计算机网络实习

学 生 实 验 报 告 册 2011 2012 学年第 1 学期 实验名称计算机网络实习 学院信息与电气工程学院 班级计算机科学与技术 2 班 姓名 学号 曲晓东 13514036 胡建平 13514054 刘益 嘉 13514035 陈家黎 13514051 指导教师金莉 日期2012 年 1 月 8 日 沈阳农业大学校园网沈阳农业大学校园网 设计方案设计方案 一 前言 沈阳农业大学背景 沈阳农业大学组建于 1952 年 办学历史悠久 其前身之一的沈阳农学院的发展可追溯 到 20 世纪初我国农业教育的始兴时期 由于学校校园网年代比较久远 我们按照 统一规划 讲究实效 安全可靠 的原则 进行沈阳农业大学校园网综合系统设计 以满足校园内计算机网络系统的需要 对于沈阳 农业大学来说 由于将有越来越多的资料信息和管理平台放到校园网上 越来越多的用户 使用校园网 校园网的可扩展性和可靠性成为学生和教师学习生活中不可缺少的重要环节 校园网发挥的作用 为全校教师 科研人员 管理人员 学生提供一个先进的计算机网络环境 并将计算 机引入教学 科研 管理和学习等各个领域 改善学校教学科研 管理和学习环境 提高 其水平 熟悉现代化的工作环境和掌握先进的教学 科研 管理和学习手段 有利于培养 面向世界 面向未来的高层次人才 学院着重进行了校园网的接入 并与电化教室相结合 配合多媒体设备 使学院的信息化建设跨上了一个新台阶 二 可行性分析 沈阳农业大学旧有校园网的现状 近年来 随着计算机信息技术的迅速发展和广泛应用 原有的沈阳农业大学校园网信 息技术已远远满足不了发展现状 在原有的百兆位网络架构中 网络核心层设备的端口及 模块性质的限制 导致接入层的接入性能日益下降 同时服务器群无法直接上联骨干层 随着各种多媒体网络应用的发展 网络流量日益增大 造成对核心交换机及中心子网的巨 大网络压力 网络的延迟现象严重 给不断膨胀的用户群的正常业务造成了严重的影响 设计过程中可能遇到的问题设计过程中可能遇到的问题 1 用户数量巨大 教育规模因素 现在的高校学生数量增长了数倍 一般大学的学生数量达到了 1 万 人 4 万人的规模 而由于网络已经深入到所有人的生活 网络终端 计算机的价格持续 下降 相当一部分学生都拥有计算机 甚至拥有笔记本电脑 再加上各种教学科研用的网 络终端 高校校园网的网络用户数量也因此都在数万以上 2 用户类型复杂 企业或事业单位的网络用户都为办公用户 运营商面向住宅的接入网中的用户都为家 庭用户 面向办公大楼的接入网用户都为企业用户 这些网络的用户环境都比较单一 但 是高校校园网的用户类型却非常复杂 包括了 全日制学生用户 在职学生用户 教职工 家庭用户 教职工办公用户 院系办公用户 教育环境用户 如多媒体教室 学习环境用 户 如用于学习的计算机实验室 网络实验室 等等 3 管理策略复杂 包括用户管理策略和路由管理策略都很复杂 由于用户类型非常多 对每一类用户的 安全权限不一样 网络服务质量不一样 计费策略不一样 如果计费运营 导致用户的管 理策略非常复杂 另外 由于校园网普遍存在多个网络出口 不同的网络出口拥有不同的 带宽 到不同的目的地址时的费用和响应速度也不一样 CERNET 还有特别的免费目的地址 因此 在网络出口处的路由管理策略也比一般情况要复杂 4 网内 网外的流量非常大 在企业或事业单位很少见到 1G 出口带宽 100M 出口带宽已经比较富余 但是在高校 1G 带宽已经比较常见 往往还会有拥塞的现象 造成巨大流量的原因主要有 在线用户数 量大 学习和娱乐的多媒体资料在网络上交流频繁 包括网内和网外 大量采用 P2P 形式 网格计算等科研需要 5 网络安全威胁性大 校园网的网络资源丰富 大量用户随时在线 互相之间访问频繁 网络管理者对用户 终端管理权限小 这都给网络安全造成了巨大的威胁 据称 90 的垃圾邮件都来自高校校 园网 由此可见高校校园网安全问题的难度 伴随着 2006 年 ARP 欺骗病毒的大规模爆发 高校网络管理者遭遇了前所未有的挑战 另外 学生的网络知识丰富 求知欲望很强 很 难避免学生把校园网作为学习网络知识和安全知识的试验床 由此引发的安全问题更加难 以防范 6 网络覆盖的地域范围宽广 学生数量的扩大和各校区的合并 使得校园网的地理覆盖范围往往超过上千亩 楼宇 数量多大几百栋 校园内部的光纤长度达到几十公里 一般一个大学可能由 5 个以上的校 区组成 各校区往往不在相邻地段 各校区间的光缆长度也达到十几或几十公里 从这个 意义上来看 一个大学校园网的规模已经达到一个小城域网的规模 不仅仅是校区大 由 于随时随地上网的需要 校园内每一个角落都将被无线网络覆盖 初期只覆盖会议中心等 关键地区的无线网络将向更宽广的范围延伸 7 IPv6 应用从小范围的实验网向大范围的全网支持 IPv6 应用过渡 原有的以 ISATAP 隧道 配置隧道为主的低速过渡模式已经不能满足约来越多的 IPv6 访问需求 建设高速双栈校园网已经成为不可逆转的趋势 8 新一代数字校园必然是节约型数字校园 中央指出 要加快建设资源节约型 环境友好型社会 大力发展循环经济 在全社 会形成资源节约的增长方式和健康文明的消费模式 这是我们党执政理念的重要升华和重 大的理论创新 是推进高校管理实践创新 树立科学发展观 建设节约型校园的指南 教 育资源是社会资源的重要组成部分 节约型社会呼唤节约型校园 建设节约型校园 不仅 是学校自身发展的需要 更是高校应有的社会责任 校园网的功能校园网的功能 作为高等校园网各系统网络应主要具备以下几项功能 综合办公子网综合办公子网 主要用来完成学校的各项管理功能 为校领导和各个部门提供可靠的 数据 实现办公自动化 教学子网教学子网 主要实现多媒体教学 普及计算机网络基础知识 建立网络管理中心 各应用子网设立分中心建立网络管理中心 各应用子网设立分中心 建立功能齐备的网络管理系统 保证网络高效可靠地运行 同时提供丰富的网络应用资源和便利的资源访问手 段 将网络中心与 CERNET 相连 并由此进入 Internet 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 互联 可提供互联网的应用 如 WWW 浏览服务 FTP 文件传输 服务 E mail 电子邮件服务 NEWS 新闻组讨论等服务 6 支持 SNMP 网络管理协议 具有良好的可管理性和可维护性 校园网对网络设备的要求 1 采用国际统一的标准 2 高性能 所有网络设备都应有足够的吞吐量 3 高可靠性和高可用性 应考虑多种容错技术 4 可管理性 所有网络设备均可用适当的网管软件进行监控 管理和设置 三 设计目标 设计目标 1 改造校园网计算机网络系统核心 完成云南财经大学北校区 原师大龙泉校区 校 区内各教室 实验室 教研用房 行政用房 学生宿舍等场所的计算机网络千兆 安全 高速 可靠互连 2 建立基于高性能的多媒体教学系统和以信息交换 信息发布和查询应用为主的网络 应用基础环境 为校领导决策 日常行政管理 教学 科研提供先进的支持手段 3 建立网络环境下的全校办公自动化系统及各类管理信息系统 实现全校各类信息的 集中管理 处理及信息共享 4 建立学校网络系统高效的 QOS 服务体系 实现针对每用户 每 IP 的安全有效地网 络安全和应用 控制 5 巩固和完善学校的身份认证系统 实现实名制的安全接入网络 提高舆情监控反应 速度 6 校园网主要部分应能支持 IPV6 等下一代互联网标准 所有设备要求即购既满足 四 网络总体设计 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 校园网总体设计方案是否科学 要看其能否满足以下基本要求 1 整体规划安排 从学校建设的全局和全面工作需要出发 考虑部门的地理分布和通 信条件 整体规划网络建设方案 对网络系统的目标 总体结构 服务功能 经费预算 建设步骤等重大问题作出规定 2 先进性 开放性和标准化相结合 尽量采用符合国际工业标准的 比较成熟的技术 兼顾网络技术的发展方向 选择结构化 可扩充 多用途的网络产品 保证网络在较长时 间内不落后 3 结构合理 在通信网络 资源配置 系统服务和网络管理上有良好的分层设计 使 网络结构清晰 便于使用 管理和维护 4 高效实用 着眼于教学 科研 管理的实际需要 用有限的资金优先解决工作中急 需的问题 设备易于使用和维护 为科学研究提供先进平台 例如可视化计算 计算机协 同作业 虚拟网络 虚拟现实 计算机仿真 远程计算机与数据处理等 5 支持宽带多媒体业务 例如远程教学 多媒体网络教室 会议电视 6 为学术交流提供良好的环境与 CERNET CHINANET 等进行高速互连 快速访问 Internet 与国内外同行交流信息 协同工作和展示学校的形象 五 网络详细设计 校园网的拓扑结构图 六 方案的特点和优势 1 便捷的管理 为了便于网络管理员更加便捷地管理校园网网络 神州数码公司提供支持第三方产品 的 Linkmanager 图形化网管软件 可以实现对整网设备 端口的管理 流量统计分析 以 及提供故障的自动报警 轻松使用易管理设计方案 让用户可以轻松配置管理网络 方便 快捷的故障排除 方便的网络事件责任追踪 将极大地降低网络管理工作量和管理难度 2 卓越的组播特性 为了完全保证在整个网络中高性能的多媒体 视频点播效果 为日后提供 VOD 视频点 播打下基础 神州数码的全系列交换机都支持 IGMP 组播协议 同时方案涉及到的交换机 也全面支持神州数码网络的受控组播方案 DCSCM 可以对 源和目的进行安全控制 完整实现了在接入层网络中应用了基于 IGMP 源端口和目的端口检 查技术 可完全限制合法组播在网络中的稳定传输 有效控制组播建立的整个过程 保障 了正常合法的组播应用的稳定运行 监控 pingSweep 等攻击行为 安全防扫描 并采取防 攻击措施 全面保护交换机和服务器等网络设施的安全 3 动态安全性 针对校园网网络上出现的网络病毒以及各种病毒变种 网络攻击等安全问题 神州数 码推出了 多维绿网 技术 对校园网中可能出现的各种安全问题 各个击破 呈现一个 纯净 高效的中职校园网络 4 高带宽保证 为了避免教学业务和校务办公受网络拥塞的影响 神州数码中职校园网解决方案提供 的网络设备 全部能做到基于芯片级的高带宽保证 保证全网线速转发 高速校园网设计 方案 很好的保证了所有应用的顺利开展 极大的提高了网络使用效率 八 选用产品简介 设备名称设备名称数量数量单台配置情况单台配置情况 Cisco 2611XM 路由器1 台1 集成 2 个 WIC 插槽 板载 1 个 AIM 内 部 插槽 2 板载 1 2 个 10 100 FE 型 LAN 端口 1 个控制台端口 1 个辅助端口 3 支持 DMZ 功能 4 支持外接冗余电源 Cisco PIX 515E UR 防火墙1 台1 RJ 45 控制台端口 2 新的故障切换捆绑程序包 3 2 个 最多 6 个 10 100 快速以太网端 口 4 DB 25 EIA TIA 232 故障切换端口 5 64MB 随机读写内存 16MB 闪存 Cisco Catalyst 6509 多层交换 机 2 台1 Supervisor Engine 720 交换引擎 2