長沙某高校校園網(wǎng)建設方案.doc

湖南農(nóng)業(yè)大學課程設計報告長沙某高校校園網(wǎng)建設方案學生姓名：張理軼學 號：200441801210年級專業(yè)：四級計算機科學與技術指導老師：傅卓軍 學 院：信息科學與技術學院湖南長沙提交日期：2007年1月目 錄第1章 總體規(guī)劃31.1 需求分析31.1.1建設目的31.1.2建設內(nèi)容31.1.3網(wǎng)絡建設的具體要求31.2設計原則41.3總體設計41.3.1 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構選擇41.3.2 組網(wǎng)技術選擇5第2章 網(wǎng)絡平臺方案設計6第3章 網(wǎng)管和認證計費的實現(xiàn)7參考文獻7致 謝8第1章 總體規(guī)劃1.1 需求分析1.1.1建設目的作為長沙的一所普通高等學校，在邁進21世紀后，該學校為了趕上信息化時代的步伐，希望利用先進的計算機網(wǎng)絡技術將全校各個部門進行互聯(lián)，構成一個快速、高效、開放的校園網(wǎng)絡環(huán)境，以實現(xiàn)資源共享，并在此基礎上開發(fā)出適合學校的各種應用系統(tǒng)，為全校師生提供信息交流、資源共享、科學計算的基礎環(huán)境。1.1.2建設內(nèi)容由于該校系省老牌學校，資金充裕錢有多，前景光明發(fā)展快。校園網(wǎng)的建設必須考慮今后學校辦學規(guī)模擴大所帶來的升級和擴充問題。所以選擇用成熟了的萬兆技術為該校打造骨干校園網(wǎng)。為了支持國產(chǎn)品牌，所選設備全為銳捷設備。建成后，大學的教學、科研、圖書館、學生寢室等部門都將納入網(wǎng)絡中。1.1.3網(wǎng)絡建設的具體要求一、高效性。為師生構建一個高速、開放、的多媒體綜合信息服務平臺是每一個新時代的重點高校的責任。建立開放的數(shù)字圖書館、點播視聽、多媒體教學都需要更大的帶寬。不僅如此，近年來該校因擴招，學生人數(shù)不斷增加，學生上網(wǎng)的需求各異，從瀏覽新聞到視頻點播，而上網(wǎng)學生的下載工具更是五花八門，從網(wǎng)絡螞蟻到BT下載，于是大量的網(wǎng)絡帶寬會被這些應用所占據(jù)，必須使校園網(wǎng)的核心和匯聚帶寬不出現(xiàn)瓶頸。二、安全性。越來越多的網(wǎng)絡病毒不僅造成了網(wǎng)絡流量的異常增加，而且傳播迅速，經(jīng)常造成全網(wǎng)的崩潰。并且原有設備的問控制功能不強，對突發(fā)性的安全事件處理能力有限，一旦遇到網(wǎng)絡黑客的攻擊，網(wǎng)絡很快就陷入癱瘓。三、高穩(wěn)定性。校園網(wǎng)絡建設是服務于大學的廣大師生的，組建校園網(wǎng)的時候，明確提出要求網(wǎng)絡保證24小時不間斷工作，所以在這次組建校園網(wǎng)的時候提出了高穩(wěn)定性要求。四、靈活計費。對于校園網(wǎng)的建設，學校要求廠家設備能夠按照時長、流量和帶寬等多種靈活方式進行計費，為校園網(wǎng)的計費奠定一個很好的基礎。1.2設計原則學校急需的是一個高性能、高安全、可運營、可擴展、易管理的萬兆校園網(wǎng)絡平臺，我們提出校園網(wǎng)建設的原則應該是：先進性，先進的設計思想、網(wǎng)絡結(jié)構、開發(fā)工具，采用市場覆蓋率高、標準化和技術成熟的軟硬件產(chǎn)品；實用性，建網(wǎng)時應考慮利用和保護現(xiàn)有的資源、充分發(fā)揮設備效益；開放性，系統(tǒng)設計應采用開放技術、開放結(jié)構、開放系統(tǒng)組建和開放用戶接口，以利于網(wǎng)絡的維護、擴展升級及與外界信息的溝通；靈活性，采用積木式模塊組合和結(jié)構化設計，使系統(tǒng)配置靈活，滿足學校逐步到位的建網(wǎng)原則，使網(wǎng)絡具有強大的可增長性；可靠性，具有容錯功能，管理、維護方便。對網(wǎng)絡的設計、選型、安裝、調(diào)試等各環(huán)節(jié)進行統(tǒng)一規(guī)劃和分析，確保系統(tǒng)運行可靠，經(jīng)濟性，投資合理，有良好的性能價格比。1.3總體設計總體設計是校園網(wǎng)建設的總體思路和工程藍圖，是搞好校園網(wǎng)建設的核心任務。進行校園網(wǎng)總體設計，應該遵循一下幾點：首先，進行對象研究和需求調(diào)查，弄清學校的性質(zhì)、任務和改革發(fā)展的特點，對學校的信息化環(huán)境進行準確的描述，明確系統(tǒng)建設的需求和條件；其次，在應用需求分析的基礎上，確定學校Intranet服務類型，進而確定系統(tǒng)建設的具體目標，包括網(wǎng)絡設施、站點設置、開發(fā)應用和管理等方面的目標；第三，確定網(wǎng)絡拓樸結(jié)構和功能，根據(jù)應用需求、建設目標和學校主要建筑分布特點，進行系統(tǒng)分析和設計；第四，確定技術設計的原則要求，如在技術選型、布線設計、設備選擇、軟件配置等方面的標準和要求；第五，規(guī)劃安排校園網(wǎng)建設的實施步驟。最終，確定下來的方案如下。1.3.1 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構選擇圖1 網(wǎng)絡拓撲圖1.3.2 組網(wǎng)技術選擇考慮到的學校的經(jīng)濟承受能力，我們選擇了千兆以太網(wǎng)作為主干技術。千兆位以太網(wǎng)技術以簡單的以太網(wǎng)技術為基礎，為網(wǎng)絡主干提供1Gb/s的帶寬。千兆位以太網(wǎng)與其他速度相當?shù)母咚倬W(wǎng)絡技術相比，價格低，同時比較簡單，例如保留以太網(wǎng)的幀格式、管理工具和對網(wǎng)絡概念上的認識。千兆位以太網(wǎng)是相當成功的10Mb/s以太網(wǎng)和100Mb/s快速以太網(wǎng)連接標準的擴展。現(xiàn)在千兆位以太網(wǎng)成熟的標準為IEEE802.3z。 千兆位以太網(wǎng)的設計非常靈活，幾乎對網(wǎng)絡結(jié)構沒有限制，可以是交換式、共享式的或基于路由器的。現(xiàn)在正在應用的網(wǎng)絡互連技術，例如，特定IP交換技術和第三層的交換技術，都與千兆位以太網(wǎng)完全兼容。千兆位以太網(wǎng)可以通過價格便宜的共享集線器、交換機或路由器來實現(xiàn)。千兆位以太網(wǎng)支持新的交換機之間或交換機與工作站之間全雙工的連接模式，同時也支持半雙工連接模式，以便與基于CSMA/CD存取方式的共享集線器連接。 千兆位以太網(wǎng)使用的傳輸介質(zhì)有光纖、5類非屏蔽雙絞線(UTP)或同軸電纜。目前，千兆以太網(wǎng)支持單模光纖、多模光纖和同軸電纜，支持5類非屏蔽雙絞線的標準正在制定中。千兆位以太網(wǎng)的管理與以前使用和了解的以太網(wǎng)相同，使用千兆位以太網(wǎng)，主干和各網(wǎng)段及桌面已實現(xiàn)了無縫結(jié)合，網(wǎng)絡管理變得容易了。第2章 網(wǎng)絡平臺方案設計結(jié)構化布線該校校園面積比較龐大，樓宇眾多，樓群間子系統(tǒng)采用光纜連接，可提供千兆位的帶寬，有充分的擴展余地。垂直子系統(tǒng)則位于高層建筑物的豎井內(nèi)，可采用多模光纜或大對數(shù)雙絞線。把管理區(qū)子系統(tǒng)并入設備間子系統(tǒng)，集中管理。對于多幢樓宇，可采用多設備間的方法。分為中心設備間和樓棟設備間部分，中心設備間是整個局域網(wǎng)的控制中心，內(nèi)設有對外（Internet）對內(nèi)通信的各種網(wǎng)絡設備（交換機、路由器、視頻服務器等），中心交換機通過光纜（地下直埋）與樓棟設備間的交換設備相連，以保證數(shù)據(jù)的高速傳輸。在此設備間放置布線的線架和網(wǎng)絡設備，端接樓內(nèi)來自在各層的主干線纜，并端接連接網(wǎng)絡中心的光纖。 樓內(nèi)布線包括水平布線和主干布線。水平系統(tǒng)采用超五類雙絞線，新的樓宇采用暗裝墻內(nèi)的方式，舊的樓宇采用PVC線槽明裝的方式。 VLAN技術在校園網(wǎng)中的應用學校內(nèi)有教師、學生及圖書館等多種上網(wǎng)人群，這些人群必須區(qū)別對待，訪問權限必須加以限制。例如，學生及教師當然不能訪問圖書館管理系統(tǒng)，只有圖書館的管理人員才有權訪問。對于此類要求，我們可以利用VLAN技術來實現(xiàn)。具體實施方案介紹校園網(wǎng)使用兩臺銳捷網(wǎng)絡RG-S6810E多業(yè)務萬兆核心路由交換機作為核心設備，組成萬兆互聯(lián)雙核心。RG-S6810E多業(yè)務萬兆核心路由交換機提供1.6Tbps背板帶寬，在不更換機箱的情況下，僅通過更換管理模塊可以支持背板帶寬擴展到3.2Tbps，并可通過擴展高性能的多業(yè)務卡，可以支持策略路由、IPV6、MPLS、load balancing、NAT、VPN、Firewall、web cache redirect等功能。在兩臺核心之間，為了防止傳輸瓶頸，使用兩條萬兆光纖鏈路，并且相互備份。各區(qū)域核心共六個，這六個匯聚交換機采用銳捷網(wǎng)絡萬兆交換機RG-S6806E，每臺匯聚設備和核心設備之間都有一條萬兆光纖鏈路作為日常傳輸，并且同時擁有一條千兆光纖鏈路作為備份。RG-S6806E提供0.8Tbps背板帶寬可擴展到1.6Tbps。校園網(wǎng)樓層的交換機采用銳捷全線速安全智能多層交換機STAR-S3550-24。全網(wǎng)采用銳捷網(wǎng)絡RG-SAM安全計費管理系統(tǒng)，統(tǒng)一認證和計費。RG-SAM支持IEEE802.1x、Radius、EAP、CHAP等多種協(xié)議標準，可以實現(xiàn)用戶帳號、用戶IP、用戶MAC、等綁定，最大程度保證用戶入網(wǎng)身份唯一。并且可以支持充值卡充值，并且可以實現(xiàn)分時段的控制，不同時段不同控制。完善的流量日志管理，支持用戶流量監(jiān)控和端口流量監(jiān)控。實現(xiàn)了可運營，易管理。網(wǎng)絡出口采用防火墻通過策略路由方式，高速連接到Cernet(教育網(wǎng))和Internet。此外，網(wǎng)絡中心選用銳捷網(wǎng)絡的專用網(wǎng)管軟件StarView，實現(xiàn)了在網(wǎng)絡中心對所有交換機進行集中配置和管理，把分布安裝在不同地點的交換機及其配置、維護、升級等工作，全面管理起來，極大地提高了網(wǎng)絡的綜合管理能力；同時，節(jié)約了人力、物力的投入，降低校園網(wǎng)絡的綜合運行維護成本。IP地址分配學校入網(wǎng)的計算機臺數(shù)接近1萬，規(guī)模龐大，選擇采用這個B類地址的網(wǎng)段，并劃分254個子網(wǎng)（子網(wǎng)掩碼為），以方便管理。學生宿舍每層樓為一個子網(wǎng)；教師辦公室酌情考慮；圖書館之類的重要單位則獨占若干網(wǎng)段，不與他人混用。第3章 網(wǎng)管和認證計費的實現(xiàn)網(wǎng)管：學校將組建一個網(wǎng)絡中心，聘請3個左右的網(wǎng)絡管理人員，此3人責任重大，采取輪流值班制度，以確保在24小時內(nèi)總有一人在崗，用以處理突發(fā)事件。其余2人也應呼之即來，來之能戰(zhàn)。至于待遇，學校自行商榷。管理計費：統(tǒng)一認證 針對校園網(wǎng)開放式的信息點造成的安全隱患，全網(wǎng)接入采用統(tǒng)一認證技術(可以進行賬號、 IP 、 MAC 、 VLAN ID 、交換機 IP 和交換機端口六要素靈活捆綁)，保證了只有合法授權的用戶才能使用內(nèi)部或外部網(wǎng)絡，而且還能對網(wǎng)絡的使用情況進行了審計。參考文獻1謝希仁.計算機網(wǎng)絡M.電子工業(yè)出版社2銳捷網(wǎng)絡.網(wǎng)絡互聯(lián)與實現(xiàn)M.北京希望電子出版社3安淑梅，武志剛等.網(wǎng)絡設備與管理M.北京希望電子出版社4佚名.校園網(wǎng)建設的方案與分析EB/OL./art/200512/13523.htm5佚名.