小区网络设计方案

摘要在Internet飞速发展的今天，互联网成为人们迅速获取、公布和传递信息的重要渠道，它在人们政治、经济、生活等各个方面发挥着重要的作用。伴随网络的逐渐普及，校园网络的建设是学校向信息化发展的必然选择，校园网网络系统是一种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，并且能提供多种应用服务，使信息能及时、精确地传送给各个系统。全国各大高校作为现代教育的最重要阵地，发展网络教育责无旁贷。各所学校也纷纷建立了校园网并接入Internet，但在建设和管理过程中，由于技术和资金的原因，存在着投资大，见效慢，缺乏有效管理的弊端，没有充足发挥出网络的作用。本文就是针对这一现象进行对校园网的组建分析和改善校园网弊端。而校园网工程建设中重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重要以校园网络建设过程也许用到的多种技术及实行方案为设计方向，为校园网的建设提供理论根据和实践指导。关键字：校园网；Internet；网络教育；现代化教学目录一、**校园网项目需求规格阐明 31.1项目背景 31.2业务需求分析 31.2.1业务活动描述 31.2.2业务流与业务角色分析 51.2.3业务需求描述 61.3应用需求分析 71.4计算平台需求分析 71.5网络总体需求描述 71.5.1网络地理分析 71.5.2总体性能需求 81.5.3网络管理需求 81.5.4网络安全需求 92**校园网项目流分析 92.1单流分析 92.2组合流分析 102.4流地图 123**校园网项目逻辑网络设计 133.1网络构造设计 133.2局域网技术选择 143.3地址与VLAN设计 143.4路由设计 173.5网络管理设计 184**校园网项目物理网络设计 184.1构造化布线设计图 184.2网络中心机房设计图 214.3物理设计参数规定 215结语 22参照文献 23一、**校园网项目需求规格阐明1.1项目背景校园网必须具有教学、管理和通讯三大功能。教师可以以便地浏览和查询网上资源，进行教学和科研工作；学生可以以便地浏览和查询网上资源实现远程学习；通过网上学习学会信息处理能力。学校的管理人员可以便地对教务、行政事务、学生学籍、财务、资产等进行综合管理，同步可以实现各级管理层之间的信息数据互换，实现网上信息采集和处理的自动化，实现信息和设备资源的共享。1.2业务需求分析1.2.1业务活动描述我们将校园划分为如下五个区域一、办公区域二、教学区域三、试验区域四、图书区域五、宿舍区域1.1办公楼网络拓扑图1.2教学楼网络拓扑图1.3试验区网络拓扑1.4宿舍楼拓扑图1.2.2业务流与业务角色分析在校园网中发生的信息流重要包括三个部分：教学过程信息流和管理过程信息流和Internet信息流。

教学过程数据流大多为多媒体数据，包括高质量的图像、图形、数据、实时话音和视频流传播等。

管理过程信息流包括：教学教务管理信息流和行政办公信息流。

教学教务管理信息流通过在校园网上运行的综合信息管理系统，学校的教学管理和平常的管理实现办公自动化，如学生学籍管理、课程安排、人事管理、财务管理、固定资产管理等，同步可在网上进行信息公布。

行政办公信息流重要是行政办公、公文流转、信息管理、软件共享、文献处理等数据。此类数据对网络规定：

公文自动化流转审批、访问、追踪、共享和文档组织流程化，实现办公资源信息的共享；

支持办公管理过程中的图片、声音、影像、视频会议等多媒体应用；

信息公布、查询、记录、监控、决策分析所需的信息管理数据库访问、处理能力。

Internet信息流重要建立在宽带、构造简化、综合业务应用齐全的IP基础网上或区域教育城域网上，提供教育城域网或广域网资源信息的传递和共享。此类数据流为载有语音、数据和视频信息的IP流。

1.2.3业务需求描述1、管理员：通过校园网络来扩招新生、远程教育，通过办公系统实行办公自动化，资源管理系统，统一管理校园信息，管理校园一切数据、教师档案、学生档案、财务档案、资源信息共享等。2、教师：信息共享（有关学校的多种资料，多种信息，如图书资料，教学资料，某些最新的学校公告等可通过网络进行查询），信息交流（可通过连接Internet实现与外部资讯的交流和沟通，从而获取当今世界的最新信息），通过计算机网络实现多媒体教学（如电子幻灯片、多媒体交互教学、电子白板等），办公自动化（通过运用先进的计算机技术实现办公自动化），午间休息娱乐（听音乐、打游戏等）。3、教学功能：学生可以在自己的屏幕上看到教师的屏幕信息内容，教师的所有操作都将同步显示在投影上，完毕常规教学的演示功能，是学生可以清晰地看到教师所讲授的教学内容及课件，给学生提供了良好的学习环境。4、管理功能：对学校的教师、学生等信息进行管理，从而真正实现针对人而不是针对机器的个别化教学；对学校内的年级、班级信息进行管理；对学校已经有的辅助教学课件和自制的课件进行管理、归类，以便教师的使用；对学校的教学状况进行统筹安排，以便管理；对学校各年级所设课程进行管理，以便安装有关软件。5、辅助功能：为教师提供一种良好的讲课平台，使教师在讲课过程中愈加以便，愈加顺利。同步有助于学生学习。1.3应用需求分析校园网络作为一种在大学应用的局域网，有其特定含义和应用范围，概括起来有四个方面的经典应用：校园网是为学生学习活动服务的，是一种学习工具。校园网不仅是学生与他人之间的交流工具，同步也是学习资源（教学资源库）的提供者，有助于学生进行探索式学习和协作学习。

校园网是为教师的教学、科研活动和培训服务的，如提供教学资源、辅助教师备课，参与课堂教学活动和支持教师再学习活动等。

校园网是为学校教育教学管理服务的，如辅助学校的教学教务管理、学生学籍管理、人事档案管理、财产管理等。

校园网是沟通学校与外界的窗口，运用校园网既可以从校外获取多种教育信息，也可以向外公布多种教育信息。

综上所述，校园网的应用需求仍然可以概括为对教学过程、管理信息化、信息交流和资源共享的需求。1.4计算平台需求分析学校有几栋建筑需纳入局域网，其中原有计算机教室将并入整个校园网络。根据校方规定，总的信息点将到达3000个左右。信息节点的分布比较分散。将波及到图书馆、试验楼、教学楼、宿舍楼、食堂等。主控室可设在教学楼的一层，图书馆、试验楼和教学楼为信息点密集区。中心机房到汇聚层节点采用4兆光纤（多模）连接，汇聚层到接入层采用百兆的五类线（或者超五类）连接。一般考虑，提议数据信息点的接入用互换10/100Mbps自适应以太网端口接入，以便能较经济的提供较高的带宽。整个方案设计的目的是建设一种集数据传播和备份、多媒体应用、语音传播、OA应用和Internet访问等于一体的高可靠、高性能的宽带多媒体校园网。1.5网络总体需求描述1.5.1网络地理分析服务器应位于整个网络的中心。1.5.2总体性能需求开放性：采用开放性的网络体系，以以便网络的升级、扩展和互联；同步在选择服务器、网络产品时，强调产品支持的网络协议的国际原则化；可扩充性：从主干网络设备的选型及其模块、插槽个数、管理软件和网络整体构造，以及技术的开放性和对有关协议的支持等方面，来保证网络系统的可扩充性；可管理性：运用图形化的管理界面和简洁的操作方式，合理地网络规划方略，提供强大的网络管理功能；使平常的维护和操作变得直观，便捷和高效；安全性：内部网络之间、内部网络与外部公共网之间的互联，运用VLAN/ELAN、防火墙等对访问进行控制，保证网络的安全；投资保护：选用性能价格比高的网络设备和服务器；采用的网络架构和设备充足考虑到易升级换代，并且在升级时可以最大程度地保护原有的硬件设备和软件投资；易用性：应用软件系统必须强调易用性，顾客界友好，带有协助和查询功能，顾客可以通过Web查询。1.5.3网络管理需求每天至少早中晚各一次使用网络管理软件对全网互换路由设备进行监控，定期掌握设备运行状态，并在设备出现故障后及时维护，同步每天必须完毕网络运行记录；互换路由设备的配置每改动一次就必须备份其config文献，并在文献名中加上时间以示区别；同样的每个服务器设备的配置文献与配置环节也必须在服务器稳定运行后进行备份；每天至少早晚各一次查看各服务器的工作状态，发现问题后应及时处理，同步每天必须完毕设备运行记录，详细的检查措施如下：DNS服务器的域名解析与否正常；Web服务器的各页面与否正常，多种数据与否对的；邮件系统与否能正常收发邮件，邮件网关与否正常；DHCP服务器与否能正常动态分派地址；计费服务器与否正常记录和刷新数据；BBS及FTP服务器与否正常工作；网管服务器与否能正常监控网络状态；日志及数据备份工作必须定期进行，必须备份的有IDS、防火墙、网管服务器的日志以及计费服务器和数据库服务器上的数据等。重要采用光盘、磁带、当地硬盘等方式存储，日志保留时间为60天。假如某应用或基础服务器配置有备份服务器，应在更改了服务器配置的状况下同步修改备份服务器的配置。口令文献一式两份，其中一份为正式使用，此外一份由物品保管员保留。口令文献不得向网络中心以外的任何人员公开，尽量防止在办公室使用口令文献（尤其是办公室有外人在场的状况下）。严禁保留口令文献的电子文档，假如在办公用机上用脚本的方式登录设备时，应注意脚本文献的保密。外出维护的工作人员在每次维护结束后必须填写维护工作单，并交由物品保管员保留。每周设置一种值班人员，值班人员必须每天搜集各网管人员的记录状况并形成校园网值班登记表（电子文档和纸制文档）。同步值班人员还要记录机房电源设备、UPS设备等运行状况。维护人员必须每周一次检查各分中心设备状态，并形成分中心设备运行状况登记表1.5.4网络安全需求系统软件和硬件的安全需求，在操作系统方面，尽量采用安全性较高的网络操作系统，并进行必要的安全配置，关闭某些不常用却又存在安全隐患的系统服务功能和端口。网络操作系统，服务器软件等也许存在某些安全漏洞，应当对系统进行补丁程序升级，加固系统的安全性。采用多种杀毒软件。2**校园网项目流分析2.1单流分析单一Web查询应用流单一Web应用流单一媒体应用流网管应用流2.2组合流分析Web查询组合流使用Web的顾客不超过200人，满足最高查询负荷，保障流组合Web查询组合流参数：下行带宽1M*200=200M，延迟10ms上行带宽300K*200=60M，延迟10msWeb应用组合流顾客不超过200人，平均使用率40%，竭力流组合Web应用组合流参数：下行带宽2M*200*20%=80M，延迟10ms上行带宽1M*200*20%=40M，延迟10ms媒体应用组合流顾客不超过200人，平均使用率10%，竭力流组合媒体应用组合流参数：下行带宽3M*200*10%=60M，延迟10ms上行带宽1M*200*10%=20M，延迟10ms网管应用组合流智能网络设备数量估计为80台，上行使用为单一行为，保障流组合网管应用组合流参数：下行带宽300K*80=24M，延迟10ms上行带宽500K，延迟10ms2.3流优先化2.4流地图3**校园网项目逻辑网络设计3.1网络构造设计服务器服务器路由器路由器服务器服务器路由器路由器E1转换器E1转换器互换机E1转换器E1转换器互换机电信运行商PCPC电信运行商PCPCPCPCPCPC100Mb/s光纤G.370接口2Mb/s线，V3.3.1连接到校总部示意图3.2局域网技术选择在校园网网络的建设中，主干网选择何种网络技术对网络建设的成功与否起着决定性的作用。选择校园网网络需求特点的主流网络技术，不仅能保证网络的高性能，还能保证网络的先进性和扩展性，可以在未来向更新技术平滑过渡，保护顾客的投资。根据对校园网网络需求的分析并结合目前高速主干网络技术的特点，提议采用迅速以太网技术做为校园网的主干网络。3.3地址与VLAN设计IP地址分派方略项目IP地址范围备注IP地址类型选择内部使用Internet保留IP，Ｂ类子网，172.16.x..y/24网关地址53/24网络设备IP～0DNS地址见设备IP地址表网络中心服务器IP1～0内部工作站IP172.16.x.100～172.16.x..200网管备用IP0～0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中心互换机Cisco2948G-L3网管IPIP:54/24GW:53教学楼1Cisco2950网管IPIP:51/24GW: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:54V/主机名VOD服务IP:/24GW:54DNS服务IP:/24GW:54M/主机名WebMail服务IP:/24GW:54S/主机名SMTP服务IP:/24GW:54P/主机名POP3服务IP:/24GW:54./主机名HTTP服务IP:/24GW:54/主机名FTP服务IP:/24GW:54VLAN划分端口VLANID阐明Cisco2948G-L3（网管中心，关键互换机，网管IP：54/24）1～82、3、4、5、6、7、8、9连接到综合楼学生机主互换机上行端口91、10连接到办公室互换机上行端口101、11连接到教学楼1图书馆互换机111、12连接到教学楼2的教师办公室互换机121、13连接到教学楼3的教师办公室互换机13181、14、15、16、17、18、19连接到宿舍楼的第四层的互换机19--201～19连接到此外一台三层互换机的以太网通道48连接到路由器上的接口端口VLANID阐明Cisco2950（学生机房，网管IP：52/24）1～31、２、３、４、５连接到网管中心下行端口4～829～14315～19420～245端口VLANID阐明Cisco2950（教学楼，网管IP：51/24）１～3１、7连接到网管中心下行端口4～24７端口VLANID阐明Cisco2950（综合楼办公室，网管IP：50/24）１～31、６连接到网管中心下行端口４～24６Cisco2950（试验楼，网管IP：49/24）1~31、8连接到网管中心下行端口3~248Cisco2950（宿舍楼，网管IP：48）1~31、9连接到网管中心下行端口4~6107~91110~121213~151316~181419~2015VLAN功能描述VlanID网段IP网关IP描述１/2454/24综合楼中心机房：网管２/2454/24综合楼学生机房互换机：电脑室1３/2454/24综合楼学生机房互换机：电脑室2４/2454/24综合楼学生机房互换机：电脑室3５/2454/24综合楼学生机房互换机：电脑室46/2454/24综合楼学生机房互换机：电脑室57/2454/24综合楼学生机房互换机：电脑室68/2454/24综合楼学生机房互换机：电脑室79/2454/24综合楼学生机房互换机：电脑室810/2454/24综合楼办公室11/2454/24教学楼112/2454/24教学楼213/2454/24教学楼314~19172.16.14~19.0/2454~54/24宿舍楼3.4路由设计为了节省地址，我们在内部使用保留的私有地址段中的地址，不过使用私有地址不能访问Internet,因此必须向ISP服务提供商申请公开地址配置校园网的边缘路由设备上的出口，并应用NAT进行地址转换。NAT是网络地址翻译技术，在路由器上起用NAT之后，可以在部私有地址和外部公网地址之间做转换。例如我们可以把网络内部使用的IP翻译成外部公网的IP。配置基于方略的路由选择时，可使用路由映射表来指定基于IP地址，应用程序，协议或者分组长度的条件。基于方略的路由选择命令对选中的路由实现方略。基于方略的路由和静态路由有诸多共同之处。然而，静态路由根据目的网络地址来转换分组，而方略路由根据源地址来转发分组。在路由选择表中使用访问列表时，可根据诸如目的地址，分组长度，IP协议字段，优先级或端口号来转发数据流。这样可以指定范围更广泛，更细致的条件，并根据这些条件来决定下一跳路由器。NAT实现IP地址映射，将校园网内部的服务器IP地址映射外网中。外网访问只能访问公网IP地址，不能访问局域网内部的。因此，通过NAT映射的措施，外网访问校园网内部的WEB服务器时，实质是访问的校园网外部的IP地址，这样，也能通过外网访问也能实现对校园网的内部WEB服务器的访问。访问列表为我们提供了一种对网络访问进行有效管理的措施，通过访问列表，我们可以设置容许或拒绝数据包通过路由器，或者容许或者拒绝详细的某些端口进行访问和使用，假如满足条件则执行对应的操作，放行这个包或者放弃这个包。我们通过这些设置来满足实际网络的灵活需求，从而到达设置网络安全方略，防止网络中的敏感设备受到非授权访问的状况。3.5网络管理设计校园网必须是一种可管理、客营运、高可靠、开放式的网络。针对实际状况，网络管理设计重要处理故障查找、配置与重配置和网络间使问题，而处理这些问题一般都借助网络管理软件。因此，在进行网络设备选型的时候选用同一厂商的网络设备，运用厂商提供的网管软件进行有效、及时的管理。若有必要，同步购置同一厂商生产的网络故障诊断、查找设备。4**校园网项目物理网络设计4.1构造化布线设计图构造化布线划成6个部分：工作区子系统、水平子系统、垂直子系统、设备间子系统、建筑群子系统。楼层配线架楼层配线架楼层配线架楼层配线架设备间主配线架楼层配线架楼层配线架楼层配线架楼层配线架建筑内星型拓扑构造主干线路的物理设计垂直干线子系统设计构造图综合楼学生机房（四楼）教学楼2综合楼网络中心三楼综合楼办公室教学楼1宿舍楼群教学楼3校园网构造化综合布线的布线设计图4.2网络中心机房设计图4.3物理设计参数规定大楼楼栋数楼层信息点信息点合计综合楼11.办公室20366个2.办公室123.中心机房104.试验室（4个机房）1605.试验室（4个机房）1606.多媒体教室4教学楼111.图书馆1030个2.图书馆63.活动室24.器材室25.教室46.教室4教学楼211.电信试验室426个2.办公室103.办公室64.教室25.多媒体教室46.教室2教学楼311.机械试验室222个2.办公室103.办公室64.多媒体教室25.教室26.教室2宿舍61.小卖部4141个2.寝室283.寝室284.寝室285.寝室286.寝室255结语本文对学院的校园网建设给出了总体的设计方案，从而深入完善学院的校园网,使其愈加优秀，使网络更完善的应用于教学与科学研究。本文也从多种角度对校园网的硬、软件设施进行考虑，尤其是以学院的实际应用为导向、以经济性为原则、以未来的发展为导向、切合实际的对建设中的详细应用与布局进行了详细的分系设计。在软件方面，尽量采用主流操作系统，选择稳定性比较高的Windows操作系统，以求到达资源的全放位，合理的应用；