[计算机硬件及网络]计算机 论文.doc

摘 要随着计算机网络通信技术和Interne的飞速发展，基于因特网的计算机网上远程教学已经开始成为一种全新的教学手段，并且越来越受到人们的关注。由于网上教学具有时效性、共享性、交互性和个别化等诸多特点，因此它有着传统教学模式无法比拟的优点，它创造了一种全新的教学模式，打破了传统教学模式在时间、空间上的限制，采用了先进的教学手段和教学方法，可以大大提高教学效率和教学效果，使教学活动上了一个新台阶。蓬勃兴起的网上教育以其全新的高科技教学手段为解决我国当前资源严重短缺而教育需求日益扩大的矛盾提供了一种投资少、见效快、优质高效的解决方案，它必将成为我国未来教育发展的重要方向。本文依据设计出来的校园网络，对校园网络的规划设计做了全面系统的介绍。全文共八章，按照前期的开发顺序，从校园网络建设的需求分析开始到网络分配、设计原理、设计说明逐一做了客观分析和详细的说明，表述过程图文并茂，分析有理，说明恰当，数据准确，文字简练，语音通俗。在网络综合布线、多媒体教室系统的设计上遵循了“实惠、实用”的原则。总之，该设计方案用简洁的语言文字进行了全面阐述，用直观易读的流程图来表示，具有可操作性、针对性和可读性。关键字： 组网，方案，拓扑图，校园网Abstract With the computer network communication technology and the rapid development of Internet and Internet-based computer online distance learning has started to become a new teaching methods, and more and more peoples attention. As online teaching is time-sensitive, sharing, interactive and individual, and many other features, it has a traditional teaching mode incomparable advantages, it has created a new teaching model, breaking the traditional teaching model in terms of time, Space constraints on the use of advanced teaching methods and teaching methods, can greatly improve teaching efficiency and effectiveness of teaching, so that teaching and learning activities on a new level. The rise of online education flourishing in its new high-tech teaching methods to solve the current serious shortage of resources and educational needs of the growing contradictions provides a small investment, quick, quality and efficient solutions, it will become Chinas future education The important direction of development. This paper according to the design out of the campus network, the campus network planning design made a comprehensive introduction of the system. Full text eight chapters, according to the development of the order, from the demand analysis of the campus network construction began to network distribution, design principle, design that the objective analysis and one detailed instructions, express process with pictures, rational analysis that appropriate, exact data, text, succinct, voice popular. In the comprehensive network wiring, multimedia classroom, the design of the system follows the is economical, practical principle. Keywords: Group net programmes, topology, the campus network目 录摘 要- 1 -Abstract- 2 -引 言- 5 -1.1校园网络系统的应用与发展- 5 -1.2校园网系统建设的重要意义和必要性- 6 -第二章 需求分析- 7 -2.1基本需求分析- 7 -2.2功能需求分析- 11 -2.2.1信息资源共享- 11 -2.2.2图书资料检索、借阅自动化- 11 -2.2.3学校管理系统的信息化、自动化- 11 -2.2.4计算机网络辅助教学系统-12 -2.3系统方案设计的总体思路- 12 -2.4网建设目标- 12 -第三章 网络分配-13 -3.1校园网IP地址规划与分配- 13 -3.2 VLAN规划与划分- 13 -3.2.1 VLAN的概念- 14 -3.2.2 VLAN规划- 15 -第四章 设计原则-16 -4.1设计原则- 16 -4.2 层次化的设计- 17 -4.3网络拓扑图- 18 -第五章 设计说明- 19 -5.1校园网特点- 19 -5.2主机系统- 19 -5.2.1概述- 19 -5.2.2主机系统类型- 19 -5.2.3硬件选择- 20 -5.3软件系统设计方案- 21 -5.3.1概述- 21 -5.3.2系统软件- 21 -5.3.3应用软件- 22 -5.3.4工具软件-22 -第六章 网络综合布线- 23 -6.1 综合布线概念- 23 -6.2 综合布线的特点- 23 -6.3 综合布线系统的组成- 24 -6.3.1 工作区子系统- 25 -6.3.2 水平干线子系统- 26 -6.3.3 设备间子系统- 26 -6.3.4楼宇（建筑群）子系统- 26 -第七章 多媒体教室系统-32 -7.1多媒体教室概述- 32-7.2 多媒体教室的教学功能-32 -7.2.1课堂演示教学- 32 -7.2.2模拟教学- 32 -6.3系统结构及实施- 32 -7.4 软硬件需求- 32 -第八章 项目清单- 34 -8.1主要材料清单- 34-8.2多媒体设备及外设- 36 -第九章 总结- 37-参考文献- 38 -致 谢- 39-第一章 引 言 1.1校园网络系统的应用与发展学校校园网的网络系统建设与网络技术发展几乎是同步进行的。学校校不仅承担着教书育人的工作，更承担着部分国家级的科研任务，同时考虑未来几年网络平台的发展趋势, 为了充分满足高校骨干网对高速，智能，安全，认证计费等的需求,可以利用万兆以太网的校园网组网技术。构建校园网骨干网，实现各个分校区和本部之间的连接，以及实现端到端的以太网访问，提高了传输的效率，有效地保证了远程多媒体教学、数字图书馆等业务的开展。随着信息技术的高速发展，教育信息化水平正成为衡量学校总体发展水平的重要因素，网络技术的应用对高校的教学手段和教育管理体系的促进作用是巨大的。1995 年CERNET （中国教育和科研计算机网）建设全面启动，全国各地的高校开始建设自己的计算机校园网。校园网建设是高校建设的重要组成部分，建设高质量的局域网， 才能充分发挥网络资源管理和应用的优势，进行信息交流、资源共享、科学计算和科学研究与合作。 校园网的建设与应用，极大地丰富和完善了教育资源，拓宽了学生获取知识的渠道，改善了教学效果，提高了学校的现代化管理水平，促进了教育的社会化，因此，如何进一步搞好校园网的建设，充分发挥校园网的作用，组建高性能，低成本的校园网，是各个高校正在探索和思考的问题。高校校园网从启动建立到现在，无论是高校校园网的网络技术，还是高校校园网的关注要点，大致可以分为三个阶段。第一阶段是基础设施建设时期，时间大约从1994年到2000年。这期间各种网络技术在高校同时都有应用：以太网技术，FDDI，ATM网络技术。在这个阶段，由于校园网应用的技术比较繁杂，而且业务相对单一，因此，这一阶段，主要关注网络的连通性和兼容性，即如何保证校园网的连通，和各种不同网络技术的兼容和融合。第二阶段是应用平台建设时期，时间大约是从2000年到2005年。这期间，随着网络技术的发展，各种应用也开始出现并发展迅速，包括BBS、WWW、FTP、E-mail，以及近两年流行的BT下载、视音频业务等等，这些应用都对带宽提出了挑战。另一个在此阶段发展迅速的校园网应用就是IPTV，更是被成为带宽的杀手级应用。与此同时，网络技术特别是以太网技术迅猛发展，1000M以太网已经步入校园，万兆标准也已经公布。结合实际应用和网络技术来看，这个阶段主要关注：带宽和应用。第三个阶段是信息资源建设时期。时间从2005年至今，乃至今后几年时间内。近两年，万兆以太网已经开始在高校校园网中规模化应用，下一代以太网标准也已经确立为10万兆标准。同时，随着cernet2的启动，IPV6技术也已经在校园网中实验并逐步应用。当基础设施、应用平台建设之后，信息资源的丰富与否决定了校园网络的真正价值。当信息资源充分丰富后，人们的工作、学习、生活、娱乐完全离不开网络，网络的安全与可信又成为头等重要的问题。纵观这两年整个网络世界，安全事件频发：冲击波、震荡波、ARP攻击等等。所以，安全可信成为了高校校园网当前关注的要点。简单来说，对于校园网：丰富的应用是关键，而稳定可靠的网络系统是基础，完善的安全和管理手段是保障。 1.2校园网系统建设的重要意义和必要性信息时代的变革与发展，带动了整个世界的深刻变革。网络、计算机技术的进步和应用软件的提高，使计算机变的越来越容易使用，它们正被广泛地使用，并迅速改变着人们的生活、学习、工作方式。在一个好的校园网里人们用计算机和网络进行工作、交流和学习，计算机改变了人的教学方式，同时也改变了人的学习方式。社会变的很快，我们必须跟上时代的步伐，因此在经济条件允许的情况下，尽快尽早的建设校园网好处将是显著的和长远的。第二章 需求分析2.1基本需求分析学校共有员工和学生5000人，院内共有12栋建筑，包括教学楼、实验楼、图书馆、行政楼、后勤楼、宿舍楼。上网的人员主要是学生，教师和科研人员。学校的网络同时承载着多样的网络应用：网络下载、视频点播、网络聊天、娱乐游戏、专线课题研究、网络教学等，学校要求网络具有高性能、高可用性和高安全性。学校规模在不断的扩大中，用户数在持续增加，要求网络具有很好的扩展性，能够根据需要逐步平滑升级到千兆的骨干连接。校园网必须具备教学、管理和通讯三大功能。教师可以方便地浏览和查询网上资源，进行教学和科研工作；学生可以方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。学校的管理人员可方便地对教务、行政事务、学生学籍、财务、资产等进行综合管理，同时可以实现各级管理层之间的信息数据交换，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，因此，校园网的建设必须有明确的建设目标：能够充分利用校园网，扩充各种网络应用，如多媒体课件系统、多媒体教学系统、网络教学系统、图书检索系统等，使其为各学科的教学和实验服务。XX学院校园网综合布线信息点统计一览表楼宇名称信息点数信息点合计设备需求情况距核心网络的距离XX苑XX苑A区A14*4=161145台接入交换机（汇聚）1台汇聚交换机310mA221*2=42A216*2=32XX苑B区B14*2=8B24*2=8B34*2=8XX院XX院-1（30*2）*6=360180075台接入交换机（级联）2台汇聚交换机450mXX院-2（30*2）*6=360XX院-3（30*2）*6=360XX院-4（30*2）*6=360XX院-5（30*2）*6=360XX院XX院-（1-2）（30*6）*2=360108045台接入交换机（级联）1台汇聚交换机490mXX院-（3-4）（30*6）*2=360XX院-（5-7）（30*6）*2=360XX院食堂信息点总数661台接入交换机(接入志远楼汇聚)490mXX楼信息点总数（20*4）*3=24024010台接入交换机（级联）1台汇聚交换机480mXX院XX院-A20*5=10040020台接入交换机（级联）1台汇聚交换机280mXX院-B20*5=100XX院-C20*5=100XX院-D20*5=100XX院XX院-A20*5=1006300265台接入交换机（级联）2台汇聚交换机120mXX院-B20*5=100XX院-C20*5=100XX院-D（20*60）*5=6000图书馆1005台接入交换机1台汇聚交换机4台无线路由器（自习室）280m国际交流中心1005台接入交换机1台汇聚交换机500mXX楼XX楼-A(20*2)*11=44044019台接入交换机（级联）2台汇聚交换机2台核心交换机1台路由器网络中心XX楼-B20+20+(6*60)*3=1120112047台接入交换机（级联）1台汇聚交换机30mX楼X楼-A(20*2)*11=44088037台接入交换机（级联）1台汇聚交换120mX格致楼-B(20*2)*11=440X院XX博济院-A13*5=6526012台接入交换机（级联）1台汇聚交换机400mXX院-B13*5=65XX院-C13*5=65XX院-D13*5=65X园XX园-A13*5=6526012台接入交换机（级联）1台汇聚交换机250mXX园-B13*5=65XX园-C13*5=65XX园-D13*5=65XXXX院20*5=1001005台接入交换机（接入博雅汇聚）250mXX博物馆信息点总数1005台接入交换机1台汇聚交换机300mXX信息点总数1005台接入交换机（接入到博物馆汇聚）350mXX院XX院-130*6=180108048台接入交换机（级联）2台汇聚交换机600mXX院-230*6=180XX院-330*6=180XX院-430*6=180XX院-530*6=180惠院-630*6=180XX食堂信息点总数2*3*3=18181台接入交换机（接入到XX院汇聚）670m共622台接入交换21台汇聚交换机2台核心交换机4台无线路由器1路由器共6020mXX大学校园信息点合计142982.2功能需求分析2.2.1信息资源共享通过校园网，实现学校内部，学校与国内、国际信息的快速交流，达到资源共享，使广大师生及时了解国内外科学技术和高等教育发展的最新动态，促进教学、科研、管理事业的发展。2.2.2图书资料检索、借阅自动化通过改造原有图书检索系统，建设电子图书馆，提高校内图书资料的利用率；充分利用校外图书资料，实现远程计算机图书检索和借阅。2.2.3学校管理系统的信息化、自动化依托校园网，构建相应的交互式应用软件平台，实现教学、科研、人事、学生、财务、后勤、档案等管理工作的自动化，实现统计监测网络化，提高管理效率和水平。实现网上招生、网上人才招聘、学生网上求职等。2.2.4计算机网络辅助教学系统建立基于网络的电子教学CAI课件开发、视频点播（VOD）、网上题库、答疑与作业批改等计算机辅助教学系统，实现教学手段的现代化。2.3系统方案设计的总体思路校园网络系统的设计、实施，按照一切从实际出发，遵循经济适用的原则，依照以下思路进行规划： 总体规划，分步实施，基础设施建设一步到位。 注重应用系统的建设。 把当前先进性、未来可扩展性和经济可行性结合起来。 符合国际标准和国家标准。 注重对人员的培训。2.4网建设目标高可用性：网络级冗余性可用利用双宿设计自动绕过故障链路或设备，能够使用智能协议保持网络可靠性。设备及冗余性可用利用设备内部部件的冗余来提供不断服务。线路级冗余可通过敷设物理走向不同的线缆的方式实现线路的畅通。高安全性：网络安全问题时有发生，重要服务器和核心网络设备被攻击，网络病毒泛滥，得不到控制，管理网络人员对校园网的运行缺乏分析和管理工具。根据上述问题，将提供病毒感染限制，将感染设备隔离功能，可有效解决校园网建设中的安全问题。高可扩展性：在设计校园网时，通过层化的设计可实现网络扩展性。层化分结构包括三个功能部分“核心层-汇聚层-访问层”层化设计除了能带来扩展的优势外，还可以节约成本加强故障排除能力。第三章 网络分配3.1校园网IP地址规划与分配校园网用户获取IP地址通过学校统一的DHCP服务器来获取，为了缓解服务器的压力，在接入层、汇聚层交换机上配置DHCP中继。这样更加快捷的获取IP地址也减轻了服务器的工作压力，从而提高工作效率。详见表3.1IP地址规划表。表3.1 IP地址规划表序号子网名称包含的信息点1学生公寓子网学生公寓区所有的计算机2行政区子网行政区所有的计算机3图书馆子网图书馆区所有的计算机4教学区子网教学区所有的计算机5办公区子网办公区所有的计算机6服务器群子网该区所有的计算机3.2 VLAN规划与划分3.2.1 VLAN的概念VLAN（Virtual Local Area Network）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。3.2.2 VLAN规划通过划分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3-2所示，该学校校园网络Vlan的划分及IP的分配。表3-2 学校vlan的划分及IP的分配表序号子网名称网段IP网关IP备注1学生公寓子网/2017216.1921Vlan 22行政区子网19216810/2419216811Vlan 33图书馆子网19216820/2419216821Vlan 44教学区子网172181280/19172181281Vlan 55办公区子网19216830/2419216831Vlan 66服务器群子网19216840/2419216841Vlan 7另外，IP地址分为公网地址和私网地址两类，公有地址（Public address）由Inter NIC（Internet Network Information Center 因特网信息中心）负责。这些IP地址分配给注册并向Inter NIC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: /24和/24两个网段,私有地址（Private address）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第四章 设计原则4.1设计原则校园网建设是一项大型网络工程，各个学校需要根据自身的实际情况来制定网络设计原则。该学校网络需要具有包括图书信息、学校行政办公等综合业务信息管理系统，为广大教职工、科研人员和学生提供一个在网络环境下进行教学和科研工作的先进平台。校园网覆盖整个学校校园，网络设计一般应遵循下列5个基本原则：1.可靠性和高性能网络必须是可靠的，包括网络物理级的可靠性，如服务器、风扇、电源、线路等；以及网络逻辑级的可靠性，如交换的汇聚、核心，链路冗余。网络必须具有足够高的性能，满足业务的需要。2.实用性和经济性由于学校资金并不是很充足，不可能一步到位。另一方面，学校的应用水平参差不齐，某些系统即使安装了也利用不起来，因此，在校园网的建设过程中，系统建设应始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则。3.可扩展性和可升级性系统要有可扩展性和可升级性，随着学院不断的扩招，业务的增长和应用水平的提高，网络中的数据和信息流将按指数级增长，需要网络有很好的可扩展性，并能随着技术的发展不断升级。设备应选用符合国际标准的系统和产品，以保证系统具有较长的生命力和扩展能力，满足将来系统升级的要求。4.易管理、易维护由于校园骨干网络系统规模庞大，应用丰富而复杂，需要网络系统具有良好的可管理性，网管系统具有监测、故障诊断、故障隔离、过滤设置等功能，以便于系统的管理和维护。同时应尽可能选取集成度高、模块可通用的产品，以便于管理和维护。5.安全性、保密性网络系统应具有良好的安全性。由于校园骨干网络为多个用户内部网提供互联并支持多种业务，要求不仅能进行灵活有效的安全控制，同时还应支持虚拟专网，以提供多层次的安全选择。在系统设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。6.灵活性、综合性通过采用结构化、模块化的设计形式，满足系统及用户各种不同的需求，适应不断变革中的要求。以满足系统与功能为目标，保证总体方案的设计合理，满足用户的需求，同时便于系统使用过程中的维护，以及今后系统的二次开发与移植。4.2 层次化的设计层次化网络设计模型在互联网组件的通信中引入了三个关键层的概念,这三个层次分别是:核心层(Core Layer),汇聚层(Distribution Layer)和接入层(Access Layer)。 对于大型网络，可以采用业界通用的“核心层-汇聚层-接入层”层次化网络设计模型。1.核心层核心层主要提供不同网络模块之间优化传输服务，将分组尽可能快地从一个网络传到另一个网络，通常要保证核心层具有很高的可靠性、最佳的网络性能。汇聚层到核心层要具备冗余传输链路，任何单条链路断连不影响网络的可用性，即环型网络设计。作为所有网络流量的传输中枢，核心层除了要求高性能交换设备和高带宽传输链路外，还需考虑选用支持负载均衡或负载分担特性的设备实现负荷均衡。此外，为了避免网元故障对网络造成冲击，需要网络采用支持快速聚合的特性，一旦主用通路断开，可以很快的切换到备用通路。2.汇聚层汇聚层顾名思义就是作为访问层到骨干层的汇聚，通常为访问层与骨干层实现基于策略的网络间连接。汇聚层主要由三层交换机组成，提供对网络流量模式控制、服务访问控制和路由协议网络通告控制。3.接入层接入层作为各模块到交换骨干的连接，根据不同模块进行逻辑子网划分，并通过VLAN技术实现子网之间的隔离。访问层主要功能在于隔离模块间的广播流量，避免不同模块之通间相互影响。访问层主要过二层交换机组成。4.层次化网络设计模型的优点“核心层-汇聚层-访问层”层次化网络设计模型有如下优点：（1）高可扩展性 遵循层次化模型网络比扁平式网络更具有的伸缩性和可管理性，因为各功能网络通过模块化实现，潜在问题更易于识别。（2）易于实施每一层的功能性清晰划分，简化每一层的实现。（3）易于故障排除每一层的功能经过良好定义，网络更为简单，有助于故障的隔离。模块化设计也有效限制故障影响范围。（4）易于规划和管理层次化的功能划分，整个网络规划和管理更为简单。4.3网络拓扑图计算机网络技术种类很多，采用星型结构的以太网是目前最为安全成熟的技术，并且，从应用角度讲，星形结构是综合布线系统的推荐网络拓扑结构，可以与综合布线系统紧密结合，得整个网络系统的通信瓶颈从以往的网络电缆转移至中央网络设备上。在中央设备之间，鄙弃传统的HUB争抢技术，而采用交换以太网络设备配合星形结构来实现对局域网络的需求，使得中央结点与卫星结点的网络吞吐能力大大加强，对多媒体的支持也更加完美，既而提高整个系统的吞吐能力。所以在网络方案中，整个系统采用星型结构与高速交换以太网技术相结合的网络拓扑结构。图4.1 XX学校网络拓扑图核心交换机由一台W-S-2922M-24TS-S，保证数据的高速、无阻塞的交换。楼层交换机由N台W-S-C3750-24TS-SD交换机构成，实现10/100M的桌面连接，1000的主干连接。在多媒体教室及电子阅览室的交换机，采用多层堆叠式连接。INTERNET接入部分由WS-C192216M提供多样化的接入手段，提供2个以太网接口，通过电信10M宽带网接入INTERNET，还可以根据学校的需求灵活的实现用帧中继、DDN、ADSL、ISDN等方式接入INTERNET。服务器管理部分基于一台IBMX22的PC SERVER，提供网管。该网络分为三级 第一级是网络中心，为中心节点。网络中心选址在学校地域的中心建筑),布置了校园网的核心设备，如路由器、交换机、服务器(WWW服务器、电子邮件服务器、拨号服务器、域名服务器等)，并预留了将来与本部以外的几个园区的通信接口。 第二级是建筑群的主干结点，为二级节点。校园网按地域设置了几条干线光缆，从网络中心辐射到几个主要建筑群，并在二级主干节点处连接。在主干网节点上安装的交换机位于网络的第二层，它向上与网络中心的主干交换机相连，向下与各楼层的集线器相连。学校校园网主干带宽全部为100Mbps，并考虑到向ATM或千兆以太网的升级。 第三级是建筑物楼内的交换机，为三级节点。三级节点主要是指直接与服务器和工作站连接的局域网设备，即以太网或快速以太网集线器（3COM堆叠式集线器3COM SUPERSTACK）。设计楼内的综合布线时根据需要可进行了一定取舍：如取消干线子系统；合并管理子系统与设备间子系统；将水平子系统的布线直接引入到设备间的主配线架上等等。为此，在分析了网络工程需求和实地考察的基础上，结合综合布线系统，我们将利用先进的快速以太网交换机产品，组建一个多级星型结构的交换以太网，来构成整个网络系统。第五章 设计说明5.1校园网特点校园网是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。首先，校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境。这就要求：校园网是一个宽带、具有交互功能和专业性很强的局域网络。多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等，都可以通过网络运行工作。如果一所学校包括多个专业学科（或多个系），也可以形成多个局域网络，并通过有线或无线方式连接起来。5.2主机系统5.2.1概述所谓的主机系统，指的是各种用途的服务器和工作站，且主要是考虑各种服务器的选择原则。目前的网络应用中，要使用各种各样的服务器。Internet应用方面的服务器有：代理服务器、WWW服务器、E-mail服务器、文件传输服务器、BBS服务器、DNS服务器；在管理信息系统和办公自动化方面有：OA服务器、各种应用服务器以及为整个校园应用服务的数据库服务器、文件服务器等。 器是从逻辑上划分的。并不一定要求每一种逻辑服务器对应有一台物理上的服务器级的主机。具体采用多少台主机，要根据实际情况。根据XX大学的招标要求，大致定为三类服务器，它们分别为WEB服务器，数据/数据库服务器，视频服务器。5.2.2主机系统类型 大型机系统、小型机系统和PC服务器系统。采用大型机系统的做法，在历史上曾经流行过。流行的原因，在我们看来，主要是应用系统所要求的处理能力当时只有大型机能够提供。因为在那时，终端的处理能力很有限，并且很贵，大型机的处理能力可以满足应用的需要，但是更加昂贵。为了节约费用，只好采用有足够处理能力的大型机加基本没有处理能力的终端这种方式。随着大规模集成电路和计算机技术的发展，小型机、PC服务器和台式计算机的性能有极大的提高，大型机逐渐失去了它的优势。小型机系统是处于大型机和PC服务器之间的一种选择。通常来说，小型机的性能可以很高，可以逼近大型机的水平。小型机CPU通常采用RISC技术，程序执行效率较采用CISC技术的机器有极大的提高。小型机的可靠性较PC服务器高，因为小型机的元器件大多经过严格的筛选和老化；另外小型机通常有与之配套的操作系统，且大多是Unix操作系统。可选的小型机有HP-9000，IBM RS-6000等。PC服务器的性能跟小型机可以相当。之所以称为PC服务器，通常认为PC服务器是采用Wintel体系结构的，即采用Intel的CPU，采用微软的Windows操作系统。因为分工的原因，Intel专门生产芯片，而微软专注于操作系统，它们都是大规模生产，所以这种组合的价格极端的具有竞争力。是大多数单位的选择。建议采用PC服务器作为应用系统的硬件平台。在这里，选择IBM的服务器。选择两台NF5100用于WEB服务器和数据/数据库服务器，选择一台NF7100用于视频服务器。如表5.1服务器具体配置表所示：表5.1服务器具体配置设备名称配置型号数量单位WEB服务器IBMX226 NF5100 PIII866MHz, 128MB, 36GB/10000转SCSI ,CD-ROM, 网卡, 15”黑1台数据/数据库服务器8658 51Y NF5100 PIII933MHz, 128MB,1*72GB/10000转SCSI,CD-ROM,网卡, 15”黑1台视频服务器Cisco IP/XVC3500MHz/1MB, 256MB, 3*72GB/10000转SCSI, CD-ROM, 15”黑1台千兆网卡3C985-Sx3块软件防火墙Cisco Securw PIX防火墙5351套5.2.3硬件选择网络设备的选择是网络运行性能和售后服务的关键，网络中心的中心设备，承担着整个网络性能好坏的关键，我建议选用比较高档的中心设备，既能保证满足服务的需要，又能保证几年之内设备不会过时。选择品牌时考虑比较多的是：生产厂商的可靠性和稳定性、技术领先性和成熟性、设备的完整系列性、设备的可升级性、是否具备完善的售后服务体系来支持用户的应用、是否为主流产品（这将决定用户接收产品熟悉产品的成本和产品的通用性）、在国内是否有比较完备的软件库和维护维修能力、其安全性是否适合用户的要求。5.3软件系统设计方案5.3.1概述在一个计算机网络系统中，单有可靠高效的硬件是远远不够的，各种计算机网络功能的最终获得还有赖于网络硬件平台上的系统软件、服务器软件、应用软件以及工具软件。5.3.2系统软件系统软件在整个软件结构中处于最底层，直接与各种类型的硬件设备交互，主要作用是有效地支配和管理系统中的各种硬件资源。在XX大学校园网方案中，主要有以下系统软件。计算机操作系统：SUN Solaris、Windows XP、Windows 2000、WIN7及DOS。系统软件的选择，从理论上讲，可以采用Unix、Linux、Windows。但是系统软件的选择又是跟硬件平台的选择紧密关联的。Unix的版本很多，有IBM的AIX、HP的HP-Unix、SUN Microsystems的Solaris、SCO公司的UnixWare等。如果硬件平台采用的是IBM公司的小型机，则操作系统十有八九就是采用IBM的AIX，首先是因为这种搭配性能好，另外一点则是厂家的策略了，当用户采用了他们的小型机或工作站以后，操作系统基本是免费的。既然免费，且性能还不错，那有什么理由不采用呢？应用系统的软件平台则采用微软的Windows系列。稳妥一点，服务器可以采用Windows 2003 Server，工作站操作系统采用Windows XP。5.3.3应用软件在计算机网络系统中，有着异常丰富的应用软件。在XX大学校园网络中，同样会有各种各样的应用软件运行其上。OA系统软件：采用统一的Internet技术及各种软件进行办公自动化系统管理。包括校长办公、网络会议、办公审批、通知公告、公文收发和文档管理等子系统。管理信息系统软件：包括校长查询、后勤管理、财务管理、图书管理、教务管理和学籍管理等子系统。教学软件：包括计算机辅助教学系统和网络教学与远程教学系统。如多媒体教学系统、网络远程教学系统以及题库管理系统等等。计费软件：建议可以采用被华中科技大学成功应用过的开放（计算机）实验室管理系统软件。我们可以认为，整个XX大学的网络就是一个开放的计算机实验室，对任何在这个网上活动的用户进行管理和计费。5.3.4工具软件工具软件主要是指那些用于方便地管理网络和计算机的软件。1、网络管理软件：包括网络管理平台软件和网络管理应用软件两类。2、网络安全软件：在这方面比较优秀的有CA Unicenter TNG系统管理软件、IBM Tivoli TME 10系统管理软件等。这里采用XX大学指定的京联特Anti-X互联网过滤器（网络版）。3、病毒防止和清除软件：主要是面向以Windows XP、Windows NT、Windows 2003 Server为主要操作平台的应用环境，较为出色的有诺顿防病毒软件（Norton AntiVirus）、360安全浏览套件等等，国产的主要有金山毒霸以及瑞星等。4、网页制作工具软件：Microsoft FrontPage 2003，Macromedia Dreamweaver8.0等。第六章 网络综合布线6.1 综合布线概念综合布线系统（Premises Distribution System，PDS）是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。它既能使语音、数据、图像设备和交换设备与其他信息管理系统彼此相连，也能使这些设备与外部相连接。它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线由不同系列和规格的部件组成，其中包括传输介质、相关连接硬件，如配线架、连接器、插座、插头、适配器以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统，它们都有各自的具体用途，不仅易于实施，而且能随需求的变化而平稳升级。6.2 综合布线的特点综合布线同传统的布线相比较，有许多优越性，是传统布线所无法相比的。其特点主要表现在它具有兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性；而且在设计、施工和维护方面也给人们带来了许多方便。1.兼容性综合布线的首要特点是它的兼容性。所谓兼容性，是指它自身是完全独立的，与应用系统相对无关，可以适用于多种应用系统。综合布线将语音、数据与监控设备的信号线经过统一的规划和设计，采用相同的传输媒体、信息插座、交连设备、适配器等，把这些不同信号综合到一套标准的布线中。由此可见，这种布线比传统布线大为简化，可节约大量的物资、时间和空间。在使用时，用户可不用定义某个工作区信息插座的具体应用，只把某种终端设备（如个人计算机、电话、视频设备等）插入这个信息插座，然后在管理间和设备间的交接设备上做相应的接线操作，这个终端设备就被接入到各自的系统中了。2.开放性综合布线由于采用开放式体系结构，符合多种国际上现行的标准，因此它几乎对所有著名厂商的产品都是开放的，如计算机设备、交换机设备等；并对所有通信协议也是支持的，如ISO/IEC8802-3，ISO/IEC8802-5等。3.灵活性综合布线采用标准的传输线缆和相关连接硬件，模块化设计。因此所有通道都是通用的。每条通道可支持终端、以太网工作站及令牌环网工作站。所有设备的开通及更改均不需要改变布线，只需增减相应的应用设备以及在配线架上进行必要的跳线管理即可。另外，组网也可以灵活多样，甚至在同一房间可有多用户终端，以太网工作站、令牌环网工作站并存，为用户组织信息流提供了必要条件。4.可靠性综合布线采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信息传输通道。所有线槽和相关连接件均通过ISO认证，每条通道都要采用专用仪器测试链路阻抗及衰减率，以保证其电气性能。应用系统布线全部采用点到点端接，任何一条链路故障均不影响其他链路的运行，这就为链路的运行维护及故障检修提供了方便，从而保障了应用系统的可靠运行。各应用系统往往采用相同的传输媒体，因而可互为备用，提高了备用冗余。5.先进性综合布线采用光纤与双绞线混合布线方式，极为合理地构成一套完整的布线。所有布线均采用世界上最新通信标准。6.经济性综合布线比传统布线具有经济性优点，主要综合布线可适应相当长的时间需求，传统布线改造很费时间，耽误工作造成的损失更是无法用金钱计算。6.3 综合布线系统的组成综合布线系统可划分成4个子系统：u 工作区子系统u 水平干线子系统u 设备间子系统u 建筑群子系统6.3.1 工作区子系统工作区子系统又称为服务区子系统（Work Area Subsystem），它是由RJ-45跳线与信息座所连接的设备（终端或工作站）组成的。工作区子系统的设计：表6.1各楼信息点分布楼名楼层信息点图书馆112214318411教学楼120220320实验楼182838行政楼110210310后勤楼192939学术培训中心117217学生宿舍1302303304306.3.2 水平干线子系统水平干线子系统（Horizontal Subsystem）也称为水平子系统。水平干线子系统是整个布线系统的一部分，它是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架。结构一般为星状结构，它与垂直干线子系统的区别在于：水平干线子系统总是在一个楼层上，仅与信息插座、管理间连接。在综合布线系统中，水平干线子系统由4对UTP（非屏蔽双绞线）组成，能支持