湖南软件职业学院毕业设计李彪 构建校园局域网 .doc

IT项目管理课程设计题 目: 构建校园局域网 学 生 姓 名: 李彪 班 级 名 称: 网络081 学 号: 20081060131 任 课 教 师: 肖伟 系 部 名 称: 网络工程系 完 成 日 期： 2010.12.3 摘 要本组网主要完成对校园内网络的组网，步线组网及解决方案。论文主要介绍了校园的组网，所要完成的是组网的整个过程。重点的说明了校园网的设计思想、难点技术和解决方案。1引言说明了校园网建设的目标。2校园网的设计需求，简明介绍了校园组网的设计需求及接点数和大概的组网思路。3组网拓扑图关键字：组网，方案，拓扑图，校园网目录1.前言42.用户需求分析42.1结构化布线系统5 工作区子系统5 水平子系统设计5 管理子系统设计5 垂直干线子系统6 设备间子系统设计6 建筑群子系统62.2交换机72.3服务器82.4其他设备93.网络系统解决方案-网络设计方案103.1设计要点103.2网络系统设计综述10(1)Internet 连接10(2) 校园网主干11(3)系统功能规划114.网络技术选型124.1以太网技术的优点：124.2 ATM的优点134.3 FDDI技术优点135.网络设备选型145.1 Catalyst 2948G-L3 中心交换机145.2 CISCO Catalyst 2950 系列工作组交换机155.3 CISCO 2500系列路由器155.4 Cisco PIX防火墙156.网络管理系统设计166.1网管系统设计原则166.2网管系统167.工程实施规划177.1实施计划177.2 安装177.3系统网络产品验收、确认服务18致 谢20参 考 文 献201.前言目前，众多有识之士越来越重视教育的信息化，一时间构架在网络环境之上?校园网被媒体和计算机业界炒得沸沸扬扬，成为学校信息化建设的焦点。但由于校园网是一个较新的概念，在中国发展得还很不成熟，所以无论学校也好，媒体也好，计算机业界也好，对校园网的认识都存在一定的误区。校园网建设的目标简而言之是将校园内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，形成校园园区内部的Intranet系统，对外通过路由设备接入广域网。2.用户需求分析信息化建设目标的建设不但应考虑现有的硬件、软件，同时还应考虑学校教师的信息化教育能力；不但网络要建起来，软件也要贴近应用，同时还应加强教师培训，才能逐步实现教育由应试教育转向素质教育转化。项目总体目标是：建立物理上覆盖学校教学楼与办公楼的千兆主干校园网，百兆交换到桌面，使学校所有部门的网络和计算机都能够方便地连接到网络；配置必要的计算机网络设备、布线设备和辅料，为学校的教学、管理和研究提供服务。本项目的需求可概括为如下几部分：2.1结构化布线系统结构化布线划成6个部分：工作区子系统、水平子系统、垂直子系统、设备间子系统、建筑群子系统 工作区子系统工作区子系统采用Lucent的MPS100E-262单口模块及模块面板、B-86型方盒来构建，实现五类双绞线在用户端的端接，然后，用户通过两端带RJ-45的数据线实现模块与网络设备的连接。总共需要： MPS100E-262单口模块 80个；Lucent超五类模块面板 80个。 水平子系统设计水平电缆长度按每信息点平均线长55米计算，并考虑到用户工作区跳线所需线缆用量，总共需要双绞线15箱（305米/箱）。水平线缆将干线线缆延伸到用户工作区.在本项目中设计采用的是Lucent公司8芯非屏蔽双绞线( UTP )是符合EIA/TIA 568A标准的超五类线双绞线1061004CSL+。它在传输数据时，可以在150米范围内具有标准10Mbps的传输速率，在100米内保证155Mbps的传输速率。此外它也可以传输各种70V直流电压及在相应的距离下传输10MHZ及100MHZ频率以内的弱电信号. 管理子系统设计配线架的选型和安装:分配线间的设计，我们采用了较为集中、灵活的管理方式，充分利用配线架的容量，以达到较好的性能价格比。所有的水平及垂直UTP双绞线均选用Lucent 48口和24口非屏蔽的配线架进行管理，使数据点可完全互补，且管理、维护灵活简便。 垂直干线子系统垂直干线子系统主要用于连接一栋大楼内部的各配线间，提供网络主干连接。由于我 每栋大楼只分设一个配线间，所以本布线系统不涉及垂直干线子系统。 设备间子系统设计设备子系统是整个布线系统的管理中心，由设备间（主配线间）中的电缆、连接器和相关支撑硬件组成，它把公共系统设备的各种不同设备互连起来。考虑到中心机房机柜中的美观及便于管理，管理区跳线我们采用订制的两端带RJ-45数据线用于连接配线架与网络设备。需要：两端带RJ-45数据线 80根 建筑群子系统建筑群子系统用于连接各分散的建筑物，由于部分建筑距信息中心的距离可能超过了100米（铜缆布线系统的最长距离为100米，粗缆可支持500米，但粗缆只能支持系统主干间的10M连接，五类双绞线支持100M连接），另外考虑到现代网络技术ATM、千兆以太网对网络带宽的要求（155M/622M/1000M），系统主干只能选择多模光缆（多模光缆可在260米范围内支持1000M主干）。另外考虑到光缆主干的备份以及经济原因（四芯与六芯光缆价格相当），可以选择国产长飞六芯多模光缆来构建整个网络系统主干。实施可用于数据、影像、语音和其他信息传输的部分布线工程，使学校的住处设备能够方便地连接到校园网。根据结构化布线标准和需求设计所需设备，包括线缆、配线架、模块、机柜、辅助材料等；主要设备要求选用安普、Avaya等公司产品。结构化布线共有88个信息点，机柜2个。完成信息点所在位置的电脑接入校园网，保证部门级办公电脑及课室电脑以100Mb/s的速率接通校园网布线要符合标准，讲求美观大方2.2交换机校园网采用百兆以太交换网。配置1台中心交换机和2台二级交换机。各交换机均支持光纤扩充端口并带有扩充模块槽。校园网络主干为千兆网络。百兆交换到桌面，保障所有用户同时调用服务资源时都能快速、流畅，充分发挥多媒体课室教学的作用；同时保证所有用户同时上网顺畅，使校园网络的功能发挥得淋漓尽致。交换机要求：本网络工程交换机的数量和基本性能要求如下：项目技术要求中心交换机1台48个100Mb/s端口，支持3层交换，可堆叠。交换机间提供1Gb/s链路带扩充模块槽，支持大批扩充模块，如千兆位以太网、ATM、第三层交换等；支持多媒体，支持802.1p，内有PACE技术和多址联播过滤器；支持RMON（9类），包括基于Web的监视和控制界面；支持VLAN，支持的MAC地址数大于10000个；支持光纤扩充端口，拥塞控制采用基于流控制的IFM和802.3x标准二级交换机2台24个100Mb/s端口带扩充模块槽，支持第二层交换支持RMON（9类），包括基于Web的监视和控制界面；支持多媒体，支持802.1p，内有PACE技术和多址联播过滤器支持VLAN，支持的MAC地址数大于6000个；支持光纤扩充端口，拥塞控制采用基于流控制的IFM和802.3x标准(2)选用品牌。 CISCO交换机，3COM交换机，北电交换机。2.3服务器网络中心配置2台部门级服务器，分别做应用服务器和Web服务器。其配置和性能如下：（1）Web服务器1台配置单：项目技术要求备注处理器（PIII Tulatin或Xeon）以上，可扩展为双CPU可选浪潮NP320、IBM X200 8479-52X、HP或Dell等专用服务器内存512MB ECC硬盘30GB以上SCSI硬盘，10000转，热插拔网卡100Mb/s其他15英寸彩显，CDROM，1.44MB软驱(2) 应用服务器1台配置单:项目技术要求备注处理器（PIII Tulatin或Xeon）以上，可扩展为双CPU可选浪潮NP320、IBMX200 8479-52X、HP或Dell或曙光等专用服务器内存256K以上Cache,512MB ECC,可扩展为4GB硬盘30GB以上SCSI硬盘，10000转，热插拔网卡100Mb/s其他15英寸彩显，CDROM，1.44MB软驱电源双冗余热插拔电源（2*300）2.4其他设备其他设备技术要求如下：项目技术要求数量备注UPS3kw,可管理（可选Smart-ups 3000）1个APCPC机P4 1.6GHz/256MB/30GB/显卡/15ch/50X/100Mb/s网卡1台联想启天4000机柜2m高机柜1个，1.2m高1个2台金盾布线双绞线：朗讯超5类以上（含双绞线、模块、配线架。线槽和工程费等）88个信息点操作系统Windows 2000 Server1套60用户应用软件如办公应用软件（OA）、校园网应用平台、VOD点播系统、教学管理系统等提供价格参考，价格不列入报价清单，不参与评标致3.网络系统解决方案-网络设计方案3.1设计要点 根据建网、建库、建队、建制4步方式，我建议校园网建设采用以下方案：网络中心建设在综合楼4层，教学楼设置分管点。建设高速、稳定和安全的网络环境。采用主流的以太网技术核心，交换机可带千兆三层交换模块，二级交换机采用带扩充槽的快速以太网交换机，可实现三层交换、百兆主干（可升级到千兆）、百兆交换到桌面。教学楼与综合楼采用Trunk技术做链路聚合，可达到200Mb/s的带宽，实现了较高的性价比。可根据学校的应用类型，例如办公、多媒体课室、课室、网络中心等功能划分子网。进行教师队伍的培训，包括网络知识、相关硬件使用、多媒体软件使用、教育资源中心等。通过培训，逐步使教师从“使用资源”发展到“制作资源”。3.2网络系统设计综述(1)Internet 连接根据需求，通过使用两个用于光端设备的BNC端口到以太端口的转换器连接上2Mb/s的SDH，从而使校总部与分部连接起来。(2) 校园网主干主干为千兆主干，设备为CISCO的3层交换机，型号为CISCO2948G-L3。因考虑到以后多媒体数据流在网上的应用于及主干的冗余，因此在主干上采用千兆链路（100Mb/s Trunk），既可扩大主干带宽（200Mb/s或全双工400Mb/s）,又可以起到主干冗余作用及均衡负载。主干采用超5类非屏蔽双绞线（UTP）布线，能承载千兆带宽，可以保证以后网络的扩容与提升。主干所有链路屏蔽层全部接到信号地（主机房地网），防止静电和电磁干扰，地保证数据链路的可靠性。 (3)系统功能规划a. 防火墙为考虑系统的安全可靠性，将在网络主机房为学校安装一套WinRoute 软件防火墙，该系统既可完成防火墙的功能，又能完成代理的功能，能起到Web cache 的作用，提高访问Internet的速度，并且减少对外访问的流量，节省带宽。b. VLAN的划分根据学校的应用类型，划分了办公室、电脑室、教学楼课室、网络中心等子网。分VLAN在一定程度上可以提高网络的安全性，防止网段上无效的广播包的传播，还可以增加网络弹性，并降低成本易于管理。c. 中心交换机实现与总部的广域路由，实现本地VLAN之间的局哉路由，实现对网络各种数据包的QoS控制。d. 根据对该学校情况的了解，原来4间电脑室的主交换机Intel 530在使用时会出现流量阻塞的情况，并且无法与CISCO核心交换机做Trunk。因此，在次工程中，我们建议用CISCO 2950-24与现有的Intel530交换机互换，并与核心交换机做两路100Mb/s Trunk，使链路带宽增加到200Mb/s，可满足教学的要求。而原来的Intel530 可作为综合楼的二级交换机使用。e. 网络管理完成网络设备基于Web的管理。将提供CISCO公司的Work200的网管系统，实现网络的控制和管理。f. 信息点采用CISCO 2950-24作为二级交换机。设两个汇聚点，一个汇聚点（MDF）设在综合楼4层中心机房（共62个信息点），一个汇聚点（IDF）设在教学楼4层教师休息室（共26个信息点）4.网络技术选型网络技术有：以太网技术（快速以太网、交换式以太网、千兆位以太网）、ATM、FDDI等，其中以太网用途最为广泛。4.1以太网技术的优点：由于以太网的技术成熟、成本较低、互操作性强、易于使用和管理、可扩充性强，因此，选用以太网技术。VLAN技术的优点：控制广播风暴、提高网络整体安全性、网络管理简单、提高性能等优点。第三层交换技术：一方面支持VLAN之间通信；另一方面交换技术减少了数据包的碰撞问题。支持VLAN的交换机配合第三层功能不但具有很高的性能，而且具有充分的弹性，因此，是最好的选择网络的冗余技术：提高网络的可靠性；链路冗余既可提高可靠性，又能均衡负载；缺点：不适应重负荷应用环境，实时性差，存在冲突域；4.2 ATM的优点高数据传输速率、良好的服务质量保证、能支持不同速率的各种业务、支持高传输通道传输声音、视像等多媒体、具有实时性好、支持突发业务。缺点：成本高，技术不成熟，还没有制定标准；由于交换式以太网能满足校园网应用需求，即高速的数据流转输如：多媒体教学、视频点播、图书资料查询、科研高速网络，而且成本低、技术成熟、升级性强，因此采用交换式以太网技术结合虚拟局域网技术和及网络冗余技术，给校园网提供高速、可靠的一个网络。4.3 FDDI技术优点 覆盖范围宽可达几，甚至几十公里，主要用于主干网，有容错能力。缺点：成本高、应用面不广。5.网络设备选型5.1 Catalyst 2948G-L3 中心交换机Catalyst 2948G-L3交换机是为IP协议、互联网包交换协议IPX和IP组播提供线速交换的固定配置第三层L3以太网交换机交换机。这种新的Catalyst 交换机为拥有适当端口密度的中型园区主干网提供所需的高度性能。它非常适合集合多个配线间或工作组交换机（例如Catalyst 2900 、Catalyst 1900 、Catalyst 3500、Catalyst4000或Catalyst 5000交换机）的多协议流量）。Catalyst 2948G-L3交换机不仅为IP、IPX及IP组播提供无阻塞路由和交换，同时也为不可路由的协议提供线速第二层交换，例如NetBIOS和DECnet 局域传输（LAT）。这种功能允许网络管理员通过Catalyst 2948G-L3，扩展它们的多协议主干网，而无须像仅采用IP交换机那样，通常需要建立并行网络。其特性有；1) 48个专用10/100Mb/s以太网端口，以及两个支持千兆位接口转换器（CBIC）的1000Base-X千兆位以太网端口，所有端口都拥有第三层交换功能。2) 高性能：超过IP、IPX交换机及IP组播的10Mb/s第三层交换和路由。3) 24Gb/s无阻塞交换矩阵。4) 带有CISCO IOS 系统软件的高性能CPU。5) 服务质量（QoS）：带有加权轮询（WRR）调度的多个阵列。6) 基于标准CISCO WORKS2000 应用程序的全面管理工具。7) 可选的冗余外部电源。8) 线速第三层交换机。5.2 CISCO Catalyst 2950 系列工作组交换机Catalyst 2950系列交换机属于快速以太网桌面交换机CISCO Catalyst 2900系列，可以为局域网（LAN）提供极佳的性能和功能。 些独立的、10/100Mb/s自适应交换机能够提供增强的服务质量（QoS）和组播管理特性，所有的这些都由易用、基于Web的CISCO集群管理套件（CMS）和集成CISCO IOS软件来进行管理。带有10/100/1000Mbase-T 上行链路的CISCO Catalyst 2950千兆位铜线，可为中等规模的公司和企业分支机构办公室提供理想的解决方案，以使他们能够利用现有的5类铜线从快速以太网升级到更高性能的千兆位以太网主干。Catalyst 2900系列常见的产品包括：12个10/100M端口独立式，24个10/100端口独立式，24个10/100M端口加2个100Base-FX端口，12个端口加2个GBIC端口，24个10/100端口加2个10/100/1000Base-T端口。5.3 CISCO 2500系列路由器 Cisco 2500系列路由器是固定接口的多协议路由器，它采用了可重写Flash Memory技术来简化软件维护，支持Cisco IOS的全部功能组，根据特定的协议环境可从几个不同的功能组中选择其一5.4 Cisco PIX防火墙Cisco公司的PIX防火墙对外部网络来说它完全隐蔽了其内部的网络机构。并且它运行安全的实时内核，而不是Unix。Cisco公司的PIX防火墙允许已经存在的私人或企业网络安全的访问Internet，因为它采用了一种称为NAT（ Network Address Translation，网络地址转换）的技术，方便大型的企业网络接入Internet，并且可于五分钟内完成配置。透明的支持通用的TCPIP Internet服务，如： World Wide Web， FTP， Telnet， Archie， Gopher和Rlogin等等。6.网络管理系统设计6.1网管系统设计原则网管系统设计应遵循如下原则：1) 网管平台是一个支持SNMP的标准平台。2) 网管平台有能力管理足够的站点。3) 网管平台能及时准确地图示网络拓扑。4) 网管平台能提供必要的流量分析手段。5) 网管平台能对各种参数设置告警阈值，对异常告警并作记录。6) 网管平台能提供安全管理机制。7) 网管平台能提供适当的用户编程接口。8) 网管平台能与足够多的网管应用软件相配合。9) 网管工作站要有足够的处理能力和足够的内存。6.2网管系统Cisco CWPC3.0CWPC3.0是Cisco公司网络系统管理的基于PC的解决方案。可以管理整个网络系统。它包括Configuration Builder、show Commands、Health Monitor和CiscoView等应用程序。1) Configuration Builder可以使用最常用的Cisco IOS功能配置Cisco路由器；2) Show Commands能快速显示有关Cisco路由选择设备的系统和协议的详细信息;3) Health Monitor是一个动态的错误和性能管理工具，使用SNMP监视和控制设备；4) CiscoView提供设备前后面板的物理视图，并通过状态栏的信息反馈和端口颜色的变化显示实时状态。 7.工程实施规划7.1实施计划 当整个网络系统到货时，有组织、有计划地付诸实施是保证客户业务能按期进行的重要环节。在到货之前，我们将根据学院实际情况制定出一整套完整的项目实施计划书，并详细列出项目实施每阶段的内容、时间进度及所需的配合人员，这样可以使各方尽早安排，特别是如果在发货方面出现与方案建议书不一致的时候，尽早通知学院并一起商量解决对策，以致不影响项目实施计划。7.2 安装一般情况下，安装步骤为：1) 开箱验货；Packing List逐一清点所到货物，填写开箱检查报告。2) 完成硬件连接；网络产品的module正确连入机体。3) 硬件加电，测试硬件；仔细观察硬件指示灯，如果有硬件出错，填写报告。4) 配置网络；5) 对网络产品进行功能测试；测试网络产品全部或局部功能是否与设计方案所述一致。6) 填写安装报告7) 讨论遗留问题7.3系统网络产品验收、确认服务本着“客户至上”的原则，并为了保持XX公司一贯的优良信誉，高质量的技术服务，我们将利用技术人员在大型网络建设方面的技术和经验，帮助用户对生产厂家的产品进行验收，并为用户提供全部产品从整个系统角度来考虑的确认服务。该项服务包括产品确认、功能确认和配置确认，并提供相应的技术文档（安装报告、功能操作步骤、注意事项及配置文件报告、运行状态报告等）；与此同时，在用户的积极参与下，将相应的技术和操作要领、注意事项及管理须知等实时转移给客户方的技术人员，并当场解释客户技术人员提出的技术质疑，从而使整个系统（包括产品和技术）完整地、平滑地移交给客户，根据我们系统集成的经验，此项服务是对客户培训的一种补充，并使客户方技术