组建校园网网络.doc

组建校园局域网一、 网络设计原则和需求分析(1) 需求分析学院校园网一般为大中等规模的组网，节点数一般500到1000个，网络应用也较中型校园网复杂，对通信的要求也较高，因此已经要求百兆交换到桌面，并要求支持多媒体的应用。所以该校园网网络中心采用FlexHammer24交换机进行堆叠，提供高密度的10/100M自适应端口，二级节点交换机根据具体情况选择Hammer2或Hammer24交换机，对多媒体教室、电子阅览室等需要多媒体应用、要求较大带宽的二级节点则选用Hammer24交换机，提供10/100M兆端口接入用户桌面。普通教室选用Hammer2交换机，提供10M/100m端口接入用户桌面。 FlexHammer和Hammer交换机还具有划分VLAN的功能，使各部门的局域网可自成体系，隔离了广播风暴，同时FlexHammer的第三层交换功能又使不同用户群之间必要的限制性访问得到实现，从而使得应用网络的设计更加自由，更加灵活。用服务器可选择接入100M、1000M-TX、1000M-SX 堆叠可以灵活扩展端口数量 提供三层交换 扩展模块可支持1000M上联模块，以后可以使网络主干平衡升级到1000M 10/100M接入用户桌面 网络设备选型为国际知名产品，性能稳定可靠、技术先进、产品系列全及完善的 服务保证；采用支持网络管理的交换设备，足不出户即可管理配置整个网络。网络互联 提供国际互联网ISDN 专线接入（或DDN），实现与各公共网的连接； 可扩容的远程拨号接入/拨出，共享资源、发布信息等。应用系统及教学资源丰富； 有综合网络办公系统及各个应用管理系统，实现办公自动化，管理信息化； 有以WEB数据库为中心的综合信息平台，可进行消息发布，招生广告、形象宣传、课业辅导、教案参考展示、资料查询、邮件服务及远程教学等。(2) 学校需求为前提原则坚持以学校具体需求为校园网信息系统方案设计的根本和前提，同时，也要注重源于需求又高于需求的原则，注意用专业化的技术思想来帮助校方进行校园网的规划与设计，确保校园网的实用性、先进性和便于扩展性。项目内容：本方案的主要目标是根据某学校园区局域网建设需求，以满足目前校园网大多数应用为目标，在现有独立信息教室的基础上，将对学校办公楼、教学楼和平房辅助管理部门等几座主要建筑物构建校园网络。所包括的主要内容有：1） 根据学校对信息点的安排和网络应用的需求制定合理的校园网总体建设规划和实施方案；2） 对学校办公楼、教学楼和平房辅助管理部门等几座主要建筑物实施局域网结构化布线；3） 完成从办公楼的网络中心分别到教学楼和阶梯教室所在平房的2条六芯室外主干网光缆的敷设。4） 实现学校核心交换机与二级交换机的连接、安装、配置和调试；5） 实施对新购服务器和部分微机网络工作站的连接和入网调试。2、某学校园区局域网建设项目结构化布线设计(3) 品质与成匹配原则选择品质最好的设备不一定是最佳方案，成本因素也是一个不容忽视的问题，只有将品质与成本实现最佳匹配，才是一个最优秀的方案。(4) 设备选型兼顾原则满足学校对现代化教学手段的要求；满足校园网建设及国联网的要求；所选设备在国际上保持技术先进性；供应商有良好的商业信誉和优质内、国际的售后服务。(5) 技术应用全面原则在技术应用方面，我们全面考虑其实用性、先进性、开放性、可扩充性、可靠性、安全保密性及友好性。(6) 坚持标准原则一切校园网设计和施工，均要严格遵循国际和国家标准。什么是校园网 校园网 概括地讲，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。二、 网络布线一设计分析结构化布线系统是建筑物或建筑群内的传输网络，它既能使数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此连接，也能使这些设备与外部通信网络相互连接，包括建筑物到外部网络线路上的连线点，与工作区的数据终端之间的所有电缆，以及相关联的布线部件。一个良好的结构化布线系统对其服务的设备有一定的独立性，并能互连许多不同的通信设备如数据终端、PC和主机以及公共系统装置。一般布线系统有六个子系统组成：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。校园网为园区网，楼群间子系统采用光缆连接，可提供千兆位的带宽，有充分的扩展余地。垂直子系统则位于高层建筑物的竖井内，可采用多模光缆或大对数双绞线。把管理区子系统并入设备间子系统，集中管理。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。楼内布线包括水平布线和主干布线。水平系统采用超五类双绞线，新的楼宇采用暗装墙内的方式，旧的楼宇采用PVC线槽明装的方式。PVV线槽二设计范围及要求1设计范围实现学校办公楼60个信息点、教学楼130个信息点、信息楼600个信息点以及图书馆120个信息点（总共910个信息点，以超5类布线标准的局域网结构化布线。本次实施的局域网信息点共有910个。其中办公楼60个分布于3个楼层、教学楼130个分布于5层楼层、信息楼600个分布于2层楼层以及图书馆120个分布于4层楼，各楼之间以多模光缆连接，构成学校的园区局域网。2布线要求校园网络计算机主机房位于位于教学楼6层。然后通过光缆分别连至校内的三幢建筑，与中心机房相距超过300米距离的建筑物采用单模室外光缆不到300米距离的建筑物采用多模模室外光缆连接，在各建筑内部采用超五类4对UTP电缆连接到设备间的配线架上。三、布线方法每栋楼设置一台主机，然后用不同接口的交换机接各楼的主机，最后每层楼的房间再与每层楼的交换机进行连接。这样做的优点是节约网线，当网络出现故障的时侯，也能容易恢复。本布线系统设计紧扣用户的要求，同时结合原AVAYA SYSTIMAX SCS设计规范。在考虑满足应用需求的同时，设计上更考虑最佳性能价格比，着重于布线系统灵活、实用以及开放性，即便于目前的需求和未来的发展且兼容不同厂家的品牌。在本系统中，网络中心设在教学楼（MDF），数据语音采用全五类设计，同时内网、外网在各配线间做了相应的物理分隔，一满足日后应用的安全要求。数据主干采用LazrSPEED 完全符合OM3标准的万兆6芯多模光缆；以满足用户提的管理要求。四、布线系统设计1工作区子系统设计校园内各大楼工作区信息点选择RJ45接口的单孔形式。楼层的信息点统计如下表所示：个楼信息点分布总计楼名房间信息点信息楼四楼4015040260403504047040540小计270信息楼五楼501605025050350504605056050650小计330楼名楼层信息点办公楼布线系统115230315小计60楼名楼层信息点教学楼布线系统115230325430530小计130楼名楼层信息点图书馆布线系统120340440520小计1202水平子系统设计为适应学校将来对各种网络应用的需求，另外随着技术和工艺的进步，考虑到目前各类布线材料在价格方面比较接近，因此拟对所有信息点都按超五类UTP标准布线，每个信息点可实现不低于100Mb的带宽，这样不仅可支持一般的学校信息管理应用对网络传输带宽的要求，而且完全支持MPEG-2等格式的多媒体信息传输。2.1 楼宇间的连接链路2.11（1）对于办公楼环境而言，办公空间有大开间，也有四壁的小房间。对这两种形式下的工作区子系统的面板安装采用不同的安装方法。小房间不需要分隔板，信息插座只需安装于墙上；对于大开间而言，选用以下两种形式的安装方法： 信息插座安装于地面上，要求安装于地面的金属底盒应当是密封的、防水、防尘并可带有升降的功能。此方法对于设计安装造价较高。并且由于事先无法预知工作人员的办公位置，因此灵活性不是很好，建议根据房间的功能用途确定位置后，作好预埋，但不适宜大量使用，以免影响美观。（2）信息插座安装于墙上此方法在分隔板位置未确定情况下，可沿大开间四周的墙面每隔一定距离均匀地安装RJ45埋入式插座。RJ45埋入式信息插座与其旁边电源插座应保持20cm的距离，信息插座和电源插座的低边沿线距地板水平面30cm。信息模块与双绞线压接时，注意颜色标号配对，进行正确压接。连接方式分为568A和568B两种方式，两种方式均可采用，但注意在一套系统方案中只能统一采取一种方（3）布线电缆走线方式电缆可以直接走天花板架，放入线槽，埋入墙中，工业标准允许在接近连接地方引入结合点。采用走吊顶的轻型槽型电缆桥架的方式，这种方式适用于大型建筑物。为水平线缆提供机械保护和支持的装配式槽型电缆桥架，是一种闭合式金属桥架，安装在吊顶内，从弱电竖井引向设有信息点的房间，在由预埋在墙内的不同规格的铁管，将线路引到墙上的暗装铁盒内。线槽的材料为冷轧合金板，表面可进行相应处理，如镀锌、喷塑、烤漆等，线槽可以根据情况选用不同的规格。为保证线缆的转弯半径，线槽需配以相应规格的分支配件，以提供线路路由的转弯自如。为确保线路的安全，应使槽体有良好的接地端，金属线槽、金属软管、金属桥架及分配线机柜均需整体连接，然后接地，如不能确定信息出口准确位置，拉线时可先将线缆盘在吊顶内的出线口，待具体位置确定后，再引到信息出口。采用地面线槽走线方式，这种方式适应于大开间的办公间，有密集的地面型信息出口的情况，建议先在地面垫层中预埋金属线槽或线槽地板。主干槽从弱电竖井引出，沿走廊引向设有信息点的各房间，再用支架槽引向房间内的信息点出线口，强电线路可以与弱电线路平等配置，但需分隔于不同的线槽中，这样可以向每一个用户提供一个包括数据、话音、不间断电源、照明电源出口的集成面板，真正作到在一个清洁的环境中，实现办公自动化。2.12 几种常用传输介质的比较楼宇间的连接线缆暴露在室外，常年受到日晒雨林的影响和雷电的干扰，就目前常用的双绞线、细同轴电缆和粗同轴电缆和光缆等几种有线传输介质来看，从抗干扰，抗腐蚀，高带宽及允许传输距离等几方面看，以室外铠装光缆作传输介质最为适宜。下面就这几种常用的传输介质作些分析比较：（1）双绞线目前室内布线常用的双绞线都是指无屏蔽的双绞铜线（UTP），其传输速率同距离密切相关，虽然在100以内五类无屏蔽双绞线可以传输125MHz（100Mbps），但它不适合作连接楼与楼之间的主干电缆，其原因有：没有屏蔽层的铜线在室外很容易感应雷电而产生干扰，甚至损坏设备。UTP因受室外恶劣环景的影响，容易老化，寿命短。按照PDS 布线规则，UTP线缆不容许超过100米（尤其是100Mb的快速以太网），因而也不适合作室外主干电缆。至于屏蔽双绞铜线（STP），从理论上说，抗干扰和传输距离都比UTP好，但它要求有较高的接地性能，从工艺上一般很难保证，即便做到了，其投资也十分可观，否则会弄巧成拙。这也是STP未能广泛流行的主要原因。（2）同轴电缆传统的同轴电缆主要有粗同轴电缆和细同轴电缆。粗同轴电缆比起细同轴电缆具有较高的抗拉强度，机械性能好和有效传输距离更远（前者最大距离是500米，后者为185米）的特点，但施工难度大，而且由于应用越来越少，市面上货源难觅，其成本已超过光缆。初、细缆两者的传输速率都是10Mbps，且只能作为共享介质使用。不过，由于细缆施工方便，价钱便宜，在共享网段的工作站数目不多的请况下（十来个站点以内），在室内使用是可以考虑的。但可靠性和可维护性都稍差。随着网络技术的发展，这两种传输介质都已趋淘汰。（3）光缆光缆具有高带宽（一般可达数百MBit乃至数十Gbit级），传输距离远，抗干扰能力强、安全性好等显著特点。其相关产品的价格也逐年大幅度下降。目前是业界作网络主干的理想传输介质。对于某学校园区网，涉及到3座建筑物的楼间局域网互联。由于网络中心设在教学楼，按照星型的网络拓扑结构，在考虑目前主要以客户机/服务器（C/S）或浏览器/服务器（B/S）集中式应用模式的特点，所以其它三座楼都应当分别连接到办公楼的网络中心。就目前大多数校园网的应用情况而言，校园网上承载的传输信息中，多媒体信息的传输量将会越来越大，如多媒体教学，电子阅览、视屏点播等应用。因此，无论从目前或者将来的发展观点看，主干网传输介质必须具有承载千兆速率的能力。另外，作为户外传输介质，还需具备较好的抗干扰、可靠性、抗老化和高寿命等特点。然而具备上述这些特点的传输介质目前只有光缆可满足要求。光缆按模式可分为多模和单模两种。它们都可以承载千兆的传输速率，唯有在距离问题上，二者差异较大，前者的最大传输距离只有275米（62.5/125m）至550米（50/125m），由于其光收发器件半导体器件（LED），所以价格相对较便宜；而单模光纤因采用的是激光器件作光收发器，因此，传输距离可达数十公里，而价格也要高出前者几倍。对于本方案，由于楼宇间的最远光缆距离也不会超过550米，所以为节省投资宜采用的多50/125m模光缆。2.12 室外主干链路部分设计1、拓扑方案根据学校的需求，需要将办公楼、教学楼、图书馆和信息楼等4座建筑物的室内信息点互连成学校的园区局域网。从便于管理和维护，有利于提高所有信息点访问中心服务器的速率，并结合地理位置统筹考虑，较好的拓扑方案是：以教学楼的网络机房为中心，按星型结构方式辐射到其它3座楼。2、楼宇间互连的介质选择正如前面分析所述，对于目前园区网的室外主干传输介质，光缆已成为唯一有效的选择。它不仅具有很好的带宽及其扩展性，而且在抗干扰性，可靠性、稳定性和使用寿命等多方面都十分优越。拟打算从教学楼网络中心到其它3座建筑楼的室外主干链路全都采用多模6芯光缆（教学楼信息点较多，可考虑2条千兆上连链路，或者按LAG方式捆绑成一个2千兆的主干链路，一旦任意一条链路发生故障，另一条链路会自动按一个千兆速率的链路正常运行。还有两芯作备用）。这样可实现高速、冗余、可靠、稳定的优质主干链路。3.带宽分析主干网实际上是中心交换机与二级交换机（对于规模不太大的网络环境，也就是接入级）之间以及中心交换机与服务器之间的连接信道。对于交换式以太网来说，其带宽有10M，100M和1000M三种。主干带宽拟按1000M考虑，中心交换机与服务器之间，可根据服务器的规模和应用类型在100M或1000M之间选择，而中心交换机与办公楼、教学楼和信息楼的接入交换机之间宜采用1000M全双工方式。对于规模不是十分庞大且地域不是太分散的局域网，以尽可能减少交换机或集线器的级连级数为宜，以免增加延时。对于本方案而言，只设两级。4、10/100Mb交换机产品选择对于中心交换机的选择，重点要考虑它的交换容量，扩展能力，具有很好的第二层性能和第三层功能。不过，在具体选择核心交换机的档次和规模上，还要结合本校的网络规模和应用特点，适当留有扩充余地。然而，不同网络厂商在设计产品各档次的规模和性能时，会根据自身的技术和工艺水平而产生较大的差异。另外，对于性能和配置相近的产品，不同国别，不同品牌，不同厂商的售价都存在较大的差异。一般而言，国外知名品牌的产品要远远高于国内的产品，即便是国内的网络产品也存在几个档次之分。因此，在选择网络产品时需要权衡考虑。目前，在国内较流行的国外局域网产品主要品牌有：CISCO，AVAYA，3COM等。这类产品的特点是技术工艺成熟科，性能稳定、可靠，功能丰富等。但价格相对较高。这类产品在要求较高的金融、证券和大型企业中应用较广。值得注意的是，近年来国内迅速崛起了许多新兴的网络产品厂商，如神州数码，华为，港湾，TCL，实达等。这些厂家的产品在功能和性能上与国外同类产品已不相上下，而在配置和端口组合方面却更具灵活性，特别是价格上更有优势。体现工艺先进性的端口密度大的核心交换机不仅在本方案中利用不上，反而会造成较大程度的端口浪费。在本方案中，核心交换机选用FlexHammer。该交换机适用于中小型的校园网、园区网，提供基于领先技术的卓越性能和可靠性。FlexHammer交换机专为发挥千兆以太网潜在的巨大交换能力而设计，其无阻塞结构可以保证每个端口均轻松具备全线速交换能力，确保在巨大的通信量和网络负载下能够实现线速的第二层和第三层交换。可作为理想的网络核心交换机。在本方案中选用了8口的快速以太网铜缆模块一块，用于连接百兆速率的PC服务器；同时还选配了两块2口千兆以太网铜缆模块，提供的4个千兆铜缆端口可分别以双链路聚合方式连接教学楼的两台接入交换机，既可扩展带宽，又能实现链路自动备份；必要时也可用于将来连接特定服务器的千兆网卡。此外还选择了两块3口千兆以太网多模光缆模块，主要用于以多模光纤连接图书馆、办公楼和信息楼的二级交换机。二级交换机选用Hammer24和Hammer24两种。它们都是可网管的千兆上连，10/100Mb速率接入的二级交换机。前者用于办公楼、图书馆和信息楼分别独立连接到核心交换机。后者是可堆叠交换机，主要用于信息楼。由于信息楼端口密集，为节省光纤链路和千兆上连端口，现将各交换机以4Gb的带宽堆叠在一起（最大可堆叠6台），然后，在以两条千兆链路按汇聚方