计算机网络系统集3

计算机网络系统集成与工程设计案例教程2013.07第3章大学校园网络系统集成方案设计内容要点本章介绍了一个关于大学校园网络系统集成方案设计的典型案例。该项目案例依次阐述了大学校园网络系统建设的概况、目的与意义，从分析校园网络的现状和存在问题着手，根据其建设目标与设计原则，提供了该校园网络的系统集成设计方案，并完成了设备材料的配置与经费预算，以及工程项目的实施与组织过程。学习目的和要求通过对本项目案例设计内容的学习，使读者了解大学校园网络系统集成的全过程，熟悉网络系统集成的体系结构，对网络系统集成方案的原则、方法、内容和步骤有彻底的了解，掌握校园网络工程总体方案书的设计方法与实施管理过程。Contents校园网络系统概述1校园网络系统建设的意义与要求2校园网现状和问题分析3系统设计原则与设备选择原则4新建校园网拓扑结构6系统集成设计方案概述5设备配置与经费预算7项目管理和组织实施8导入案例1导入案例1校园网络系统概述校园网是在学校范围内，在一定的教育思想和理论指导下，为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体计算机网络，达到资源共享、信息交流和协同工作目的的网络。首先，校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境。这就要求校园网是一个宽带，具有交互功能和专业性很强的局域网络。其次，校园网应具有教务、行政和总务管理等方面的功能。大学校园网对外实现与省教育科研网信息中心相连；对内实现与校内各部门的通信。各院校的校园网建设将为学校的科研、教学、管理提供必要的技术手段，为研究开发和培养人才建立平台，为学校师生提供更好的服务。Contents校园网络系统概述1校园网络系统建设的意义与要求2校园网现状和问题分析3系统设计原则与设备选择原则4新建校园网拓扑结构6系统集成设计方案概述5设备配置与经费预算7项目管理和组织实施8校园网络系统建设的意义与要求1系统建设的意义实施“大学校园计算机网络工程”建设项目，是推动教育信息化建设、贯彻“科教兴国”战略、实现高等教育跨越式发展的必然要求。实施大学校园网建设工程，不仅可以全面提高大学校园网的水平和规模，扩大校园网的应用范围，为高校教师教学和科研及大学生进入网络平台提供基本保证，而且将会对国民经济和社会信息化的发展、全面提高经济的发展水平提供人才支持和贡献。校园网络系统建设的意义与要求2系统建设的要求建设内容为：建设大学校园网网络基础设施；实现校园网与CERNET高速互联；建设一批基于校园网的教学、科研和管理的应用系统。系统建设功能要求:(1)与CERNET高速互联，能使用Internet。(2)实现全校教学活动、学术动态、办公文件的浏览和交流，如通知安排、信息检索、网上自学、电子公告、电子新闻发布等内容。(3)提供数据库应用平台，实现教育信息管理系统和数据库服务系统，如教务综合管理系统、办公自动化系统、校园网管理信息系统。(4)能够支持宽带多媒体业务，如交互式自学系统、远程教育系统、视频点播系统等多媒体教学系统。(5)能够与外界进行广域网的连接，提供、享用各种信息服务(与各级教育信息中心相连、与国内外著名站点相连)。(6)采用开放式、标准化的系统结构，以利于功能扩充和技术升级；具有完善的网络安全机制；能够与原有的计算机局域网络和应用系统平滑地连接，调用原有各种计算机系统的信息。Contents校园网络系统概述1校园网络系统建设的意义与要求2校园网现状和问题分析3系统设计原则与设备选择原则4新建校园网拓扑结构6系统集成设计方案概述5设备配置与经费预算7项目管理和组织实施8校园网现状和问题分析学校基本情况：学校现设16个二级学院，35个系，7个院系级教学培训中心……等机构。校园网络已建情况：校园网一期建设工程中，光纤接入局域网的单位有18个单位，共计13栋楼。光纤总长18km。已有软件应用系统:财务处：天财财务管理系统教务处：教务综合管理系统图书馆：图书借阅管理信息系统国资处：国有资产管理系X大学校园网现状X大学现有网络拓扑图

设计要点提醒

此网络存在的问题

AB信息点范围不足

应用系统的规模不能适应学校的发展。

在设计大学校园网络系统集成方案过程中，我们往往会忽视学校的现有网络状况和存在问题的分析，这部分是非常必要的。

Contents校园网络系统概述1校园网络系统建设的意义与要求2校园网现状和问题分析3系统设计原则与设备选择原则4新建校园网拓扑结构6系统集成设计方案概述5设备配置与经费预算7项目管理和组织实施8先进性与现实性系统与软件的可靠性系统安全性与保密性易管理与维护易扩充性系统设计原则主要网络设备的选择原则主要网络设备的选择原则安全、稳定、可靠管理和维护方便技术先进便于扩展Contents校园网络系统概述1校园网络系统建设的意义与要求2校园网现状和问题分析3系统设计原则与设备选择原则4新建校园网拓扑结构6系统集成设计方案概述5设备配置与经费预算7项目管理和组织实施8

系统集成设计方案概述

1网络系统

考虑到网络节点的增加、上网人数的增加和越来越多的网络应用，在这次项目的网络建设中，我们提出以下的建议：A、提高网络的可靠性B、提高网络的整体带宽C、整个网络的所有交换机需要支持下列技术：1、“网络三层分级模型”是指通常在网络系统设计模型中，把网络设计分为3层，即核心层、汇聚层和接入层。2、“三层交换技术”（也称多层交换技术，或IP交换技术）是相对于传统交换概念而提出的。【知识链接】

注意：计算机网络中有关“网络三层分级模型”与“三层交换技术”的区别1，核心层校园网的核心交换中心在网络中心，核心交换机做冗余配置和负载均衡操作。3台CiscoCatalyst6509交换机之间采用3条1000Mb/s的光纤连接，构成一个环形结构。2，分布层

校园网在分布层设计4个中心，通过2条1000Mbps的光连接到核心层。四个中心分别为：北校区、图书馆、家属区、校办公楼。其中北校区、图书馆、家属区需要具有很强的扩展能力。3，接入层

接入层设置10/100M交换机，采用100M光纤连接到大楼。大楼内各根据需要设置多个10/100M交换机。“网络三层模型”系统集成设计方案概述2服务器系统服务器选型的原则◆可缩放性和可扩展性◆高性能◆高可靠性、高可用性◆可维护性◆方便管理

3应用系统

认证计费管理系统大容量邮件系统视频点播系统网络安全系统……系统集成设计方案概述【思考】大学校园网络系统工程中，应用系统的设计除以上之外还会有哪些应用？4布线系统

1、需求分析

X大学，建筑物总数：74栋，其中：家属楼42栋、学生宿舍（单身宿舍）6栋、办公（教学及其它）26栋,信息点总数：4654。

建筑名称信息点数建筑名称信息点数家属楼1号

39北校区家属楼1号

70家属楼2号24北校区家属楼2号60家属楼3号32北校区家属楼3号96家属楼7号60北校区学生宿舍1168

家属楼10号60车队3表3-1信息点对照表

工作区子系统1水平布线子系统2建筑物主干子系统3建筑群布线子系42、综合布线系统的结构

综合布线系统部分结构3、施工中注意事项

仔细查阅其它专业的施工图纸1建议在施工中应满足设计裕量2345严格遵守综合布线系统规范选材标准必须一致采用质量可靠的管路和线缆，以避免日后的麻烦【思考】你熟悉国内外哪些综合布线系统产品品牌？如AMP、AVAYA等。【知识链接】

综合布线系统的设备材料的详细规格与技术指标，可参见第7章内容，或查阅具体布线厂家的产品资料。Contents校园网络系统概述1校园网络系统建设的意义与要求2校园网现状和问题分析3系统设计原则与设备选择原则4新建校园网拓扑结构6系统集成设计方案概述5设备配置与经费预算7项目管理和组织实施8新建校园网拓扑结构新建校园网拓扑结构核心骨干路由交换机:增加1台Cisco6509，承担网内所有用户的数据总交换，提供万兆高性能的交换特性。原来的Cisco6509负责高速存储与服务器集群的数据交互通信，并与新增6509构建冗余环网，互为备份。目前网络的拓扑结构呈星形，即以图书馆为核心，向教学大楼和教师宿舍楼等其他楼区辐射。图书馆和教学大楼可能的通信量比较大，信息点比较多，放置一台4506、两台3548交换机，在学生宿舍区放置一台3524交换机。配置一台Cisco7604路由器替换原Cisco3660路由器，与校外网络相连。网络安全上考虑配备网络负载均衡器、硬件防火墙、IDS系统等设备。配备UPS(APC30K/8H)后备电源，以确保停电时系统正常供电运行。Contents校园网络系统概述1校园网络系统建设的意义与要求2校园网现状和问题分析3系统设计原则与设备选择原则4新建校园网拓扑结构6系统集成设计方案概述5设备配置与经费预算7项目管理和组织实施8设备配置与经费预算

1网络系统部分A、主干路由交换机1，数量1台，配置需求： （参考设备:CiscoCatalyst6509）B、楼宇交换机1，数量2台，配置需求： （参考设备：CiscoCatalyst4506）C、楼宇交换机2，数量N台，配置需求： （参考设备：CiscoCatalyst3550）D、楼宇交换机3，数量27台，配置需求E、接入交换机1，数量243台F、接入交换机2，数量53台G、路由器，数量1台。配置需求： （参考设备:CiscoC7606）设备配置与经费预算1网络系统部分主干路由交换机CiscoCatalyst6509

No.指标项指标要求01数量1台02种类核心交换机03内部插槽≥904背板256Gbps05控制引擎2个控制引擎，支持IP和IPX，还支持AppleTalk、DECnet和Vines。支持VLAN;支持均衡负载;内存≥06MAC地址≥1600007三层交换性能支持08千兆口≥4809光纤模块1000BASE-LX/LHlonghaulGBIC≥301000BASE-SXShortWavelengthGBIC≥80910/以太网端口≥4810冗余电源配置11冗余引擎配置12光纤交换模块提供13标准网络协议IEEE802.1Q,802.1p,802.3x;以太网：IEEE802.3,10BASE-T和10BASE-FL;快速以太网：IEEE802.3u,100BASE-TX,100BASE-FX;千兆位以太网：IEEE802.3z,802.3ab;设备配置与经费预算1网络系统部分楼宇交换机CiscoCatalyst4506

序号指标项指标要求1交换矩阵≥64Gb/s2第三层最大传输带宽≥48Mb/s3支持VLAN支持44层交换支持5插槽≥66100Base-FX≥48(其中一台24个端口，另一台48个端口)71000Base-LX/LH千兆模块≥2810/100Mb/s以太网端口≥489电源配置双电源10标准网络协议IEEE802.310Base-T、100Base-TX和1000Base-T端口上的全双工；IEEE802.1d生成树协议；IEEE802.1pCoS优先级；IEEE802.1q协议；IEEE802.310Base-T规范；IEEE802.3u100Base-TX规范；IEEE802.3ab1000Base-T规范；IEEE802.3z1000Base-X规范；1000Base-X(GBIC)；1000Base-SX；1000Base-LX/LH；1000Base-ZX；RMONI和II标准设备配置与经费预算1网络系统部分楼宇交换机CiscoCatalyst3550

序号指标项指标要求1交换矩阵≥13.6Gb/s2第二层和第三层最大传输带宽≥6.8Gb/s364B的包传输速率≥10.1Mb/s4MAC地址≥800053层交换性能支持6支持VLAN支持7千兆口≥28千兆模块1000Base-LX/LH≥2910/100Mb/s以太网端口≥4810安装了标准的多层软件镜像支持11标准网络协议IEEE802.310Base-T、100Base-TX和1000Base-T端口上的全双工；IEEE802.1d生成树协议；IEEE802.1pCoS优先级；IEEE802.1q协议；IEEE802.310Base-T规范；IEEE802.3u100Base-TX规范；IEEE802.3ab1000Base-T规范；IEEE802.3z1000Base-X规范；1000Base-X(GBIC)；1000Base-SX/ZX；1000Base-LX/LH；RMONI和II标准设备配置与经费预算1网络系统部分接入交换机(参考厂家：华为、实达、神州数码)序号指标项指标要求110/100Mb/s以太网端口≥242100Mb/s光纤口≥13VLAN≥2564标准网络协议支持QoS，组播；以太网：IEEE802.3；快速以太网：IEEE802.3u；Telnet：RFC854-859；生成树协议：IEEE802.1d；自动协商：802.3x；RMON：RFC1757；VLAN：IEEE802.1q；Priority：IEEE802.1d-1998；接入控制协议：IEEE802.1x设备配置与经费预算1网络系统部分路由器：CiscoC7606序号指标项指标要求1内部插槽≥621000Mb/s以太网端口≥2，其中1000Base-ZX模块一个3背板带宽32GB设备配置与经费预算2服务器系统部分VOD服务器：SunFireV480主要元件数量说明CPU2主频≥900MHz，可扩展到4个CPU内存4GB磁盘130GB以上网卡2光纤千兆以太网卡电源配置冗余电源操作系统1UNIX操作系统显示器117英寸设备配置与经费预算2服务器系统部分邮件服务器主要元件数量说明CPU2P4Xeon，主频大于等于1.4GHz，可扩充到4个CPU内存2GB磁盘3×73GBUltra3SCSI网卡21×百兆以太网卡1×1000Mb/s光纤以太网卡磁盘阵列支持RAID0、1、3、5电源N+1冗余电源机架式4U设备配置与经费预算2服务器系统部分DNS服务器FTP服务器WWW服务器

DB服务器安全服务器……设备配置与经费预算3应用系统部分1)认证计费管理系统YZ公司的IPB计费网关系统，数量1套。2)大容量邮件系统YZ公司的3E系统，数量1套。3)视频点播系统RealNetworks公司Helix网络平台，数量为1套。4)网络安全系统领信入侵检测系统，数量为1套。5)数据库系统Oracle公司Oracle9i数据库，数量为1套。设备配置与经费预算4布线系统部分序号名称型号单位数量产地1信息插座(模块、面板底座)IBDNMDVO套加拿大2超五类水平电缆ENHANCEDNOR5箱加拿大3室外主干电缆4对PICCAT.5UTP米加拿大424口/48口快速配线架PS5HD配线架个加拿大5超五类模块PS5EZ-MDVO个加拿大6线缆管理板19英寸，1U个加拿大750PBIX配线架QMBIX只加拿大8250PBIX配线架QMBIX只加拿大925PBIX连接板QCBIXIA4块加拿大10跳线BIX-BIXPatchCord条加拿大11标牌QSBJX块加拿大12粘纸LABEL-LA4张加拿大13多模光缆IBDN六芯室内米加拿大14多模室外光缆BDN六芯室外米加拿大1519英寸12口/24口光纤配架IBDN个加拿大设计要点提示

注意综合布线系统的计算和设计规则。举例见教材。设备配置与经费预算5

其他系统部分★★★学生网络机房由于学校计算机数量少，故配置60台的联网PC机，新建一个网络机房。供电系统校园网中心供电系统需要配置一台30KVA/4H的UPS系统一套，10KVA/4H的UPS系统一套。多媒体教室配置联网计算机、大屏幕投影和视频展示台等设备，数量3个。设备配置与经费预算6校园网络系统经费预算★★★设备配置与经费预算序号系统经费预算/万元1网络系统2服务器系统3应用系统4布线系统5其他(包括多媒体教室、网络机房、电源等)合计Contents校园网络系统概述1校园网络系统建设的意义与要求2校园网现状和问题分析3系统设计原则与设备选择原则4新建校园网拓扑结构6系统集成设计方案概述5设备配置与经费预算7项目管理和组织实施8项目管理和组织实施

范围管理时间管理成本管理人力资源管理项目管理内容风险管理集成管理交流管理合同管理质量管理1项目管理原则项目经理优秀的实施工程师优秀的技术工程师项目成员项目管理和组织实施

2项目的组织机构系统集成公司将与学校用户方面分别成立项目组，负责项目的组织实施。

A．J公司方面

a.项目经理：（公司总经理）

1、与企业用户讨论并确定最终项目范围和实施方法

2、负责制订具体的项目计划，包括培训计划3、把握项目各方面的进程4、指导业务流程重组和项目变更5、检查及调控项目实施范围6、向公司汇报项目状况，提出建议及改进措施

7、负责项目阶段质量8、其它项目经理所应该负责的项目管理工作项目管理和组织实施

3项目组职能描述

b.技术工程师：（公司技术总监）1、对项目实施按项目实施计划提供技术支持2、协助项目经理定义项目的范围及目标3、参与讨论、制定项目计划

4、按项目实施计划提供系统技术培训5、制订指导系统管理策略和方案6、制订数据管理策略和方案7、进行客户化开发的设计和开发、测试8、负责系统安装、提供设备选型参数9、对决策之系统整体性提出意见10、根据以往的实施经验提供设计及集成方面的建议11、完成数据转换和系统切换工作，保证系统启动运行12、负责单元、系统及整体性测试13、负责汇编用户手册并对最终用户进行培训和指导14、负责其它必要的技术工作c.实施工程师：（公司技术工程师）

1、对项目实施按项目实施计划提供实施支持2、协助项目经理定义项目的范围及目标3、参与讨论、制定项目计划

4、按项目实施计划提供系统功能培训5、制订指导系统详细实施计划和进度方案6、制订数据转换格式和方案7、进行系统的客户化8、协助技术人员进行系统安装及技术维护9、对决策之系统整体性提出意见10、根据以往的实施经验提供实施风险及防范方面的建议11、完成系统阶段实施目标，保证系统按期顺利运行

12、协助技术人员进行单元、系统及整体性测试

13、协助项目经理进行阶段验收和系统整体验收

14、其它必要的实施工作d.客户代表：（公司客户经理）

1、负责与企业用户方面的关系协调和沟通

2、负责资料收集和信息传递

3、根据项目的需要，负责其它必要的项目工作B．X大学用户方面

a.项目负责人：（大学网络中心主任）

1、负责与公司方面联络，保证项目按进度顺利实施

2、参与项目计划，辅助管理项目范围，调度资源，监控进度

3、系统上线后的有关业务支持方法的培训并负责未来之业务支持