小型校园网设计方案-课程设计.doc

小型校园网设计方案-课程设计小型校园网设计方案小型网络设计1课程设计的目的 通过对网络的具体规划和组建，掌握网络互连设备的使用及工作原理；掌握IP地址的配置及数据传输过程和路由的选择。具体要求达到：增加对计算机网络软、硬件组成的感性认识初步学会典型局域网络的操作、使用技能；加深理解网络分层结构概念尤其是对会话层、表示层、应用层等高层协议软件的通信功能、实现方法，掌握网络互连设备的是使用及工作原理，掌握IP地址的配置；初步掌握局域网的设计技术和技巧培养开发网络应用的独立工作能力。2设计方案论证小型校园网解决方案是针对网络应用规模较小的中小学校。本方案中建筑物不多(共4座)，信息点在100到150个之间（多媒体机房内的电脑不算在其中）。相对规模庞大的大学校园网而言，此类校园网的网络应用比较简单，主要以内部教学、办公管理及老师的家庭上网为主。业务并不复杂，要求所有整合的资源能够得到全面的利用，保证投入运行的校园网与学校的日常教育和办公融为一体。在实现教学资源网络化的同时，小型校园网也需要具有良好的多媒体承载能力，保证多媒体教室和电子阅览室等资源的充分共享。因此，校园网的稳定性能显得十分重要。归根结底，小型校园网要实现的任务是，为学校的教学和管理提供一个开放且易于操作的平台，成为广大师生都能得心应手使用的设施。从技术措施角度来讲，在系统的设计和实现中，遵守以下原则:(1)实用性和集成性:系统的软硬件设计、还是集成，均以适用为第一宗旨，在系统充分适应信息化的需求的基础上进而再来考虑其他的性能,并使系统的各个组成部分能充分发挥作用，协调一致地进行高效工作。(2)标准性和开放性:只有支持标准性和开放性的系统，才能支持与其他开放型系统一起协同工作，在网 沈 阳 大 学课程设计说明书 NO.2络中采用的硬件设备及软件产品应支持国际工业标准或事实上的标准，以便能和不同厂家的开放型产品在同一网络中同时共存;通信中应采用标准的通信协议以使不同的操作系统与不同的网络系统及不同的网络之间顺利进行通讯。 (3)先进性和安全性:系统所有的组成要素均应充分地考虑其先进性。我们不能一味地追求实用而忽略先进，只有将当今最先进的技术和我们的实际应用要求紧密结合，才能获得最大的系统性能和效益。网络的安全是至关重要的，在某些情况下，宁可牺牲系统的部分功能也必须保证系统的安全。 (4)成熟性和高可靠性:作为信息系统基础的网络结构和网络设备的配置及带宽应能充分地满足网络通信的需要。网络硬件体系结构应在实际应用中能经过较长时间的考验，在运行速度和性能上都应是稳定可靠的、拥有完善的、实用的解决方案，并得到较多的第三方开发商和用户的广泛支持和使用。同时，应从长远的技术发展来选择具有很好前景的、较为先进的技术和产品，以适应系统未来的发展需要。可靠性也是衡量一个计算机应用系统的重要标准之一。在确保系统网络环境中单独设备稳定、可靠运行的前提下，还需要考虑网络整体的容错能力、安全性及稳定性，使系统出现问题和故障时能迅速地修复。因此需要采取一定的预防措施，如对关键应用和主干设备考虑有适当的冗余。应急处理信息系统能够全天候工作，达到每周 7x24 小时工作的要求。一个高可用性的系统才能使用户的投资真正得到回报。(5)可维护性和可管理性:整个信息网络系统中的互连设备，应是使用方便、操作简单易学，并便于维护。在设计和实现计算机应用系统时，必须充分考虑整个系统的便于维护性，以使系统在万一发生故障时能提供有效手段及时进行恢复，尽量减少损失。(6)可扩充性和兼容性:网络的拓扑结构应具有可扩展性即网络联结必须在系统结构、系统容量与处理能力、物理联接、产品支持等方面具有扩充与升级换代的可能，采用的产品要遵循通用的工业标准，以便不同类型的设备能方便灵活地联接入网并满足系统规模扩充的要求。 沈 阳 大 学课程设计说明书 NO.3为了使所实现系统能够在应用发生变化的情况下保护原有开发投资，在设计系统时，应将系统按功能做成模块化的，可根据需要增加和删减功能模块。 本方案的网络拓扑如图1所示：图1 方案的网络拓扑图由于校园网络的用户和应用众多，需要网络能够提供各种应用和多协议的支持。因此我们在设计网络的时候，充分考虑了多协议支持的问题，所以该大学的网络能够支持 IP 、 IPX 、 NetBEUI 等网络协议。针对中小型学校的网络规模和应用层次，我们选用千兆主干百兆交换到桌面的方案，建成后的网络可以很好的满足多媒体教学的需要，而且可以通过交换机内置的网管软件对整个网络的交换机进行统一管理，保证学校对于校园网的轻松管理和资源的充分利用。核心交换机设在4号楼，采用千兆交换技术构成高速骨干，并在此连接服务器，进入互联网，进行远程教学活动。整个网络结构包括网络中心和楼宇设备间两层结构。由于要616小型校园网设计方案求3号楼的性能高于电子阅览室，可使用光纤接入网络中心，以提高网络传输速度。鉴于每座建筑的信息点数量通常少于90个，可在楼宇设备间采用堆叠交换机直接连接到桌面，从而减少不必要的网络层次，达到优化网络结构的目的，使网络的可靠性和可管理性都有实质性提升。 光纤从ISP服务商接入到学校中心机房，经过防火墙、路由器来到核心网的中心交换机上，中心交换机的千兆端口用于联接机房的课件数据共享服务器或级联端口,其余的百兆端口联接电脑或是其它的楼道交换机,对于距离太远的楼宇,中间用光纤联接,其它电脑用铜缆联接，适当的在校园内放置无线AP帮助老师的笔记本可以在校园内无线上网。本方案的网络拓扑仿真如图2所示：图2 本方案的网络拓扑仿真图该方案使校园网的运行与学校的日常教学融合致用，力求实现现代素质教育与先进 沈 阳 大 学课程设计说明书 NO.5网络技术的有效结合。校园网从稳定性、反映速度、扩展性和管理能力等众多方面综合考虑，切实把握中小型学校的应用需求和特点，实现了课件等多种资源的共享和学校内部即时的沟通，在提高学校资源的利用率推进素质教育的同时，也有利于提升员工的工作效率和学校的管理质量，从而成为学校教学过程中的重要平台切实发挥出信息化的优势。对本方案论证的小型网络具体配置如下：对Main Switch的配置：enable#config terminal(config)#hostname MainSwitchMainSwitch (config)#ip address 192.168.254.2 255.255.255.0MainSwitch (config)#ip default-gateway 192.168.254.2MainSwitch (config)#ctrlz对Switch1的配置：enable#config terminal(config)#hostname Switch1Switch1 (config)#ip address 192.168.254.3 255.255.255.0Switch1 (config)#ip default-gateway 192.168.254.2Switch(config)#ctrlz对Switch2的配置：enable#config terminal(config)#hostname Switch2Switch2 (config)#ip address 192.168.254.4 255.255.255.0Switch2 (config)#ip default-gateway 192.168.254.2Switch2 (config)#ctrlz对Switch3的配置： 沈 阳 大 学课程设计说明书 NO.6enable#config terminal(config)#hostname Switch3Switch3 (config)#ip address 192.168.254.5 255.255.255.0Switch3 (config)#ip default-gateway 192.168.254.2Switch3 (config)#ctrlz对Router 0的配置：Router enableRouter# config terminalRouter(config)#hostname Router0Router0(config)#interface e0Router0(config-if)# clockrate 64000Router0(config-if)# interface e4Router0(config-if)#ip address 192.168.154.2 255.255.255.128.0Router0(config-if)#no shutdownRouter0(config-if)#bandwidth 64Router0(config-if)#clockrate 64000Router0(config)#interface s2Router0(config-if)#ip address 128.40.2.2 255.255.0.0Router0(config-if)#no shutdownRouter0(config-if)#bandwidth 64Router0(config-if)#clockrate 64000Router0(config-if)#exitRouter0(config)# router rip小型校园网设计方案Router0(config-router)#network 128.40.0.0Router0(config-router)# exitRouter0( (config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 128.40.2.1一个完整的校园网建设在实施过程中可以分成两个环节：网络集成方案设计和信息系统集成。网络集成方案主要包括两个方面：结构化布线与设备选择、网络技术及设备选型。它的设计思想有两个，一个是网络方案采用模块化的设计，各个模块完成各自的功能。模块化设计容易维护，某个模块出现故障，不会影响到整个网络的安全。另一个设计思想是采用层次体系，整个网络通过主干网连接起来，各个子网通过接口与主干网连接，实现各自的功能，在子网内部及与主干网进行数据通信。布线系统是一个模块化的开放系统，一般有六个子系统组成：建筑群间子系统，设备间子系统，管理区子系统，垂直（主干）子系统，水平子系统，工作区子系统。这六个系统示意图如1所示：图1 模块化的开放系统示意图 沈 阳 大 学课程设计说明书 NO.83设计结果与分析 该方案使校园网的运行与学校的日常教学融合致用，力求实现现代素质教育与先进网络技术的有效结合。校园网从稳定性、反映速度、扩展性和管理能力等众多方面综合考虑，切实把握中小型学校的应用需求和特点，实现了课件等多种资源的共享和学校内部即时的沟通，在提高学校资源的利用率推进素质教育的同时，也有利于提升员工的工作效率和学校的管理质量，从而成为学校教学过程中的重要平台切实发挥出信息化的优势。本方案的设计追求性能优越、经济实用，本着严谨、慎重的态度，从系统结构、技术措施、设备选择、系统应用、技术服务和实施过程等方面综合进行系统的总体设计，力图使该系统真正成为满足该学校是常应用的网络系统。 作为系统集成商来说，当然希望给学校的方案越先进越昂贵越好。但是作为学校必须研究以后会有什么样的用途，能不能发挥这些设备的潜能，这些设备能不能满足未来发展的需要。目前的校园网系统集成多数是先进的设备的集成，少则几十万元，一般几百万元，多则几千万元。有的学校花费几百万元采用ATM技术搭建起来的网络，最后只用来进行文件共享，没有合适的网络软件可运行。 基于以上的一些状况，我们提出校园网建设的原则应该是：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，建网时应考虑利用和保护现有的资源、充分发挥设备效益；开放性，系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组建和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级及与外界信息的沟通；灵活性，采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足学校逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可增长性；可靠性，具有容错功能，管理、维护方便。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，经济性，投资合理，有良好的性能价格比。4设计体会 进行校园网总体设计，首先，进行对象研究和需求调查，弄清学校的性质、任务和改革发展的特点，对学校的信息化环境进行准确的描述，明确系统建设的需求和条件；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 沈 阳 大 学课程设计说明书 NO.9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，确定网络拓朴结构和功能，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，规划安排校园网建设的实施步骤。 由于网络技术是一门比较新的技术，致使许多人产生了“重硬件，轻软件”的想法，国内斥资开发这方面软件的企业也很少，造成了软件匮乏的局面。作为系统集成商来说，当然希望给学校的方案越先进越昂贵越好。但是作为学校必须研究以后会有什么样的用途，能不能发挥这些设备的潜能，这些设备能不能满足未来发展的需要。目前的校园网系统集成多数是先进的设备的集成，少则几十万元，一般几百万元，多则几千万元。有的学校花费几百万元采用ATM技术搭建起来的网络，最后只用来进行文件共享，没有合适的网络软件可运行。 基于以上的一些状况，我们提出校园网建设的原则应该是：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，建网时应考虑利用和保护现有的资源、充分发挥设备效益；开放性，系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组建和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级及与外界信息的沟通；灵活性，采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足学校逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可增长性；可靠性，具有容错功能，管理、维护方便。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，经济性，投资合理，有良好的性能价格比。 对于多幢楼宇，可采用多设备间的方法。分为中心设备间和楼栋设备间部分，中心设备间是整个局域网的控制中心，内设有对外（Internet）对内通信的各种网络设备（交换机、路由器、视频服务器等），中心交换机通过光缆（地下直埋）与楼栋设备间的交换设备相连，以保证数据的高速传输。在此设备间放置布线的线架和网络设备，端接楼内来自在各层的主干线缆，并端接连接网络中心的光纤。小型校园网设计方案 楼内布线包括水平