中南大学网络工程课程设计报告

中南大学网络工程课程设计报告学生姓名代巍指导教师黄家林学院信息科学与工程学院专业班级信安1201班学号0909121615完成时间2015年1月2日

目录REF_Ref408149963\r\h1REF_Ref408149963\h设计要求REF_Ref408150070\w\h2REF_Ref408150070\h网络架构结构设计·······················设计总结····························PAGEREF_Ref408150195\h22参考文献····························23

设计要求要在某校区的5栋建筑物中建立网络环境，其中办公楼与图书馆之间的距离为350米，图书馆与计算机机房之间的距离为600米，两栋学生宿舍离办公楼的距离为800米。网络中心的机房设在图书馆，办公楼设60个信息点（校办7个，人事部门9个，财务部门20个，另外6个部门各4个），图书馆200个信息点，计算机机房400个信息点，建成后的网络要接入互联网。（1）画出网络的平面拓扑图、所用的网络设备和网络安全设备；（2）合理地划分网络（各部门单独组网，每个信息点分配一个IP地址）和分配IP地址并写出每个网络的网络号和广播地址及网络掩码（均须用十进制表示）；（3）对所选用的网络技术、传输线路及介质、网络设备及网络安全设备进行说明及选用的理由；（4）试说明当这个网络的规模扩大10倍或更多时，在网络性能和网络安全方面会出现什么问题？应该怎么解决？

网络架构结构设计2.1网络拓扑设计整体设计分为三层，分别是核心层，汇聚层，接入层，每层都用交换机设备进行连接。最终完成从网络中心到各个计算机终端的网络连接。局域网采用星型网络拓朴结构，星型拓朴结构为现在较为流行的一种网络结构，它是以一台核心交换机为主而构成的网络，其它交换机仅与该核心交换机之间有直接的物理链路，核心交换机VLAN隔离的方法为接入交换机服务，所有的数据必须经过核心交换机。由于所有节点的往外传输都必须经过核心交换机来处理，因此，对核心交换机的要求比较高。

优点是网络结构简单，易于维护，便于管理（集中式）；每台入网机均需物理线路与处理机互连，线路利用率低；处理机负载重（需处理所有的服务），因为任何两台入网机之间交换信息，都必须通过核心交换机；入网主机故障不影响整个网络的正常工作。对该网络支持的设备生产厂商有较好的技术支持。局域网内的所有工作节点通过，光纤，双绞线与交换机相连形成一个星型网络。局域网设备选用1个核心交换机，5个汇聚层交换机，以及ATM路由器和防火墙。由于各个建筑之间的距离较远，选用光纤连接对交换机节点进行连接。2.2现状分析对网络各建筑的分析情况如图所示如图所示整个网络分为学生公寓楼，行政办公楼，图书馆，计算机楼。其中学生宿舍区（学生宿舍1，学生宿舍2），行政办公区（校办、人事处、财务处、其他处），图书馆（学生阅览室、电子阅览室、网络中心、借书室），计算机教学区（计算机机房）2.3地址划分2.3.1信息点分析表2-1子网的划分表建筑功能分布信息点信息点合计距核心网络的距离学生宿舍1栋200040001150m2栋2000计算机楼机房400400600m办公楼校办760350m人事处9财务处20其他24图书馆2002000m合计46602150m2.3.2子网需求划分在全网可采用IP+MAC绑定方式，全网分布式采用ACL，并按照部门划分VLAN，划分相应的权限，保证学生机房用机对教学办公网没有访问权限，只能访问校内服务器及外网；IP分配：在办公区采用静态IP划分，在学生区及移动性较大的办公区可补充性采用DHCP动态获得IP地址为了提高IP地址的使用效率，引入了子网的概念。将一个网络划分为子网：采用借位的方式，从主机位最高位开始借位变为新的子网位，所剩余的部分则仍为主机位。这使得IP地址的结构分为三级地址结构：网络位、子网位和主机位。这种层次结构便于IP地址分配和管理。它的使用关键在于选择合适的层次结构--如何既能适应各种现实的物理网络规模，又能充分地利用IP地址空间。子网的划分主要是根据子网掩码来区分的，掩码的作用就是用来告诉电脑把“大网”划分为多少个“小网”，以及每个子网中的主机数目。如表2-2所示，子网的划分。表2-2子网的划分表序号子网名称包含的信息点1学生宿舍子网学生宿舍区所有的计算机2计算机楼子网计算机机房所有的计算机3办公楼子网办公区所有的计算机4图书馆子网图书馆区所有的计算机5服务器群子网该区所有的计算机6无线网络子网该区所有的计算机2.3.3学校VLAN需求划分在校园网络的整个网络规划当中，VLAN的划分是非常重要的部分，很好的利用VLAN技术的功能，能起到事半功倍的效果，对整个网络的性能也是事关重要的。主要突出为以下几点：VLAN划分，可以避免广播风暴，在接入网络中尤为突出，在多媒体、视频点播等很容易引起广播信息；划分之后，VLAN是广播只在子网中进行，不会做无意义的广播，消除了广播风暴产生的条件。VLAN划分，可以增加网络的安全性，在不同的VLAN之间不能随意通讯，只限与本子网间通讯，不会对其他的子网产生干扰。要进行访问，需要通过三层交换，这样信息流就得到相当好的控制。网络管理系统采用完全独立的IP子网和VLAN，实现更加安全的对所有网络设备进行管理。建立VLAN和IP子网的对应关系。提高管理效率，实现虚拟的工作组，减少站点的移动和改变的开销。VLAN间的子网访问，可以在三层交换机上实现，子网间的通讯也可以在汇聚设备上实现，分流核心交换机的三层交换，优化了组网。根据以往网络管理经验和骨干网络网络改造的实际情况，方案建议在核心网络VLAN划分规划以“灵活划分、方便管理”为基本原则，以不同的使用群体为VLAN范围划分。这样划分VLAN的好处有：1、方便管理。为了更好的进行VLAN规划的实施，因此在网络实施前期，要对网络中不同区域的VLAN设置进行详细的规划，细化到接入层网络，这样在这样大型的校园网络中如果以用户群体来划分VLAN的话，避免由于前期配置设备时复杂烦琐，而且由于相同的用户群体可能在不同的物理位置，导致造成整个校园网络中VLAN划分复杂，减轻管理和后期维护。所以方案建议网络划分VLAN方式前进行详尽规划，这样既可以减少广播域，又达到划分VLAN，方便管理的效果，对于后期网络维护和升级具有十分现实的意义。2、易于实施。按群体划分VLAN在工程实施中就十分的方便，不会造成VLAN划分复杂失误而使得网络出现不通的现象，便于工程快速实施和网络中心整体规划。3、VLAN间路由采用三层交换设备进行VLAN路由。以便不同VLAN间进行访问，对于学校重要网络资源，需要进行权限访问的时候，建议采用专家级ACL（可同时基于VLAN号、以太网类型、MAC地址、IP地址、TCP/UDP端口号、时间灵活组合限定的硬件ACL）来进行访问权限设定，保障重要资料不被非法访问。物理/链路层配置遵循下面的原则：1.网络设备互连的物理端口都应该绑定端口的速率和全双工模式；2.建议所有的Vlan都不要穿透核心层，所有的Vlan都将在汇聚层交换机上终结；3.本实施方案建议不要启用STP生成树协议，由于所有的Vlan都已在汇聚层交换机终结，在二层上并没有环路存在，故无必要启用；如果开启基于每个Vlan的生成树协议，广播报文将会很多，影响核心交换机性能和网络收敛时间；4.所有核心层和汇聚层交换机之间的互连端口均设置为Trunk模式，但目前只容许互连Vlan通过，以应付将来有Vlan穿越核心层这种情况；5.汇聚层交换机和接入交换机之间的互连端口设置为Trunk模式表2-3vlan的划分及IP的分配表序号子网名称网段IP网关IP子网掩码备注1学生宿舍子网172．16．0．0/16172．16．2．1Vlan22计算机楼子网172．17．0．0/16172．17．3．1Vlan33办公楼子网192．168．4．0/24192．168．4．1Vlan44图书馆子网192．168．7．0/24192．168．7．1Vlan75服务器群子网172．18．0．0/16172．18．6．1Vlan66无线网络子网192．168．5．0/24192．168．5．1Vlan5另外，IP地址分为公网地址和私网地址两类，公有地址（Publicaddress）由InterNIC（InternetNetworkInformationCenter因特网信息中心）负责。这些IP地址分配给注册并向InterNIC提出申请的组织机构。通过它直接访问因特网。ISP分配给学校的全局IP地址地址段为:--00/24.,私有地址（Privateaddress）属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。以下列出留用的内部私有地址A类--55B类--55C类--55

网络结构设计3.1选用的网络技术3.1.1VLAN虚拟局域网技术VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）称为虚拟局域网，是指在逻辑上将物理的LAN分成不同小的逻辑子网，每一个逻辑子网就是一个单独的播域。简单地说，就是将一个大的物理的局域网（LAN）在交换机上通过软件划分成若干个小的虚拟的局域网（VLAN）。因为交换机通信的原理就是要通过“广播”来发现通往的目的MAC地址，以便在交换机内部的MAC数据库建立MAC地址表，而广播不能跨越不同网段。VLAN技术的出现，使得管理员根据实际应用需求，把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着相同的属性。由于它是从逻辑上划分，而不是从物理上划分，所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中，即这些工作站可以在不同物理LAN网段。由VLAN的特点可知，一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。VLAN除了能将网络划分为多个广播域，从而有效地控制广播风暴的发生，以及使网络的拓扑结构变得非常灵活的优点外，还可以用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问。通过划分VLAN子网，能划小了广播域，避免了数据碰撞在大的物理LAN内产生严重后果的可能，也避免了广播风暴的产生。提高交换网络的交换效率，保证网络稳定。提高网络安全性，通过划分VLAN，LAN被划分不同子网段，因此不能直接通信。必要的通信必须经过路由来实现，因此可在路由器（或三层交换机）上配置访问列表来进行跨子网段的授权访问，从而提高校园内部网络访问的安全性。方便网络管理：采用VLAN技术来划分校园网络，一个VLAN可以根据不同的院系、办公室或者服务器组将不同地理位置的工作站划分为一个逻辑网段。在不改动网络物理连接的情况下可以任意地将工作站在子网之间移动，VLAN提供了网段和机构的弹性组合机制。VLAN技术很好的解决了网络管理的问题，能实现网络监督与管理的自动化，从而更有效的进行网络监控。如表2-3所示，该学校校园网络Vlan的划分及IP的分配。3.1.2千兆位以太网技术（Gigabit

Ethernet）

千兆位以太网技术以简单的以太网技术为基础，为网络主干提供1Gbps的带宽。千兆位以太网技术以自然的方法来升级现有的以太网络、工作站、管理工具和管理人员的技能。千兆位以太网与其他速度相当的高速网络技术相比，价格低，同时比较简单，例如保留以太网的帧格式、管理工具和对网络概念上的认识。

千兆以太网是相当成功的10Mbps以太网和100Mbps快速以太网连接标准的扩展。现在千兆位以太网成熟的标准为IEEE

802.3z.千兆位以太网能够提供更高的带宽，并且成为有强大伸缩性的以太网家族的第三个成员。利用交换机或路由器可以与现有低速的以太网用户和设备连接起来，因为千兆位以太网的帧格式和帧尺寸大小等都与所有以太网技术相同，不需要对网络做任何改变。这种升级方法使得千兆位以太网相对于其他高速网络技术而言，在经济和管理性能方面都是较好的选择。

千兆以太网技术的优点：

技术简单，例如保留以太网的帧格式、管理工具和对网络概念上的认识.便于升级，从现有的传统以太网和快速以太网可以平滑地过渡到千兆以太网，并不需要掌握新的配置、管理与排除故障技术；网络投资可以得到保护，无需对用户进行再培训，也无需为额外的网络协议进行投资；千兆以太网有良好的互操作性，并具有向后兼容性;端口价格相对较低；可以提供10倍于快速以太网的传输速度。

综上所述，在选择网络技术时应该考虑如下：长远来看如何保护现有投资。保护现有投资的有效途径就是在将来网络技术升级时还能使用现有的网络技术和产品。如同计算机的发展速度一样，网络技术的发展也是非常迅速的。如果在现有技术不能合理保证在将来网络升级后还能够使用，那么将会带来极大的资金浪费。从目前的趋势来看，采用千兆以太网技术是最适宜的3.1.3ATM——异步传输模式ATM(AsynchronousTransferMode）顾名思义就是异步传输模式，就是国际电信联盟ITU-T制定的标准，实际上在80年代中期，人们就已经开始进行快速分组交换的实验，建立了多种命名不相同的模型，欧洲重在图象通信把相应的技术称为异步时分复用（ATD）美国重在高速数据通信把相应的技术称为快速分组交换（FPS），国际电联经过协调研究，于1988年正式命名为AsynchronousTransferMode(ATM)技术，推荐其为宽带综合业务数据网B-ISDN的信息传输模式。ATM技术具有如下特点：1．实现网络传输有连接服务，实现服务质量保证（QoS）。2．交换吞吐量大、带宽利用率高。3．具有灵活的组网拓扑结构和负载平衡能力，伸缩性、可靠性极高。4．ATM是现今唯一可同时应用于局域网、广域网两种网络应用领域的网络技术，它将局域网与广域网技术统一。它的速率可达千兆位，即1000Mbps。使用ATM异步传输模式，能够将满足校园网设计中的各交换机之间的连接服务，有较大的吞吐量，能够保证带宽。将局域网中的传输速率达到1000Mbps。3.1.4网络QoS设计为确保用户各种关键业务的正常开展，必须采取全面而系统的QoS设计(提供端到端QoS服务)，以保证重要的数据流在网络发生拥塞时获得有保证的吞吐量和最低的延时；为了保证端到端用户的服务质量，因此要求端到端数据流经的所有网络设备都支持实施的QoS策略，核心设备是多个服务器接入的设备，并且担负着全网数据的交换，QoS的能力影响着全网的服务质量保障能力。使用的交换机支持丰富的QoS功能，能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时又充分利用现有的带宽以保证网络的高效运行。例如，将下载一个大型文件的任务设置到交换机一个端口，而在该交换机的另外一个端口进行语音通信，为减少语音通信时延，保证通话质量，可在整个网络中对各种业务进行分类和优先级划分。在校园网络中，由于信息资源集中于网络中心，为保证全网的QoS，要求资源中心核心交换机、汇聚交换机和接入交换机均支持第三层的QoS标注方案，而二层的802.1P标记对于这样的网络并没有实际意义，因为802.1P的标记不能在交换机之间传递，只能在本机上有用。多业务交换机支持基于基于DiffServ标准为核心的QoS保障系统，支持IPTOS、SP、WRR等完整的QoS策略，实现基于全网系统多业务的QoS逻辑，另外提供灵活的端口队列管理机制，端口多级拥塞设置;具备MAC流、IP流、应用流、时间流等多层流分类和流控制能力，实现带宽控制、转发优先级等多种流策略，支持网络根据不同的应用、以及不同应用所需要的服务质量特性，提供服务。通过从核心到接入设备全程对QoS的良好支持，全部硬件提供二到四层数据流交换，实现应用感知的功能，给予多媒体办公应用提供透明的QoS保障，确保真正的端到端的QoS的实现。3.1.5NAT网络地址转换网络地址转换(NAT,NetworkAddressTranslation)被广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。原因很简单，NAT不仅完美地解决了lP地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机。虽然NAT可以借助于某些代理服务器来实现，但考虑到运算成本和网络性能，很多时候都是在路由器上来实现的。随着接入Internet的计算机数量的不断猛增，IP地址资源也就愈加显得捉襟见肘。事实上，除了中国教育和科研计算机网(CERNET)外，一般用户几乎申请不到整段的C类IP地址。在其他ISP那里，即使是拥有几百台计算机的大型局域网用户，当他们申请IP地址时，所分配的地址也不过只有几个或十几个IP地址。显然，这样少的IP地址根本无法满足网络用户的需求，于是也就产生了NAT技术。NAT的实现方式有三种，即静态转换StaticNat、动态转换DynamicNat和端口多路复用OverLoad。静态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是一对一的，是一成不变的，某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。借助于静态转换，可以实现外部网络对内部网络中某些特定设备(如服务器)的访问。动态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公用IP地址时，IP地址对是不确定的，而是随机的，所有被授权访问上Internet的私有IP地址可随机转换为任何指定的合法IP地址。也就是说，只要指定哪些内部地址可以进行转换，以及用哪些合法地址作为外部地址时，就可以进行动态转换。动态转换可以使用多个合法外部地址集。当ISP提供的合法IP地址略少于网络内部的计算机数量时。可以采用动态转换的方式。端口多路复用(PortaddressTranslation,PAT)是指改变外出数据包的源端口并进行端口转换，即端口地址转换(PAT，PortAddressTranslation).采用端口多路复用方式。内部网络的所有主机均可共享一个合法外部IP地址实现对Internet的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。同时，又可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自internet的攻击。因此，目前网络中应用最多的就是端口多路复用方式。3.1.6ACL访问控制访问控制列表（AccessControlList，ACL）是路由器和交换机接口的指令列表，用来控制端口进出的数据包。ACL适用于所有的被路由协议，如IP、IPX、AppleTalk等。这张表中包含了匹配关系、条件和查询语句，表只是一个框架结构，其目的是为了对某种访问进行控制。信息点间通信，内外网络的通信都是企业网络中必不可少的业务需求，但是为了保证内网的安全性，需要通过安全策略来保障非授权用户只能访问特定的网络资源，从而达到对访问进行控制的目的。简而言之，ACL可以过滤网络中的流量，控制访问的一种网络技术手段。ACL技术用在了核心交换机的SW0上面，不允许学生公寓区访问行政区，其它的都可以。对信息的权限的控制，阻止了非授权用户进行的信息的浏览，修改甚至破坏。适当地控制对Web和FTP内容的访问是安全运行Web服务器的关键。使用Windows和IIS中的安全功能，您可以有效地控制用户访问您Web和FTP内容的方式。可以控制多级访问，从整个网站和FTP站点到单独的文件。每个帐户均被授予用户特权和权限。用户特权是指在计算机或网络上执行特定操作的权力。权限是与对象（如文件或文件夹）关联的规则，用于控制哪些帐户可以获得对象的访问权限。3.2传输线路及介质3.2.1线路选择建筑系统间的布线主要的就是对各主要建筑屋之间的连接，考虑的问题有多个方面：带宽的需求，外部自然地形的匹配，外部环境的等。我们通过上面的需求分析，同时结合下面的对其他因数的比较，得出建筑物之间最好用1000MB/S的光纤进行连接。根据各网络内各建筑的方位，可以得出布线线路。由图书馆网络中心核心交换机分别连接到计算机楼，办公楼的汇聚交换机，学生宿舍的交换机线路由办公楼交换机引出。3.2.2传输介质选择由上表列出了千兆以太网现在支持的距离标准。我们可以选择单模光纤。我们使用了波长为1300um的单模光纤，因为办公楼与学生公寓的距离800m，以及图书馆至计算机楼的传输距离600m都超过了多模光纤的传输能力，同时单模光纤的传输距离在3000m以内对信号衰减不会很明显。单模信号的距离损失比多模的小，根据差分模式延迟的原理分析，单模光纤的光源为激光源，是沿纤芯阶跃式传播，由于多模光纤中玻璃介质的缺陷，使得光束在来回折射的过程中造成能量的距大衰减。这经分析我们选用1000BASE-LX波长为1300nm带宽为160~200MHZ的单模光纤。3.3网络设备及网络安全设备选择3.3.1交换机的选择1.核心层交换机由于校园网络规模较大，需提供多媒体办公、图书资料检索、远程互联、教育网资源共享等吞吐量较大的网络应用，为便于管理，选用的交换机作为网络组建交换设备。选用1台RG-S6800E交换机作为核心交换机实现1000M做主干100M到桌面的需求。RG-S6800E是锐捷网络推出的基于NP+ASIC构架的新一代多业务万兆核心路由交换机，RG-S6800E在保障高性能大容量的基础上提供强大的安全防护能力，并且拥有业务按需叠加扩展能力，达到业务和性能并重的设计需求。目前提供10竖插槽设计和6横插槽设计两种主机：RG-S6810E和RG-S6806E。RG-S6800E系列多业务万兆核心路由交换机提供2.4T/1.2T背板带宽，并支持将来扩展到4.8T/2.4T的能力，高达857Mpps/428Mpps的二/三层包转发速率可为用户提供高速无阻塞的数据交换，强大的交换路由功能、安全智能技术可同锐捷各系列交换机配合，为用户提供完整的端到端解决方案，是大型网络核心骨干和大流量节点交换机的理想选择。RG-S6800E交换机通过先进的第三代高性能引擎可硬件支持策略路由、IPV6等协议，并可扩展支持MPLS、loadbalancing、NAT、VPN、Firewall、IDS、webcacheredirect等丰富的业务功能，满足客户环境灵活而复杂的不同应用需求。2.汇聚层交换机汇聚层交换机也应该采用具有路由功能的多层交换机，以达到网络隔离和分段的目的。为满足办公，计算机机房，学生宿舍等的需求。选用5台RG-S5760系列

交换机作为汇聚层交换机RG-S5760系列是锐捷网络推出的融合了高性能、高安全的全千兆智能机架式多层交换机，十分适合在企业网的接入层或者汇聚层使用。同时支持IPv4/IPv6双栈，为IPv4网络的建设、IPv4向IPv6网络过渡、以及IPv6网络的建设和通信提供了最直接和最方便灵活的技术实现和方案保障。

全千兆的端口形态，机身自带4个复用的SFP千兆光纤接口，不仅满足网络的弹性扩展，和高带宽传输需要，也满足网络建设中不同传输介质的连接需要。特别适合高带宽、高性能和灵活扩展的大型网络汇聚层、中型网络核心层、以及数据中心服务器群的接入使用。

硬件支持IPv4/IPv6双协议栈多层线速交换和功能特性，为IPv6网络之间的通信提供了丰富的Tunnel技术，可灵活应用于纯IPv4网络、纯IPv6网络、IPv4与IPv6共存的网络，能充分满足当前园区网从IPv4向IPv6过渡的需要。

提供二到七层的智能的业务流分类、完善的服务质量（QoS）保证和组播应用管理特性。在提供高性能、多智能的同时，其内在的安全防御机制和用户接入管理能力，更可有效防止和控制病毒传播和网络攻击，控制非法用户接入网络，保证合法用户合理地使用网络资源，并可以根据网络实际使用环境，实施灵活多样的安全控制策略，充分保障了网络安全、网络合理化使用和运营。3.接入层交换机接入层交换机放置于楼层的设备间，用于终端用户的接入。应该能够提供高密度的接入，对环境的适应能力强，运行稳定。统计了局域网内各建筑物的楼层数量，决定选用30台RG-S20交换机作为接入层交换机。产品概述RG-S20系列是全线速智能型增强网管交换机，具有特别丰富而强大的网管功能，在实现流量线速交换的同时，可以通过多重设置方式进行网管操作，实现802.1QVLAN、保护端口、链路聚合、SpanningTree、端口监控设置、静态地址管理、广播风暴控制、端口动态MAC地址锁、端口MAC地址绑定、端口IGMP属性设置、802.1p优先级等各种管理。RG-S20系列交换机在设置丰富的管理策略时，可针对用户的不同使用情况进行灵活的端口带宽分配，并采用业界最先进的802.1x安全接入控制策略，提供用户接入安全保障。RG-S20系列交换机灵活的上链端口扩展能力、端口带宽分配、安全的用户接入控制使该系列交换机特别适合于高校、中小学、金融网点、中小企业、政府、宽带社区等多种应用场合。3.3.2路由器的选择考虑Internet出口路由器的配置。决定选用一台锐捷RSR-08路由器。它是校园网对外的出口，也可以作为保护校园网的第一道防火墙。锐捷RSR-08路由器是高性能、通用的骨干汇聚路由器，具有高背板带宽、高包转发率、结构紧凑、端口密度高等特点，并能提供全范围的光纤和铜缆接口。RSR-08路由器具有强大的业务能力，可以满足目前所有的城域汇聚和接入需求，提供多协议标准交换(MPLS)第2或3层隧道技术、动态带宽控制和面向连接的数据收集体系。作为多协议标记（MPLS）PE路由器，他们使提供商的基于MPLS的业务具有高度的可扩展性和可靠性。通过使用VPLS，可以利用原有网络和以太网基础设施提供VOIP、互联网接入、视频以及多点虚拟专用网（VPN）等融合业务。锐捷RSR-08路由器支持包括TDM、POS、ATM和千兆位以太网，速率高达OC-48。部署在各种应用中，RSR-08路由器可用于搭建骨干汇聚路由器和核心层网络，为用户提供综合的、高性能、功能强大的服务,并提供高可用性网络所需的冗余支持3.3.3防火墙的选择为了扩展的需要，所以采用了RG-WALL1000。RG-WALL1000采用锐捷网络独创的分类算法（Classification

Algorithm）设计的新一代安全产品——第三类防火墙，支持扩展的状态检测（Stateful

Inspection）技术，具备高性能的网络传输功能；同时在启用动态端口应用程序(如VoIP,

H323等)时，可提供强有力的安全信道。

采用锐捷独创的分类算法使得RG-WALL产品的高速性能不受策略数和会话数多少的影响，产品安装前后丝毫不会影响网络速度；同时，RG-WALL在内核层处理所有数据包的接收、分类、转发工作，因此不会成为网络流量的瓶颈。另外，RG-WALL具有入侵监测功能，可判断攻击并且提供解决措施，且入侵监测功能不会影响防火墙的性能。RG-WALL的主要功能包括：扩展的状态检测功能、防范入侵及其它（如URL过滤、HTTP透明代理、SMTP代理、分离DNS、NAT功能和审计/报告等）附加功能。3.3.4服务器的选择华为FusionServerRH2288HV2-8国际先进、国内首创的一体化信息化平台,嵌入式linux结构、抗病毒、抗攻击;主要功能:防火墙、VPN、上网行为管理、网站、邮件、邮件监控、病毒垃圾邮件过滤、FTP、文件服务器、带宽管理、负载均衡等多种功能,企业信息化性价比极高整体解决方案问题延伸4.1问题呈现：说明当这个网络的规模扩大10倍或更多时，在网络性能和网络安全方面会出现什么问题？应该怎么解决？4.2问题分析及解决4.2.1网络性能问题1.网络规模扩大，IP地址需求量增大解决方案：IP地址的统一、合理规划以及整个网络向IPv6的演进是关系到整体分层网络稳定、快速收敛的关键，也是某职业技术学院校园网网络设计中的重要一环。IP地址规划的好坏，不仅影响到网络路由协议算法的效率，更影响到网络的性能和稳定以及网络的扩展和管理，也必将直接影响到相关新业务的开拓和网络应用的进一步可持续性发展。划分时注意使用VLAN，充分节约IP地址，使路由交换机上能够采用聚合进行路由的合并，减少路由表的大小。出口到互联网可以采用NAT防火墙上做地址转换实现。校区内接入到同一汇聚层交换机的区域建议采用连续IP地址段，以便做路由汇聚。IP地址的分配原则如下：（1）给三层交换机设备互连的点对点IP地址分配1个C类地址，提供足够的扩展性（2）考虑到以后的网络扩展规模，二层交换机设备的管理IP地址分配1个C类IP地址；（3）可以考虑为学校校园网分配若干个C类私有地址段。服务器集群和办公楼的IP获取方式为手动分配，其他的均为通过DHCP获取。上网方式均采用NAT方式2.数据吞吐量过大，核心网带宽匮乏。解决方案建立一条高速的、多能的、可靠的、易扩展的主干网络，解决目前存在的带宽问题，适应未来发展。如果网络规模扩大，可直接在主干网络中添加核心交换机，而不用更换设备。对于校园网这种规模大、集成度高的网络，我们建议采用Client/Server结构模式，即将网络结构建立在各类信息分布处理和集中管理相结合的方式上；由于将数据处理工作放在各客户机(Client)独立处理，减轻了服务器（Server)的负担，设备的性能可得到了良好的应用，而且资源信息可以分布共享、集中管理，使得系统的可靠性、开放性不单单依赖服务器，互补性很强。这种结构灵活性好，速度快，可靠性高，是当今流行的网络系统方案。3.由于缺乏带宽限制和优先级设置，对带宽资源的大量占用导致科研等重要应用无法进行解决方案引入网络管理监控软件，保证合法用户合理化使用网络，如端口安全、端口隔离、专家级ACL、时间ACL、端口ARP报文合法性检查、基于数据流的带宽限速、六元素绑定等等，满足企业网、校园网加强对访问者进行控制、限制非授权用户通信的需求。可灵活控制二－七层数据报文，使得任何一个用户PC上的任何一种应用报文通过网络都能得到有效控制，充分保障了网络的安全和合理化使用。4.2.2网络安全问题1.计算机病毒攻击；解决方案：提供一套完整的校园网宽带管理该方案，全面采用IEEE802.1X认证功能，提供了一个融合防火墙、接入服务器、访问控制、认证、计费功能的强大系统，对学校存在的每个问题都能提供完全的应对策略。控制网络病毒。统一对接入层交换机做动态下发安全策略，轻松有效的控制网络病毒，使网络保持畅通。在汇聚、核心交换设备设置由硬件实现ACL，对病毒进行过滤，我们选用的汇聚、核心交换设备都支持SPOH，所以在使用ACL时将不会影响整个交换机的性能。抵御网络攻击。结合网络攻击的检测系统，能够抵御日益增多的内部网络攻击，并且自动对用户做出相应的控制动作，保证网络安全。安全认证到桌面。采用六元素的自动绑定、静态绑定、动态绑定相结合，可以确保用户入网时身份唯一，并且避免了IP冲突。管理分级授权。不同职能的管理者使用同一套系统时可以得到不同的操作界面以及使用权限，避免了管理的安全隐患。2.拒绝服务攻击（DenialofServiceAttack）解决方案：网络设备拒绝服务攻击的防止主要是防止出现TCPSYN泛滥攻击、Smurf攻击等；网络设备的防TCPSYN的方法主要是配置网络设备TCPSYN临界值，若多于这个临界值，则丢弃多余的TCPSYN数据包；防Smurf攻击主要是配置网络设备不转发ICMPecho请求(directedbroadcast)和设置ICMP包临界值，避免成为一个Smurf攻击的转发者、受害者。正确配置路由器能够有效防止DoS攻击使用扩展访问列表，扩展访问列表是防止DoS攻击的有效工具。它既可以用来探测DoS攻击的类型，也可以阻止DoS攻击。Showipaccess-list命令能够显示每个扩展访问列表的匹配数据包，根据数据包的类型，用户就可以确定DoS攻击的种类。如果网络中出现了大量建立TCP连接的请求，这表明网络受到了SYNFlood攻击，这时用户就可以改变访问列表的配置，阻止DoS攻击。使用QoS，使用服务质量优化(QoS)特征，如加权公平队列(WFQ)、承诺访问速率(CAR)、一般流量整形(GTS)以及定制队列(CQ)等，都可以有效阻止DoS攻击。需要注意的是，不同的QoS策略对付不同DoS攻击的效果是有差别的。例如，WFQ对付PingFlood攻击要比防止SYNFlood攻击更有效，这是因为PingFlood通常会在WFQ中表现为一个单独的传输队列，而SYNFlood攻击中的每一个数据包都会表现为一个单独的数据流。此外，人们可以利用CAR来限制ICMP数据包流量的速度，防止Smurf攻击，也可以用来限制SYN数据包的流量速度，防止SYNFlood攻击。使用QoS防止DoS攻击，需要用户弄清楚QoS以及DoS攻击的原理，这样才能针对DoS攻击的不同类型采取相应的防范措施。使用单一地址逆向转发，逆向转发(RPF)是路由器的一个输入功能，该功能用来检查路由器接口所接收的每一个数据包。如果路由器接收到一个源IP地址为的数据包，但是CEF(CiscoExpressForwarding)路由表中没有为该IP地址提供任何路由信息，路由器就会丢弃该数据包，因此逆向转发能够阻止Smurf攻击和其他基于IP地址伪装的攻击。使用TCP拦截，在TCP连接请求到达目标主机之前，TCP拦截通过拦截和验证来阻止这种攻击。TCP拦截可以在拦截和监视两种模式下工作。在拦截模式下，路由器拦截到达的TCP同步请求，并代表服务器建立与客户机的连接，如果连接成功，则代表客户机建立与服务器的连接，并将两个连接进行透明合并。在整个连接期间，路由器会一直拦截和发送数据包。对于非法的连接请求，路由器提供更为严格的对于half-open的超时限制，以防止自身的资源被SYN攻击耗尽。在监视模式下，路由器被动地观察流经路由器的连接请求，如果连接超过了所配置的建立时间，路由器就会关闭此连接。3.“黑客”的攻击解决方案部署入侵检测/保护系统，防火墙作为安全保障体系的第一道防线，防御黑客攻击。但是，随着攻击者知识的日趋成熟，攻击工具与手法的日趋复杂多样，单纯的防火墙已经无法满足企业的安全需要，部署了防火墙的安全保障体系仍需要进一