校园网络规划与设计参考

1、摘要教育信息化是我国信息化的重要组成部分，校园网建设是我国教育信息化的基础。随着计算机网络技术的发展，校园网建设已取得了可喜的进展。校园网的建设改变了传统的教学模式、教学方法和教学手段，促进了教育观念、教学思想的转变，大大拓展了教师和学生的视野。校园网网络系统是一个非常庞大而复杂的系统，它不仅为现代化教学、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。而校园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学校园局域网络建设过程可能用到的各种技术及实施方案为设计方向，为校园网的建设提供

2、理论依据和实践指导。关键词：校园网、局域网、广域网、交换技术、网络互联、TCP/IP、网络安全第一章:前言第二章:用户需求分析-12.1结构化布线系统-12.2交换机-62.2服务器-62.4其他设备-7第三章:网络系统解决方案-网络设计方案-73.1设计要点-73.2网络系统设计综述-7第四章:网络技术选型-184.1以太网技术的优点-184.2ATM的优点-194.3FDDI优点-19第五章:网络设备选型-195.1Catalyst 2948GL3 中心交换机-195.2CISO Catalyst 2950 系列工作组交换机-205.3CUSCI 2500 系列路由器-205.4Cisco

3、 PIX 防火干墙-21第六章:网络管理系统设计-216.1网络系统;设计原则-216.2网管系统-21第七章:工程实施规划-227.1实施计划-227.2安装-237.3系统网络产品验收,确认报务-23第八章:网络通信协议及INTERNET 流行工具概述-248.1常用LAN技术-248.2常用WAN协议-248.3TCP/IP-258.4INTERNET上流行的工具-25第一章 绪 论21世纪是信息产业的时代，全球信息电子化的潮流势不可挡，是知识经济的时代，人们所要求的信息量也就会越来越大，计算机被广泛应用于企业、政府部门、学校、家庭，给经济和社会生活带来深刻的变革。随着信息技术和互联网的

4、发展，信息化已经渗透到人类社会的方方面面，并逐步改变着人们的工作、学习和生活方式。校园网络作为现代教育技术手段，是全面实施素质教育的重要内容，是教育面向现代化、面向世界、面向未来的物质技术基础，是一流基础教育的重要标志。研究的背景和意义随着计算机技术的迅猛发展，特别是随着网络技术的出现标志着信息时代已经来临。信息化浪潮、网络革命不断冲击着社会的发展，人们逐渐意识到信息的重要意义，许多企业和个人纷纷建立了自己的网站。在这种背景下，传统的生活和工作模式正在受到重大的挑战，人们已开始利用网络和计算机学习和工作。在知识经济时代，人的智能和知识将作为社会的主要资本不断代替机器和厂房。这个新时代将充满残酷

5、的竞争和替代，孩子们的未来将依赖于他们一生中掌握新概念、作出新选择、不断学习、不断适应的能力。建设校园网络，创建丰富多彩的校园网络文化对于转变陈旧教育思想和观念，促进教学内容、教学方法、教学结构和教学模式的改革，加快建设教育手段和管理手段的现代化有决定性作用，尤其是对于深化基础教育改革，提高教育质量和效益，培养“面向现代化，面向世界，面向未来”的创新人才更具深远的意义，因为21世纪既有来自高科技的挑战，又有来自生态系统、道德危机、情感危机等系列全球性重大问题的挑战。我们通过校园网络文化建设来培养学生具有未来社会所必需的品格、能力、思维与行为方式，不仅是改革教育模式的制高点，更是提高国民素质水平

6、的基础步骤。第二章 用户需求分析2.1校园网应提供如下功能：（1）连接校内所有教学楼、实验室、办公楼中的PC。（2）同时支持约1000用户浏览Internet。（3）提供丰富的网络服务，实现广泛的软件，硬件资源共享，包括：（A）提供基本的Internet网络服务功能：如电子邮件、文件传输、远程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务等。（B）提供校内各个管理机构的办公自动化： 提供财务查询，报账服务。 提供受存取权控制的文件、档案查询服务。 提供贵重设备仪器及其它设备信息的管理服务。 提供各学科专业资料数据库服务。 提供学校自己的管理信息系统（MIS）。（C）提供图书，文献查询与检索服务，增强校

7、图书馆信息自动化能力。（D）全校共享软件库服务，避免重复投资，发挥最大效益。（E）提供CAI教学和科研的便利条件。（F）经广域网接口，提供国内外计算机系统的互连，为国际间的信息交流和科研合作，为学校快速获得最新教学成果及技术合作等创造良好的信息通路。2.2校园网对主机系统的主要要求： 主机系统应采用国际上较新的主流技术，并具有良好的向后扩展能力； 主机系统应具有高的可靠性，能长时间连续工作，并有容错措施； 支持通用大型数据库，如SQL、Oracle等； 具有广泛的软件支持，软件兼容性好，并支持多种传输协议； 能与Internet互联，可提供互联网的应用，如WWW浏览服务、FTP文件传输服务、E

8、-mail电子邮件服务、NEWS新闻组讨论等服务； 支持SNMP网络管理协议，具有良好的可管理性和可维护性；2.3校园网络系统设计方案应满足如下要求： 网络方案应采用成熟的技术，并尽可能采用先进的技术； 采用国际统一标准，以拥有广泛的支持厂商，最大限度的采用同一厂家的产品； 方案应合理分配带宽，使用户不受网上“塞车”的影响； 应充分考虑未来可能的应用，如桌面将承受大型应用软件和多媒体传输需求的压力； 该网络方案要具有高扩展性。能为用户未来数目的扩展具有调整、扩充的手段和方法； 该网络应是面向连接的，能够实现虚拟网（VLAN）连接； 考虑对用户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

9、利用价值；2.4校园网对网络设备的要求： 高性能；所有网络设备都应足够的吞吐量； 高可靠性和高可用性；应考虑多种容错技术； 可管理性；所有网络设备均可用适当的网管软件进行监控、管理和设置； 采用国际统一的标准；2.5系统集成所共同遵循的设计原则： 本着实用的原则，尽量使用成熟先进的平台软件，以缩短教学课件的开发周期； 采用分布式的结构，以便于开发和维护； 采用集群解决方案，以保证连续工作； 为保证网络速度而采用高的带宽； 追求最高的性能价格比。2.6系统集成所共同追求的设计目标： 建成一个具有高可靠性和开放性的校园网络，它应支持流行的SNMP等网络管理协议； 采用Internet上的标准协议-

10、TCP/IP协议，提供校园内部及面向全球的WWW服务、FTP服务、NEWS服务、电子邮件服务，实现与国际互联网的完全接轨； 同时它还应具有支持通用大型数据库的功能，支持多种协议，具有良好的软件支持； 采用模块化结构设计，容易升级； 最后，它还应针对学校的教学特点，具有一些基本的教学功能，以完成学校的基本教学任务。第三章 网络系统解决方案-网络设计方案3.1设计要点 根据建网、建库、建队、建制4步方式，我建议校园网建设采用以下方案： 网络中心建设在综合楼4层，教学楼设置分管点。 建设高速、稳定和安全的网络环境。采用主流的以太网技术核心，交换机可带千兆三层交换模块，二级交换机采用带扩充槽的快速以太

11、网交换机，可实现三层交换、百兆主干（可升级到千兆）、百兆交换到桌面。 教学楼与综合楼采用Trunk技术做链路聚合，可达到200Mb/s的带宽，实现了较高的性价比。可根据学校的应用类型，例如办公、多媒体课室、课室、网络中心等功能划分子网。 进行教师队伍的培训，包括网络知识、相关硬件使用、多媒体软件使用、教育资源中心等。通过培训，逐步使教师从“使用资源”发展到“制作资源”。3.2网络系统设计综述(1)Internet 连接根据需求，通过使用两个用于光端设备的BNC端口到以太端口的转换器连接上2Mb/s的SDH，从而使校总部与分部连接起来。如图：服务器服务器路由器路由器交换机E1转换器E1转换器交换

12、机电信运营商PCPCPCPC100Mb/s 光纤 G .370接口 2Mb/s 线，V3. 连接到校总部示意图(2) 校园网主干主干为千兆主干，设备为CISCO的3层交换机，型号为CISCO2948G-L3。因考虑到以后多媒体数据流在网上的应用于及主干的冗余，因此在主干上采用千兆链路（100Mb/s Trunk），既可扩大主干带宽（200Mb/s或全双工400Mb/s）,又可以起到主干冗余作用及均衡负载。主干采用超5类非屏蔽双绞线（UTP）布线，能承载千兆带宽，可以保证以后网络的扩容与提升。主干所有链路屏蔽层全部接到信号地（主机房地网），防止静电和电磁干扰，地保证数据链路的可靠性。 (3)系统

13、功能规划a.防火墙为考虑系统的安全可靠性，将在网络主机房为学校安装一套WinRoute 软件防火墙，该系统既可完成防火墙的功能，又能完成代理的功能，能起到Web cache 的作用，提高访问Internet的速度，并且减少对外访问的流量，节省带宽。b.VLAN的划分根据学校的应用类型，划分了办公室、电脑室、教学楼课室、网络中心等子网。分VLAN在一定程度上可以提高网络的安全性，防止网段上无效的广播包的传播，还可以增加网络弹性，并降低成本易于管理。c.中心交换机实现与总部的广域路由，实现本地VLAN之间的局哉路由，实现对网络各种数据包的QoS控制。d.网络管理完成网络设备基于Web的管理。将提供

14、CISCO公司的Work200的网管系统，实现网络的控制和管理。e.信息点采用CISCO 2950-24作为二级交换机。设两个汇聚点，一个汇聚点（MDF）设在综合楼4层中心机房（共62个信息点），一个汇聚点（IDF）设在教学楼4层教师休息室（共26个信息点）。信息点分布如下： 大楼楼栋数楼层信息点信息点合计综合楼11办公室4622办公室253办公室484网络中心65办公室9教学楼11阶梯教学室1262课室53课室54课室55课室56办公室5实验楼1共1111宿舍楼9 (4) 拓扑图电信提供商网络中心 综合楼 分校区转换器E1转换器 VLAN1管理计算机服务器服务器防火墙壁Vlan9图书馆 VL

15、AN图书馆交换机PCPC 中心交换机CISCO2948G-L3Vlan7教学楼（26个信息点）实验楼Vlan8实 验楼交换机交换机PCPC宿舍楼群 Vlan 10Vlan19宿舍主交换机宿舍交换机宿舍交换机教学楼交换机PCPC综合楼Vlan2Vlan5四个电脑室交换机AD学生机房交换机交换机D交换机A办公室交换机PCPC办公室Vlan6 学生机房交换机 校园网工程拓扑图 100Mb/s双绞线 SDH 2Mb/s 1000Mb/s千兆光纤(5)IP地址分配及VLAN划分IP地址分配策略项目IP地址范围备注IP地址类型选择内部使用Internet保留IP，类子网，172.16.x.y/24网关地址

16、53/24网络设备IP0DNS地址见设备IP地址表网络中心服务器IP10内部工作站IP172.16.x.100172.16.x.200网管备用IP00 设备IP地址表主机名类型计算机名设备注释IP设置防火墙外部口s0IP:/30防火墙内部口e0IP:53/24中心交换机Cisco2948G-L3网管IPIP:54/24GW:53教学楼Cisco2950网管IPIP:172

17、.16.1.251/24GW:54综合楼学生机房Cisco2950网管IPIP:52/24GW:4综合楼办公室Cisco2950网管IPIP:50/24GW:54图书馆Cisco2950网管IPIP:49/24GW:54数据服务IP:/24GW:54VVOD服务IP:/24GW:54DNS服务IP:/24GW:54MWeb Mail服务I

18、P:/24GW:54SSMTP服务IP:/24GW:54PPOP3服务IP:/24GW:54.HTTP服务IP:/24GW:54FTP服务IP:/24GW:54VLAN划分端口VLAN ID说明Cisco2948G-L3（网管中心，核心交换机，网管IP：54/24）131、2、3、4、5连接到综合楼学生机主交换机上行端口41、7连接到教学楼交换机上行端口7201、6连接到综合楼

19、办公室交换机21481网管中心端口VLAN ID说明Cisco2950（学生机房，网管IP：52/24）131、连接到网管中心下行端口48291431519420245端口VLAN ID说明Cisco2950（教学楼，网管IP：51/24）3、7连接到网管中心下行端口424端口VLAN ID说明Cisco2950（综合楼办公室，网管IP：50/24）31、连接到网管中心下行端口24 Cisco2950（实验楼，网管IP：49/24）131、8连接到网管中心下行端口3248 Cisco2950 （宿舍楼，网管IP：1

20、48）131、9连接到网管中心下行端口46107911101212131513161814192015VLAN功能描述Vlan ID网段IP网关IP描述/2454/24综合楼中心机房：网管/2454/24综合楼学生机房交换机：电脑室/2454/24综合楼学生机房交换机：电脑室B/2454/24综合楼学生机房交换机：电脑室C/2454/24综合楼学生机房交换机：电脑室D172.16

21、.6.0/2454/24综合楼办公室/2454/24教学楼8/2454/24实验楼9/2454/24图书馆1020172.16.1020.0/2454/24宿舍楼(6)交换机的配置VLNA分别在网管中心的Cisco2948G-L3核心交换机、学生机房的Cisco2950交换机 、教学楼的Cisco2950交换机、综合楼办公室的Cisco2950交换机。交换机都是通过超级终端进入配置状态的。名字的定义如下：l 电脑室A：JSAl 电脑室B

22、：JSBl 电脑室C：JSCl 电脑室D：JSDl 办公室：BGSl 教学楼：JXLl 院校：YXl 图书馆：TSGl 宿舍楼：SSLl 实验楼：SYL中心交换机2948G-L3的配置a.设置Hostname及口令 Switch.>en Switch#config t Switch(config)#Hostname Cisco2948 Cisco2948 (config) #enable password hnjc Cisco2948 (config) #enable secret hnjc1 Cisco2948 (config) #end Cisco2948 (config) #lin

23、e con 0 Cisco2948(config-line)# password cisco2948 Cisco2948(config-line)# login Cisco2948(config-line)#line vty 0 15 Cisco2948(config-line)#login Cisco2948(config-line)#password cisco2948 Cisco2948(config-line)#end Cisco2948#b.创建Vlan如下：Switch>enSwitch#config tSwitch(config)#Hostname Cisco2948Cis

24、co2948(config)#exitCisco2948 #vlan databaseCisco2948 (vlan)#vtp mode serverCisco2948 (vlan)#vtp domain YXCisco2948 (vlan)#vlan 2 name JSACisco2948 (vlan)#vlan 3 name JSBCisco2948 (vlan)#vlan 4 name JSCCisco2948 (vlan)#vlan 5 name JSDCisco2948 (vlan)#vlan 6 name BGSCisco2948 (vlan)#vlan 7 name JXLCis

25、co2948 (vlan)#vlan 8 name SYLCisco2948 (vlan)#vlan 9 name TSGCisco2948 (vlan)#vlan 1020 name SSLCisco2948 (vlan)#applyApply completed.Cisco2948 (vlan)#exitCisco2948#创建VLAN的IP地址并激活VLAN的设置：VLAN 1 IP地址Cisco2948#config tCisco2948 (config)#interface vlan 1Cisco2948 (config-if)# ip address 54 25

26、Cisco2948 (config-if)#no shutdownCisco2948 (config-if)#exitVLAN IP地址Cisco2948#config tCisco2948 (config)#interface vlan 2Cisco2948 (config-if)# ip address 54 Cisco2948 (config-if)#no shutdownCisco2948 (config-if)#exitVLAN 3 IP地址Cisco2948#config tCisco2948 (config)#i

27、nterface vlan Cisco2948 (config-if)# ip address 54 Cisco2948 (config-if)#no shutdownCisco2948 (config-if)#exitVLAN 4 IP地址Cisco2948#config tCisco2948 (config)#interface vlan Cisco2948 (config-if)# ip address 54 Cisco2948 (config-if)#no shutdownCisco2948 (

28、config-if)#exitVLAN 5 IP 地址Cisco2948#config tCisco2948 (config)#interface vlan Cisco2948 (config-if)# ip address 54 Cisco2948 (config-if)#no shutdownCisco2948 (config-if)#exitVLNA 6 IP地址Cisco2948#config tCisco2948 (config)#interface vlan Cisco2948 (config-if)# ip address 172.1

29、6.6.254 Cisco2948 (config-if)#no shutdownCisco2948 (config-if)#exitVLAN 7 IP地址Cisco2948#config tCisco2948 (config)#interface vlan Cisco2948 (config-if)# ip address 54 Cisco2948 (config-if)#no shutdownCisco2948 (config-if)#exitVLAN 8 IP地址Cisco2948#config tCisco2948

30、 (config)#interface vlan 8Cisco2948 (config-if)# ip address 172.16.8254 Cisco2948 (config-if)#no shutdownCisco2948 (config-if)#exit创建vlan端口的设置分别给vlan 2 vlan 3 vlan4 vlan5 添加端口Cisco2948#config tCisco2948(config)#int fa0/1-3Cisco2948(config)#description connection to 2950JSCisco2948(confi

31、g-if)#swichport access vlan 2Cisco2948(config-if)#exitCisco2948#config tCisco2948(config)#int fa0/1-3Cisco2948(config)#description connection to 2950JSCisco2948(config-if)#swichport access vlan 3Cisco2948(config-if)#exitCisco2948#config tCisco2948(config)#int fa0/1-3Cisco2948(config)#description con

32、nection to 2950JSCisco2948(config-if)#swichport access vlan 4Cisco2948(config-if)#exitCisco2948#config tCisco2948(config)#int fa0/1-3Cisco2948(config)#description connection to 2950JSCisco2948(config-if)#swichport access vlan 5Cisco2948(config-if)#exitl 给VLAN 7添加端口Cisco2948(config)#int fa0/4-6Cisco2

33、948(config)#description connection to 2950JXCisco2948(config-if)#swichport access vlan 7Cisco2948(config-if)#exitCisco2948#config tl 给VLAN 6添加端口Cisco2948(config)#int fa0/7-20Cisco2948(config)#description connection to Intel530BGSCisco2948(config-if)#swichport access vlan 6Cisco2948(config-if)#exit 学

34、生机房主交换机2950JS的配置(1)创建VLAN：Switch>enSwitch # config tSwitch(config)#Hostname 2950JS2950JS(config)#enable password 2950JS2950JS(config)#enable secret 2950JS1设置Console密码：2950JS(config)#line con 02950JS(config-line)#password 2950JS2950JS(config)#end设置Telnet密码：2950JS(config)#line vty 0 152950JS(config

35、-line)#login2950JS(config-line)#password 2950JSTel2950JS(config-line)#end2950JS#2950JS#vlan database2950JS(vlan)#vlan mode Client2950JS(vlan)#vlan 2 name JSA2950JS(vlan)#vlan 3 name JSB2950JS(vlan)#vlan 4 name JSC2950JS(vlan)#vlan 5 name JSD2950JS(vlan)#applyapply complete2950JS(vlan)#exit2950JS#设置设

36、备IP地址2950JS#config t2950JS(config)#interface vlan 12950JS(config-if)# ip address 52 2950JS(config-if)#no shutdown2950JS(config-if)#exit添加VLAN端口2950JXL#config t2950JXL(config)#int fa0/1-32950JXL(config-if)#switchport access vlan 22950JXL(config-if)#exit2950JS#config t 2950JS(co

37、nfig)#interface fa0/4-82950JS(config-if)#switchport mode access2950JS(config-if)# switchport access vlan 22950JS(config-if)#exit2950JS#config t 2950JS(config)#interface fa0/9-142950JS(config-if)#switchport mode access2950JS(config-if)# switchport access vlan 32950JS(config-if)#exit2950JS#config t 29

38、50JS(config)#interface fa0/15-192950JS(config-if)#switchport mode access2950JS(config-if)# switchport access vlan 42950JS(config-if)#exit2950JS#config t 2950JS(config)#interface fa0/20-242950JS(config-if)#switchport mode access2950JS(config-if)# switchport access vlan 52950JS(config-if)#exit 教学楼Cisc

39、o 2950交换机的配置(1)设置Hostname及口令：Switch>enSwitch # config tSwitch(config)#Hostname 2950JXL2950JXL(config)#enable password 2950JXL2950JXL(config)#enable secret 2950JXL1设置Console密码：2950JXL(config)#line con 02950JXL(config-line)#password 2950JXL2950JXL(config)#end设置Telnet密码：2950JXL(config)#line vty 0 15

40、2950JXL(config-line)#login2950JXL(config-line)#password 2950JXLTel2950JXL(config-line)#end2950JS#创建VLAN：2950JXL#vlan database2950JXL(vlan)#vtp mode client2950JXL(vlan)#vlan 7 name JXL2950JXL(vlan)#applyApply completed.2950JXL(vlan)#exit设置设备IP地址：2950JXL#config t2950JXL(config)# int vlan 12950JXL(conf

41、ig-if)#ip address 51 2950JXL(config-if)#no shut2950JXL(config-fi)#exit给VLAN添加端口：2950JXL#config t2950JXL(config)#int fa0/1-32950JXL(config-if)#switchport access vlan 72950JXL(config-if)#exit2950JXL#config t2950JXL(config)#int fa0/4-242950JXL(config-if)#switchport mode access295

42、0JXL(config-if)#switchport access vlan 72950JXL(config-if)#exit办公楼交换机2950的配置(1)设置Hostname及口令：Switch>enSwitch # config tSwitch(config)#Hostname 2950BGS2950 BGS (config)#enable password 2950BGS2950 BGS (config)#enable secret 2950 BGS 1设置Console密码：2950 BGS (config)#line con 02950 BGS (config-line)#p

43、assword 2950 BGS2950 BGS (config)#end设置Telnet密码：2950 BGS (config)#line vty 0 152950 BGS (config-line)#login2950 BGS (config-line)#password 2950 BGS Tel2950 BGS (config-line)#end2950JS#创建VLAN：2950 BGS #vlan database2950 BGS (vlan)#vtp mode client2950 BGS (vlan)#vlan 6 name BGS2950 BGS (vlan)#applyApp

44、ly completed.2950 BGS (vlan)#exit2950 BGS#2950 BGS#config t2950 BGS(config)#int vlan 12950 BGS(config-if)#ip address 50 2950 BGS(config-if)#no shutdown2950 BGS(config-if)#exit2950 BGS#给VLAN添加端口：2950BGS#config t2950BGS(config)#int fa0/1-242950BGS(config-if)#switchport mode access2950BGS(config-if)#switchport access vlan 62950BGS(config-if)#exit2950BGS#第四章 网络技术选型网络技术有：以太网技术（快速以太网、交换式以太网、千兆位以太网）、ATM、FDDI等，其中以太网用途最为广泛。4.1以太网技术的优点：由于以太网的技术成熟、成本较低、互操作性强、易于使用和管理、可扩充性强，因此，选用以太网