校园网络安全课程设计设备选型

1、 华科学院计算机科学与技术专业 网络综合实验设计报告 （2011/2012学年 第一学期）学生姓名： 王陶陶 学生班级： 计算机082202H学生学号： 200822030219指导教师： 郑鹏2011年12月30日第一章 校园网概述校园网是在学校范围内，在一定的教育思想和理论指导下，为学校教学、科研和管理等教育提供资源共享、信息交流和协同工作的计算机网络。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

2、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，处室管理等行政事务管理等。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。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

3、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，应满足对内对外的通信功能。1.1 实施背景某大学对计算机网络的建设投入了大量的人力和物力，在短短的几年中，已经从最初仅仅局限在教育科研单位的网络，迅速发展到今天遍及全国的包括教育、科研、商业、民用各个方面的数个大型网络。该大学校园网将实现与校内各部门进行通信。该大学校园网将为学校的科研、教学、管理提供必要的技术手段，为研究开发和培养人才建立平台，借此加快学校的发展，以此加快学校的发展，成为一个具有示范性的学校。为了加快校园信息化建设，需要建设一个高性能的、安全可靠的校园网络，校园网建成后，要求能够实现校园内部各种信息服务

4、功能，实现与教育网的无阻碍连通，同时提供宽带接入功能，以备主连接失效情况下的被用连接要求，能够实现校园办公自动化需求。2号楼3号楼1号楼校园平面图如下：公共卫生学院（8层）食堂北U字楼（4层）电镜楼（5层）花园图书馆办公大楼操场（5层)5号楼7号楼6号楼研究生楼(5层）南U字楼（4层）图1-1校园平面示意图环境分析：1号楼、2号楼和3号楼距离较近，成U字型，即北U字型，5号楼、6号楼和7号楼距离较近，也成U字型，即南U字型，研究生楼在南U字型附近，办公楼和图书馆楼处于校园网的中心位置，所以考虑将核心交换机放置在办公楼或图书馆楼，公共卫生楼和电镜楼距离较近，距离北U字楼也相对较近，所以考虑选择采

5、用光纤连接。1.2 网络应用需求这方面的需求不同学校有着明显不同，大体都可以分为，教学、办公、服务这四方面应用。如对教学、科研方面的网络设计应考虑稳定、扩展、安全等问题；办公、服务等带宽是要着重考虑的方面，所以学校应该根据自己的实际情况来考虑网络的结构，及安全问题。校园网在信息服务与应用方面应满足以下几个方面的需求：1.2.1. 学校主页。学校应建立独立的WWW服务器，在网上提高学校主页等服务，包括校情简介、学校新闻、校报（电子报）、招生信息以及校内电话号码和电子邮件地址查询等。1.2.2. 文件传输服务。考虑到师生之间共享软件，校园网应提供文件传输服务（ftp）。文件传输服务器上存放各种各样

6、自由软件和驱动程序，师生可以根据自己需要随时下载并把它们安装在本机上。1.2.3. 校园网站建设（WWW、FTP、E-mail、DNS、PROXY代理、拨入访问、流量计费等）；1.2.4. 多媒体辅助点播教学兼远程教学：校园网要求具有数据、图像、语音等多媒体实时通讯能力；并在主干网上提供足够的带宽和可保证的服务质量，满足大量用户对带宽的基本需要，并保留一定的余量供突发的数据传输使用，最大可能地降低网络传输的延迟。1.2.5. 校园办公，教务管理。第二章 校园网总体设计2.1 网络架构现代网络结构化布线工程中多采用星型结构，主要用于同一楼层，由各个房间的计算机间用集线器或者交换机连接产生的，它具

7、有施工简单，扩展性高，成本低和可管理性好等优点；而校园网在分层布线主要采用树型结构；每个房间的计算机连接到本层的集线器或交换机，然后每层的集线器或交换机在连接到本楼出口的交换机或路由器，各个楼的交换机或路由器再连接到校园网的通信网中，由此构成了校园网的拓补结构。2.2 信息点统计1层2层3层4层5层6层7层8层1号楼2412102号楼103号楼1829425办公楼17131218图书馆210135号楼2181016号楼889237号楼41974研究生楼621212121电镜楼484公卫楼96889138合计5012.3 网络三层结构统计校园网网络整体分为三个层次：核心层、汇聚层、接入层。为实现

8、校区内的高速互联，核心层由1个核心节点组成，包括教学区区域、服务器群；汇聚层设在每栋楼上，每栋楼设置一个汇聚节点，汇聚层为高性能“小核心”型交换机，根据各个楼的配线间的数量不同，可以分别采用1台或是2台汇聚层交换机进行汇聚，为了保证数据传输和交换的效率，现在各个楼内设置三层楼内汇聚层，楼内汇聚层设备不但分担了核心设备的部分压力，同时提高了网络的安全性；接入层为每个楼的接入交换机，是直接与用户相连的设备。本实施方案从网络运行的稳定性、安全性及易于维护性出发进行设计，以满足客户需求。设备及线缆选型名称型号单价数量合计路由器7206VXR3.5万1台3.5万核心层交换机Quidway S930310

9、万2台20万分布层交换机WS-C2960-G-482.2万4台8.8万接入层交换机（24口）H3C S1216130013台1.69万接入层交换机（48口）H3C S155028007台1.96万防火墙USG22201.48万1台1.48万服务器电子邮件服务器eWorld 邮件服务器M2005.7万1台文件传输服务器eWorld 宽带主机S202.86万1台代理服务器12501台EEB服务器1.18万1台第三章 网络设备选型3.1 核心交换机设备选型通常将网络主干部分称为核心层，核心层的主要目的在于通过高速转发通信，提供油画，可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应拥有更高的可靠性，性能和吞吐量

10、。核心层交换机位于办公楼，配置两台。华为Quidway S9303主要参数交换机类型路由交换机应用层级三层传输速率10Mbps/100Mbps/1000Mbps端口结构模块化交换方式存储-转发背板带宽1.2Tbps包转发率540MPPSVLAN支持支持QOS支持支持网管支持支持MAC地址表16K模块化插槽数3电源DC:38.4V72V;AC:90V264V;典型功耗:180W;整机供电能力:350W尺寸(mm)442*476*175重量(Kg)15价格￥10万3.2 汇聚层设备选型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

11、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。整个校园共用4台汇聚层交换机，使用千兆光纤与核心交换机相连。CISCO WS-C2960G-48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

12、口结构非模块化端口数量44接口介质10/100Base-T,10/100/1000Base-Tx/SFP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32Gbps包转发率39MppsVLAN支持支持QOS支持支持网管支持支持网管功能Web浏览器,SNMP,CLIMAC地址表8K模块化插槽数4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100VAC-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)

13、尺寸(mm)328*445*44重量(Kg)5.4价格￥2.2万3.3 接入层设备选型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。建筑物名称接入层交换机建筑物名称接入层交换机1号楼用两台24口交换机办公楼用两台48口交换机2号楼用一台24口交换机图书馆用一台48口交换机3号楼用一台16口、十台48口交换机研究生楼用三台24口、一台48口交换机5号楼用两台24口交换机电镜楼用一台24口交换机6号楼用一台24口、一台48口交换机公卫楼用三台24口交换机7号楼用两台24口交换机3.3.1交换机H3C S155

14、0（48口）主要参数交换机类型网管交换机应用层级接入层传输速率10Mbps/100Mbps/1000Mbps网络标准IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE 802.3z、IEEE 802.3ab、IEEE 802.3x端口数量50接口介质10/100Base-TX:五类双绞线,传输距离100m、1000Base-LX-SFP:9/125m单模光纤,传输距离10km、1000BASE-ZX-LR-SFP:9/125m单模光纤,传输距离40km、1000BASE-ZX-VR-SFP:9/125m单模光纤,传输距离70km、1000BASE-SX-SFP:50/125m多模光纤,传输

15、距离550m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13.6Gbps包转发率10.1MppsVLAN支持支持QOS支持支持网管支持支持网管功能支持Web网管MAC地址表8K模块化插槽数1电源AC100-240V(50Hz-60Hz)环境标准工作温度:0-40、工作湿度:20%-85%无凝结尺寸(mm)440*230*44重量(Kg)4价格￥2800H3C S1216（24口）参数H3C S1216主要参数交换机类型 千兆以太网交换机应用层级接入层内存 2MB传输速率 10Mbps/100Mbps/1000Mbps网络标准 IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE 8

16、02.3ab端口结构 非模块化端口数量 24接口介质 10Base-T:3/4/5类双绞线,支持最大传输距离200m、100Base-TX:5类双绞线,支持最大传输距离100m、1000Base-T:5类双绞线,支持最大传输距离100m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 32Gbps包转发率 23.8MppsVLAN支持 不支持QOS支持 不支持网管支持 不支持MAC地址表 8K电源 输入电压:220V AC尺寸(mm) 33023044价格￥125013003.3.2路由器CISCO 7206VXR基本参数路由器类型模块化接入路由器端口结构模块化网络协议IEEE 80

17、2.3,SDN;密标准AH(MD5),ESP(Null,DES,3DES,ARC4,proprietary fast encoding,+MD5/HMAC,-MD5);PPP(PAP,CHAP,LCP,IPCP,MLPPP)固定的广域网接口可选广域接口WIC卡固定的局域网接口10/100Base-T/TX其他端口控制端口 RS-232内置防火墙是Qos支持支持支持VPN支持扩展模块6处理器225、263或350MHz(MIPS RISC)内存最大512MB网络管理Cisco ClickStart，SNMP适用环境工作温度:0-40、工作湿度:10%-90%、存储温度:-20-65电源电源电压:

18、1认证100-240V尺寸431*426*133重量22.7Kg价格￥3.5万3.4 防火墙选型构建该校园网络选用的防火墙是华为赛门铁克USG 2220华为赛门铁克USG2220主要参数类型企业级防火墙品牌华为赛门铁克并发连接50万网络端口2个GE光电互斥接口网络吞吐量2000安全过滤600Mbps用户数限无用户数限制入侵检测Dos,DDoS适用环境工作温度:040;工作湿：10%90%控制端口Console口其他性能Secoway USG 2000系列集路由、交换、安全、无线（WiFi、3G）功能于一体，1台Secoway USG 2000系列 = 数台传统路由器+数台传统交换机+数台传统防

19、火墙，能有效帮助企业提高效率、降低维护复杂度，降低企业总成本TCO防火墙尺寸420*442*44.2mm电源AC:90264V安全标准FCC,CE管理Web和命令行重量(Kg)7参考价格/商家报价￥1.48万 3.5 服务器选型构建该校园网络选用的服务器如下3.5.1电子邮件服务器eWorld 邮件服务器M200参数设备类型 邮件服务器功能新一代全程服务的高可用性硬件邮件服务器;国内首创“邮件中继”系统可保障邮件不丢失,国内外收发邮件顺畅;嵌入式linux架构,稳定性极高;主要功能:邮件发送中继、邮件接受中继、垃圾邮件过滤、病毒过滤、邮件监控、限制本地域、Webmail、网络磁盘、防火墙等WA

20、N连接 10/100/1000Mbps*1(可扩展2个WAN)LAN连接 10/100/1000Mbps*1管理 web远程管理平台 Linux等操作系统接口 RJ-45,RS232其他特性 250G*2 SATA其他参数电源 220V外观 半长 2U 机架式认证 CE,FCC价格￥5.7万3.5.2文件传输服务器eWorld 宽带主机S20参数设备类型 功能服务器功能宽带主机是国际先进、国内首创的一体化信息化平台,嵌入式linux结构、抗病毒、抗攻击;主要功能:防火墙、VPN、上网行为管理、网站、邮件、邮件监控、病毒垃圾邮件过滤、FTP、文件服务器、带宽管理、负载均衡等多种功能,企业信息化性价比极高整体解决方案WAN连接 10/100/1000Mbp