有效的 VLAN 划分方法。该方法只需 要网络管理员针对网络设备的交换端口进行重新分配租户在不同的逻辑网段中 即可。 2) 基于 MAC 地址的 VLAN 基于 MAC 地址的 VLAN 划分其实就是基于工作站、服务器的 VLAN 组合。 适用于较小的网络规模。 3) 基于路由的 VLAN 划分 路由协议工作在七层协议的第三层-网络层，即基于 IP 和 IPX 协议的转发。 该方式允许一个 VLAN 跨越多个交换机，或一个端口位

50、于多个 VLAN 中。 4) 基于策略的 VLAN 划分 基于策略的 VLAN 划分是一种比较有效直接的方式。这主要取决于在 VLAN 划分中所采用的策略。 5.2 丰台区卫生局丰台区卫生局 VLAN 划分划分 1) 公共区域，例如图书馆、会客室、教室、会议室、多功能厅等，根据端口进 行 VLAN 划分； 2) 办公区域根据不同的部门划入为不同的 VLAN； 3) 为敏感部门和个人，如财务部、酒店管理人员等划分独立 VLAN； 4) 核心机房中的服务器等设备根据各自的 MAC 地址划分 VLAN。 6. IP 地址规划 丰台区卫生局的 IP 地址分配建议采用动态地址分配（DHCP）方式和 静态

51、 IP 地址分配结合的方式，公共区域部分的网络建议采用 DHCP 方式，做到 即插即用。汇聚交换机起三层功能，可以根据 VLAN 不同的 IP 地址池，这样 每个 VLAN 对应一个 IP 地址段，不同 VLAN 的用户 IP 地址不在同一个子网； 也可以多个 VLAN 共用一个 IP 地址池。 办公区域网络建议采用静态 IP 地址方式，这种方式便于管理和维护。每个 员工分配固定的 IP 地址和账号/密码，对于固定位置的用户，还可以采用 IP 地 址/MAC 地址和交换机端口绑定的方式，提高安全性。 办公区域和公共区域采用不同的 IP 地址段，以便在三层交换机上实现基于 IP 地址的访问控制，

52、实现不同区域的隔离。 7. 设备选型 7.1 核心交换机核心交换机 思科 4500 系列交换机将无阻塞第二到第四层交 换与最优控制相集成，有助于部署关键业务应用的 大型企业、中小型企业和城域以太网客户提供业务 永久性。思科 4500 系列交换机提供多种智能服务， 其中包括先进的服务质量(QOS)、可预测性能、告警 安全性和全面的管理。它提供带集成永久性的出色 控制，将永续性集成到硬件和软件中，缩短了网络 停用时间，有助于确保员工的效率。它的模块化架 构、介质灵活性和可扩展性减少了重复运营开支。 图 2.3 思科 4507 1) 思科 4507 设备的优势 性能性能：提供了带宽可随端口的添加二扩

53、展的高级交换解决方案，提供线速 第二到第三层 10/100/1000M 位交换。第二层交换可扩展到 136Gbps、102mpps, 第三到第四层交换也可扩展到 136Gbps、102mpps。 端口密度端口密度：可达到一个机箱中 384 个以太网端口，支持 10/100/1000 自动检 测，自动协商千兆以太网连接，可选万兆以太网上行链路接口。 高级安全性高级安全性：支持 802.1x、访问控制列表（ACL） 、SSH 协议、动态 ARP 检测(DAI)、源 IP 防护和 VLAN 等安全特性。 功能透明的线卡功能透明的线卡：只需要添加一个新的交换管理引擎即可轻松地将所有系 统端口升级到更高

54、层的交换功能，而无需更换现有线卡和布线。 到桌面的千兆连接到桌面的千兆连接：采用自动检测技术的 10/100/1000BASE-T 三速线卡和 端口模块，无需更换线卡即可将快速以太网升速到 1000M。 基于硬件的组播基于硬件的组播：采用协议独立型组播(PIM)密集和疏松模式、互联网小 组管理协议(IGMP)和思科群组管理协议支持基于标准和经思科技术增强的高效 多媒体联网，且对性能无影响。 Cisco NetFlow 服务服务：用于 Supervisor Engine IV 和 V 的 Cisco NetFlow 服务卡支持硬件中的统计数据获取，用于基于流量和基于 VLAN 的统计监控。 针对

55、关键任务应用的带宽保护针对关键任务应用的带宽保护：当部署 Supervisor Engine IV、V 或 V-10GE 时，在实施 Qos 或安全特性时不会降低转发性能，继续一全线速转发分组。 到桌面的光纤连接到桌面的光纤连接：24 和 48 端口线卡提供了光缆设计的安全性和永续性， 使之极适于有距离限制、入侵漏洞或 RF 干扰的网络。 2) 思科 4507 的主要性能指标 传输速率传输速率 10Mbps/100Mbps/1000Mbps 网络标准网络标准 IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE 802.3z、IEEE 802.3x、IEEE 802.3ab、IEEE 802

56、.1Q、IEEE 802.1D、IEEE 802.1w、IEEE 802.1s、IEEE 802.1x、IEEE 802.3af 端口数量端口数量 240 接口介质接口介质 100BASE-TX、10/100/1000Base-T、1000BASE-SX、 1000BASE-LX/LH、1000BASE-ZX 传输模式传输模式 支持全双工 背板带宽背板带宽 100Gbps VLAN 支持支持 支持 MAC 地址表地址表 32k 模块化插槽数模块化插槽数 7 指示面板指示面板 风扇制冷：包含在热插入/热取出单元中；良好：绿色（良好） ； 故障：红色（错误） ；支持 SNMP MIB 尺寸尺寸(m

57、m) 439.7317487.4 重量重量(Kg) 20.07 其他技术参数其他技术参数 7 个总插槽数：2 个交换管理引擎插槽；超级引擎冗余性 （只限 Supervisor Engine II-Plus,IV 和 V） ；支持的交换管理引擎 Supervisor Engine II-Plus，IV，V；5 个线路卡插槽；2 个电源机架数量；支持交流输入电 源 ；支持直流输入电源；集成 PoE（IP 电话和无线接入点）支持 ；1 个风扇 机架；19 英寸机架安装位置 7.2 接入交换机接入交换机 Cisco Catalyst 2960 系列智能以太网交换机是一个全新的、固定配置的独立 设备系列

58、，提供桌面快速以太网和 10/100/1000 千兆以太网连接，可为入门级企 业、中型市场和分支机构网络提供增强 LAN 服务。 Cisco Catalyst 2960 提供： 集成安全特性，包括网络准入控制 (NAC) 高级服务质量(QoS)和永续性 为网络边缘提供智能服务 图 2.4 思科 2960 Cisco Catalyst 2960 系列智能以太网交换机是一个全新的、固定配置的独立 设备系列，提供桌面快速以太网和 10/100/1000 千兆以太网连接，适用于入门级 企业、中型市场和分支机构网络，有助于提供增强 LAN 服务。Catalyst 2960 系 列具有集成安全特性，包括网

59、络准入控制(NAC)、高级服务质量(QoS)和永续性， 可为网络边缘提供智能服务。 该系列还包括一系列针对网络管理员所作的硬件改进，包括双介质（或有 线）千兆以太网上行链路配置，允许网络管理员使用铜缆端口或光纤上行链路 端口。另外，它包括一款 24 端口千兆以太网交换机，可加速网络中的桌面千兆 位(GTTD)传输。 特性特性指标指标 转发带宽（Gbps） 13.6 每秒分组数(Mpps) 10.1 支持的 MAC 地址 8000 内存 64M 千兆端口（SFP/GBIC）密度 0 10/100/1000M 端口密度 2 10/100M 密度 48 供电模式交流 功耗 45W 设备规格（长宽高）

60、23.644.54.4 厘米 表 2.2 思科 2960 的主要技术指标 7.3 思科思科 2821 路由器路由器 模块化 Cisco 2800 系列集成多业务路由器 建立在思科 20 年的领先地位及创新技术的基础 之上，智能地将数据、安全性和话音服务内嵌 于单一永续系统，能快速、可扩展地提供关键 任务业务应用。Cisco 2800 系列的独特集成系统 架构提供了最高业务灵活性和投资保护。Cisco 2800 系列能以线速为多条 T1/E1/xDSL 连接提供多种高质量并发服务。这些路由器提供了内嵌加密加速和 主板话音数字信号处理器（DSP）插槽；入侵保护和防火墙功能；集成化呼叫 处理和语音留