现代通信网课程设计（论文）-华立科技园局域网问题探讨.doc

广东工业大学华立学院 课 程 设 计（论文）课程名称 现代通信网 题目名称 华立科技园局域网问题探讨 学生学部（系）计算机与艺术设计学部 专业班级 *信息工程*班 学 号 * 学生姓名 * 指导教师 2009年 6 月 10 日广东工业大学华立学院课程设计（论文）任务书题目名称华立科技园局域网问题探讨学生学部（系）计算机与艺术设计学部专业班级06本信息工程（2）班姓 名学 号一、 课程设计（论文）的内容了解华立科技园网络中心（东区、西区）现有的结构形态，组建网络的关键设备和辅助设备，网络提供的服务，与社会上相同形态的网络进行比较。 通过此课程设计，帮助学生从直接感觉上对通信网加深认识，有利于日后工作。二、课程设计（论文）的要求与数据 画出网络拓扑结构图列表展示关键设备名称、性能、厂家等参数分析网络的积极作用及需要解决的突出问题，提出合理化建议三、课程设计（论文）应完成的工作课堂理论授课一次（介绍网络情况） 安排参观学习一次学生查找资料及讨论完成符合要求的课程设计报告一份四、课程设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段内容地点起止日期1课堂讲授理论知识1-2012009.682参观网络中心机房2009.6103查找资料、探讨问题、撰写报告2009.6114查找资料、探讨问题、撰写报告2009.6125完成报告2009.613五、应收集的资料及主要参考文献【1】雷渭侣。计算机网络。机械工业出版社，2007.11.【2】张曾科，阳宪惠。计算机网络。清华大学出版社，2006.3.【3】骆耀祖，叶宇风，刘东远。网络系统集成与管理。人民邮电出版社，2005.5。发出任务书日期：2009年6月5日 指导教师签名：计划完成日期： 2009 年6月13日 教学单位责任人签章：目 录1引言12华立科技园局域网的拓扑结构23华立科技园局域网的网络设备33.1网络中心中的各种机柜33.2终端设备33.2.1路由器33.2.2交换机43.2.3网络防火墙63.2.4服务器73.3布线设备83.3.1 mdf（main distribution frame）总配线架83.3.2 odf（optical distribution frame）光纤配线架93.3.3 ddf（digital distribution frame）数字配线架94 对网络服务器的要求95华立网络的现有问题分析以及建议10对华立网络提出的合理化建议106 参考文献111引言计算机技术、通信技术等信息科技的飞速地发展与普及，使人类逐步进入了信息社会。伴随着人们对于信息资源共享以及信息交流的迫切需求，促使网络技术的产生和快速发展，计算机网络的产生和使用为人类信息文明的发展带来了革命性的变化。校园网的建成和使用，对于提高教学和科研的质量、改善教学和科研条件、加快学校的信息化进程，开展多媒体教学与研究以及使教学多出人才、科研多出成果有着十分重要而深远的意义。进行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个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，而且能提供多种应用服务，使信息能及时、准确地传送给各个系统。而校园网工程建设中主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。为了迎合培养新一代人才的需求，现各高校都设置各种课程设计来培养学生的思维及动手能力，培养学生综合能力和素质，为其将来在工作岗位上打下扎实基础作铺垫。现代通信网是电子信息通信技术的一门专业课，其中参观华立科技园东西区的网络中心是现代通信网课程设计中不可缺少的一个环节，此课程设计对我们大学专业课有着至关重要的影响。本次课程设计主要是了解华立科技园网络中心（东区、西区）现有的结构形态，组建网络的关键设备和辅助设备，网络提供的服务，与社会上相同形态的网络进行比较。课程设计的主要内容：画出网络拓扑结构图，列表展示关键设备名称、性能、厂家等参数，分析网络的积极作用及需要解决的突出问题，提出合理化建议。通过此课程设计，帮助学生从直接感觉上对通信网加深认识，使同学能够了解校园网的建设过程以及所涉及到的各种网络技术，并能对今后大家在学习网络技术知识或是进行校园网的工程建设中有所借鉴，有利于日后工作。2华立科技园局域网的拓扑结构图1.广州华立教育科技园校园网拓扑图华立科技园的局域网拓扑结构可分为接入层-汇聚层-核心层三层网络架构。由上图可以看到我们通常上网是先通过接入层港湾uhammer3550-48交换机，到flexhammer5610e全千兆智能路由交换机汇聚层，再到bighammer6808 640g骨干智能多层交换机核心层，再到nethammerm582与cernet和internet进行链接。三层网络架构采用层次化模型设计，即将复杂的网络设计分成几个层次，每个层次着重于某些特定的功能，这样就能够使一个复杂的大问题变成许多简单的小问题。三层交换技术，也称多层交换技术或ip交换技术，是相对于二层交换技术提出的，因工作在osi七层网络标准模型中的第三层而得名。传统的路由器也工作在第三层，它可以处理大量的跨越ip子网的数据包，但是它的转发效率比较低，而三层交换技术在网络标准模型中的第三层实现了分组的高速转发，效率大大提高。简单地说，三层交换技术就是“二层交换技术 + 路由转发”。它的出现，解决了二层交换技术不能处理不同ip子网之间的数据交换的缺点，又解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。 3华立科技园局域网的网络设备3.1网络中心中的各种机柜机柜往往被安放在网络中心机房或计算机教室中,它是一个很大很高的带有门的全封闭金属柜,里面安装了各种各样的设备，例如光纤配线架、网络交换机、路由器、网络防火墙、双绞线配线架等等3.2终端设备3.2.1路由器路由器工作在osi(opensysteminterconnection,开放系统互连)七层模型中的第三层，负责第三层数据包的寻址和转发。路由器有许多种，局域网使用的路由器一般都是用于接入广域网的接入型路由器。而路由器nethammer g704（图2）提供一个主控模块插槽和四个接口模块插槽。0 槽位为主控模块插槽，1-4 槽位为接口模块插槽。其中0 槽位支持nh-rpu-g7 模块，1、2 槽位支持nethammer g系列路由器提供的所有接口模块，3、4 槽位支持nethammer g系列路由器提供的除nh-pa-ge 模块以外的其它接口模块。路由器的基本功能是把数据(ip报文)传送到正确的网络。如表1所示。表1 港湾网络 nethammer g704性能指标设备类别骨干路由器支持网络标准及协议ppp、x25、fr、ethernet、pppoe、hdlc、sdlc、slip、vlan、stp、lapb、netflow、pppoe、atm交换容量8g转发能力4.5mpps支持的网管协议snmp、rmon、telnet/console配置、modem远端配置、日志、反转telnet路由表容量256k 图2. nethammer g704路由交换机 图3. 港湾big hammer 6808核心交换机3.2.2交换机1.网络交换机网络交换机是用于数据交换的网络设备，来自四面八方的光纤和网线都连接到它们的端口上。交换机，尤其是网络中心的交换机，是网络的“命脉”，它的可靠性和安全性至关重要，所以网络中心的交换机必须安装在封闭、通风机柜中，给交换机提供安全可靠的物理环境。如： 图4.联想 万全 r520 g6联想 万全 r520 g6采用intel xeon 四核处理器，业界最先进的65纳米工艺科技制造，四核心的强劲动力配合8m大容量二级缓存带来计算性能的飞速提升，相比同频率下单核提升80%。采用fully buffer dimm 667内存，性能比ddrii 400提升30%，支持高级ecc功能，支持内存热备份，保证了内存系统的稳定可靠。支持业界先进的sas存储技术，高达6块的存储有效突破320mb/s scsi总线带宽限制，极大扩展了数据io吞吐能力，数据线的减少简化了系统设计，为客户节约成本。双pci-e千兆网卡，支持负载均衡、冗余等功能。 2. 港湾big hammer 6808核心交换机（东区）2台big hammer 6808拥有256g的交换容量，通过分布式双主控、冗余电源等关键部件冗余特性以及主控板、业务板热插拔特性保证网络核心的稳定和关键业务的可靠运行；256g的交换容量保证网络核心的线速交换性能；252千兆端口密度完全满足用户千兆交换和接入的需求；可扩展支持mpls、vpn、nat、策略路由等功能。拥有更高的可靠性，性能和吞吐量。bighammer6808交换机具有的高端口密度和高性能、高可靠性使其具备直接作为城域网核心的能力，主要适于应用在城域网、核心层汇聚层和园区网的核心。因此bighammer6808适合应用于城域运营网、电子政务网、高校校园网、电力数据网等城域网和园区网的核心及汇聚层。以其具有良好qos、智能以及认证特性的教育行业交换机nethammer g704万兆骨干智能交换机big hammer6808作为网络核心，来组建校园网。表2 港湾big hammer 6808核心交换机的基本信息基 本 规 格应用类型企业交换机应用层级二层交换方式存储-转发背板带宽(gbps)256包转发率l2：线速，l3：170mppsvlan支持支持mac地址表64k网 络网络标准ieee 802.3, 802.3u, 801.3z, 802.3ad,802.3x传输速率(mbps)10/100/1000/10000端 口端口类型10/100base-tx，1000base-tx/sx,10000base-sx端口结构模块化模块化插槽数8其 它是否支持全双工全双工网管支持网管型网管功能rmon,snmp,cli,telnet3.2.3网络防火墙网络防火墙是安装在内部网络和外部网络之间的安全屏障，防火墙有软件和硬件之分。网络中心采用的一般是硬件防火墙，其外形与路由器很相像。如： fortigate-3600 fortigate-3600 是一款性价比、灵活性都上了一个新台阶的千兆产品。它有10个千兆的接口，高达6gbps的吞吐量。fortigate-3600是新一代的可以防御现有日益增加的内容层攻击的高性能产品。其特点有 图5.fortigate-3600a. 专门为大企业和mssp优化的高性能的解决方案 b. 具有8个千兆铜接口(10/100/1000) ，和2个千兆的硬件加速光纤接口(sfp)，可以满足大企业和mssp的需求 c. amc插槽为未来扩展提供了方便，可扩展4个np加速千兆接口fortinet fortigate 3600病毒防火墙基本参数并发连接数范围：100000- 并发连接数：1000000 vpn支持：支持最大安全过滤带宽（mb）：501-1000 安全过滤带宽（mb）：600安全标准fcc class a part 15、csa/cus、icsa antivirus、icsa firewall、icsa ipsec入侵检测 dos、ddos用户数限制范围：无用户数限制 用户数限制：无用户数限制网络吞吐量（mpps）：4000 控制端口：rs-232 管理：snmpfortinet fortigate 3600病毒防火墙外观参数：长度（mm）343 宽度（mm）425 高度(mm) 89fortinet fortigate 3600病毒防火墙其他参数：电源电压（v）110-240 电源功率（w）460 重量(kg) 8fortinet fortigate 3600病毒防火墙环境参数：工作温度（）0 40 工作湿度 5% - 95%存储温度（）-25 70 存储湿度 5% - 95%3.2.4服务器服务器是指网络中能对其它机器提供某些服务的计算机系统（如果一个pc对外提供ftp服务，也可以叫服务器）。是专指某些高性能计算机，能够通过网络，对外提供服务。相对于普通pc来说，在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此cpu、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通pc有所不同。它是网络上一种为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，它在网络操作系统的控制下，将与其相连的硬盘、磁带、打印机、modem及各种专用通讯设备提供给网络上的客户站点共享，也能为网络用户提供集中计算、信息发表及数据管理等服务。它的高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面。eflowd_bras宽带接入服务器利用了dhcp+webportal+radius技术，和pppoe接入技术相比具有自己独特的优势：它可以不使用客户端软件，认证过程简单、明了；可以满足hfc、fttx+lan等比较复杂的组网环境。eflowd_bras宽带接入服务器经过6年多的应用和改进，设备运行稳定、可靠，功能实用、丰富，并且已经形成了系列化产品。 图6.eflow d_bras宽带接入服务器eflowd_bras宽带接入服务器系列提供多种端口类型，可支持并发用户1288192,丰富的产品功能可以满足各类宽带接入用户规模的组网要求。（其主要的功能如表3）表3.eflowd_bras功能表设备型号eflow bras 2204处理器intel piv至强3.06ghz cpu内存1g ecc，128m flash外观尺寸2u 19” 标准机箱网络接口2个固定100/1000m rj45电口，2个gbic插槽（可选配多模、单模、电口模块）最多提供16个千兆电口或者8个千兆光口console1个db9串口重量12kg电源220v ac （43-63hz）或者-48v dc（可选配冗余电源） 功耗300w工作环境温度：0-40湿度：5%-90%（非凝结）3.3布线设备随着计算机和通信技术的飞速发展,网络应用成为人们日益增长的一种需求,结构化布线是网络实现的基础,它能够支持数据、话音及图形图像等的传输要求,成为现今和未来的计算机网络和通信系统的有力支撑环境。 3.3.1 mdf（main distribution frame）总配线架mdf总配线架所谓总配线架，是水平、垂直、设备等子系统连接设备随着网络集成程度越来越高，出现了集odf、ddf、电源分配单元于一体的光数混合配线架，适用于光纤到小区、光纤到大楼、远端模块局及无线基站的中小型配线系统3.3.2 odf（optical distribution frame）光纤配线架光纤配线架（odf）用于光纤通信系统中局端主干光缆的成端和分配，可方便地实现光纤线路的连接、分配和调度。光纤配线架是一个19英寸宽的带一些方孔的金属盒子，用于放置和保护已经剥去外壳、裸露在外面的光纤。网络中心外面的光纤进入机柜以后，并不是直接接在交换机上，而是接在光纤配线架上，再由光纤跳线连接到网络交换机的光纤交换端口上。因为光纤只是一束玻璃纤维，非常脆弱，如果直接接在交换机上，虽然也可正常工作，但是却不能随意跳接了，否则很易将光纤折断。3.3.3 ddf（digital distribution frame）数字配线架数字配线架又称高频配线架，在数字通信中越来越有优越性，它能使数字通信设备的数字码流的连接成为一个整体，从速率2 mb/s155 mb/s信号的输入、输出都可终接在ddf架上，这为配线、调线、转接、扩容都带来很大的灵活性和方便性。4 对网络服务器的要求 可以说网络服务器可以说是整个校园网的核心，如何选择与本校校园网规模相适应的服务器是非常之重要的。因此网服务器应当选择:应求性能要稳定因为一个性能不稳定的服务器，即使配置再高、技术再先进，也不能保证校园网能正常工作，严重的话可能给学校造成难以估计的损失。应考虑扩展性由于校园网处于不断发展之中，快速增长的应用不断对服务器的性能提出新的要求，为了减少更新服务器带来的额外开销和对教学的影响，服务器应当具有较高的可扩展性，可以及时调整配置来适应校园网的发展。要便于操作管理要求服务器产品必须具有非常好的易操作性和可管理性，当出现故障时无需专业人员也能将故障排除。满足特殊要求不同学校的校园网应用侧重点不同，对服务器性能的要求也不一样。比如vod服务器要求具有较高的存储容量和数据吞吐率，而web服务器和e-mail服务器则要求24小时不间断运行。如果校园网服务器中存放的信息属于机密资料，这就要求选择的服务器有较高的安全性。5华立网络的现有问题分析以及建议我在参观完华立学院的东区校园网络设备后，觉得本学院的网络设施已经能基本满足学生们大部分的生活中与学习上的需求。华立科技园网络是一个校园局域网，在一个校园小范围内实现资源共享。其实无论内网还是外网，用户与用户之间都能够进行资源共享，但由于有了校园局域网，在校内用户之间的文件传输、下载、上网的速度就比外网的要快很多。但是在查阅相关资料以及自身体会后，发现确实存在着一些不足，其中有两个问题比较突出：1，大部分学生常向网络中心反映说学校的网速很慢，外网上不了，经过网络中心的改善，效果还是不明显。虽说内网是千兆以太网，但分配到全校众多师生，每人却只能分配到十几k，网络速度就可想而知了。2，学校不允许接adsl进来。adsl的中文名称是“非对称数字用户环路”，是一种在普通电话线上进行宽带通信的技术。传输速度是普通modem的140倍。 adsl采用的是专线的连接方式，adsl调制解调器与网络总是处于连接的状态，免去了拨号上网的麻烦。按道理来说，学校的网络是有能力升级为更好的adsl的。对华立网络提出的合理化建议希望学校能够完善内部网络。本人亲身体现学校的网速不好，以及周围的同学朋友都有同感，曾强烈要求网络中心安装adsl来提高网速，但学院规定不允许接入adsl。对于如何改善网络中心，本人建议增加带宽，更新港湾设备。学生老师都需要在从网上搜索下载资料，因此高速的传输速率是非常重要的，增加带宽是一个明确的选择；对于网络中心使用