《校园网络建设问题研究7400字（论文）》

绪论在未进入现代化教育的阶段，对于教育，仅仅只是进行着基础的教学方式，不会说有着一个完整的教学体系，这是技术没有达到成熟，经济发展没有达到顶峰的原因，使得教育文化没有进一步的发展，同时还有基础实施的不完善，学校制度的缺失、网络的结构单一，不能实现各种信息之间的高效传输和资源的完整输送，这些都是校园内网络需要解决的问题。但是现在，伴随着互联网的大肆发展和技术的更新，校园网络建设已开始慢慢进入到校园中，使得校园可以有着更好的发展，同时也使得它成为了衡量一个学校教育发展程度的重要标志，有了一个基本完善的校园网络，就可以促进着校园的教育发展。本文在对某中学的网络规划中主要是要建设一个信息一体化、业务多样化、管理集中化的校园网络，该校园网络安全可靠性能高，网络结构清晰，层次规划合理，可以清晰的知道网络中的各种协议作用，了解到网络对于校园的影响。校园网的网络覆盖整个校园，学生和教师只要在校内就可以顺利联网，同时，如遇到内外部恶意攻击，内部安全协议将进行阻碍，防止非法用户的侵入。在规划和设计方面，分析了网络的用户需求，IP地址规划与不同区域的vlan划分，以及信息点数量的统计，综合布线设计，以及机房设备和核心设备的选型。此次的校园网络规划与设计正是要根据学校的实际需求，使得学校网络的规划与设计达到实用、安全的目标。2需求分析2.1校园现状某中学地处天华市东郊。此次的学校校园网络规划项目中，某中学学校有教职工200余人，教学班70多个，在校人数4000余人，占地面积190亩，建筑面积3.8万平方米，建有教学中心、信息中心、艺术中心、田径中心等楼馆，建设初具规模，格局科学合理；有400米标准运动场、篮球场、羽毛球场等运动设施，具备现代化办学条件。根据校园区域，可将校园分成教学区，学生宿舍区，教师宿舍区，图书馆，行政楼，食堂区这6个区域。食堂区域包括教师食堂和学生食堂，食堂区域实现全方面WiFi覆盖，可直接连接网络上网。2.2校园各区域介绍某中学分为6个区域，教学区有6栋教学楼，一栋楼有7层楼，每栋楼的一楼为教师办公室；行政楼只有一栋，有4层楼，最高层为领导办公室，三楼为教导主任办公室，二楼为会议厅，一楼是过道；图书馆只有一栋，有6层楼，一楼为过道，2-4楼为电脑室，每层楼有3间电脑室，为学生提供电脑授课，5-6楼为图书室，为学生提供阅览和借阅书籍；教师宿舍楼有5栋，每栋楼有7层楼，每层楼5个房间；学生宿舍楼，男生宿舍和女生宿舍各有3栋楼，一栋8楼，每层楼有8个房间，每个房间可住8人，每栋宿舍楼的一楼各有间宿管房，负责管理学生宿舍问题。2.3校园各区域信息点分析教学区有6栋教学楼，一栋教学楼有7层楼，一层楼四间课室。若一间课室分配一个数据点，用来实现多媒体教学，则一层楼有4个数据点。一栋楼（不包括一楼）共有24个数据点，6栋楼共有数据点144个。每栋的一楼为教师办公室，有4间办公室，每间办公室有16个数据点，16个语音点，全部办公室有384个数据点，384个语音点。教学区总计有数据点528个，语音点384个。教学区网速和计算机配置要求较高。如图1所示，描绘了教学楼办公室平面图，将办公室的基本格局描绘出来，展现了校园建筑的基本设计：图1教学楼办公室平面图图书馆有6层，2-4楼为电脑室，5-6楼为图书室。图书室拥数据点2个，语音点2个。电脑室有3层楼，每层楼有1间大型电脑室和2个小型电脑室，大型电脑室有计算机55台，有数据点55个，语音点1个，小型的电脑室有计算机35台，有数据点35个，语音点1个，总计数据点共有375个，语音点有9个。网络的网速较快，网络安全性较高，计算机配置级别高，需要保存大量图书借阅信息。如图2所示，描绘了图书室平面图，如图3所示，描绘了电脑室平面图：图2图书室平面图图3电脑室平面图行政楼有4层，三楼有3个数据点，3个语音点，二楼有数据点18个数据点，18个语音点，二楼为会议厅，各有一个数据点，语音点，一楼为过道，行政楼总计有22个数据点，22个语音点。如图4所示，描绘了行政楼四楼领导办公室平面图；如图5所示，描绘了行政楼三楼教导主任办公室平面图：图4领导办公室平面图图5教导主任办公室平面图教师宿舍区有5栋，一栋7楼，1个楼层有5个房间，一个房间有一个数据点，一个语音点，教师宿舍区总共拥有数据点175个，语音点175个。房间内网络要求较低，如图6所示，描绘了宿舍平面图：图6宿舍平面图学生宿舍区分为男生宿舍和女生宿舍，男生宿舍和女生宿舍各有3栋楼，一栋8楼，一楼8个房间，一个房间可住8人，一楼各有间宿管房，只有宿管房有一个数据点和一个语音点，用来提供用网问题和电话连接问题。学生宿舍区共有数据点6个数据点，6个语音点。如图7所示，学生宿舍平面图如下：图7学生宿舍图2.4服务器需求分析学校管理采用现代化教学模式，各区域都有着不同的服务器来实现不同的功能，所以学校网络需配备不同性能的服务器。（1）Web服务器：主要提供网上信息浏览服务，也可放置数据文件，提供下载，在校园网络中为师生提供网页服务。（2）FTP服务器：可以让校园教师和学生随时实现信息共享，进行文件，信息的传输，方便师生的使用。（3）E-Mail服务器：是一套电子邮局系统和信件发送、接收系统，可以为广大师生提供方便、及时的电子通信手段。3逻辑设计3.1网络拓扑设计如图8所示，所展示的就是已搭建好的校园网络的逻辑网络拓扑图，该拓扑图说明了整个校园网络的规划建设。图8逻辑网络拓扑图3.2信息点规划信息点是指各类电缆或光缆终接的信息插座模块，信息点主要可分为数据部分和语音部分。数据点即网络点，可提供网络连接，一般使用超五类线或者是六类线，也可使用光钎。语音点就是电话，提供电话之间的连接，实现语音信息之间的传输。表1为信息点规划表，基本上统计了学校各区域所应用的信息点数量。表1信息点规划表区域数据点语音点信息点教学区528384912行政楼222244图书馆3759384教师宿舍区175175350学生宿舍区6612总计11065961702表2是主机数量表，主要是进行了学校区域主机的数量统计，说明了需要的主机数，为校园建设提供了所需要的教学工具设备数量。表2主机数量表区域主机数量教学区528图书馆375行政楼22教师宿舍区175学生宿舍区6总计11063.3IP地址规划IP地址是根据IP编制原则，为设计的网络分配一个合理的IP地址，使网络中的终端设备和网络设备可以访问到互联网。在进行规划IP地址前要遵循IP规划原则：一个IP地址不可以分配于两个或多个主机；IP地址规划要根据需求合理规划；同时还要分配好IP地址区域，不可以随意规划，导致网络地址混乱，网络拓扑图构建失败；同时为了网络的扩展性，要求规划的IP地址拥有再分配能力，为以后的网络扩展提供IP地址需求。如表3所示是IP地址规划表，规划了学校各区域的IP地址。表3IP地址规划表区域IP地址划分IP地址网关教学区/2454图书馆/2454行政楼/2454教师宿舍区/2454学生宿舍区/2454FTP服务器/2454WWW服务器/2454E-Mail服务器/2454三层交换机Hlf-SW1/24三层交换机Hlf-SW2/24路由器/243.4VLAN规划Vlan被称为虚拟局域网，可以说vlan是将交换机逻辑的划分为一个个的技术，vlan的作用是控制住广播风暴；提高网络的安全性能；节省网络的带宽；减少网络的延时。因为学校区域划分为6个区域，根据校园区域划分和区域所存在的使用价值，可由此划分出5个vlan来实现校园网络的功能。如表4所示是关于Vlan的规划表，详细说明了vlan划分的学校区域。表4Vlan规划表区域VlanID教学区Vlan18图书馆Vlan28行政楼Vlan38教师宿舍区Vlan48学生宿舍区Vlan583.5网络主要配置现如今大多数网络结构都采用层次化网络结构，可将网络的逻辑结构分为核心层，汇聚层，接入层，每个层次都有着不同的功能。本次校园网络的规划采用层次化结构来设计校园网络，层次化设计校园网络的各区域功能，同时，校园网络采用层次化结构可以提高校园网网络的安全性，易于校园网络的管理与维护，对校园网络的扩展性发展也有着帮助。如图9所示，是校园网络的物理拓扑图，简单描绘了物理网络的拓扑图。图9物理拓扑图其一，核心层。核心层是逻辑网络拓扑中的核心区域，核心层的功能主要是实现骨干网络之间的优化传输，同时可以实现高级数据的转发。在搭建好校园网络的拓扑图中，在核心层区域会运用各种协议来进行着内部网络和外部网络之间的连接，使得整个校园网络可以实现全网连接。同时核心层中使用的协议都是较为重要的协议，是实现网络全面连接的重要协议。如图10所示，简单描述了此次校园网络的核心层设备图。图10核心层其二，汇聚层。汇聚层是多台接入层交换机的汇聚点，汇聚层能够接收来自接入层的所有通信，并将通信提供给核心层。汇聚层比接入层有着更高的性能和速率，同时可以提高网络安全。在汇聚层一般都是进行着网络的汇聚作用，使得汇聚层中可以将接入层的信息全部汇聚集中起来，同时还可以进行着所有信息的收集，在汇聚层可以使用Trunk模式来将不同Vlan之间的信息互相传递。如图11所示，简单展示了汇聚层的设备图。汇聚层交换机基本配置：图11汇聚层其三，接入层。接入层是连接于二层交换机与终端设备（计算机）之间的区域。接入层为用户提供对校园网络的本地网段的接入及访问，同时，接入层还支持汇聚层的访问控制和策略。接入层为各个vlan区域进行划分，同时为各种信息传输到汇聚层作为一个媒介作用，使得各种信息都可以进行互相传递，同时，接入层还可以将各自的终端信息进行互相传递，使得终端之间可以互相连接。如图12所示，描绘了接入层的设备图。图12接入层4网络综合布线系统4.1网络综合布线系统概括通常对于综合布线系统的概括，可以说它是一种模块化的建筑物或建筑群之间的传输网络系统，它可以让语音，数据，图像等功能的设备和交换设备与其他的信息管理系统相互连接，进行信息的传输，也可以让这些设备与外部互相连接。网络综合布线系统根据使用情况可以划分成5个子系统。在此次的校园网络设计中，可以说网络布线系统也是其中的一个重要设计过程，要是没有网络布线的过程，那么就不可以完成此次某中学校园网络的综合布线情况。对于网络布线，它就是一种传输网络系统，实现校园内部的各种信息的传输或系统的连接，进行校园内外网络的连接过程。网络综合布线系统根据使用情况可以划分成5个子系统。在校园网络中，网络综合布线系统是校园网络的一个重要的部分，其中每个子系统对校园网络都有着不同的作用，所占的地位也不一样。在进行某中学校园网络规划中，一个基本完善的网络综合布线系统可以为校园网络提供一个好的网络规划方案，不管是怎样的网络综合布线系统，对于校园网络的作用都是有着不一样的功能。4.2工作区子系统在进行此次的网络规划中，都会进行工作区的建立，来实现着校园内部的各种终端设备或其他设备的确认。其中在校园网络中工作区的设备有：信息插座，跳线，水晶头等其他连接器件，同时在校园网络中经常使用的信息插座是连接双绞线的RJ-45插座和连接电话线的RJ-11插座。对于此次的校园网络规划中，可以说工作区中的各种期间都是有着相当重要的使用价值，因为此次规划的是高中的校园网络，已经基本具备完整的教学系统，具备了现代化教育网络水平，在进行现代化教学的过程中，对于各种连接器件的选择和使用，都是要有着一定的规划和估算。根据第3章中的表1中的信息点规划数量表可以知道所需的信息点，借此就可以计算出所需要的各种水晶头等连接器件。4.3水平干线子系统在进行校园网络中的各种缆线的设计过程要根据着建筑物的设计和建筑物作用来进行各种缆线的设计安装过程。其中对于缆线的明装设计：行政楼，机房改造或者需要增删网络布线系统时，一般采取明装布线方式，这样的工程量不会很麻烦，在施工阶段也不会影响到教学的进行，师生都可以进行着教学工作和课程的完成；若是在教学楼，图书馆，教师宿舍楼等信息点比较密集的建筑物中一般也采取隔墙暗埋管线、楼道明装线槽或者桥架（暗管明槽）的方式，这样可以不会使得线缆之间太过复杂，还可以使得线缆之间可以有着完善的规划措施，使得校园中的建筑物的缆线规划有着较好的使用过程。4.4垂直干线子系统垂直干线子系统提供建筑物的干线电缆，是负责连接管理间子系统和设备间子系统的子系统。在进行校园网络的规划中，都是会进行对于各种建筑物之间的干线电缆的选择，来实现着校园网络中的各种配置过程，实现校内建筑物的各种线缆的连接，保证校内网络的连通。同时要对每个建筑物进行干线的需求，对于要满足的干线的接合或是干线长度的预估，都要有着一个的大概了解。4.5管理间子系统在某中学校园网络的规划中，每个区域的建筑物一楼都有一个设备齐全的管理间，管理间内安装着交换机和机柜等设备，维持着校园网络的正常运行和通信，它内部的设备可以维持着校园网络内部的网络连接，也不会导致网络出现问题。管理间设置要按照以下原则：如何该层信息点数量小于400个，水平缆线长度在90m范围之内，就要设置一个管理间，当超出此范围可以设置两个或多个管理间。4.6设备间子系统在对校园网络的规划中，对于设备间的规划可以使用这样的原则来进行设置:每栋建筑物内应该至少设置一个设备间；设备间的需求分析要根据整栋楼层的信息点数量，规模及网络构成等来进行，在里面合理安装好校园网络的设备，使得校园网络规划建设可以有一个好的发展，还可以保证校园网络内的设备的合理安装，以及对各项设备的运行和维护。5设备选型5.1核心层交换机如图13所示，此次校园网络规划中所使用的核心层交换机是锐捷网络RG-S5510-24GT/8SFP-E交换机，它是一款万兆以太网交换机，传输速率可以达到10000Mbps，端口数量有32个，这是可以满足校园网络的用网需求的一款核心层交换机，而且该交换机拥有较好的功能和特性，简单的来说，对于某中学校园网络中的网络需求，这个核心层交换机是可以满足校园网络的需求，因为它的性能基本上可以使得校园网络可以进行一个好的信息传输和内外网之间的连接。表5简要说明了该核心层交换机的功能特性。图13锐捷网络RG-S5510-24GT/8SFP-E交换机表5核心层交换机功能特性功能特性1、VLAN：支持4K个802.1QVLAN，支持基于MAC地址的VLAN。2、QOS：支持端口流量识别，每端口8个优先级队列，支持流量整形和流量限速。3、传输速率：10000Mbps4、安全管理：支持IP、MAC、端口三元素绑定和IPv6、MAC、端口三元素绑定，还限制端口学习MAC地址数量和过滤非法的MAC地址，支持ARP报文限速和广播风暴抑制，多播风暴抑制。5.2汇聚层交换机采用华为S5720-36C-EI-28S-AC交换机，是一款千兆以太网交换机，传输速率可达到1000Mbps，端口数量有28个，支持全双工和半双工传输模式，该交换机可以对校园网络的数据包进行合适的处理，也有着较好的网络管理性能。因为所规划的是基本的高中校园网络，所以不需要太高级的交换机来实现各种的功能，能够完成校园网络中的各区域网络的信息收集及汇聚就可以了。说明了该交换机的部分功能特性。5.3接入层交换机采用华为QuidwayS2326TP-PWR-EI交换机，是一款二层运营级接入层交换机，传输速率可达到100Mbps，端口数量有26个，支持全双工和半双工传输模式，在校园网络中可以处理各种数据，还可以对vlan进行不同的划分，在校园网络中可以满足需求。5.4路由器采用锐捷网络RG-RSR20-14E路由器，该路由器是多类型路由器，传输速率可达到1000Mbps。这次的校园网络规划中，这款类型的路由器就可以满足校园用网的需求，因为它的各项性能都是适用于高中校园网络，可以实现校园网络的各种功能和连接情况。6测试结果6.1HSRP配置测试结果配置完成的热备份（HSRP）协议所展示的结果，在这个配置中，因为使用了5个VLAN来进行区域的划分，所以在Hlf-SW1三层交换机配置中将教学区，图书馆，行政楼三个区域所在的交换机配置成活跃设备，教师宿舍区，学生宿舍区这两个区域配置成备份设备，在Hlf-SW2三层交换机中则相反。6.2网络地址转换（NAT）检测结果在Hlf-R1路由器中配置网络地址转换（NAT）协议，可以实现内部网络到外部网络之间的信息传输和通信情况，而且外部网络可以根据设置来进行对于校园网络的文件查询，而内部网络则可以进行外部网络的通信，简单说明了配置了网络地址转换技术之后的结果。6.3扩展访问控制列表（ACL）测试结果在对于校园网络的规划中，采用扩展访问控制列表协议来禁止外网和教师宿舍区域登入校园网络内部的FTP服务器，其他区域可通过控制端进入FTP服务器不。是校园网络中的FTP登录名和密码，是教学区和教师宿舍区域分别登入FTP服务器的状态。因为已经对教师宿舍区进行了ACL的配置，所以教师宿舍区内部的终端不可以登入校园网络内部的FTP服务器。7结论本文是对于某中学校园网络的规划和设计，在此次的规划中，为校园设计了一个具备现代化教学网络的基本框架，实现了现代化教学网络的运用。对于这次的网络规划，