校园网络设计(同名7182)

校园网络设计(同名7182)校园网设计说明书姓名李雨涵学号15031109班级计算机一班日期2016/06/18目录校园网设计概述……………11．1背景分析………21．2网络现状分析…………………31．3校园网具体需求分析……………5第2章校园网设计方案……62．1网络设计原则……………………72．1．1网络拓扑结构图…………82．1．2核心层汇聚层接入层的设备选型和设计方案………………9第3章VLAN划分和IP地址规划……….113.1VLAN划分的意义和划分原则……………123.2VLAN划分方案………143.3IP地址分配…………15第4章服务器及客户端的选型、配置……16结论…………………19致谢…………………20参考文献……………21校园内部的BBS、WWW、FTP、E-Mail等，这些网络服务均可对内外开放，而且是学生群体比较活跃的区域，网络的通迅量较大，需要较大的带宽；学校内部日常的管理系统，如教务管理系统，学生学籍管理系统等，这些也是师生访问较多的网络服务；校园网内的文件传输等内部通信也需要很大的带宽。将学生宿舍的宽带接入也是校园网重要的功能模块，它所需要的带宽也是很庞大的.随着社会发展，移动办公也越来越普遍，增设校园无线局域网也是势在必行的。而且校园无线局域网也可以方便那些早期没有安装网络通迅线路的建筑接入校园网。经过以上分析，将校园内部主干网升级为千兆是十分必要的。2)根据业务量与业务类型的发展，估算出五年内网络大约需要的交换能力和功能在此次升级中，我们都将使用一些能够充分满足当前网络通迅及应用服务的网络设备，又能够在相当长一段时间内保持技术的先进性，能够满足今后学校对网络的扩展需要。3)依据网络分级原则，确定核心、会聚、接入各层设备所在位置与策略。该次升级方案中，彻底改变了校园网络的主干拓扑结构，摒弃了以前那平面型的拓扑结构，采用当今主流的三层网络结构，即核心层、汇聚层、接入层结构。网络中心还是设在昌檀楼，所以核心层设备也自然设在该楼内.汇聚层接入层设备根据新的网络拓扑及子网划分，具体安放在后面的章节中说明。4)根据以上三点，以及充分利用现有的网络设备的前提下，确定对所需网络设备的要求和投资估算，以此来确定设备的供应商，并在满足现有业务的同时，确保网络可以以较少投资平滑升级。5)根据前面的对网络现状的分析，需要对不足的地方加以改进。这里主要对核心冗余、无线接入、网络安全加以说明。a)核心冗余，学校所有出入Chinanet和CERNET的数据都必须通过ls-3026交换机，一旦该设备出现故障，整个网络将瘫痪。为应对该问题，我们采用核心冗余技术，通过设置HSRP协议，即使核心交换机有一台出现故障，网络会自动切换到另一台核心交换机上，保证网络通畅。我们使用的冗余交换机都可以工作在三层，支持该协议。1.3校园网具体分需求分析校园网应以宽带ＩＰ网为目标，具有数据、语音、图形、图像等多种信息媒体传递功能，具备性能优越的资源共享功能。校园网主干传输带宽应达到1000Mbps要求，楼宇之间千兆连接。校园网子网包括教学子网和功能教室子网，子网采用交换式百兆以太网方案，教室、办公室（科室）、功能教室等单元场所应有充足的信息节点并具有快速交换功能。建设校园网的同时必须考虑到与城域网的连接，要按统一规划接入教育城域网，接入带宽不小于100Mbps。不得游离于教育信息网之外，以保证网络安全、资源共享和带宽的要求。校园网内用户能访问教育城域网上资源，城域网内用户至少能访问该校的WWW服务器、资源服务器。第2章校园网设计方案2.1网络设计原则（1）先进性原则以先进、成熟的网络通信技术进行组网，支持数据、语音和视频图像等多媒体应用，采用基于交换的技术代替传统的基于路由的技术，并且能确保网络技术和网络产品在几年内基本满足需求。（2）开放性原则校园网的建设应遵循国际标准，采用大多数厂家支持的标准协议及标准接口，从而为异种机、异种操作系统的互连提供便利和可能。（3）可管理性原则网络建设的一项重要内容是网络管理，网络的建设必须保证网络运行的可管理性。在优秀的网络管理之下，将大大提高网络的运行速率，并可迅速简便地进行网络故障的诊断。（4）安全性原则信息系统安全问题的中心任务是保证信息网络的畅通，确保授权实体经过该网络安全地获取信息，并保证该信息的完整和可靠。网络系统的每一个环节都可能造成安全与可靠性问题。（5）灵活性和可扩充性选择网络拓扑结构的同时还需要考虑将来的发展，由于网络中的设备不是一成不变的，如需要添加或删除一个工作站，对一些设备进行更新换代，或变动设备的位置，因此所选取的网络拓扑结构应该能够容易的进行配置以满足新的需要。（6）稳定性和可靠性可靠性对于一个网络拓扑结构是至关重要的，在局域网中经常发生节点故障或传输介质故障，一个可靠性高的网络拓扑结构除了可以使这些故障对整个网络的影响尽可能小以外，同时还应具有良好的故障诊断和故障隔离功能。2.1.1网络拓扑结构图2．1．2核心层汇聚层接入层的设备选型和设计方案.核心层的内容核心层是连接服务器群、建筑群到因特网的，并且连接多个交换机管理到因特网，称为网络间数据包交换的至关重要的一层。为了保障可靠性必须采用冗余组建设计，故采用支持冗余技术的设备。为了确保速度和可靠性，应当有多条链路连接到因特网。.核心层设备选型设备采用华为S9303,丰富的L3路由协议满足了传统网络要求，支持从企业级到电信运营级大规模路由表；支持IPv6，满足网络由IPv4向IPv6平滑升级，保护投资。支持IEEE802.3ad链路汇聚、IEEE802.1s/w、虚拟路由器冗余协议（VRRP），同时支持丰富的毫秒级倒换技术如RRPP、SmartLink、IPFRR、TEFRR等，实现传输级的高可靠性。两台，放置在A区二楼，具有干燥，通风，可绝缘绝尘等，可以较好的保证核心层设备的性能，发挥它的功能。同时用G兆光纤接入因特网.汇聚层的内容通常将位于接入层和核心层之间的部分称为分布层或汇聚层，汇聚层交换层是多台接入层交换机的汇聚点，它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路，因此汇聚层交换机与接入层交换机比较，需要更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。.接入层概述通常将网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层，接入层目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。设计方案．网络布线设计核心层和服务群都放置在A区，这样设计的原因是A区位置合适，距离B区和C区都很近。从核心层交换机上引四条光纤接到代理服务器上，用于B区和C区的宿舍使用。从A区用光纤接入到办公楼的交换机上，保证100M的网速。同时用光纤接到各宿舍楼的汇聚层交换机上。光纤都使用地埋式。在每栋宿舍楼内，使用超五类双绞线接到各寝室。交换机间用同轴电缆连接。接入Internet设计Internet接入方式主要有以下六种:拨号上网方式,使用ISDN专线入网,使用ADSL宽带入网,使用DDN专线入网,使用帧中继方式入网,局域网接入。1．拨号上网方式2．ISDN专线接入3．ADSL宽带入网4．DDN专线入网5．帧中继方式入网6．局域网接入VLAN的划分及IP地址的分配VLAN技术在在网络领域等到了广泛应用，尤其在网络管理和网络安全上方面起到了不可忽视的作用。采用VLAN技术对整个网络进行集中管理，能够更容易地实现网络的管理性。例如在添加、删除和移动网络用户时，不用重新布线，也不用直接对成员进行配置。网络单元地址段地址范围网关上网方式Ip获取方式1号楼：共有28个信息点A区1层/281～14NATdhcpA区2层6/2817～307NATdhcpA区3层2/2833～463NATdhcpA区4层8/2849～629NATdhcpB区：共有10个信息点B区2层/281～14NATdhcp6/2917～227NATDhcpC区：共有94个信息点C区1层/271～30NATdhcp3号楼2层2/2733～623NATDhcpC区3层4/2665～1265NATDhcpC区4层28/29129～13429NATDhcp第3章VLAN划分和IP地址规划3.1VLAN划分的意义和划分原则VLAN提供的安全机制，可以限制用户对安全设备的访问，例如，限制普通用户对计费服务器，安全交换机等的访问。Vlan控制广播组的大小和位置，甚至锁定网络成员的MAC地址，这样，就限制了未经安全许可的用户和网络成员对网络的使用增强网络管理。VLAN号(ID)的分配规划VLAN划分原则：便于管理。VLAN划分理念：将几个楼划分在同一VLAN，便于操作管理。VLAN详细划分：1栋、2栋、3栋、4栋属于VLAN505栋、6栋、7栋属于VLAN10由于食堂与1栋很近，故从1栋的汇聚层交换机上接入校园网，属于VLAN50办公楼和图书馆都是用高速率交互信息，可以划分在同一VLAN中3.2VLAN划分方案VLAN的分配根据每个区域内部所分配的IP地址在区域内部再划分,从而实现易管理和安全性。例：学生宿舍A区所分配的IP地址为/24-/24分别划分为VLAN2-VLAN7。3.3IP地址分配IP地址的统一、合理规划以及整个网络向IPv6的演进是关系到整体分层网络稳定、快速收敛的关键，也是某职业技术学院校园网网络设计中的重要一环。IP地址规划的好坏，不仅影响到网络路由协议算法的效率，更影响到网络的性能和稳定以及网络的扩展和管理，也必将直接影响到相关新业务的开拓和网络应用的进一步可持续性发展。划分时注意使用VLAN，充分节约IP地址，使路由交换机上能够采用聚合进行路由的合并，减少路由表的大小。出口到互联网可以采用NAT防火墙上做地址转换实现。校区内接入到同一汇聚层交换机的区域建议采用连续IP地址段，以便做路由汇聚。IP地址的分配原则如下：（1）给三层交换机设备互连的点对点IP地址分配1个C类地址，提供足够的扩展性（2）考虑到以后的网络扩展规模，二层交换机设备的管理IP地址分配1个C类IP地址；（3）可以考虑为学校校园网分配若干个C类私有地址段。服务器集群和办公楼的IP获取方式为手动分配，其他的均为通过DHCP获取。上网方式均采用NAT方式。第4章服务器及客户端的选型、配置华为S9303参数细节交换机类型以太汇聚交换机应用层级三层交换方式存储-转发背板带宽1228Gbps包转发率转发性能:540MPPS交换容量:720G端口结构模块化华为S9303参数细节交换机类型以太汇聚交换机应用层级三层交换方式存储-转发背板带宽1228Gbps包转发率转发性能:540MPPS交换容量:720G端口结构模块化H3CLS-3100-26TP-SI-H3参数细节H3CS3100系列千兆交换机采用无风扇静音设计，特别适合在楼道和办公室使用。支持VCT（VirtualCableTest）电缆检测功能，便于快速定位网络故障点。D-LinkDES-1048参数细节交换机类型快速以太网交换机传输速率10/100Mbps应用层级二层交换方式存储-转发背板带宽9.6Gbps包转发率10Mbps:14,800pps,100Mbps:148,800pps端口结构固定端口内存1MBMAC地址表14336KVLAN功能不支持网络网络标准IEEE802.3,IEEE802.3u,ANSI/IEEE802.3NWay,IEEE802.3x网络协议CSMA/CD传输模式全双工网管功能否堆叠功能不可堆叠端口接口数量48个接口类型10/100BASE-TX其它是否支持全双工全、半双工网管支持非网管型电气规格电源电压100-240V额定功率24WD-LinkDES-1226G参数细节基本规格交换机类型千兆以太网交换机传输速率10/100/1000Mbps应用层级二层交换方式存储-转发背板带宽8.8Gbps包转发率10M:14880pps,100M:148800pps,1000M:1488,000pps端口结构固定端口内存512KBVLAN功能支持802.1qVLAN、支持64个vlan组传输速率描述以太网:10Mbps(半双工)、20Mbps(全双工)快速以太网:100Mbps(半双工)、200Mbps(全双工)千兆以太网:2000Mbps(全双工)网络网络标准IEEE802.310BASE-T以太网IEEE802.3u100BASE-TX快速以太网IEEE802.3ab1000BASE-T千兆以太网IEEE802.3z千兆以太网(光纤)ANSI/IEEE802.3NWay自动协商IEEE802.3x流量控制网络协议CSMA/CD传输模式全/半双工自适应网管功能基于Web的管理通过软硬件的reset基于Windows的工具堆叠功能不可堆叠端口接口数量26个接口类型24个10/100BASE-TX端口2个组合(combo)10/100/1000BASE-T/SFP(miniGBIC)端口其它其他功能星型拓扑支持MAC地址自学习标准的19英寸(1U)机架安装宽度优先级队列(QoS):标准:802.1p、队列数:2个、基于端口VLAN安全性安全性:CUL电磁辐射:FCCClassA、CEClassA是否支持全双工全、半双工网管支持可网管型电气规格电源电压100－240VAC,50/60Hz额定功率16W外观参数LED指示灯每端口:连接/活动、速率每设备:电源/CPU重量2.125kg长度440mm宽度140mm高度44mm环境参数工作温度0-40℃工作湿度10%-90%无凝结工作高度3000m存储温度-10～70℃存储湿度5%-90%无凝结存储高度6000m计费服务器参数小区宽带宽带计费软件蓝海卓越Radius认证计费服务器认证计费管理服务器:NS-G50-2000设备类型计费服务器功能用户管理功能；网络管理功能；网络记录功能；计费及统计管理帐务管理功能；针对用户的帐务管理和针对管理员的营帐管理，提供日、月、年营业报表生成和打印功能；提供适合运营的收费和帐单处理界面；统计每小时平均在线用户数，以便发现繁忙时段；统计每天（月）的上网流量和时长，掌握网络使用情况；统计用户每月的消费情况；统计系统每月注册用户和新注册用户数，掌握业务发展状况；统计操作员收费情况，了解网络的运营收益。其他特性基于