局域网的构架_常丽姿.doc

山西大学继续教育学院毕业论文山西大学继续教育学院毕 业 论 文类 别 专 科 年 级 2006 级 专 业 计算机信息与管理 姓 名 常丽姿 学 号 06418538083 论文题目 局域网的构架 论 文 评 语建议成绩 指导老师_ 年 月 日目 录一、校园网设计背景6二、设计思想7三、目标功能与设计原则8（一）、方案设计目标8（二）、校园网建设目标9（三）、方案设计原则11四、需求描述13五、校园网功能架构16六、网络服务的设置和启动21七、结束语23八、参考文献24摘 要信息技术日新月异的今天，网络技术发展迅猛，信息传输已经不仅仅局限于单纯文本数据，数字数据 的传输，随之而来的是视频，音频等多媒体技术的广泛运用。随着技术的发展，网络设备性能和传输介质容量有了极大的提高，但是由于用户需求的日益提高，网络环境的日益复杂，使得网络规划成为一项越发困难的课题，作为校园园区网的规划成败与否，将直接影响到学校教育网络系统性能的高低，从而影响教学进程和教学效果，下面主要对校园园区网的规划思想进行探讨校园网络建设是一项系统工程，要想科学、经济、实用地建设好校园网，应该在具备一定理论认识、一定资源的条件、一定师资的前提下，处理好以下几个关系：实用性与可扩充性的关系，硬件建设与管理开发的关系，网络建设与队伍建设的关系，按照“统筹规划，分步实施”的指导原则，提高校园网建设的功能与效益。网络是信息化社会的重要物质基础，网络无处不在，人类的活动将在很大程度上依赖于网络。而新世纪的教育也离不开网络，基于网络的教育模式冲击着传统的教育模式，将成为新世纪的主流教育形式。如何构建一个高性能的、具有实用价值的校园网呢？校园网是在学校区域内为学校教育提供资源共享、信息交流和协同工作的计算机网络信息系统，有时我们也叫校园网信息系统。校园网是针对学校内部的计算机网络；它有自己的特点和规律，它要为学校的教育教学实现资源共享、信息交流、引导或辅助教学及协同工作等功能；它是一个信息系统，有血有肉，而不仅仅是一堆设备和一个空架子。校园网是学校信息化教学环境的基础设施，是全面实现素质教育的重要手段，是教育技术装备现代化的主要体现，同时也是教育现代化的重要标志之一。校园网是学校重要的基础设施之一，它为全体师生员工提供一种先进、可靠、安全的计算机网络环境，支持学校的教学、科研管理活动。加强校园网建设，有利于素质教育的实施。关键词： 校园网 功能架构 网络服务局域网的构架一、校园网设计背景 21世纪将是知识经济时代，以知识和信息的生产、传播和应用为基础的知识经济将占世界经济发展的主导地位。国家综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育发展、科学技术和知识创新的水平，教育在经济和社会发展过程中将呈现出越来越突出的重要作用。另一方面，随着现代科学技术的飞速发展，世界范围内的信息化浪潮势不可挡，迅速延伸到国防、科研、经济等各个领域，也不可避免地改变着传统的教育模式-信息和教育相结合毫无疑问地成为了当今世界教育改革和发展的有机组成部分，而当前蓬勃发展的以计算机和网络为主导的现代信息技术是教育现代化必不可少的技术基础。 校园网是为师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。校园网内各计算机通过局域网进行连接，实现网络信息管理、资源共享和信息交流等，并能通过广域网络或连接到互联网实现校园内外和国内外的教育资源共享与交流等。建设校园网是现代教育制度发展的必然要求。 校园网应具有四大中心即资源中心，教学中心、管理中心、信息中心。其主要目的体现在：信息化的教学环境拓宽了学生接受知识的渠道。学生不仅可以从传统的教学环境，即三中心教学模式(以教师、课堂和书本为中心的模式)中学习知识，而且还可以从网上进行学习或讨论。这样，便从集约型向分散型，即从集体学习向个体化学习模式发展，学生通过计算机进教室，通过校园网共享多媒体资源进行学习，使学生成为学习的主体，教师成为学生学习的指导者和帮助者。学生的学习过程已不再是被动地接受知识，而包含有更多的创造性活动内容，因而实际上形成了以学生为中心的个体化学习模式。校园网的设计目标简而言之是将各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园区内部的Intranet系统，对外通过路由设备接入广域网。具体而言这样的设计目标应该是：建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托、技术先进、扩展性强、覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连；在网上宣传和获取教育资源；在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软、硬件环境；开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供充分的网络信息服务；系统总体设计本着总体规划、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、良好的开放性、可扩展性，以及建设经济性。二、设计思想校园网在国内发展还不成熟，学校、媒体甚至计算机业界，对校园网都缺乏全面、深入的理解和认识，带有一定的盲目性和偏见。同时因为应用软件匮乏造成了只注重有形网络建设而忽略了无形文化建设的后果，使大多数校园网失去应有功效。 建设校园网要经过周密的论证、谨慎的决策和紧张的施工。许多教训是当一堆设备变成网络的时候，学校的满腔热情也已冷却凝固；网建成了，问题也出现了：设计目标无法实现；应用软件缺乏，阻碍了设想实施；维护费用不堪承受等等。这就需要在网络建设实施前确定明确的设计目标。 进行校园网总体设计，首先要进行对象研究和需求调查，明确学校的性质、任务和改革发展的特点及系统建设的需求和条件，对学校的信息化环境进行准确的描述；其次，在应用需求分析的基础上，确定学校Intranet服务类型，进而确定系统建设的具体目标，包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标；第三是确定网络拓扑结构和功能，根据应用需求建设目标和学校主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；第四，确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；第五，规划校园网建设的实施步骤。 三、目标功能与设计原则(一)总体方案设计目标校园网的发展目标：1、及时、准确、可靠地收集、处理、存储、传输学校教育信息。2、校园内部实现资源高度共享，其中必须包括图文、图像、语音及现场实况等教学素材的高度共享，为教学、科研、管理提供服务，为领导计划、组织、管理与决策提供基础信息和科学手段。3、为学校教师的备课、课件制作、教学演示提供网络环境。4、实现办公自动化，向无纸办公的目标过渡，提高工作效率和管理水平。5、实现非集中式会议管理和召集。6、实现学校与Internet之间相连,完成与Internet网的通讯和资源共享，步入现代教育手段新的里程碑.(二)校园网建设目标发展校园网应有长远的目标，力争利用现有的计算机技术和网络通信技术，把校园建成现代化的校园网，实现与其它校园之间的计算机联网和信息资源共享，建成教育科研信息基础，建成功能齐全的网络管理系统。校园网项目实施后，将有助于学校实现日常管理和办公自动化、计算机辅助教学、教学资源制作的自动化、图书情报检索服务、Internet服务等目标，达到教师备课、学生学习、教育教学管理的现代化，实现信息交流功能、教学服务功能、学生学习功能及学校管理功能。 校园网建设应有以下几个现在和未来的目标：1.实现校园内部资源共享学校领导和教师能通过及时、准确地查询教学活动中的信息，掌握当前教学情况。并通过对信息的统计、汇总及分析，为教学、科研管理提供服务，为学校领导计划、组织、管理和决策提供详实的信息资源服务和科学管理手段，能及时制定、修正教学工作计划。2.完备的数据库管理系统和资源库能够支持大量的图文声像素材、多媒体课件片段，成百个教学光盘，总量达几百兆以上数据文件的收集、管理、存储的提取。检索方便，容错性强。 （3）以教学资源库为核心的教学自学环境。为学校教师提供制作环境、备课工具、良好的教学演播环境以及教学评估机制。为学生提供自主学习、交互式协作学习、发现探究式学习的良好学习环境和提供自我评价机制。利用现代教育技术，提高学生的素质，改革课堂教学模式。3.现代化管理方法和管理手段加强对学校的财、物的管理，提高办公效率、降低成本消耗，逐步实现办公自动化、网络化。 4.实现校园网与互联网的连接建立学校主页、教师主页、学生个人主页、电子邮箱、电子公告牌等信息发布窗口，发布有关教育教学信息，建立起学校、教师、家长、学生之间的信息交流平台，并逐步发展建设成为一个面向全省、全国的教育教学信息网站。 5.提供有关教育教学信息网站的连接，增强教学交流能力建立起各学校之间的教学信息资源库的共享，使不同学校的学生可以实现网上听课、辅导、交互协作式学习。校园网建设方案将从学校的实际应用出发，结合现代信息技术的发展，遵循实用，可靠，先进，安全的设计原则。首期校园网方案将以结构化布线和主干建设为重点。其中，结构化布线严格按照厂商的设计和施工规范，充分保证信息传输介质的高可靠性。网络主干采用以太网技术，核心交换设备不仅功能强大，而且具有优异的扩展性能，可以很好地满足今后不断发展的应用需要。同时，本方案在服务器，操作系统，应用软件开发，信息出口等方面也进行了周密的设计，保证在系统开通的同时，基本网上应用及各种专业应用开发能够同步进行。 本方案在信息传输的安全保密方面做了多重考虑。方案实施后，将全面支持网上教学，多媒体教学，VOD课程点播，电子图书馆，教务教学管理等应用，为学院信息化建设奠定坚实的基础。（三）方案设计原则 1.设计原则校园网建设，要为教育教学服务，为促进学校教育现代化服务。要紧密结合教育教学的需要和经济承受能力的实际，本着高效、适用的原则，有计划、有重点，分地区、分层次，积极稳妥地推进校园网建设。要严格规范校园网建设及相应的软件开发标准，确保信息化校园的整体建设规划和管理要求的落实。校园网建设应做到培训在先、建网建库同行、重在应用。切实做好学校教师、技术与管理及行政人员的不同层次的培训，形成一支能使校园网充分发挥使用效益的应用队伍、教学软件开发队伍和能保证校园网正常持续运行的软、硬件管理队伍。积极开发和推广使用教育教学软件，建设信息资源库，充分发挥校园网的使用效益。在建设校园网的同时，要充分利用原有设施设备，继续实施实验教学和电化教学。并努力将TCP/IP网络与原有闭路电视网和广播网紧密结合，保证资源优化配置和合理应用。2.技术指标校园网络系统的设计应采用国际通行的TCPIP协议，并达到以下目标：先进性：先进的设计思想、网络结构、开发工具，采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品。实用性：建网时应充分考虑利用和保护现有资源，充分发挥设备效益，要保证系统和应用软件全中文界面，且功能完善，界面友好，兼容性强，使用户最方便地实现各种功能。开放性：系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级及与外界信息的沟通。适应性：采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，使网络具有强大的可增长性和强壮性，方便管理和维护。可扩展性：网络规划设计要满足校园不断发展的要求，还要满足因技术发展需要而实现低成本扩展和升级的需求。可靠性；具有容错功能，能满足学校所在地环境、气候条件，抗干扰能力强，对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析，确保系统运行可靠。安全性：提供多层次安全控制手段，建立完善的安全管理体系，防止数据受侵击和破坏，有可靠的防病毒措施和阻挡不良信息进入的措施。经济性：着眼于近期目标和长期的发展，选用先进的设备进行最佳性能组合，利用有限的投资构造一个性能最佳的网络系统。四、需求描述 校园网，作为一种独特的模式，与其他企业、事业有明显的区别。建设校园网中一定要考虑到这些因素校园的分布区域相对比较集中，不象一般企业、事业单位分布区域比较大。校园网的通信量比较大，作为教育和科研的基地，网络用户的群体比较广泛，要求的通信量是比较大的，主干网的带宽一定要满足学校的要求：广泛的资源共享。丰富的网络设备。与国内国际广泛的联系。多媒体服务的需要。多媒体技术对校园网将来发展非常重要,象远程教学、电视会议等。校园网建设要考虑到将来的扩充和升级，避免资金的重复投资。对于建筑物比较多（如10座以上），信息点比较多（500-1000）、网络中多媒体应用较多的中小型校园网，可采用千兆主干、百兆交换到桌面的网络结构。这类校园网虽然用户数量不是很多，但有丰富的网络资源及应用，服务嚣数量也较多，各信息点对带宽需求也较高，通常需要通过网管工作站进行管理。 网络中心的核心机采用DLINKDES6500三层交换机，DES6500属于核心交换机产品，它专为发挥千兆以太网潜在的强大交换能力而设计，160G背板容量使得每个商品具备全带宽交换能力，确保在巨大的网络通信负载下能够轻松实现线速的第二层和第三层交换，是城域网、数据中心、智能大成百上千及大型校园网骨干级心踟由交换机的理想选择。DES6500具有8个插槽，提供了丰富的接口类型，千兆商品可12选择口miniGBIC模块，百兆商品24包括10/100Base-TX模块。DES6500交换机是基于真正的分布式交换体系结构设计的，所有接口模块均在本地进行二层交换处理，所有模块均可热插拔，电源模块可实现冗余备份。DES6500系列还支持VRRP、生成树、商品聚合等标准链踟冗余功能特性。DES6500交换机支持丰富灵活的动态VLAN策略，支持斟于商品，802.1QVLAN划分。支持GARP/GVRP。DES6500交换机提供了斟于策略的QS技术，可在以太网上提供前所未有的服务质量保证。可对通过交换机的数据饣的牲（如端口、TOS、IP地址、TCP端口等）对其分类，并根据鎏量的不同类别采取不同的传输策略。802.1P的优先级队列。DES6500支持基于硬件的组播（MULTICAST）以及常用的IGMP、GMRP、DVMRP、PIMDM/SM等组播协议，可以有效地部署如VOD等视频应用。可非常适合校园网的应用环境。DES6500交换机还提供了IP过滤功能，能够更精确地控制带宽，并确保IP网络免遭网络侵入。 DES-6500交换机支持多种路由。如RIP，OSPF，IPXRIP，ATalk Routing.保证了在不同的网络中传递路由信息。DES6500还支持链路聚合功能，以方便扩展主干带宽。网络交换机之间的连接 DES65001配置个带12lmini GBIC模块，用以连接分中心DGS3312SR以及距离较大礼堂；1个2410/100BASETX接口模块连接主楼的办公区、教室和网管工作站等。分中心交换机采用DGS3312SR，它通过2口单模千兆MINGBIC模块与DES6500之间采用2条1000BASELX聚链路形成全双工4GBPS的骨干剩下的千兆接口连接各建筑物。教学楼等办公区楼宇接入交换机采有千兆通DES35系列可堆叠交换机。DES35系列采用SIM技术实现集君管理，节约IP地址，实现集中，图形化，批处理化的简洁管理。在网络中心还配有DGS3324SR千兆三层交换机，提供24个1000BASET的接口用户和服务器君组连接，实现对重点用户的千兆拉入需要。 网管 网管工作站安装DVISION网管系统，可以对所有网络设备进行监近代和管理。 与教育城域网及INTERNET的连接 出于建立备份链路及提高Internet访问自主权的考虑，可以向当电信运营商申请租用DDN专线，通过DI261实现拉入。DI-262具有1个10/100Base-TX在太网口，可以连接校园风骨干，4个方域网接口连接Internet。如有必要，还可安装1个ISDN模块，用于路备份。为确保网络安全，防止外部入侵，并控制内部用户的访问行为，可在路由器和校园网之间安装DEL1500防火墙。五、校园网功能架构校园网从功能架构上来分，大致分为对内部分、对外部分和信息中心。对内部分主要是指校园Intranet，主要包括多媒体教室、备课室、电子办公室、电子图书馆和多功能教室的建设，服务于学校的教学和管理；对外部分包括与Internet的连接、卫星宽带数字网的连接、与其它兄弟校以及上级主管的连接，提供家庭和移动用户的接入服务等；而信息中心则是这两部分的桥梁和核心，担负着整个网络系统的管理和安全工作。 基于学校的实际情况，最大程度地考虑采用可靠、符合发展趋势的新技术；缜密、周详地对整个校园网络进行规划；对整个项目由高素质的项目管理人员进行管理和指派高素质的技术工程师实施；充分利用集成商和设备原厂商的鼎力支持，是学校计算机网络系统设计和建设的基本原则。学校计算机网络系统方案设计必须在考虑到满足学院当前需求的同时，充分考虑到二期工程以至将来整个网络的投资保护和长期需要。学校计算机网络系统的设计、实施应充分遵循以下原则：所选用的网络设备必须采用成熟的技术。在保证成熟的前提下，尽可能采用先进的技术。所采用的标准统一，支持目前业界最新的网络协议，网络的标准必须符合国际标准，或者“事实”上的国际标准。拥有广泛的支持厂商。 所选用的网络设备必须具有高可靠性和高可用性。特别是对于网络核心交换机的选择，中心交换机所有模块均支持热插拨，背板交换等关键模块和电源应支持冗余。 所选用的网络设备必须提供足够的带宽。所有的网络设备都应有足够的吞吐量，以满足各种数据信息的及时传输。中心交换机应提供高无源背板，支持虚拟网和第三层交换功能。 所选用的网络设备具有高扩展性。特别是用户数量的扩展应对网络没有任何影响。中心交换机应是插槽式的，考虑到未来发展的需求，要求供应商提供的中心交换机应有足够的插槽，应支持以太网、快速以太网和百兆以太网等接口标准。 所选用的网络设备应考虑网络将来的可升级性。因为目前的网络方案是基于满足当前需求的前提下，为了保护用户的投资，网络设备在将来网络升级或者再投资的情况下，应当保有使用价值，也就是指能够把替换下来的网络设备应用到分支或边缘网络上。网络设计充分考虑到未来网络升级的平稳衔接，保证网络通讯介质、网络基本设计核心的向后兼容性。 网络设备的可管理性。网络上的所有设备均可以用适当的网络管理软件进行监控，而且可以通过网管进行管理和设置。提供全面、灵活的网络管理解决方案，以全局的角度考虑网管，从而避免用户在网络安装后的管理成为负担。方便的监控、有关的网管界面、完备的系统记录，都能够是系统维护人员轻松自如地进行日常的管理维护工作。 网络的安全性：高级别的网络安全防护是网络设计、日常维护的一个重要环节。在方案设计中应提供多层的安全保护，采取有效的安全措施，防止系统外部的非法侵入和内部用户的越级操作和破坏，保护系统安全。 使用百兆以太网为主干，采用3Com Switch 4007交换机，为100M交换以太网为主干，10或100M交换到桌面的网络结构。为各楼宇交换机提供百兆上连，构筑整个校园的骨干。在工作组级选用3Com SS II Switch 3300和1100交换机，提供全部10/100M自适应交换或10M到桌面，并通过百兆光纤端口上连到中心交换机。路由器选用Cisco公司模块化的Cisco3620连接Internet。采用3COM公司的RAS 1500拨号服务器提供端口远程拨号服务。通过Cisco 3620访问Internet或连接其它远程分之机构，选用Cisco公司PIX产品作为防火墙。 在整个人类正逐渐步入学习化社会的今天，教育信息化、教育终身化和教育全球化正在和必将带来教育的全面变革。而信息化校园的建设和完善，将是这一变革的入手点。 信息化校园，就是一个网络化、数字化、智能化有机结合的新型的教育和学习的校园平台，是由校园网支持的学习环境。高度发达的计算机网络是信息化校园的核心技术支撑。具体的形式就是校园网，即在校园范围内连接的计算机网络，它将行政管理、信息管理、教学服务、研究开发等各类系统连接起来，实现这些系统之间的信息交换和信息服务。网络化的内容还应该包括与校园网及其整个国际互连网的充分互连。正因为如此，校园的教学、科研资源与社会知识资源实现了高度整合，使信息化校园成为完全开放、超越时空的校园平台和知识中枢。 在信息化校园中，教师和学生可以通过校园网获得丰富的资源，他们再不会因为学校图书馆资源的限制而影响教学质量和学习积极性。网络就象一个百宝箱，为人类的学习提供无穷无尽的资源。在信息化校园中，学生可以方便地得到教师的个别化的辅导，通过同步和异步师生交互，教师可以满足不同学生的个性化的需要，使得学生真正成为学习的主体。在信息化校园中，学生与学生之间可以开展协作学习，许多新的教学方法，例如：探究教学法、课题式教学法、问题解决教学法等不仅可以培养学生认知的能力，而且可以培养学生做事的能力、生存的能力和合作的能力。由于这些方法都需要丰富的资源、教师的个别化指导和学生间广泛的合作，因此，只有在信息化校园的教学环境中，才能够真正实现针对校园服务器而言，经过一个学期长时间的运行，服务器中的各种系统已经紊乱，这时恐怕就得重新安装操作系统或应用软件了。以下我们将讲解软件维护过程中所需注意的一些问题。在进行操作系统维护之前需要将必要的数据备份出来。备份的方法可以使用额外的硬盘，也可以将数据用刻录机备份出来。另外，在重新安装系统之前，需要检查硬件是否工作正常，从网上下载最新的硬件驱动程序安装盘(光盘或软盘)，否则系统很可能将无法安装成功。尤其是某些RAID卡的驱动程序，一定是要有软盘介质的支持，因为在安装操作系统时会要求你插入驱动盘。操作系统的安装在确认万事俱备之后，就可以重新安装操作系统了。首先需要将硬盘格式化，用操作系统的启动盘启动系统之后，运行格式化命令就可以了。如果有必要，可以重新把硬盘分区，但是千万不要进行低级格式化硬盘，除非确认硬盘有坏道。在格式化硬盘之后，就把操作系统安装上，安装操作系统的具体操作过程这里就不再讲了。安装完操作系统之后，再把显卡、网卡、SCSI卡、主板等设备的驱动程序安装上，使操作系统正常运行就可以了。六、网络服务的设置和启动仅仅安装完操作系统是不行的，此时的服务器还没有提供各种网络服务，因此需要对服务器进行一系列的设置。下面介绍几种特别重要的网络服务。1、DNS服务DNS(域名解析系统)是基于TCP/IP的网络中最重要的网络服务之一，最主要的作用是提供主机名到IP地址的解析服务。在Windows 2000 Server组成的网络中，DNS服务居于核心地位，如果没有DNS，Windows 2000网络将无法工作。所以在Windows 2000网络中，至少要有一台DNS服务器(详细内容请见B5)。2、域控制器在Windows NT/2000中有“域”的概念。带有“域”的网络能够实现“单一账号单录，普遍资源访问”，也就是说只要在域控制器上有一个合法账号，就可以访问域中其他的服务器的资源。如果没有域控制器，只能构成一个对等网。对等网在权限控制、资源管理上是很麻烦的。因此首先要在网络中安装域控制器；如果网络中已经有了域控制器，可以不必再安装域控制器，但可以将这台服务器设置成备份域控制器，当一台域控制器出故障的时候，另外一台域控制器可以接替它的工作。3、DHCP服务DHCP(动态主机配置协议)是服务器向其他客户机提供IP地址以及其他网络服务的IP地址(如DNS、默认网关的IP地址等)的网络服务。数量在几十台以上的计算机网络中，使用DHCP会带来很大的方便，客户机的IP地址、DNS的IP地址、默认网关的IP地址等都可以实现自动分配，这会大大降低网络的管理难度。除非只有几台计算机，否则都应该采用DHCP。4、Web服务Web服务是服务器提供的基本功能，尤其是在校园网中，怎么可能没有校园主页呢？在将校园网主页的数据复制到服务器中之后，需要重新设置一下Web服务，使校园网主页能够正常运转。应用系统的安装基本网络服务安装、设置完成之后，需要安装各种服务器应用系统。下面介绍几种必需的应用系统。1、Email服务E-mail是网络中使用频率最高的网络服务之一，因此E-mail服务器不可缺。邮件服务器软件有许多，在Windows NT/20