校园网组网与宽带接入Internet方案的设计

...wd......wd......wd...目录一、实习题目1二、校园网建设目标1三、校园网可行性分析1四、校园网总体需求分析24.1校园网系统可扩展性分析34.2校园网系统可维护性分析34.3校园网设计方案说明34.3.1网络中心方案说明34.3.2多媒体教室方案说明54.3.3办公区方案说明54.3.4宿舍区方案说明6五、硬件配置和管理75.1集线器的配置和管理75.2路由器配置和管理75.3远程访问服务器配置和管理75.4UPS电源的配置7六、网络软件配置86.1网络协议选择86.2TCP/IP软件的配置86.3过程访问客户软件配置86.4其它网络服务配置8七、设计方案总结8八、实习心得和体会9九、参考文献10一、实习题目设计一个校园网的组网及宽带接入Internet的方案。含此题目的可行性分析，需求分析，网络规划，设备选型，系统配置等。二、校园网建设目标开展校园网应有长远的目标，力争利用现有的计算机技术和网络通信技术，把校园建成现代化的校园网，实现与其它校园之间的计算机联网和信息资源共享，建成教育科研信息根基，建成功能齐全的网络管理系统。校园网工程实施后，将有助于学校实现日常管理和办公自动化、计算机辅助教学、教学资源制作的自动化、图书情报检索服务、Internet服务等目标，到达教师备课、学生学习、教育教学管理的现代化，实现信息交流功能、教学服务功能、学生学习功能及学校管理功能。三、校园网可行性分析采用1GB光纤交换网络实现校园所需信息互连，光缆连接、全校主要楼层。全面采用10/100/1000Nbps交换技术，将学校的各种PC机、服务器、终端设备和局域网连接起来，并写Intranet和CERNET相连。构建一个以计算机网络为框架，以网络应用、计算机多媒体辅助教学和教学管理办公自化为平台的校园网。系统的设计要保证技术先进、运行安全可靠，同时具有良好的开放性和可扩展性。校园网的主干网采用千兆位以太网技术，星型拓扑构造。选用S4409MF作为主交换机，服务器组以1000Mbps光纤与主交换机直接相连，主交换机通过光缆和UTP连接各二级交换机。二级交换机以S4226MF和S4227MF为主，子网采用10Mbps的交换以太网和10/100Mbps的交换型快速以太网。当二级交换机端口不够时，采用交换机或集线器〔Hub〕形成下一级子网。内部网络通过路由器、防火墙、对外服务器与Internet建设连接。网内用户IP地址采用私用地址，建设DHCP服务器，提供内部地址池。为每位教师、每间教室配备PIV以上计算机一台，每台计算机均有10M/100M网卡，保证每间办公室每位教师有一个网络接入点，这就为无本地处理能力的终端提供了入网的时机。网络终端比较集中，利于布线。四、校园网总体需求分析〔1〕实现校园内部资源共享学校领导和教师能通过及时、准确地查询教学活动中的信息，掌握当前教学情况。并通过对信息的统计、汇总及分析，为教学、科研管理提供服务，为学校领导方案、组织、管理和决策提供详实的信息资源服务和科学管理手段，能及时制定、修正教学工作方案。〔2〕完备的数据库管理系统和资源库

能够支持大量的图文声像素材、多媒体课件片段，成百个教学光盘，总量达几百兆以上数据文件的收集、管理、存储的提取。检索方便，容错性强。〔3〕以教学资源库为核心的教学自学环境。为学校教师提供制作环境、备课工具、良好的教学演播环境以及教学评估机制。为学生提供自主学习、交互式协作学习、发现探究式学习的良好学习环境和提供自我评价机制。利用现代教育技术，提高学生的素质，改革课堂教学模式。〔4〕现代化管理方法和管理手段加强对学校的财、物的管理，提高办公效率、降低成本消耗，逐步实现办公自动化、网络化。〔5〕实现校园网与互联网的连接建设学校主页、教师主页、学生个人主页、电子邮箱、电子公告牌等信息发布窗口，发布有关教育教学信息，建设起学校、教师、家长、学生之间的信息交流平台，并逐步开展建设成为一个面向全省、全国的教育教学信息网站。〔6〕提供有关教育教学信息网站的连接，增强教学交流能力建设起各学校之间的教学信息资源库的共享，使不同学校的学生可以实现网上听课、辅导、交互协作式学习。以以下图为校园网的整体构造图，如图4-1所示。4-1校园网的整体构造图4.1校园网系统可扩展性分析系统应以网络应以开放性为根基,具有广泛的适应性和可扩大性,尤其作为一个骨干网的核心,下面的一些新的应用将不断增加,系统的容量也将随之扩展,因此方案应具有良好的可扩大性适应系统不断增长的需求〔如从主干网络设备的选型及模块、插槽个数和网络的整体构架多种方面来考虑〕4.2校园网系统可维护性分析整个业务网必须具备良好的可管理性,网管系统应具有监测、故障诊断、故障隔离、过滤设置等功能,以便于系统的管理和维护。同时应尽可能选取集成度高、模块化、可通用的产品,以便于管理和维护。4.3校园网设计方案说明4.3.1网络中心方案说明网络中心是校园网的信息资源中心和通信枢纽中心，其网络体系构造的建构直接关系到网络系统的安全、可靠、高效的运行。网络拓扑构造要严格按照内外网隔离的模式设计。非军事区〔DMZ〕包括交换机、学校WWW服务器、E-Mail服务器、防火墙、路由器、Internet专线连接设施；内网包括用户管理和计费系统、网络教学平台、网络OA系统，核心交换机，远程访问服务器，防火墙和带宽增益服务器等设施。整个网络的设计思路是采用千兆光纤骨干网，10/100M交换到桌面。对于整个网络的Internet接入，采用专线方式能够为内部用户上网提供稳定的通道；采用R3202路由器接入广域网，在R3202和广域网间参加防火墙，有效的保证校园网的安全，抵御黑客的入侵。核心局部采用千兆以太网交换机S4409MF，通过划分Vlan的方式将各个相对独立的区域分割开来，有效降低播送风暴，如果条件允许可以同时采用第三层交换机S4326MF，解决Vlan间的相互通信。对于数据吞吐量非常大的节点，建议采用千兆光纤直接上联到校园骨干网，以消除数据流的瓶颈。在交换机之间连接上可以适当考虑链路聚合技术，实现高效率的数据传输和便捷的管理。网络中心网络设备清单：路由器：R3202；交换机：S4326MF、S4409MF网卡：N1830F、N1820PB网络拓扑图如图4-2所示。4-2网络拓扑图4.3.2多媒体教室方案说明多媒体教室需要在网络平台上实现以下功能：播送教学、语音教学、转播教学、屏幕监视、遥控辅导、师生对讲、分组讨论、电子考试、网络影院等功能，每位学生机需要保证有独立的1．2～1．5Mbps的带宽，采用S4226MF千兆交换机上联至校园骨干网。多媒体教室网络设备清单：交换机：S4226MF、S4124B、S4116B网卡：N1830F、N1820PW网络拓扑图如4-3所示。4-3网络拓扑图4.3.3办公区方案说明办公区是校园网中的一个重要组成局部，是利用计算机网络实现多媒体教学，可以采用S4226MF千兆交换机上联至校园骨干网。

办公区网络设备清单：交换机：S4226MF、S4124B、S4116B网卡：N1830F、N1820PW网络拓扑图如图4-4所示。4-4网络拓扑图4.3.4宿舍区方案说明宿舍区子网的功能主要实现宿舍内部连网，供教师和学生在宿舍内直接浏览网页。S4227MF用于和校园骨干网相连，S4124B、H1616B实现宿舍区内部连网。宿舍区网络设备清单交换机：S4227MF、S4124B集线器：H1616B网卡：N1820PB网络拓扑图如下：4-5网络拓扑图五、硬件配置和管理5.1集线器的配置和管理集线器适于连接局域网络，是连接楼内机器的主要设备。集线器按工作方式可分为共享型、交换型〔一般称为交换机〕和智能型。新型的支持虚拟网的集线器是交换式集线器的一个趋势。它支持不与物理连接相关的逻辑虚拟网，大大简化了网络配置，支持SNMP，管理方便，大都提供基于图形界面的管理工具，根据功能可分为基于端口的交换和基于MAC地址的交换。有的VLAN集线器还具有简单的路由功能，适于组建局域网甚至主干网。5.2路由器配置和管理路由器用在网络层转发数据包。它可以有效地隔离播送风暴并可以进展协议过渡。路由器可以用于主干连接，也可用于校园网络和地区网络中心的广域连接。选择路由器时应注意它支持的网络接口〔如FDDI、UTP、BNC、AUI等〕，以及端口数目和支持的协议类型。此外，某些路由器还提供了很好的协议控制、流量统计、带宽分配等功能。路由器的配置可以从控制口通过终端方式进人。配置路由器前的主要工作是地址的划分。5.3远程访问服务器配置和管理远程访问服务器支持远程用户拨号进入网络。配置过程IP地址时，可以有采用静态或动态配置。静态配置在每一个端口配置一个固定的IP地址，是常用的方法。动态分配指每个端口IO地址在连接时是动态分配的。访问服务器应具有用户身份校验功能。5.4UPS电源的配置校园网络主服务器〔如域名服务器、WWW服务器、电子邮件服务器等〕和其它主干网络连接设备〔如路由器、集电器和访问服务器〕处于边疆运行状态，因此需要后备时间较长的UPS保证供电。选择UPS电源的容量和维持时间，需要根据所有设备用电情况确定，并留有一定的作地。六、网络软件配置6.1网络协议选择校园网络由于需要和Internet连接，因此必须支持TCP/IP协议。假设存在NetWare服务器，那么需使用SPX/IPX协议。过程访问服务器可以选择SLIP或PPP。6.2TCP/IP软件的配置TCP/IP软件配置包括机器名称、IP地址、域名和路由地址的配置。6.3过程访问客户软件配置远程访问客户软件支持PPP和SLIP。远程访问客户软件配置中要涉及到串口和调制解调器的配置，如串口号、调制解调器指令、速率、拨号方式〔一般选择自动拨号〕。根据访问服务器支持SLIP或PPP选择连接方式。6.4其它网络服务配置网络服务包括域名、WWW、电子邮件和匿名FTP等。以电子邮件服务器的配置为例，它一般建设在UNIX系统下，需要适当修改邮件传输代理程序sendmail的配置文件sendmail.cf，包括配置域名、本机名和别名。七、设计方案总结本设计方案本着“实用、好用,满足现在和可预见的未来需求〞的设计原那么，综合校园网的稳定性，可靠性，先进性等等的原那么设计的一款最经济适用的设计方案，本方案具有以下特点：高可靠性:在考虑现有网络的根基上,整个业务网网络构造的拓扑构造尽量采用稳定可靠的构造形式,以保证整个网络的高可靠性。网络设备和整个网络系统必须具备高可靠性特征。主要网络设备必须具有热插拔功能,可带电修复故障而不影响网络系统的总体工作,并支持电信级的网络设备可靠性。先进性：采用先进成熟多层交换网络技术和方法，针对学校共享信息资源集中在网络信息中心的特征，网络核心层采用双主节点、会聚层采用均衡负载、接入层采用高安全接入与灵活计费等策略设计，能支撑各种现在与未来一段时期的校园教学、科研、行政管理的网络应用。可行性：本设计方案能够充分考虑高校网络教育的特点和应用对象的技术、资源、管理等方面的约束。比方静音设计，支持网络用户账号、MAC地址与端口的捆绑实现高效的用户控制能力，支持高密度端口的堆叠模式，支持通信负载均衡、带宽聚合、链路冗余的双星型构造。灵活性：网络核心层、会聚层采用模块化交换机，按照需求灵活配置各种模块，做到既满足需求，由留有余地。整个网络架构采用三层构造，使网络具有较好的伸缩性、可以根据网络建设的不同阶段灵活配置和扩展，具有能不断吸收新技术、新方法的功能。实用性：在接入交换机将用户账号、MAC地址与端口的捆绑实现高