网络规划与设计实训报告.doc

金华职业技术学院金华职业技术学院 课程实训报告课程实训报告 题 目 网络规划与设计网络规划与设计 学 院 信息工程学院 专 业 计算机网络技术 班级学号 网络091 21号 姓 名 杜伟杰 指导教师 刘 建 2011年12月1日 目目录录 前前言言 一 现状及需求分析一 现状及需求分析 1 计算机网络系统现状 计算机网络系统现状 2 网络系统及业务需求分析 网络系统及业务需求分析 二 系统设计原则和实现目标二 系统设计原则和实现目标 1 网络系统设计原则 网络系统设计原则 2 系统建设目标 系统建设目标 3 网络设计关键技术说明 网络设计关键技术说明 三 系统总体方案设计三 系统总体方案设计 1 网络拓扑结构设计 网络拓扑结构设计 2 网络设备选型网络设备选型 3 VLAN 划分及子网配置划分及子网配置 4 IP 地址分配地址分配 5 传输及布线设计 传输及布线设计 四 设备选型及配置四 设备选型及配置 1 设备选型 设备选型 2 报价 报价 前言前言 20 世纪 通信技术对人类社会所产生的巨大影响之一 就是利用通信技术 把许多计算机联系在一起形成的因特网 即互联网 互联网的出现完全改变了 我们的生活空间 说到互联网 它是继电报 电话 无线电 电脑之后的一个 伟大发明 全世界的电脑能够通过互联网联系起来 进行通讯或分享讯息资源 无线电话加上互联网 是整个地球的主要通讯工具 互联网 Internet 是世界上 最大的电子计算机网络 它的形成使计算机不但能处理信息 而且可以获得信 息和传递信息 其迅速发展对全球政治 经济 文化等领域具有深远的影响 目前互联网被认为是全球 信息高速公路 的雏形或前身 随着互联网的日益发展 日趋成熟 它在当今时代的作用越来越凸显 如 今的社会已经离不开网络 随着它有利于管理 交流 信息的传递 提高效率 等等的作用越来越影响我们的生活 使得网络普及到千家万户 每个角落 我 们到处可以看到网络的身影 一 现状及需求分析一 现状及需求分析 1 1 计算机网络系统现状计算机网络系统现状 随着社会的发展 校园也开始普及网络 做到与时俱进 当今时代可以说 是信息时代 网络对人们的影响度越来越大 高校作为人才培养的基地 同时 肩负着引领社会文化发展方向的重任 其校园网络建设也越来越有重要意义 文章着重从营造创新学术氛围 搭建沟通交流桥梁和构筑校园主流文化的三个 方面阐述了高校校园网应该引领校风学风的发展与建设 从而营造良好的育人 氛围 引领社会文化的发展方向 那什么是校园网络呢 校园网络就是用 互联网将学校每个角落连接起来构成一个学校的网络 使得每个学生在这网络 里可以共享到学校的任何资源 学术的交流 学校的信息等等 2 2 网络系统及业务需求分析网络系统及业务需求分析 浙江纺织服装职业技术学院是一所从事高等职业技术教育的公办全日制普通高 校 由宁波市人民政府举办和管理 为浙江省示范性高等职业院校建设单位 学院坐落于宁波市北高教园区 占地 800 余亩 现有在校生逾万名 教职 工 600 人 学院下设纺织学院 服装学院 艺术与设计学院 商学院 信息工 程学院 机电与轨道交通学院 人文学院 易斯戴学院 国际学院 成教学院 培训学院等十一家二级学院 学院遵循 立足行业 服务全省 校企联动 特色发展 的办学定位 坚 持为区域经济和社会发展服务 充分利用和依托浙江纺织服装产业发展优势 构建以纺织 服装 艺术为主体 机电信息 经贸管理为两翼 相互支撑 协 调发展的专业格局 专业设置基本涵盖纺织服装产业链的需求 学院以弘扬 敢为人先 精于技艺 诚信重诺 勤奋敬业 的红帮精神为 己任 以 修德 长技 求真 尚美 校训为理念 为浙江纺织服装行业培养 职业道德好 具有创新意识和创业能力的高素质技能型人才 学院为全国纺织行业高技能人才培训基地 浙江省职教师资培训基地 浙 江省服装专业示范性实践教学基地 宁波市高技能人才培训基地 宁波市纺织 服装应用型人才培养基地 学院还是浙江省服装职业技能鉴定专家委员会主任 单位 浙江省及宁波市服装技师培训鉴定单位 院内设有国家职业技能鉴定所 及全国纺织行业特有工种职业技能鉴定站 建有宁波市先进纺织技术与服装 CAD 重点实验室和宁波市纺织服装特色数字文献资料库 二 系统设计原则和实现目标二 系统设计原则和实现目标 1 网络系统设计原则 网络系统设计原则 网络信息工程建设目标关系到现在和今后的几年内用户方网络信息化水平 和网上应用系统的成败 在工程设计前对主要设计原则进行选择和平衡 并排 定其在方案设计中的优先级 对网络工程设计和实施将具有指导意义 1 实用 好用与够用性原则 计算机与外设 服务器和网络通信等设备在技术性能逐步提升的同时 其 价格却在逐年或逐季下降 不可能也没必要实现所谓 一步到位 所以 网 络方案设计中应采用成熟可靠的技术和设备 充分体现 够用 好用 实用 建网原则 切不可用 今天 的钱 买 明 后天 才可用得上的设 备 2 开放性原则 网络系统应采用开放的标准和技术 资源系统建设要采用国家标准 有些 还要遵循国际标准 如 财务管理系统 电子商务系统 其目的包括两个方面 第一 有利于网络工程系统的后期扩充 第二 有利于与外部网络互连互通 切不可 闭门造车 形成信息化孤岛 3 可靠性原则 无论是企业还是事业 也无论网络规模大小 网络系统的可靠性是一个工 程的生命线 比如 一个网络系统中的关键设备和应用系统 偶尔出现的死锁 对于政府 教育 企业 税务 证券 金融 铁路 民航等行业产生的将是灾 难性的事故 因此 应确保网络系统很高的平均无故障时间和尽可能低的平均 无故障率 4 安全性原则 网络的安全主要是指网络系统防病毒 防黑客等破坏系统 数据可用性 一致性 高效性 可信赖性及可靠性等安全问题 为了网络系统安全 在方案 设计时 应考虑用户方在网络安全方面可投入的资金 建议用户方选用网络防 火墙 网络防杀毒系统等网络安全设施 网络信息中心对外的服务器要与对内 的服务器隔离 5 先进性原则 网络系统应采用国际先进 主流 成熟的技术 比如 局域网可采用千兆 以太网和全交换以太网技术 视网络规模的大小 比如网络中连接机器的台数在 250 台以上时 选用多层交换技术 支持多层干道传输 生成树等协议 6 易用性原则 网络系统的硬件设备和软件程序应易于安装 管理和维护 各种主要网络 设备 比如核心交换机 汇聚交换机 接入交换机 服务器 大功率长延时 UPS 等设备均要支持流行的网管系统 以方便用户管理 配置网络系统 7 可扩展性原则 网络总体设计不仅要考虑到近期目标 也要为网络的进一步发展留有扩展 的余地 因此要选用主流产品和技术 若有可能 最好选用同一品牌的产品 或兼容性好的产品 在一个系统中切不可选用技术和性能不兼容的产品 比如 对于多层交换网络 若要选用两种品牌交换机 一定要注意他们的 VLAN 干道传 输 生成树等协议是否兼容 是否可 无缝 连接 这些问题解决了 可扩展 性自然是 水到渠成 8 经济性原则 校园网建设的经济是指在满足应用要求的基础上尽最大可能降低成本 是 有限的建设费用可做更多的事情 2 系统建设目标 系统建设目标 网络系统的建设目标为 营造一个高效 稳定的内部网络环境 同时 外联 INTERNET 充分共享世界上先进的科学技术 进行学术交流 掌 握国内国外最新动态 从而促进的工作 系统建成后 根据贵校要求 将实现以下功能 1 建立校园内网的域名管理系统 2 实现与 Internet 相关的服务 包括 DNS E mail web BBS Bolg 考 试 3 建立校园内部网站 为校内所有用户提供教学 教研等信息服务 为教师自 动分配 IP 地址 学生每个机房为不同的 vlan 通过三层路由互相通信 4 为所有员工提供文件服务 每个部门有公共文件夹 只有本部门用户可以使 用 每个用户有自己的私人的文件夹 只有本用户可以使用 5 所有计算机接入 Internet 3 网络设计关键技术说明 网络设计关键技术说明 系统所遵循的标准与规范 随着信息技术的进步 特别是通信技术 网络技术 服务器技术 系统管 理技术和数据库管理技术等的进步 信息产业得到了空前高速的发展 信息技 术和产品得到了广泛的应用 并且应用内涵也不断得以深化 为了不同厂商的 设备能够相互兼容 各种协议能在不同厂商设备上运行 同时保证网络工程实 施建设的标准化 出台了许多国际化的标准与规范 在此次思远 IT 学院校园网 系统工程建设中所遵循的设计依据为 EIA TIA 568 A B 商务建筑布线标准 IEEE802 3 标准 IEEE802 1q 以太网 VLAN 标记标准 TCP IP 标准协议与 IETF 安全协议 三 系统总体方案设计三 系统总体方案设计 1 网络拓扑结构设计 网络拓扑结构设计 对于思远 IT 学院的网络体系 我们将使用 Windows 2003 Server 系列操作 系统作为服务器和客户机的操作系统 采用以千兆以太网交换技术构造网络主 干 百兆交换到桌面的三层星型拓扑结构 在互连网接入方面 我们使用中国电信的 ADSL 联入 为了保证每个用户都 有一定的带宽 我们采用 8M 带宽接入 在安全方面 采用了硬件防火墙来检验外部进入的数据 提高访问 Internet 的速度 此外 学校内部关键服务项目服务器也设立了完善的用户权限记录和 多重口令验证系统 能够实施多重防范 在网络主干设备方面 经过全面的市场调研和对比了多家供应商的解决方案 之后 我们最终选定了技术先进的 具有质量保证的 思科公司千兆以太网解决 方案和网络设备 在整个工程中 我们对校区原有的布线以及对网络设备进行合理的使用 使校区的前期投资得到有效的保护 应用系统概述 网络采用了活动目录对用户进行集中式的管理 并对不同 的用户进行设置不同的访问权限 同时 结合不同用户的不同网络需求 划分 不同的 VLAN 对网络进行有效的分离 保证网络内部数据的安全 也便于了 整个网络的管理与维护 2 网络设备选型网络设备选型 星型结构是最古老的一种连接方式 大家每天都使用的电话属于这种结构 星型结构是指各工作站以星型方式连接成网 网络有中央节点 其他节点 工 作站 服务器 都与中央节点直接相连 这种结构以中央节点为中心 因此又 称为集中式网络集中式网络 在星型拓扑结构中 网络中的各节点通过点到点的方式连接到一个中央节点 又称中央转接站 一般是集线器或交换机 上 由该中央节点向目的节点传 送信息 中央节点执行集中式通信控制策略 因此中央节点相当复杂 负担 比各节点重得多 在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点 控制 在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制 因此 中央节点的主要功能有三项 当要求通信的站点发出通信请求后 控制器要 检查中央转接站是否有空闲的通路 被叫设备是否空闲 从而决定是否能建 立双方的物理连接 在两台设备通信过程中要维持这一通路 当通信完成或 者不成功要求拆线时 中央转接站应能拆除上述通道 星型拓扑结构的主要优点体现在以下几个方面 3 VLAN 划分及子网配置划分及子网配置 从技术角度讲 VLAN 的划分可依据不同原则 一般有以下三种划分方法 1 基于端口的 VLAN 划分 这种划分是把一个或多个交换机上的几个端口划分一个逻辑组 这是最简 单 最有效的划分方法 该方法只需网络管理员对网络设备的交换端口进行重 新分配即可 不用考虑该端口所连接的设备 2 基于 MAC 地址的 VLAN 划分 MAC 地址其实就是指网卡的标识符 每一块网卡的 MAC 地址都是惟一且 固化在网卡上的 MAC 地址由 12 位 16 进制数表示 前 8 位为厂商标识 后 4 位为网卡标识 网络管理员可按 MAC 地址把一些站点划分为一个逻辑子网 3 基于路由的 VLAN 划分 路由协议工作在网络层 相应的工作设备有路由器和路由交换机 即三层 交换机 该方式允许一个 VLAN 跨越多个交换机 或一个端口位于多个 VLAN 中 就目前来说 对于 VLAN 的划分主要采取上述第 1 3 种方式 第 2 种方 式为辅助性的方案 目前在宽带网络中实现的 VLAN 基本上能满足广大网络用户的需求 但 其网络性能 网络流量控制 网络通信优先级控制等还有待提高 前面所提到 的 VTP 技术 STP 技术 基于三层交换的 VLAN 技术等在 VLAN 使用中存在 网络效率的瓶颈问题 这主要是 IEEE802 1Q IEEE802 1D 协议的不完善所致 IEEE 正在制定和完善 IEEE802 1S Multiple Spanning Trees 和 IEEE802 1W Rapid Reconfiguration of Spanning Tree 来改善 VLAN 的性能 采用 IEEE802 3z 和 IEEE802 3ab 协议 并结合使用 RISC 精简指令集计算 处理器或者网络处理器而研制的吉位 VLAN 交换机在网络流量等方面采取了相 应的措施 大大提高了 VLAN 网络的性能 IEEE802 1P 协议提出了 COS Class of Service 标准 这使网络通信优先级控制机制有了参考 4 IP 地址分配地址分配 1 公共地址 public address 202 120 0 0 64 202 121 176 0 8 IP 地址 IP 地址是计算机在网络上的地址 为了方便管理 尽量以部门为单位分配地址 把同一部门的 IP 地址 分配在同一地址段内 详细记录 IP 地址使用者 机器网卡的 MAC 地址以及机器位置等信息 对 IP 地址的使用情况尽可能跟踪 方便查处 IP 地址盗用 2 国际和国内 通过路由限制 3 IP MAC 机制 非宿舍网 DHCP MAC 机制 宿舍网 拨号访问机制 tel 52534530 1 32 条线路 2 30B 64k D 16k 5 传输及布线设计 传输及布线设计 四 设备选型及配置四 设备选型及配置 1 设备选型 设备选型 1 接接入入路路由由器器 1 台台 品牌 CISCO RV082 价格 2350 CISCOCISCO RV082RV082 基本特征基本特征 路由器类型宽带 VPN 路由器 端口结构非模块化 网络标准IEEE 802 3 IEEE 802 3u 网络协议TCP IP NAT HTTP IPSec PPPoE 传输速率10 100Mbps 固定的广域 网接口 2 个 固定的局域 网接口 8 个 包转发率10 Mbps 14 800 pps 100 Mbps 148 800 pps 内置防火墙是 Qos 支持支持 支持 VPN支持 处理器Intel IXP 533MHz 电源输入 AC100 240V 0 2A 输出 DC 3 3V 3A 认证FCC Class B CE Class B 尺寸279 44 241mm 重量1 5kg 适用环境 工作温度 0 40 存储温度 0 70 工作湿度 10 85 无凝结 存储湿度 5 90 无 凝结 2 核心层交换机 品牌 品牌 CISCOCISCO WS C3560G 24TS SWS C3560G 24TS S 价格 价格 1 57 万 主要参数主要参数 交换机类 型 企业级交换机 应用层级三层 内存128 MB DRAM 和 32 MB 闪存 传输速率10Mbps 100Mbps 1000Mbps 网络标准IEEE 802 3 IEEE 802 3u IEEE 802 3z IEEE 802 3ab 端口结构非模块化 端口数量24 接口介质10 100 1000BASE T 1000FX SX 传输模式支持全双工 配置形式可堆叠 交换方式存储 转发 背板带宽32Gbps 包转发率38 7Mpps VLAN 支 持 支持 QOS 支持支持 网管支持支持 网管功能网管功能 SNMP CLI Web 管理软件 MAC 地 址表 12k 模块化插 槽数 2 电源100 240 VAC 自动适应 50 60Hz 环境标准工作温度 0 45 尺寸 mm 378 445 44 重量 Kg 5 4 3 汇聚层交换机 汇聚层交换机 CISCOCISCO WS C2960 24TT LWS C2960 24TT L 38003800 主要参数主要参数 交换机类 型 智能交换机 应用层级二层 内存64MB 传输速率10Mbps 100Mbps 1000Mbps 网络标准 IEEE 802 3 IEEE 802 3u IEEE 802 1x IEEE 802 1Q IEEE 802 1p IEEE 802 1D IEEE 802 1s IEEE 802 1w IEEE 802 3ad IEEE 802 3z IEEE 802 3 端口结构非模块化 端口数量24 接口介质10 100Base T 10 100 1000Base Tx 传输模式全双工 半双工自适应 交换方式存储 转发 背板带宽4 4Gbps 包转发率6 5Mpps VLAN 支 持 支持 QOS 支持支持 网管支持支持 网管功能Web 浏览器 SNMP CLI MAC 地 址表 8K 模块化插 槽数 2 指示面板 每端口状态 连接完整性 禁用 活动 速度 全双工 系统状态 系 统 RPS 链路状态 链路双工 链路速度 电源100 VAC 240VAC 50Hz 60Hz 1 3 0 8A 环境标准 工作温度 0 45 工作湿度 10 85 非冷凝 存储温度 25 70 存储湿度 10 85 非冷凝 尺寸 mm 44 445 236 重量 Kg 3 6 4 接接入入层层 60 台台 品牌 TP LINK TL SL1226 价格 600 台 主要参数主要参数 交换机类 型 千兆以太网交换机 应用层级二层 传输速率10Mbps 100Mbps 1000Mbps 网络标准IEEE 802 3 IEEE 802 3u IEEE 802 3ab IEEE 802 3x 端口结构非模块化 端口数量 24 个 10 100M 自适应 RJ45 端口 2 个 10 100 1000M 自适应 RJ45 端 口 接口介质 10Base T 3 类或 3 类以上 UTP 100Base TX 5 类 UTP 1000Base T 5 类 UTP 传输模式全双工 半双工自适应 交换方式存储 转发 背板带宽8 8Gbps 包转发率10Mbps 14880pps 100Mbps 148800pps 1000Mbps 1488000pps VLAN 支 持 不支持 QOS 支持不支持 网管支持不支持 网管功能无 MAC 地 址表 8K 指示面板 10 100M 端口 Link Act 连接 工作 100Mbps 速度 10 100 1000M 端 口 Link Act 连接 工作 1000M 速度 Power 电源 环境标准 工作温度 0 40 存储温度 40 70 工作湿度 10 90 RH 不凝结 存储湿度 5 90 RH 不凝结 尺寸 mm 440 180 44 特点 TL SL1226 千兆以太网交换机提供了 24 个 10 100M 自适应 RJ45 端 口 2 个 10 100 1000M 自适应 RJ45 端口 所有双绞线端口均支持自 动翻转功能 Auto MDI MDIX 既可用作普通口 也可用作 Uplink 口 TL SL1226 千兆自适应交换机提供了一个简单 经济 高性能 无缝隙 标准的迁移到 1000M 网络的解决方法 在提高工作组的性 能 扩展网络带宽 增加网络节点方面 提供了很大的灵活性 具 有使用简单 安装方便 性能优越 性价比高等特点 5 服服务务器器 品牌 品牌 IBM System x3500 M2 783982C 价格 价格 4 3 万万 台台 类别塔式 结构5U 处理器处理器 CPU 类型Xeon X5570 CPU 频率2930MHz 处理器描 述 标配 1 个 Xeon X5570 处理器 最大处理 器数量 2 制程工艺45 纳米 CPU 核心四核 Gainestown 主板主板 FSB 总 线 1333MHz 扩展槽 6 个 PCI Express 1 个 PCI 2 个 PCI X 可选 要求移除 1 个 PCI Express 内存内存 内存类型DDRIII 内存大小2GB 内存插槽 数量 16 最大内存 容量 128GB 存储存储 硬盘大小标配不提供 硬盘类型SAS SATA 硬盘最大 容量 2 4TB 最大热插 拔硬盘数 支持热插拔 磁盘阵列 卡 ServeRAID BR 10i SAS SATA 控制器 网络网络 网络控制 器 双千兆网卡 显示性能显示性能 显示芯片Matrox G200eV 接口类型接口类型 标准接口Serial 2 RJ 45 2 个 USB 2 0 前面 4 USB 2 0 后面 管理及安全性管理及安全性 管理工具 服务器自动重启 IBM 对硬盘驱动器 处理器 电压调整模块 VRM 风扇和内存进行的预测性故障分析 光通路诊断 集成管理模块 可选远 程在线支持硬件密钥 IBM Systems Director 和 IBM Systems Director Active Energy Manager 电源性能电源性能 功 率920W 外观特征外观特征 尺寸440 218 747mm 重量38Kg 软件系统软件系统 系统支持 Microsoft Windows Red Hat Enterprise Linux SUSE Linux Enterprise VMware ESX and ESXi 6 防防火火墙墙 1 台台 CISCOCISCO ASA5505 UL BUN K9ASA5505 UL BUN K9 4500 主要参数主要参数 设备类型VPN 防火墙 并发连接 数 25000 网络吞吐 量 Mbps 150 安全过滤 带宽 100Mbps 网络端口8 个快速以太网端口 1 个 SSC 扩展插槽 用户数限 制 无用户数限制 安全标准 UL 60950 CSA C22 2 No 60950 EN 60950 IEC 60950 AS NZS60950 控制端口console 管理思科安全管理器 CS Manager Web VPN 支持支持 一般参数一般参数 适用环境工作温度 0 40 工作湿度 5 95 非冷凝 存储温度 25 70 存储湿度 5 95 非冷凝 电源100 240VAC 50 60Hz 防火墙尺 寸 174 5 200 4 44 5mm 防火墙重 量 1 8kg 其他性能 Cisco ASA 5505 防火墙版无限用户 8 端口快速以太网交换机 10 路 IPsec VPN 和 2 路 SSL VPN 3DES AES 7 UPS 我们将延用原有设备 型号为山特 NEC Aspila TOPAZ 其主要参数如下 NECNEC AspilaAspila TOPAZ 9TOPAZ 9 外线外线 24 24 分机分机 一般规格一般规格 外线容量9 分机总容 量 24 数字分机选配 分机等级 限拨 5 IP 电话功 能 支持 拨号模式音频 脉冲 其他特性综合语音信箱功能 ISDN 兼容 PC 编程 本地 远程 选配件单元板 电气规格电气规格 电源100 240V 环境参数环境参数 工作温度 10 40 工作湿度20 80 存储温度 20 80 存储湿度0 95 8 普普通通机机房房 配件配件型号型号 CPU英特尔赛扬 D 处理器 315 2 26G 主板主板华硕 P4 sp mx 内存内存256MB