校園網(wǎng)絡方案設計論文

校園網(wǎng)絡方案設計論文

　　引導語：隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，中小學校園網(wǎng)的建設已經(jīng)逐漸提到議事日程上來。下面是小編為你帶來的校園網(wǎng)絡方案設計論文。希望對你有所幫助。

　　第1章 需求分析

　　校園網(wǎng)必須具備教學、管理和通訊三大功能。教師可以方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源，進行教學和科研工作；學生可以方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源實現(xiàn)遠程學習；通過網(wǎng)上學習學會信息處理能力。學校的管理人員可方便地對教務、行政事務、學生學籍、財務等進行綜合管理，同時可以實現(xiàn)各級管理層之間的信息數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)網(wǎng)上信息采集和處理的自動化，實現(xiàn)信息和設備資源的共享，因此，校園網(wǎng)的建設必須有明確的建設目標。

　　一個良好的設計方案除體現(xiàn)出網(wǎng)絡的優(yōu)越性能之外，還體現(xiàn)在應用的實用性、網(wǎng)絡的安全性、易于管理性和未來的可擴展性。因此，設計時要考慮以下問題：

　�、� 要適應未來網(wǎng)絡的擴展和拓撲結(jié)構(gòu)的變化。

　�、� 要能為特定的師生用戶或用戶組提供訪問路徑。

　�、� 要保證網(wǎng)絡能不間斷地運行。

　�、� 當網(wǎng)絡擴大和應用增加時，變化的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)要能應付相應的帶寬要求。 ⑤ 使用頻率較高的應用能夠支持網(wǎng)上大多數(shù)的師生用戶。

　�、� 能合理地分配用戶對網(wǎng)內(nèi)、網(wǎng)外的信息第一文庫網(wǎng)流量。

　�、� 能支持較多的網(wǎng)絡協(xié)議，擴大網(wǎng)絡的應用范圍。

　�、� 支持IP的單點傳送和多點廣播數(shù)據(jù)流。

　　1.1項目概況

　　本次項目是為**中學建設的一個校園網(wǎng)，這個學校有一棟教學樓、一棟實驗樓、一棟圖書館、一棟辦公樓、兩棟女生宿舍和兩棟男生宿舍，教學樓、實驗樓都為六層，每層有十個教室，圖書館、辦公樓為三層，辦公樓一層有十二個辦公室，一個辦公室內(nèi)最多有四臺計算機，圖書館三樓為電子閱覽室，一二層為圖書室，學生宿舍有六層，每層有二十四個寢室，每個寢室最多有六臺計算機，每個教室或者辦公室或者寢室內(nèi)只安裝一個以太網(wǎng)接口，如老師或?qū)W生要連接多臺計算機需自己配置以太網(wǎng)交換機，該學校的中央機房設在電子閱覽室旁邊，該校園網(wǎng)中要求每臺計算機都能連接互聯(lián)網(wǎng)，局域網(wǎng)資源共享，局域網(wǎng)內(nèi)采用VLAN技術(shù)限制不同辦公室的部分訪問。

　　該學校的平面分布圖（如圖1.1.1）：

　　的安全與可靠； 圖1.1.1 1.2校園網(wǎng)的總體設計原則 先進性。以先進、成熟的網(wǎng)絡通信技術(shù)進行組網(wǎng)，支持數(shù)據(jù)、語音、視像等多媒體應用，用基于交換的技術(shù)替代傳統(tǒng)的基于路由的技術(shù)； 開放性。網(wǎng)絡協(xié)議采用符合ISO及其他標準，如IEEE,ITUT,ANSI等制訂的協(xié)議，采用遵從國際和國家標準的網(wǎng)絡設備； 可靠性。選用高可靠的產(chǎn)品和技術(shù)，充分考慮系統(tǒng)在程序運行時的應變能力和容錯能力，包括交換機、路由器以及網(wǎng)絡服務器的可靠性，從而確保整個系統(tǒng)

　　可擴展性。網(wǎng)絡設計應具有良好的擴展性和升級能力，選用具有良好升級能力和擴展性的設備。在以后對該網(wǎng)絡進行升級和擴展時，必須能保護現(xiàn)有投資。應支持多種網(wǎng)絡協(xié)議、多種高層協(xié)議和多媒體應用；

　　可管理性：利用圖形化的管理界面和簡潔的操作方式，合理地網(wǎng)絡規(guī)劃策略，提供強大的網(wǎng)絡管理功能；使日常的維護和操作變得直觀，便捷和高效；

　　安全性：內(nèi)部網(wǎng)絡之間、內(nèi)部網(wǎng)絡與外部公共網(wǎng)之間的互聯(lián)，利用VLAN/ELAN、

　　防火墻等對訪問進行控制，確保網(wǎng)絡的安全；

　　投資保護：選用性能價格比高的網(wǎng)絡設備和服務器；采用的網(wǎng)絡架構(gòu)和設備充分考慮到易升級換代，并且在升級時可以最大限度地保護原有的硬件設備和軟件投資；

　　易用性：應用軟件系統(tǒng)必須強調(diào)易用性，用戶界友好，帶有幫助和查詢功能，用戶可以通過Web查詢。

　　1.3網(wǎng)絡部分的總體要求

　　滿足網(wǎng)絡化，智能化，信息化的發(fā)展要求,為各類應用系統(tǒng)提供方便、快捷的信息通路，共享各種教學資源。

　　良好的性能，能夠支持大容量和實時性的各類應用。

　　能夠可靠的運行，較低的故障率和維護要求。

　　具有較高的性價比。

　　未來升級擴展容易，保護用戶投資。

　　用戶使用簡單、維護容易。

　　1.4系統(tǒng)部分的總體要求

　　易于配置：所有的客戶端和服務器系統(tǒng)應該是易于配置和管理的，并保障客戶端的方便使用；

　　更廣泛的設備支持：所有操作系統(tǒng)及選擇的服務應盡量廣泛的支持各種硬件設備；

　　穩(wěn)定性及可靠性：系統(tǒng)的運行應具有高度穩(wěn)定性，保障系統(tǒng)的高性能無故障運行；

　　可管理性：系統(tǒng)中應提供盡量多的管理方式和管理工具，便于系統(tǒng)管理員在任何位置方便的對整個系統(tǒng)進行管理；

　　更低的總成本：系統(tǒng)設計應盡量降低整個系統(tǒng)總成本；

　　安全性：在系統(tǒng)的設計、實現(xiàn)及應用上應采用多種安全手段保障網(wǎng)絡安全。 除了滿足上述的基本特征外，本項目的設計還應具有開放性、可擴展性及兼容性，全部系統(tǒng)的設計要求采用開放的技術(shù)和標準選擇主流的操作系統(tǒng)及應用軟件，保障系統(tǒng)能夠適應未來幾年網(wǎng)絡發(fā)展需求，便于網(wǎng)絡的擴展和校園網(wǎng)的結(jié)構(gòu)變更。

　　第2章 設計目標

　　2.1商業(yè)目標

　　主要用于多媒體教學、行政辦公、學籍和人事管理、圖書管理、財務管理、信息共享、視頻點播、WEB服務、電子公告、科研和技術(shù)交流以及Internet應用等。

　　提高教員的效率，允許教員和其他學校的同仁一起參與更多的項目研究，提高學生的效率，消除交作業(yè)難的問題，允許訪問者使用他們的個人計算機從園區(qū)網(wǎng)絡訪問互連網(wǎng)絡，保護網(wǎng)絡防止入侵。

　　2.2技術(shù)目標

　　整個系統(tǒng)采用先進的教師機網(wǎng)絡技術(shù)、運用科學的管理方法，實現(xiàn)與與Internet的互聯(lián)，創(chuàng)造網(wǎng)際互聯(lián)通信環(huán)境，方便、快捷、低耗地獲取國內(nèi)外的最新信息、輔助師生教學和科研活動；為學校各部門的信息交流和資源共享提供保證；保證網(wǎng)絡高性能、可擴展。

　　整個校園網(wǎng)應達到以下目標：

　　網(wǎng)絡項目建成后必須實現(xiàn)以下的功能需求：建設一個通暢、高效、安全、可擴展的小型校園網(wǎng)絡，支撐校園網(wǎng)的各種信息獲取，共享各種教學資源，降低校園網(wǎng)絡的總體運行費用。網(wǎng)絡系統(tǒng)必須運行穩(wěn)定。

　　校園網(wǎng)需要滿足校園人員各種計算機應用系統(tǒng)的操作和信息獲取要求。 校園網(wǎng)要具備良好的可管理性。減輕維護人員的工作量，提高網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行質(zhì)量。

　　校園網(wǎng)要具有良好的可擴展性。能夠滿足校園網(wǎng)未來發(fā)展的需要，保護學校的投資。

　　整個項目的施工，在技術(shù)上要保證在今后3到5年之內(nèi)不落后，保持技術(shù)的先進性，符合信息技術(shù)的發(fā)展方向。

　　在項目實施完畢之后，系統(tǒng)集成商要對校園的相關(guān)管理人員進行培訓，并移交全部的項目工程資料，保證校園網(wǎng)的正常運行和管理維護。

　　第3章 網(wǎng)絡技術(shù)選擇

　　3.1校園網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)

　　主干網(wǎng)主要選擇千兆以太網(wǎng)技術(shù)來構(gòu)建校園網(wǎng)絡，對兩層結(jié)點和桌面微機的接入也采用快速以太網(wǎng)，建立一個基于多層、全交換的虛擬園區(qū)網(wǎng)。

　　校園網(wǎng)在設計上應具備以下特性才能夠滿足需求，并保證建成后的網(wǎng)絡在一個較長的時間內(nèi)具有較強的可用性和一定的先進性。

　　①高性能與技術(shù)先進性

　　校園網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)要求具有較高的數(shù)據(jù)通信能力和較大的帶寬；并在主干網(wǎng)上提供較強的可擴展性。為了及時、迅速地處理網(wǎng)絡上傳送的數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡應有較高的網(wǎng)絡主干速度。

　　②高可靠性

　　網(wǎng)絡要求具有高可靠性，高穩(wěn)定性和足夠的冗余，提供拓撲結(jié)構(gòu)及設備的冗余和備份，為了防止局部故障引起整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的癱瘓，要避免網(wǎng)絡出現(xiàn)單點失效。在網(wǎng)絡骨干上要提供備份鏈路，提供冗余路由。在網(wǎng)絡設備上要提供冗余配置，設備在發(fā)生故障時能以熱插拔的方式在最短時間內(nèi)進行恢復，把故障對網(wǎng)絡系統(tǒng)的影響減少到最小，避免由于網(wǎng)絡故障造成用戶損失；

　　③安全性

　　校園網(wǎng)作為一個支持眾多用戶、同時和INTERNET/CERNET存在連接的網(wǎng)絡，網(wǎng)絡安全性在整個網(wǎng)絡中是個很重要的問題，應該采用一定手段控制網(wǎng)絡的安全性，以保證網(wǎng)絡正常運行。網(wǎng)絡中應采取多種技術(shù)從內(nèi)部和外部同時控制用戶對網(wǎng)絡資源的訪問。網(wǎng)絡系統(tǒng)還應具備高度的數(shù)據(jù)安全性和保密性，能夠防止非法侵入和信息泄漏。

　　④可管理性

　　強有力的網(wǎng)管軟件是有效地進行網(wǎng)絡管理的助手，網(wǎng)管軟件應能夠支持對網(wǎng)絡進行設備級和系統(tǒng)級的管理，并能支持通用瀏覽器進行網(wǎng)絡設備的管理及配置。靈活的設置每個用戶對Internet訪問功能，能夠?qū)γ總�用戶實行管理；并且能夠?qū)崿F(xiàn)計費管理。

　　⑤可擴充性

　　隨著應用規(guī)模的不斷擴大，要求網(wǎng)絡可以方便地擴充容量，支持更多的用戶及應用；隨著網(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡必須能夠平滑地過渡到新的技術(shù)和設備，保證現(xiàn)有的投資。

　　⑥VLAN劃分

　　根據(jù)校園網(wǎng)的實際需求，屬于同一部門的工作人員可能在不同的建筑物中，但需要在一個邏輯子網(wǎng)內(nèi)。網(wǎng)絡站點的增減，人員的變動，無論從網(wǎng)絡管理，還是用戶的角度來講，都需要虛擬網(wǎng)技術(shù)的支持。因此在網(wǎng)絡主干中要支持三層交換及VLAN劃分。在整個網(wǎng)絡中使用虛擬網(wǎng)技術(shù)，以提高網(wǎng)絡的安全性和靈活性。

　　⑦多層交換技術(shù)

　　通過三層交換技術(shù)，特別是基于硬件的第三層交換，可以充分地利用交換機的包處理能力，實現(xiàn)真正的線速交換。

　　⑧對多媒體應用的支持

　　校園網(wǎng)要求具有數(shù)據(jù)、圖像、語音等多媒體實時通訊能力；并在主干網(wǎng)上提供足夠的帶寬和可保證的服務質(zhì)量，滿足大量用戶對帶寬的基本需要，并保留一定的余量供突發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸使用，最大可能地降低網(wǎng)絡傳輸?shù)难舆t。整個網(wǎng)絡在服務質(zhì)量、預留寬帶設置、合理進行帶寬管理方面應提供優(yōu)良的品質(zhì)。

　　第4章 網(wǎng)絡設備的選擇

　　4.1中央機房設備選型

　　中央機房作為全校的信息核心，采用華為8512高端多層交換機，邊界采用華為NE40路由器。

　　4.2 圖書館設備選型

　　圖書館是全校區(qū)的計算機實驗中心，節(jié)點數(shù)目多，網(wǎng)絡訪問量大。采用銳捷37系列三層交換機作為匯聚層，在各個機房采用二層可管理交換機21系列接入。37系列交換機上連接NAT服務器提供計算中心的網(wǎng)絡訪問。

　　4.3 實驗樓設備選型

　　實驗樓為辦公和教學以及試驗的綜合教學大樓，節(jié)點數(shù)目較多，流量較大。采用銳捷的21系列可管理交換機。

　　4.4 宿舍樓設備選型

　　宿舍樓人數(shù)多，流量大。在這里采用接入層交換機�？紤]到安全和方便管理，在此采用可管理的二層交換機。并在接入層交換機上開啟計費認證功能，配合認證服務器，和DHCP服務器的OPTION 82功能使得認證前用戶為192.168.x.x的私有地址，可以訪問校園網(wǎng)的服務器。認證過后重新分配為222.22.x.x的公有ip，可以訪問Internet。結(jié)合此特點，可以采用銳捷的21系列可管理交換機。

　　4.5 辦公樓設備選型

　　由于節(jié)點數(shù)目僅僅有12個，并且平時基本上沒有什么網(wǎng)絡流量，故采用一臺銳捷21系列24換機即可滿足需求。

　　第5章 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)及接入Internet設計

　　5.1拓撲結(jié)構(gòu)的選擇

　　局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)目前大多數(shù)使用的有三種：星型拓撲結(jié)構(gòu)、環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)、總線型拓撲結(jié)構(gòu)。

　　由于星型結(jié)構(gòu)便于集中控制,因為端用戶之間的通信必須經(jīng)過中心站。由于這一特點,也帶來了易于維護和安全等優(yōu)點。端用戶設備因為故障而停機時也不會影響其它端用戶間的通信，所以我們設計時采用這一結(jié)構(gòu)。雖然這種結(jié)構(gòu)非常不利的一點是,中心系統(tǒng)必須具有極高的可靠性,因為中心系統(tǒng)一旦損壞，整個系統(tǒng)便趨于癱瘓。單是我們決定對中心系統(tǒng)采用雙機熱備份,以提高系統(tǒng)的可靠性。 以下是校園網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)示意圖（結(jié)構(gòu)如圖6.1.1）：

　　5.2 接入Internet設計

　　Internet接入方式主要有以下六種:撥號上網(wǎng)方式,使用ISDN專線入網(wǎng),使用ADSL寬帶入網(wǎng),使用DDN專線入網(wǎng),使用幀中繼方式入網(wǎng),局域網(wǎng)接入。

　　由于DDN專線接入的特點是傳輸質(zhì)量高，信道利用率高；傳輸速率高，網(wǎng)絡時延�。粩�(shù)據(jù)信息傳輸透明度高，可支持任何規(guī)程，可傳輸語音、數(shù)據(jù)、傳真、圖象等多種業(yè)務；適用于數(shù)據(jù)信息流量大的校園；網(wǎng)絡運行管理簡便，對數(shù)據(jù)終端的數(shù)據(jù)傳輸速率沒有特殊要求。因此，校園網(wǎng)采用DDN專線接入的方式上網(wǎng)，校園內(nèi)上網(wǎng)采用NAT的方式，保證師生上網(wǎng)方便。

　　總 結(jié)

　　本文針對校園網(wǎng)絡方案設計進行研究，校園網(wǎng)絡方案設計主要問題是要解決網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的設計。要解決這個問題首先是要對這個校園整體的情況做一個詳細的了解，然后再做需求分析，做好需求分析之后才能對整個校園網(wǎng)絡進行設計，對設計的原則及目標進行研究，并對網(wǎng)絡技術(shù)及網(wǎng)絡設備進行選擇，做好以上工作之后就可以對整個網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)進行設計了，這些全部弄完之后就可以接入Internet了。至此，整個網(wǎng)絡設計完成。

　　致 謝

　　本論文是在選題及研究過程中得到李老師的親切關(guān)懷和悉心指導下完成的，從論文選題到搜集資料，從開題報告、寫初稿到修改，李老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。在此謹向李老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。同時還要感謝這兩年多的大學生活，感謝所有老師同學以及我的家人和那些永遠 也不能忘記的朋友，他們的支持與情感，是我永遠的財富。

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