校園網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計論文

鄭 州 工 業(yè) 應(yīng) 用 技 術(shù) 學(xué) 院課程設(shè)計題 目： 某校園網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計 指導(dǎo)教師： 職稱： 無 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 專 業(yè)： 院 （系）： 2017 年 5 月 9 日鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計 校園網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計摘要自上世紀(jì) 90 年代以來，互聯(lián)網(wǎng)在我國取得了飛速發(fā)展 聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)、上網(wǎng)用戶和網(wǎng)站的數(shù)目逐年倍增。各大專院校相繼建立了自己的校園網(wǎng)。Internet技術(shù)和現(xiàn)代教育的快速發(fā)展以及越來越緊密的結(jié)合使得校園網(wǎng)成為學(xué)校教育、教學(xué)和科研的重要平臺。校園網(wǎng)已成為各學(xué)校必備的重要信息基礎(chǔ)設(shè)施，其規(guī)模和應(yīng)用水平已成為衡量學(xué)校教學(xué)與科研綜合實力的一個重要標(biāo)志。在某學(xué)院校園網(wǎng)目前的實際情況在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前技術(shù)的發(fā)展方向和用戶的實際需求，制訂了學(xué)院校園校園網(wǎng)建設(shè)的整體設(shè)計方案。通過校園網(wǎng)的設(shè)計與建設(shè)，實現(xiàn)真正意義上的寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)，為師生提供教學(xué)、科研和綜合信 息服務(wù)目前,全球已進(jìn)入信息化時代,實現(xiàn)校園信息化對一所學(xué)校的成功發(fā)展有著重要作用。校園網(wǎng)建設(shè)是將各種不同應(yīng)用的信息資源通過高性能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相互連接起來,形成校園區(qū)內(nèi)部的 Intranet 系統(tǒng),對外通過路由設(shè)備接入廣域網(wǎng)。關(guān)鍵詞：校園網(wǎng)；協(xié)議；設(shè)備；無限局域網(wǎng)鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計 校園網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計I目錄摘要 .I第一章 校園網(wǎng)絡(luò)需求分析 .11.1 用戶需求 .11.2 通信量需求分析 .11.3 網(wǎng)絡(luò)功能需求分析 .11.4 技術(shù)需求分析 .21.5 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則 .2第二章 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計 .32.1 主干網(wǎng)設(shè)計 .32.2.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計 .32.3 分層化設(shè)計 .3第三章 無線局域網(wǎng) .53.1 無限局域網(wǎng)的優(yōu)點 .53.2 無限局域網(wǎng)的不足 .53.3 無限局域網(wǎng)的技術(shù)介紹 .63.3.1 擴(kuò)頻技術(shù) .63.3.2 藍(lán)牙技術(shù) .63.3.3 紅外技術(shù) .73.4 無限局域網(wǎng)設(shè)計 .73.4.1 無限網(wǎng)卡 .73.4.2 無限網(wǎng)絡(luò)控制器 .73.4.3 無線局域網(wǎng)基本模型 .7第四章 服務(wù)器的配置 .84.1WLAN AP 配置命令 .84.2WEB 服務(wù)器 .8鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計 校園網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計II4.3FTP 服務(wù)器 .104.4 安裝 DHCP 服務(wù)器 .114.5 創(chuàng)建作用域 .11第五章 校園網(wǎng)絡(luò)工程性能測試與評估 .125.1 測試與評估主要渠道 .125.1.1 提供基本的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，達(dá)到資源共享的目的 .125.1.2 通過無線網(wǎng)絡(luò)建立校園內(nèi)的安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò) .125.1.3 利用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程教育的開展 .125.1.4 利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為學(xué)校管理和校務(wù)管理供了電子人力資源 .125.2 網(wǎng)絡(luò)測試實驗步驟 .125.2.1 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境分析 .125.2.2 現(xiàn)場效果測試，定位網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能 .125.2.3 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實施 .135.2.4 網(wǎng)絡(luò)工程項目評估和測評 .13參考文獻(xiàn) .14鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計 校園網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計0第一章 校園網(wǎng)絡(luò)需求分析1.1 用戶需求按需求，實現(xiàn)校園內(nèi)部資源共享。通過建立學(xué)校主頁、電子郵箱、FTP 資源、辦公系統(tǒng)以及視頻點播等服務(wù)器，發(fā)布有關(guān)新聞、教學(xué)信息、建立學(xué)校、教師和學(xué)生之間的交流平臺（1）教室：每個教室需要計算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)，有利于教室上課的需要。主要用于2#（教學(xué)樓）（2）學(xué)生：實現(xiàn)學(xué)生在寢室內(nèi)上網(wǎng)的需求，上網(wǎng)下載，查看網(wǎng)頁等的服務(wù)。 主要有男生 5#，6#，7#，8#，9#女生 2#，3#，4#。（3）圖書館：電子圖書數(shù)據(jù)庫及其查閱，管理系統(tǒng)，圖書館信息管理系統(tǒng)，電子閱覽室，提供全校學(xué)生通過局域網(wǎng)進(jìn)行圖書的查閱。（4）辦公：提供個院系辦公的需求。各院系辦公室。供學(xué)校管理校內(nèi)的財務(wù)、人事和學(xué)生教師的信息等，行政樓。（5）其他：體育館等。1.2 通信量需求分析（1）寬帶：從網(wǎng)絡(luò)中心到各個樓宇均鋪設(shè)了多模光纖，帶寬可以達(dá)到千兆每秒，各樓層到桌面采用的是超五類雙絞線，帶寬在百兆左右.（2）吞吐量：在網(wǎng)絡(luò)高峰期，比如中午 12：00 左右和晚上 9：00 左右，上網(wǎng)人數(shù)比較多，發(fā)生沖突的可能性達(dá)到 10%，這樣吞吐量=90%*G(網(wǎng)絡(luò)負(fù)載)，其它時間的吞吐量幾乎等于 G（3）主干網(wǎng)的流量負(fù)載由電力學(xué)院教學(xué)樓 2#到各宿舍為主，流量的統(tǒng)計分析：學(xué)生寢室的網(wǎng)絡(luò)流量比較大，由于學(xué)生大部分時間在寢室內(nèi)上網(wǎng)，因此網(wǎng)絡(luò)在 11 點之前的流量是比較大的，由于，學(xué)生在 11 點休息之后，由于只有部分學(xué)生的筆記本能提供上網(wǎng)服務(wù)，因此網(wǎng)絡(luò)流量驟降。而教室的流量只有當(dāng)上課的有流量，可是流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于寢室的流量。1.3 網(wǎng)絡(luò)功能需求分析 （1）校園主干采用具有第三層交換功能的千兆位以太網(wǎng)，（2）以滿足廣大用戶的各種要求；支持 IP 多播（Multicast）與服務(wù)質(zhì)量（QoS）或服務(wù)類型(CoS )，（3）滿足遠(yuǎn)程教育的需求；支持虛擬網(wǎng)絡(luò)（VLAN）。鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計 校園網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計11.4 技術(shù)需求分析( 1)Vlan 技術(shù)： 即虛擬局域網(wǎng)（Virtual LAN， VLAN），VLAN 將廣播域限制在單個 VLAN 內(nèi)部，減小了各 VLAN 間主機(jī)的廣播通信對其他 VLAN 的影響。在 VLAN 間需要通信的時候，可以利用 VLAN 間路由技術(shù)來實現(xiàn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理人員需要管理的交換機(jī)數(shù)量眾多時，可以使用 VLAN 中繼協(xié)議（Vlan Trunking Protocol，VTP）簡化管理，它只需在單獨一臺交換機(jī)上定義所有 VLAN。然后通過VTP 協(xié)議將 VLAN 定義傳播到本管理域中的所有交換機(jī)上。這樣，大大減輕了網(wǎng)絡(luò)管理人員的工作負(fù)擔(dān)和工作強(qiáng)度(2)遠(yuǎn)程訪問技術(shù)：遠(yuǎn)程訪問也是校園網(wǎng)絡(luò)必須提供的服務(wù)之一。它可以為教學(xué)辦公用戶和學(xué)生遠(yuǎn)程訪問學(xué)校網(wǎng)站獲取信息服務(wù)。遠(yuǎn)程訪問有三種可選的服務(wù)類型：專線連接、電路交換和包交換。在本工程案例設(shè)計中，采用專線連接（到因特網(wǎng)）和電路交換（到校園網(wǎng)）兩種方式實現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問需求。3 防火墻技術(shù)與 DMZ ：學(xué)生基本信息檔案和重要的工作文件要求對數(shù)據(jù)存儲、傳輸?shù)陌踩缘男阅茌^高，如圖書管理、檔案管理、學(xué)生管理、教學(xué)管理、財務(wù)管理、物資管理等可以通過分布式、集中式相集合的方法進(jìn)行管理。防火墻作為網(wǎng)絡(luò)的第一道防線，應(yīng)放置在外網(wǎng)和需要保護(hù)的校園內(nèi)網(wǎng)之間。這樣，所有流入校園網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量都將通過防火墻，使校園內(nèi)的所有客戶機(jī)及服務(wù)器都處于防火墻的保護(hù)1.5 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則（1）先進(jìn)性：以先進(jìn)、成熟的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、視頻等多媒體應(yīng)用，用基于交換的技術(shù)替代傳統(tǒng)的基于路由的技術(shù)。（2）標(biāo)準(zhǔn)化和開放性：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議符合 ISO 或 IEEE、ITUT 、ANSI 等制定的標(biāo)準(zhǔn)，并采用符合國際和國家標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。（3）可靠性和可用性：選用高可靠的產(chǎn)品和技術(shù)，充分考慮系統(tǒng)運行時的應(yīng)變能力和容錯能力，確保整個系統(tǒng)的安全與可靠。（4）靈活性和兼容性：選用符合國際發(fā)展潮流的標(biāo)準(zhǔn)軟件技術(shù)， 保證系統(tǒng)具備較強(qiáng)的可靠性、可擴(kuò)展性和可升級性，確保系統(tǒng)能夠與現(xiàn)有各廠商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、小型機(jī)、工作站、服務(wù)器和微機(jī)等設(shè)備的互連。（5）實用性和經(jīng)濟(jì)性：兼顧網(wǎng)絡(luò)的實用性和經(jīng)濟(jì)性，著眼于學(xué)校的近期目標(biāo)和長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，利用有限的投資構(gòu)造性能價格比最高的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。（6）安全性和保密性：接入 Internet 時，保證網(wǎng)上信息和各種應(yīng)用系統(tǒng)的安全。（7）擴(kuò)展性和升級能力：支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、多種高層協(xié)議和多媒體應(yīng)用。網(wǎng)鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計 校園網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計2絡(luò)的構(gòu)造設(shè)計應(yīng)具有良好的可擴(kuò)展性和升級能力，以備將來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級和擴(kuò)展時，能保護(hù)現(xiàn)有的投資。（8）網(wǎng)絡(luò)的靈活性：配合交換機(jī)與路由器支持的最先進(jìn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，整個網(wǎng)絡(luò)可以通過系統(tǒng)配置，快速簡便地將用戶或用戶組從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到另一個網(wǎng)絡(luò)，而無需任何硬件的改變，從而適應(yīng)學(xué)校機(jī)構(gòu)的變化。同時能夠通過平衡網(wǎng)絡(luò)流量，提高網(wǎng)絡(luò)的性能。（9）可管理性：網(wǎng)絡(luò)管理基于 SNMP，支持 RMON 和 RMON2 以及標(biāo)準(zhǔn)的 MIB。能夠利用圖形化的管理界面和簡潔的操作方式，合理地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，并提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能。一體化的網(wǎng)絡(luò)管理功能將使網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)和操作變得直觀、便捷和高效。鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計 校園網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計3第二章 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計正陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)采用 ATM 主干，其傳輸速率為 155Mbps。隨著校園網(wǎng)用戶數(shù)目與新的應(yīng)用需求不斷增加，特別是網(wǎng)上多媒體及遠(yuǎn)程教育應(yīng)用的展開，對校園網(wǎng)主干帶寬提出了新的更高的要求。2.1 主干網(wǎng)設(shè)計(1)校園主干采用具有第三層交換功能的千兆位以太網(wǎng)（Gigabit Ethernet）以滿足廣大用戶的各種要求。 (2)主干建設(shè)應(yīng)能保護(hù)校園網(wǎng)的已有投資，要求與原有 ATM 校園網(wǎng)實施最佳連接，并提供新校園網(wǎng)的管理方案與管理策略(3)支持 IP 多目廣播（Multicast）與服務(wù)質(zhì)量（Qos ）或服務(wù)類型(CoS)，滿足遠(yuǎn)程教育的需要 (4)支持虛擬網(wǎng)絡(luò)（VLAN ）。 (5)網(wǎng)管軟件應(yīng)具備對接入層交換設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程可操作的能力。2.2.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計在局域網(wǎng)中明確一點講就是文件服務(wù)器、工作站和電纜等的連接形式?，F(xiàn)在最主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有總線型拓?fù)?、星型拓?fù)洹h(huán)型拓?fù)湟约八鼈兊幕旌闲??？偩€型其實就是將文件服務(wù)器和工作站都連在稱為總線的一條公共電纜上，且總線兩端必須有終結(jié)器；星型拓?fù)鋭t是以一臺設(shè)備作為中央連接點，各工作站都與它直接相連形成星型；而環(huán)型拓?fù)渚褪菍⑺姓军c彼此串行連接，像鏈子一樣構(gòu)成一個環(huán)形回路；把這三種最基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合起來運用自然就是混合型了2.3 分層化設(shè)計為了簡化交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、提高交換網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，在校園網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換的部署是分層進(jìn)行的。校園網(wǎng)數(shù)據(jù)交換設(shè)備可以劃分為三個層次：接入層、匯集層、核心層。在本工程案例設(shè)計中，也將采用這三層進(jìn)行分開設(shè)計、配置?？紤]到地理位置和服務(wù)點等因素考慮到地理位置和服務(wù)點等因素考慮到地理位置和服務(wù)點等因素考慮到地理位置和服務(wù)點等因素，將網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)在綜合實訓(xùn)樓樓，以實驗樓為中心，用光纖連接到其它建 筑物，構(gòu)成長沙電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院網(wǎng)光纖主干。 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分成三層：核心層、匯聚層、接入層。 鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計 校園網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計4考慮傳輸高速率和擴(kuò)展的需求考慮傳輸高速率和擴(kuò)展的需求考慮傳輸高速率和擴(kuò)展的需求考慮傳輸高速率和擴(kuò)展的需求，校園網(wǎng)整體采用光線傳輸。網(wǎng)絡(luò)主干采用 6 芯多模光纖。網(wǎng)絡(luò)中心到主建筑物結(jié)點采用六芯多模光纖連接，在全雙工條件下傳輸距離可達(dá)兩公里。光纖布線采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這樣當(dāng)過渡到 ATM 時，不需要重新布線可使整個網(wǎng)絡(luò)保持原有的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 本校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計采用層次化的設(shè)計方法，即核心層、匯聚層和接入層。 核心層：將各分布層交換機(jī)互連起來進(jìn)行穿越校園網(wǎng)骨干的高速數(shù)據(jù)交換。實現(xiàn)數(shù)據(jù)包高速交換。匯集層：匯集層主要功能是匯聚網(wǎng)絡(luò)流量，鏈路聚合、路由聚合，信號中繼，負(fù)責(zé)將訪問層交換機(jī)進(jìn)行匯集，還為整個交換網(wǎng)絡(luò)提供 VLAN 間的路由選擇功能接入層：接入層利用 VLAN 劃分等技術(shù)隔離網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴，提高網(wǎng)絡(luò)效率，為所有的終端用戶提供一個接入點圖 2.3：網(wǎng)絡(luò)設(shè)計層次圖鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計 校園網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計5第三章 無線局域網(wǎng)3.1 無限局域網(wǎng)的優(yōu)點（1）靈活性和移動性。在有線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)位置的限制，而無線局域網(wǎng)在無線信號覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何一個位置都可以接入網(wǎng)絡(luò)。無線局域網(wǎng)另一個最大的優(yōu)點在于其移動性，連接到無線局域網(wǎng)的用戶可以移動且能同時與網(wǎng)絡(luò)保持連接。 （2）安裝便捷。無線局域網(wǎng)可以免去或最大程度地減少網(wǎng)絡(luò)布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點設(shè)備，就可建立覆蓋整個區(qū)域的局域網(wǎng)絡(luò)。 （3）易于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和調(diào)整。對于有線網(wǎng)絡(luò)來說，辦公地點或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖兺ǔＲ馕吨匦陆ňW(wǎng)。重新布線是一個昂貴、費時、浪費和瑣碎的過程，無線局域網(wǎng)可以避免或減少以上情況的發(fā)生。 （4）故障定位容易。有線網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)物理故障，尤其是由于線路連接不良而造成的網(wǎng)絡(luò)中斷，往往很難查明，而且檢修線路需要付出很大的代價。無線網(wǎng)絡(luò)則很容易定位故障，只需更換故障設(shè)備即可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連接。 （5）易于擴(kuò)展。無線局域網(wǎng)有多種配置方式，可以很快從只有幾個用戶的小型局域網(wǎng)擴(kuò)展到上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò)，并且能夠提供節(jié)點間“漫游“ 等有線網(wǎng)絡(luò)無法實現(xiàn)的特性。 3.2 無限局域網(wǎng)的不足無線局域網(wǎng)雖然解決了有線局域網(wǎng)無法克服的困難，擁有很多優(yōu)勢，但與有線局域網(wǎng)相比，仍然有不足之處。無線局域網(wǎng)速率較慢，一般容易受到干擾，功率受限?，F(xiàn)在用戶最好只能是 11mbps 的速度發(fā)送和接受信息，移動能力較強(qiáng)的完全分布型無線局