毕业论文《交换机、路由器在校园网中的应用与分析》.doc

学年第学期毕业设计（论文）课题交换机、路由器在校园网中的应用与分析姓名 系部电子信息工程系专业网络班级（）班学号指导教师 武汉交通职业学院电子信息工程系 摘 要 随着网络的发展校园网络组建管理越来越重要。各大院校的校园网都已经初具规模，良好的网络组建成为校园网能否正常、有效运行的关键。本论文基于武汉交通职业学院校园网络组建的设计探讨，详细讨论校园网建设目标、设计原则以及网络拓扑结构、主干网构建等，将自己掌握的知识运用到校园网络组建中，促使高新网络技术和现代教育快速发展，为学校的发展贡献一份微薄的力量。 关键字：校园网网络组建交换机路由器应用分析 目录第一章 校园网简介 .- 4 - 1.1 什么是校园网 .- 4 - 1.2 校园网有什么作用.- 5 -第二章 校园网的需求分析 .- 6 - 2.1 校园网对主机系统的要求 .- 6 - 2.2 校园网系统设计方案应满足的要求对主机系统的要求 .- 6 - 2.3 交换机需求.- 7 - 2.4 路由器 防火墙 .- 10 - 2.5 网络传输介质 .- 12 -第三章 网络规划设计 .- 13 - 3.1 校园网络拓扑结构示意图.- 13 - 3.1.1 校园网的总体设计思想： .- 13 - 3.1.2 校园网总体设计方案的科学性 .- 14 - 3.2 校园网建设原则 .- 15 - 3.3 校园网络建设目的.- 16 - 3.4 网络技术的应用 .- 17 - 3.4.1 VLAN 划分 .- 17 - 3.4.2 端口聚合技术 .- 18 - 3.4.3 VTP 技术 .- 18 - 3.4.4 STP 技术 .- 19 - 3.4.5 OSPF 路由协议 .- 19 - 3.4.5 ACL 技术 .- 20 - 3.4.6 NAT 技术 .- 20 - 3.5 VLAN 及 IP 地址规划 .- 21 - 3.6 布线系统设计 .- 22 -第四章网络设备配置.- 23 - 4.1 设备命名 .- 23 - 4.2 VLAN 配置划分 .- 23 - 4.3 IP 地址设置.- 26 - 4.4 OSPF 配置 .- 27 - 4.5 ACL 的实现 .- 28 - 4.6 NAT 的实现 .- 28 - 4.7 校园网中联通性故障解决的步骤 .- 29 -总 结 .- 31 -参考文献 .- 32 - 第一章 校园网简介1.1 什么是校园网 首先，校园网是利用先进的建筑综合布线技术构架安全、可靠、便捷的计算机信息传输线路；其次，校园网的建设必须考虑到为学校教学、教育科研，利用成熟、领先的计算机网络技术规划计算机综合管理系统的网络应用，提供优质的网络化教学环境。因此，校园网应当是宽带、具有交互功能和专业性较强的计算机局域网络。 校园网除了需要有必备的硬件设备和操作系统平台外，利用全面的校园网络管理软件、网络教学软件，实现学校多媒体教学资源、教师备课系统、电子图书阅览检索、多媒体教学软件开发平台、校园网站和教学资源网站建设等功能。为学校提供教学、管理和决策三个不同层次所需要的数据、信息和知识的一个覆盖全校管理机构和教学机构的基于Internet/Intranet技术的大型网络系统。校园网还应具有教务、行政、总务管理功能，可以进行课程管理、学生成绩与学籍管理、图书资料管理等教学教务管理，也可以进行档案管理（含人事、 、 教师档案等）处室管理等行政事务管理，总务后勤管理包括财务管理、设备、房产等。 校园网应该具有较先进的水平，体现现代教育思想，要把建设校园网的规划与学校的长远发展规划统一起来，同时把服务教学作为网络建设的着眼点和落脚点。 校园网是不以盈利为目的的。校园网上提供大量的免费资源，供广大师生工作学习之用，它所涉及的范围并不局限于校园内部。有些人认为：校园网就是大学校园围墙里面的网，即围墙里面的就是校园网，围墙外面的就是公网。这种看法是错误的。校园网的界限，并不是以用户终端所处的地理位置范围来的界定的，而是以校园网提供的接入服务范围来界定的。在校园围墙内可以有公网，在校园围墙外也可以有校园网1.2 校园网有什么作用1 信息传递 这是校园网络最基本的功能之一，用来实现电脑与电脑之间传递各种信息，使分散在校园内不同地点的电脑用户可以进行集中的控制管理。在校务部门建立网络服务器，可以为整个校园网络提供各类教学资源，并对这些资源进行综合管理。2 资源共享 信息资源共享。通过接入 DDN 或 ISDN，很容易将校园网连接到 internet这样，网络内的各电脑终端不但可以互通信息资源，而且可以享受网络服务器上的相关数据及 internet 网上取之不尽，用之不竭的巨大信息资源，校园网在教学活动中的作用也将成倍地增强。 硬件资源共享。网络中各台电脑可以彼此互为后备机，一旦某台电脑出现故障，它的任务就由网络中其他电脑代而为之，当网络中的某台电脑负担过重时，网络又可将新的任务转交给网络中较空闲的电脑完成。3 网上资源提高教学质量，方便教学 以往传统的教学手段已经不能够满足时代进步的需要，学生也对粉笔和黑板的教学逐渐感到厌烦了。现在的大部份学生每天都要上七、八节课，如果整天对着枯燥无味的书本，学生已经没有什么兴趣了。如何把课本里的东西，变得生动、形象，在以前是很难的，但现在就不算什么，依靠信息技术，从互联网我们可以找到教学资源，并可应用到教学中。网络可以进行图、文、声并茂的多媒体教学，可以取代语言实验室进行更生动的语言教学，也可以利用大量现成的教学软件，提供一个良好的教学环境，这些都是以往任何教学手段所不能达到的。校园网络不但可以在校内进行网络教学，还很容易同外界大型网络连结，形成更大范围的网络交互学习环境。这样的教学方式，大大提高了学生的学习兴趣，教学效果好，老师也就提高了教学的质量，真是一举二得。 第二章 校园网的需求分析 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。2.1 校园网对主机系统的要求 1主机系统应采用国际上较新的主流技术，并具有良好的向后扩展能力。 2主机系统应具有较高的可靠性，能长时间连续工作，并有容错措施。 3支持通用大型数据库，如：SQL、Oracle等。 4具有广泛的软件支持，软件兼容性好，并支持多种传输协议。 5能与Internet，可提供互联网的应用，如：WWW浏览服务、FTP文件传输服务、E-mail电子邮件等服务。 6支持SNMP网络管理协议，具有良好的可管理性和可维护性。2.2 校园网系统设计方案应满足的要求对主机系统的要求 1网络方案应采用成熟的技术，并尽可能采用先进的技术。 2采用国际统一标准，以永远广泛的支持厂商，最大限度采用同一厂商的产品。 3应充分考虑未来可能的应用，如：桌面将承受大型应用软件和多媒体传输需求的压力 4该方案要具有高扩展性。能为用户未来数目的扩展具有调整、扩充的手段和方法。 5该网络是面对连接的，能够实现虚拟网络（vlan）连接。2.3 交换机需求 ，汇聚层交换机8台（H3C S3600） 核心层交换机一台（H3C S9508） 、接入层 。交换机若干台（H3C E126） H3C S9508 H3C S9508性能参数： 支持速率:10Mbps/100Mbps/1000MbpsMbps 应用级别:企业级 工作协议层:二层 网络覆盖范围:局域网交换机 传输速度:千兆 产品类型：路由交换机 应用层级：三层 传输速率：10/100/1000Mbps 背板带宽：1.2Tbps VLAN：支持 网络管理：支持 Console/AUX Mo MAC 地址表：112K 网络标准：IEEE 802.1P，IEEE 端口结构：模块化 交换方式：存储-转发 扩展模块：10槽位数 传输模式：全双工/半双工自适 QOS：支持802.1P 支持 DS 安全管理：支持 IEEE 802.1x 和 IH3C S3600性能参数： H3C S3600 优点：品质可靠，功能较丰富，性价比不错 缺点：非模块化设计 总结：H3C S3600系列交换机是 H3C 公司基于 IToIP 理念设计和开发的智能弹性以太网交换机。系统采用创新的 IRF 技术，在安全可靠、多业务融合、易管理和维护等方面为用户提供全新的技术特性和解决方案，是理想的办公网、业务网和驻地网的汇聚、接入交换机以及中小企业、分支机构的核心交换机。产品特点 弹 性 扩 展 技 术 -IRF H3C S3600 系 列 交 换 机 采 用 H3C 公 司 创 新 的 IRF（ Intelligent Resilient Framework）智能弹性技术，与传统组网技术相比，在扩展性、可靠性、整体架构的性能方面具有强大的优势： 扩展性IRF 技术允许交换机利用互联电缆实现多台设备的扩展，最大扩展至384个10/100M 端口；具有即插即用、单一 IP 管理，同步升级的优点，同时大大降低系。H3C E126 性能参数： H3C E126产品类型：千兆以太网交换机接口介质：10/100Base-TX10/1传输速率：10Mbps/100Mbps/100端口数量：26背板带宽：12.8GbpsVLAN：支持MAC 地址表：8k网络标准：IEEE802.3xIEEE 80交换方式：存储-转发扩展模块：2传输模式：全双工/半双工自适堆叠功能：独立式产品尺寸：44014044产品重量：3.22.4 路由器 防火墙 接入路由器（H3C ER5200）1个，天融信防火墙一台，公网服务器，内网服务器，一卡通服务器，负载均衡，VPN各一台。 H3C ER5200H3C ER5200的路由器性能参数： 端口结构：非模块化 广域网接口：2个 局域网接口：3个 传输速率：10/100/1000Mbps 网络管理：基于Web的用户管理 用户数量：300台 防火墙：内置防火墙 网络协议：PPPoE，DHCP，DHCP Qos支持：支持 VPN支持：支持 产品内存：内存：64MB DDRII 处理器：MIPS 64位500MHz网 其它端口：1个Console接口 状态指示灯：Link/Act，Speed，P 环境标准：工作温度：0-40 产品认证：CE ClassA，CCC 产品尺寸：44014044mm 电源功率：20W天融信NGFWARES主要参数： 天融信NGFWARESTG-1203-VPN 设备类型：企业级防火墙 并发连接数：100000 纠错 网络吞吐量Mbps：100 安全过滤带宽：9Mbps 网络端口：配置为3个10/100BASE-T接口 用户数限制：无用户数限制 入侵检测：支持 安全标准：FCCCE 控制端口：RS-232 管理：串口、WEB、SSH和Telnet等多种管理方式 VPN支持：支持 其他性能：防火墙、VPN身份认证、IDS路由、交换、语音支持2.5 网络传输介质 校园网中通常会用到以下这些传输介质： 1、五类线（网线）主要是解决室内的数据网络传输（教室、办公室、微机室等）； 2、同轴电缆 主要是解决室内的电视、监控、各类 IC 卡传输； 3、音频电缆 主要是解决室内和短距离的校园广播、音频广播； 以上 3 类还会用到室外用的传输介质如室外五类线、室外同轴电缆，室外音频线这些主要是解决室外此类连接用的。与室内区别在于增加一些保护层或者屏蔽层更能够适应室外复杂的气候、温度、电磁干扰、抗老化等 4、最常用的介质：光缆。分单模和多模，早起因 2 者价格差距较大多采用 。随着技术的多模（传输距离近，但是一般都能满足不超过 10 公里的校园园区）进步和产业的推移，单模光缆的价格大大下降，而且 2 者的敷设、溶解费用相同。因此现多采用带宽更高的单模光缆。 第三章 网络规划设计3.1 校园网络拓扑结构示意图 根据学校的要求，网络拓扑规划如图 3.1，基本保证了网络的先进性、可靠性、可扩展性、可管理性、安全性等方面的需求。 图 3.1 网络拓扑图3.1.1 校园网的总体设计思想： 校园网不只是涉及技术方面，而是包括网络设施、应用平台、信息资源、专业应用、人员素质等众多成份的综合化以及信息化教学环境系统。因此，在总体上如何筹划、组织网络建设和开发应用的设计思想是校园网建设中的最重要的问题。 总体设计是校园网建设的总体思路和工程蓝图，是搞好校园网建设的核心任务。进行校园网总体设计，首先是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?枨蠛吞跫黄浯危谟眯枨蠓治龅幕希范?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，规划安排校园网建设的实施步骤。3.1.2 校园网总体设计方案的科学性 应该体现在能否满足以下基本要求方面： 1整体规划安排； 2先进性、开放性和标准化相结合； 3结构合理，便于维护； 4高效实用； 5支持宽带多媒体业务； 6能够实现快速信息交流、协同工作和形象展示。 1 先进性：世界上计算机技术的发展十分迅速，更新换代周期越来越短。 2 实用性：系统的设计既要在相当长的时间内保证其先进性，还应本着实用的原则，在实用的基础上追求先进性，使系统便于联网，实现信息资源共享。 3 可靠性与稳定性：校园网系统既追求极高的可靠性又不能投入过大的资金，系统应具有一定的容错能力，主要表现在局域网主干网络设备（如：交换机 ，以及主干设备的备份，即将所有计及系统主服务器）应配置不间断电源（UPS）算机节点分别连接在不同的局域网主干设备上，主干设备之间采用高速连接，这样即可以提高网络的处理能力又可起到备份作用。 4 安全性：在系统方