《中型校园网方案》word版.doc

页码：12 12/25/2018 中型校园网方案中型校园网方案 学院：计算机与信息工程班级：07级计算机1班专业：计算机姓名：郑玮学号：20074829指导老师：赵海林中型校园网方案 1212/25/2018中型校园网方案一校园网概述及分析1.1校园建设的需要是否在学校采用最先进的信息和传播技术是一个有决定性意义的问题,而且十分重要的是,学校应该处于影响整个社会深刻变革的中心地位。 随着计算机多媒体和网络技术的不断发展与普及，校园网信息系统的建设，是非常必要的，也是可行的。主要表现在：1)、当前校园网信息系统已经发展到了与校际互联、国际互联、静态资源共享、动态信息发布、远程教学和协作工作的阶段，发展对学校教育现代化的建设提出了越来越高的要求。2)、教育信息量的不断增多,使各级各类学校、家庭和教育管理部门对教育信息计算机管理和教育信息服务的要求越来越强烈。个人是否具有获得信息和处理信息的能力对于能否成功进入职业界和融入社会及文化环境都是个决定性的因素,因此学校应该培养所有学生具有驾驭和掌握这种技术的能力。另一方面,信息技术在作为青少年教育工具的同时也向青少年提供了前所未有的机会。新技术提供的机会以及它们在教学方面具有的优势都是很多的,特别是计算机和多媒体系统的使用有助于个人化的道路,每个学生在个人的学习道路上都可以按照自己的速度发展。3)、我国各级教育研究部门、软件开发单位、教学设备供应商和各级学校不断开发提供了各种在网络上运行的软件及多媒体系统，并且越来越形象化、实用化，迫切需要网络环境。4)、现代教育改革的需要。在校园网中将计算机引入教学各个环节，从而引起了教学方法，教学手段，教学工具的重大革新。对提高教学质量，推动我国教育现代化的发展起着不可估量的作用。网络又为学校的管理者和老师提供了获取资源、协同工作的有效途径。毫无疑问,校园网是学校提高管理水平、工作效率、改善教学质量的有力手段,是解决信息时代教育问题的基本工具。5)、随着经济发展，我国各级政府对教育的投入不断加大；计算机技术的飞速发展，使相应产品价格不断下降；同时人们的认识水平和经济实力不断提高。大量计算机进入学校和家庭，使得计算机用于教育信息管理和信息服务是完全可行的。1.2应用特点 随着现代化教学活动的开展和与国内外教学机构交往的增多，对通过Internet/Intranet网络进行信息交流的需求越来越迫切，为促进教学、方便管理和进一步发挥学生的创造力，校园网络建设成为现代教育机构的必然选择。校园网大都属于中中型系统，以园区局域网为主，一个基本的校园网具有以下的特点： l 高速的局域网连接：校园网的核心为面向校园内部师生的网络，因此园区局域网是该系统的建设重点，由于参与网络应用的师生数量众多，而且信息中包含大量多媒体信息，故大容量、高速率的数据传输是网络的一项基本要求； l 信息结构多样化：校园网应用分为电子教学（多媒体教室、电子图书馆、资源库等）、无纸化办公管理和远程通讯（远程教学、互联网接入、电信增值服务）三大部分内容：电子教学包含大量多媒体信息，办公管理以数据库为主，远程通讯则多为网络方式，因此数据成分复杂，不同类型数据对网络传输有不同的质量需求； l 安全可靠：校园网中同样有大量关于教学和档案管理的重要数据，不论是被损坏、丢失还是被窃取，都将带来极大的损失； l 操作方便，易于管理：校园网面向不同知识层次的教师、学生和办公人员，应用和管理应简便易行，界面友好，不宜太过专业化； l 经济实用：学校对网络建设的投入有限，因此要求建成的网络应经济实用，具备很高的性能价格比。 二、校园网络需求分析2.1用户需求分析设计一个网络，首先要为用户分析目前面临的主要问题，确定用户对网络的真正需求，并在结合未来可能的发展要求的基础上选择、设计合适的网络结构和网络技术，提供用户满意的高质服务。 网络在日常教学办公环境中起着至关重要的作用，校园网的运作模式会带来大量动态的网络应用数据传输，会有相当一部分应用的主服务器有高速接入网络的需求（目前为100/1000Mbps，今后可会更高）。这就要求网络有足够的主干带宽和扩展能力。同时，一些新的应用类型，如网络教学、视频点播/直播/广播等，也对网络提出了支持多点点播/直播/广播和宽带高速接入的要求。 除上述考虑外，还要注意到由于逻辑上业务网和管理网必须分开，所以建成后校园网应能提供多个网段的划分和隔离，并能做到灵活改变配置，以适应教学办公环境的调整和变化。中心机房到汇聚层节点采用千兆光纤（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。通常考虑，建议数据信息点的接入用交换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个集数据传输和备份、多媒体应用、语音传输、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。2.2校区网络的设计目标:校区网络建设的目标应该是：建成后的网络能充分利用Internet、国家信息网、教育网、全国高校互联网上的各种信息，实现资源共享，能够为住在此校区的学生提供丰富的多媒体教学手段，实现高质高效的教学目标。学生不出宿舍，就可以在宿舍内访问校园内的大量的共享资源，可以访问资源库、电子图书馆、阅览室、邮件服务、网络电视、视频直播以及短信沟通等高速、安全、稳定的Internet接入。由此，我们认为，校园网网络是一个典型的面向未来的网络化、信息化、自动化的集娱乐、教学、办公于一体的，具备多媒体综合业务发展需求的园区网络。系统总体设计将本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性，同时具有良好的开放性、可扩展性。本着为学校校区着想，合理使用建设资金，使系统经济可行。学校网络应当实现如下功能：l 访问互联网络l 远程教育l 多媒体资源库l 视频会议l 校园网络电视l 网络安全管理l 电子邮件和电子公告l 计算机辅助教学l 教师课件管理l 教师管理l 考勤管理l 学生学籍管理l 学生成绩管理l 教务管理l 政务管理l 资产管理l 学校课程安排l 网络在线考试l 对外交流l 校园管理平台三、组网技术及产品选择 3.1组网技术选择在校园网校区网络的建设中，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。选择适合校园网络需求特点的主流网络技术，不但能保证网络的高性能，还能保证网络的先进性和扩展性，能够在未来向更新技术平滑过渡，保护用户的投资。目前在局域网络上应用最广泛的技术有以太网、快速以太网、FDDI、Token Ring以及最新崛起的ATM（异步传输模式）、千兆以太网等。交换式以太网作为几年前主干网组网的主要技术，现在主要被用于工作组级组网，使网络交换到桌面工作站。 这里选用千兆以太网，千兆以太网已成为一种成熟的组网技术，世界上很多网络都已能推出很好的千兆以太网解决方案和性能与功能都很强的千兆以太网系列产品。千兆以太网已成为目前Intranet主干网组网的主要技术，现在业界对千兆以太网的研究使之可以组建100公里范围内的城域网。千兆以太网以其在局域网领域中支持高带宽、多传输介质、多种服务、保证QoS等特点，和快速以太网相比，提供更高更快的传输速度，还有更好的第三层交换能力，能管理更高的带宽，更高的流量。千兆以太网已是局域网发展的主要方向，正逐渐占据主流位置，通常使用星型的拓扑结构。3.2 在选择中型校园网络技术时应该考虑如下：l 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。从目前的趋势来看，采用千兆以太网技术是最适宜的。l 性能价格比。以太网，快速以太网，千兆以太网和ATM网三者性能状况由低到高，但是价格也是由低到高的。3.3网络产品选型 校区网络建设应该以应用为核心，在设计中充分考虑到教育管理和多媒体教学的要求，并且网络技术上应该具有一定的先进性，同时还要为以后的扩展留有一定的空间。为此校园校区网络网应该能达到以下要求：l 稳定可靠的网络l 高带宽 l 易扩展的网络l 容易控制管理l 安全性l IP Multicasl QoS保证l 符合IP发展趋势的网络中型校园网具有大量不同规模工作组的接入楼层楼间宽带互联分部互联综合服务环境提供邮件系统文件系统数据库等等对外服务提供以及业务隔离等需求，所以对网络安全性能业务接入能力上都有很高要求。在中型校园网方案中网络分为三个层次核心交换层汇聚层接入层核心交换机产品选用华为公司高可靠的Quidway S8016多层路由交换机在汇聚层则选用Quidway S3026/3025产品S3026向下提供百兆或者24 100M 接入同时向上提供千兆链路上行其中S3025可以既可以提供一条千兆上行链路也可以提供2个100M上行电口S3026可以最多提供2条千兆上行用户可以根据自身需求以及光纤资源情况进行灵活的选择在用户接入层选用Quidway S2024/2403E系列接入交换机提供百兆到桌面的同时再以100M或者22 100M捆绑上行到汇聚层对于远端的办公节点接入层的QuidwayS2403F或者S3025或3026产品均支持扩展光纤接口模块可以方便的实施远程FE光纤互联整个校园网骨干层的核心交换机建议选用华为公司高可靠同时具备高扩展特性的Quidway S8016路由交换机选用Quidway S8016主要是从网络需求出发,该交换机位于校园网骨干层担负着校园网核心互联重任校园网大部分数据流量视频多媒体信息交互。校园网内所有的Internet访问流量均要通过这台设备所以该设备的高可靠性高安全性很大程度上保证了校园网的高可靠安全特性华为公司Quidway S8016交换机为中国校园用户提供了电信级的安全可靠特性同时提供极高的性能价格比是园区骨干层交换机的理想选择同时Quidway S8016提供强大的业务处理能力和强大的可扩展能力提供丰富的接口类型保证网络今后的可扩展性对于今后网络的扩容非常方便。另外对于业务众多用户密集结构复杂的中型校园网会出现广播报文急剧增多而导致的网络转发效率降低的现象，同时也可能产生安全漏洞所以有必要使用VLAN 虚拟私有网技术可以有效的隔离广播控制不同网络用户的互访如图所示中心选用的Quidway S8016产品来解决上述问题。Quidway S8016可以提供全线速的二三四层交换这样的特性保证了该网络节点处理不会成为瓶颈。S8016提供的线速三层功能使网络管理员可以更加自如的进行地址规划设计实施更加专业和个性化的业务服务网络无需再理会或者回避三层处理性能瓶颈所可能带来的设计问题。在更好的控制广播扩散以及不同部门之间数据流的三层互通的同时S8016还能实现线速的多层策略过滤即S8016可以被设置为线速的二三四层包过滤防火墙设备用以实现极为复杂的VLAN业务隔离互通控制以及流分类等。广域网的连接可以选用华为公司的Quidway R3680 路由器华为公司的Quidway R3680采用模块化体系结构可以提供8 个PCI 插槽支持9 种接口模块，可以根据用户组网需要选配接口模块提供灵活多变的组网方案并能适应逐渐成熟的新技术和新的业务与应用。四、中型校园网网络设计方案及分析4.1 网络的分层设计原则从逻辑上，大型网络可分为核心层、分布层和接入层，每层都有其特点。层次化设计的优点可以总结为如下几点： 可扩展性：因为网络可模块化增长而不会遇到问题； 简单性：通过将网络分成许多小单元，降低了网络的整体复杂性，使故障排除更容易，能隔离广播风暴的传播、防止路由循环等潜在的问题； 设计的灵活性：使网络容易升级到最新的技术，升级任意层次的网络不会对其他层次造成影响，无需改变整个环境； 可管理性：层次结构使单个设备的配置的复杂性大大降低，更易管理。4.1.1 核心层 核心层为下两层提供优化的数据输运功能，它是一个高速的交换骨干，其作用是尽可能快地交换数据包而不应卷入到具体的数据包的运算中(ACL，过滤等)，否则会降低数据包的交换速度。4.1.2汇聚层采用多层交换技术完成配线单元的汇聚功能，该子模块主要完成路由选择、QOS及接入控制等功能。此外，还具有故障快速恢复功能，只要为每台大厦汇聚交换机都配置两条链路连接到园区核心即可。汇聚层主要提供如下功能： 将接入层数据汇集起来，依据策略对数据、信息等进行控制 必要的冗余设计 复杂的策略配置4.1.3 接入层 接入层的主要功能是为最终用户提供对园区网络访问的途径。接入层主要提供如下功能：l 为用户提供网络的访问接口l 丰富大量的接口l 接入安全控制l 接入速率控制、基于策略的分类、数据包标记等l 较少考虑冗余性五、系统平台和应用系统5.1 服务器选型和系统平台由于各个学校(大、中、小学或职业学校等)的实际情况不同，对服务器的功能需求亦不相同。特别是在目前国内外服务器品牌林立、品种繁多的情况下，用户需要根据不同的网络计算要求及规模选择最适合自己的服务器。毕竟资金投入不少，好用够用才是校园网建设的基本原则。一般情况下，校园网基本分为小、中、大三种规模。这里主要介绍下中型校园网络。5.2 中型校园网络服务器选型价格低于五万元，完全符合小规模校园网的性价要求。1、应用规模：2-3个多媒体教室(各约60个用户)、1-2个电子阅览室(约24个用户)、约100个校园网用户通过25台服务器实现办公自动化，园区范围内多幢楼宇分布，整体接入互联网，安全的广域网访问。2、功能要求：高性能全交换、千兆主干，满足大负荷网络运行需求；支持多媒体应用(包括多媒体教室、电子阅览室、多媒体教学和办公自动化)；利用虚拟网络(VLAN)方便管理，提高网络的安全与性能；卓越的多媒体应用系统，满足用户点播、广播等需求，实现多媒体教学、管理；管理简单，无须专门培训；系统安全、保密性高。带宽优化技术，降低链路费用；专线接入Internet，实现校园网内所有用户高速访问广域网。3、服务器选型：中型校园网络系统基本可分为多媒体教学子网、办公子网、图书馆子网等几部分。对于有复杂要求的自动化办公系统，如教学办公自动化、财务办公自动化，就需要一台安全稳定的专门数据库服务器存放数据资料。当然，同时也要保证卓越的多媒体应用及管理。平台选择系统平台的建设主要包括：网络操作系统、桌面平台、数据库、防火墙等的选择。一般校园网络，服务器系统平台可以选择微软WINDOWS2000 SERVER操作系统的解决方案，提供域名服务、WWW服务、FTP服务、Email服务等。具有强大的网络功能和可二次开发性。桌面操作系统比较可以选择WINDOWS98、XP和LINUX等平台。 采用WIN2000 SERVER能建立的服务器角色 WEB服务器Internet 信息服务 (IIS) 是集成了 Windows 2000 Server 的 Web 服务。 您可以使用 IIS 在您的企业网上设置 Web 或 FTP 站点， 创建大型 Internet 站点，或开发基于组件的程序。 DNS服务器DNS服务允许网络上的客户端计算机登记并解析对用户友好的DNS名称。DNS服务器管理分布式DNS数据库的记录，并且使用这些记录响应DNS客户机发出的DNS查询请求，例如对网络上的Web站点名称和计算机名称进行的查询请求。 流媒体服务器为企业和组织送去了Windows Media Services。Windows Media Services可以通过Internet或Intranet管理、交付以及归档Windows Media内容，其中包括流媒体形式的音频和视频内容。 远程访问/VPN服务器远程或者移动用户可以使用VPN连接通过拨号连接服务或者Internet访问企业网络，就如同他们直接连接到网络上一样。 邮件服务器（POP3、SMTP）安装内置于Windows Server 2003产品家族之中的POP3和SMTP电子邮件服务组件。POP3服务实现了标准的POP3协议，用于邮件接收，在和SMTP服务成对使用时，还可以向外发送邮件。 文件服务器设置并帮助管理员管理用户对文件的访问，其中包括数据文件和可通过网络访问的应用程序。六、综合布线系统6.1 结构化布线设计的要求l 结构化布线设计应该满足以下目标l 满足大楼各项主要业务的需求，且兼顾未来长远发展l 符合当前和长远的信息传输要求l 布线系统设计遵从国际（ISO/IEC 11801） 标准和邮电部和建设部标准,布线系统采用国际标准建议的星型拓扑结构l 布线系统将支持语音、数据等综合信息（如 ISDN 、BISDN 、ATM 等）的高质量传输，并适应各种不同类型不同厂商的电脑及网络产品l 布线系统的信息出口采用国际标准的RJ45插座，以同一的线路规格和设备接口，使任意信息点都能接插不同类型的终端设备，如电脑、打印机、网络终端、电话机、传真机等，以支持话音、数据、图象等数据信息和多媒体信息的传输l 布线系统符合综合业务数据网ISDN的要求，以便与国内国际其它网络互连。6.2.2综合布线系统简介综合一系统（SCS）是智能化大楼的基础。综合布线系统就是以满足所有通信、电子设备现在和将来布线需求为主要目标，而发展起来的一种整体并开放的配线系统，是大楼实现通信自动化、办公自动化和大楼自动化的基础。综合布线系统是一套用于建筑物或建筑群内的传输网络。它将话音、数据、图像等设备彼此相连，也使上设备与外部通信数据网络相连连接。一个设计良好的布线系统应具有开放性、灵活性和扩展性，并对其服务的设备有一定的独立性。需要指出的是，结构化综合布线系统是一套具有标准、设计、施工及信息界面的无源系统，不包含任何相关的有源连接设备。综合布线系统支持的设备品种繁多，包括传输介质、配线箱（电缆配电箱、光缆配线箱、连接器）、标准信息插座、RJ45插头、适配器、电子保护器装置以及专用手工艺安装工具、检测工具等等。综合布线系统采用的传输介质通常包括双绞线（非屏蔽双绞线UTP踏它屏蔽双绞线FTP）踏它光纤。6.2.3综合布线系统的构成l 综合布线系统由六个子系统构成并联分别定义：l 通信踏它数据处理系统的各种需求确定了所需的子系统。从理论上讲,大型通信系统可能需要用铜介质和光纤介质部件把全部上述子系统集成在一起。l 工作区子系统(WORK AREA)：l 工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线(或软线)组成,它包括装配软线、适配器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和I/O之间搭桥。l 水平布线子系统（HORJZONTAL）：l 水平布线子系统是将干线系统线路延伸到用户工作区，实现信息插座和管理子系统系统（配线架）间的连接，常用1010或1061型8芯双绞线实现这种连接。l 管理子系统(ADMINISTRATION)：l 管理子系统由交连、互连配线架和信息插座式配线架以及相关跳线组成。管理点为连接其它子系统提供连接手段。交连和互连允许你将通讯线路定位或重定位到建筑物的不同部分，以便能更容易地管理通信线