校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃

1、校園無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與規(guī)劃摘 要本設(shè)計(jì)簡要地討論了校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)中涉及到的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、規(guī)劃設(shè)計(jì)方法、網(wǎng)絡(luò)性能及應(yīng)用分析等問題，為校園網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)等方面在技術(shù)及應(yīng)用上提供參考，以使在建或規(guī)劃中的校園網(wǎng)絡(luò)具備較高的整體性能。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對各種數(shù)據(jù)形式的信息需求和交流的不斷增長，使得當(dāng)今的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，特別是Internet從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備（如計(jì)算機(jī)）和管理工具中駁離出來，擔(dān)當(dāng)一個(gè)非常重要的角色信息技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施與獲取、共享和交流信息的主要工具，并成為人們在當(dāng)今社會(huì)生活及工作中不可缺少的組成部分。經(jīng)過了幾年的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在很多方面改變了人們傳統(tǒng)的工作和生活方式Web瀏覽

2、、Email、QQ（上網(wǎng)聊天）、VOD（視頻點(diǎn)悉播）、文件傳輸、遠(yuǎn)程診斷、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)大學(xué)及虛擬學(xué)校等無一不與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有著千絲萬縷的聯(lián)系。這些基于網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用，正在以驚人的速度擴(kuò)展，幾乎滲透了社會(huì)生活的各個(gè)方面。校園網(wǎng)絡(luò)(CAN ，Campus Area Network)與其它園區(qū)局域網(wǎng)絡(luò)一樣，由于它屬于單位自有，學(xué)校擁有自我建設(shè)、自我管理和自我使用的權(quán)利，因此，受經(jīng)費(fèi)、技術(shù)水平及其它方面的影響，校園網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃設(shè)計(jì)、資源建設(shè)和應(yīng)用上很不平衡，差別很大，特別是在IT界目前還未實(shí)施網(wǎng)絡(luò)工程監(jiān)理的條件下，造成了不少的人力、物力、財(cái)力的巨大浪費(fèi)。 校園網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計(jì)有多種解決方案，依學(xué)校的類型規(guī)

3、模和性質(zhì)的不同，以使網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方案有所不同，體現(xiàn)在技術(shù)、應(yīng)用上更是不同。在傳統(tǒng)的語音服務(wù)(諸如電話、蜂窩移動(dòng)電話)無法滿足人們的各種信息需求的今天，對圖形、圖像、視頻等多媒體信息需求的不斷增長，已成為人們依賴計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息共享和交流的重要資源。學(xué)校教師的教學(xué)、科研工作和學(xué)生的學(xué)習(xí)生活對一個(gè)高速的、資源豐富的和應(yīng)用多方面的校園網(wǎng)絡(luò)的需求是迫切的、必需的。也是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)者永遠(yuǎn)追求的目標(biāo)。關(guān)鍵詞：1、校園網(wǎng) 2、系統(tǒng) 3、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 4、IP規(guī)劃 前 言由于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，校園網(wǎng)已經(jīng)普及到各大校園。本課程設(shè)計(jì)以實(shí)例的形式對校園網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析并給出校園網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備的配置步驟、配置命令以及診斷命

4、令和方法。本課程設(shè)計(jì)旨在使讀者能夠系統(tǒng)的掌握中小型校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)、實(shí)施以及維護(hù)方法及技巧。作為一個(gè)典型的綜合網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例，我們從對校園網(wǎng)的管理、設(shè)置、規(guī)劃、維護(hù)等幾個(gè)方面進(jìn)行了綜合的闡述。同時(shí)將重點(diǎn)放在網(wǎng)絡(luò)主干的設(shè)計(jì)及子網(wǎng)的規(guī)劃和配置上，對于服務(wù)器的架構(gòu)設(shè)計(jì)只做簡單介紹。小學(xué)校園網(wǎng)作為一項(xiàng)系統(tǒng)的工程，無論在規(guī)劃上、技術(shù)上和安全上，還是在實(shí)施中、應(yīng)用中和管理中都存在許多亟待解決的問題，歸納起來主要包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)，IP地址的規(guī)劃和分配，主要設(shè)備的一些配置。通過對于校園網(wǎng)的問題分析及解決方案，以便使讀者從整體上面透徹全面的了解校園網(wǎng)設(shè)計(jì)流程。目 錄一、課程設(shè)計(jì)的目的與意義5二、需求分析5三、系統(tǒng)的

5、整體設(shè)計(jì)6四、系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)10五、系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果14六、心得體會(huì)16七、參考文獻(xiàn)17一、課程設(shè)計(jì)的目的與意義本校園網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的有以下幾點(diǎn):1、對校園內(nèi)各種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一管理。2、對現(xiàn)有校園內(nèi)各種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)出校園網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。3、通過網(wǎng)絡(luò)中心的交換機(jī)可以方便的將學(xué)校的各個(gè)辦公室、計(jì)算機(jī)機(jī)房和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來。4、使學(xué)校所有的計(jì)算機(jī)可以通過服務(wù)器進(jìn)行互相之間的訪問，將大家所需要的軟件、資料存放在服務(wù)器上供大家隨時(shí)使用。5、利用校園網(wǎng)絡(luò)建立現(xiàn)代化的、科學(xué)的教學(xué)環(huán)境，加強(qiáng)信息的傳遞與交流。 6、通過校園網(wǎng)為周邊地區(qū)的企事業(yè)單位提供廣泛的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)。 本校園網(wǎng)設(shè)計(jì)的意義在于：在日新月異的網(wǎng)絡(luò)時(shí)

6、代，信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛深入的應(yīng)用，推動(dòng)了各行各業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，也向教育提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。教育如何迎接信息技術(shù)發(fā)展的挑戰(zhàn)，這是我們必須思考和探索的事情。教育的迅速發(fā)展對教育手段和教育管理體系的要求越來越高，運(yùn)用計(jì)算機(jī)多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來促進(jìn)教育的全面改革已勢在必行?，F(xiàn)在，校園的信息化已成為校園發(fā)展的潮流，小學(xué)校園網(wǎng)建設(shè)成為了學(xué)校信息化建設(shè)的焦點(diǎn)。本課程設(shè)計(jì)通過利用校園信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建成豐富的數(shù)據(jù)庫資源，實(shí)現(xiàn)了全校的機(jī)房、辦公室等的網(wǎng)絡(luò)互連，使學(xué)校所有的計(jì)算機(jī)都能通過服務(wù)器進(jìn)行相互訪問，使學(xué)校教師學(xué)生對感興趣的問題進(jìn)行交流。學(xué)校校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)為教育教學(xué)提供了先進(jìn)的教學(xué)手段，為教師的教育教學(xué)及科研服

7、務(wù)提供了方便，在潛移默化的教育環(huán)境中培養(yǎng)了學(xué)生的信息意識。二、需求分析校園網(wǎng)必須具備教學(xué)、管理和通信三大功能。教師可以方便的查詢和瀏覽網(wǎng)上資源，學(xué)生可以通過網(wǎng)上學(xué)習(xí)學(xué)會(huì)信息處理能力，管理人員可以方便的對教務(wù)、行政事務(wù)、學(xué)生學(xué)籍、財(cái)務(wù)等進(jìn)行綜合管理，實(shí)現(xiàn)各級管理層之間的信息數(shù)據(jù)交換及設(shè)備資源的共享。 校園網(wǎng)在設(shè)計(jì)上應(yīng)該具備以下性能才能夠滿足需求：1、 高性能與技術(shù)先進(jìn)性校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求具有較高的數(shù)據(jù)通信能力和較大的帶寬，并在主干網(wǎng)上提供較高的可擴(kuò)展性。2、 高可靠性 網(wǎng)絡(luò)要求具備高可靠性和足夠的冗余，提供拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及設(shè)備的冗余和備份，為了防止局部故障引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓，要避免網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)單點(diǎn)失效，

8、在網(wǎng)絡(luò)主干上要提供備份鏈路提供冗余路由。3、 安全性 校園網(wǎng)作為一個(gè)支持眾多用戶同時(shí)和Internet存在連接的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)安全性在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中是一個(gè)很重要的部分，應(yīng)當(dāng)采用一定的措施來控制網(wǎng)絡(luò)的安全性，網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)當(dāng)采取多種技術(shù)，從內(nèi)部和外部同時(shí)控制用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的訪問。4、 可管理性 網(wǎng)管軟件應(yīng)能夠支持通用瀏覽器對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理及配置，靈活的設(shè)置每個(gè)用戶對Internet訪問功能，能夠?qū)γ總€(gè)用戶實(shí)行管理。5、可擴(kuò)展性 隨著應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，要求網(wǎng)絡(luò)可以方便的擴(kuò)充容量，支持更多用戶及應(yīng)用。6、 LAN的劃分 根據(jù)校園網(wǎng)的實(shí)際需求，屬于同一部門的工作人員可以在不同的建筑物中，但需要在一個(gè)邏輯子網(wǎng)內(nèi)

9、。絡(luò)站點(diǎn)的增減，人員的變動(dòng)都需要虛擬網(wǎng)技術(shù)的支持。因此在網(wǎng)絡(luò)主干中要支持三層交換及VLAN的劃分，以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和靈活性。7、 多層交換技術(shù)通過三層交換技術(shù)，特別是基于硬件的第三層交換，可以充分地利用交換機(jī)的包處理能力，實(shí)現(xiàn)真正的線速交換。三、 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)思想校園網(wǎng)設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)部分：校園內(nèi)部主干設(shè)計(jì)、服務(wù)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)、校園網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)。2、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則校園網(wǎng)的總體設(shè)計(jì)原則是：開放性采用開放的網(wǎng)絡(luò)體系以方便網(wǎng)絡(luò)的升級、擴(kuò)展和互聯(lián)；可擴(kuò)充性從主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型及其模塊、管理軟件和網(wǎng)絡(luò)整體機(jī)構(gòu)以及技術(shù)的開放性來保證系統(tǒng)的可擴(kuò)充性；可管理性利用合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃策略提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功

10、能；安全性內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部公網(wǎng)之間的互聯(lián)，利用Vlan/Elan以及防火墻等對訪問進(jìn)行控制，確保網(wǎng)絡(luò)的安全。3、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D校園主干網(wǎng)采用一臺千兆多層交換機(jī)作為中心交換機(jī)，配置多臺二層換機(jī)作為二級交換機(jī)；在網(wǎng)絡(luò)中心配置多臺工作站，一臺主機(jī)房工作站，一臺連接外部網(wǎng)絡(luò)的路由器，同時(shí)在路由器上配置相應(yīng)的撥號訪問模塊，供撥號用戶訪問校園網(wǎng)。二級交換機(jī)通過千兆光纖上連接到主干交換機(jī)上，構(gòu)成星形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得主干網(wǎng)具有較好的可擴(kuò)展性和可管理性。圖一 校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D1圖二 校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D24、具體設(shè)計(jì)（1）整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)需求分析，以層次化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)性能價(jià)格比相

11、對優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)解決方案，該網(wǎng)絡(luò)要實(shí)現(xiàn)各種資源的兼容性，網(wǎng)絡(luò)整體安全性、先進(jìn)性、可靠性，后續(xù)網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性、易管理性、高有效帶寬等。主要包括:組網(wǎng)技術(shù)的選擇，子網(wǎng)的劃分與隔離，共享資源的配置，應(yīng)用服務(wù)器的設(shè)置，IP地址規(guī)劃等，綜合布線系統(tǒng)的規(guī)劃。（2）IP規(guī)劃小學(xué)校園網(wǎng)IP地址分配表安放地址使用者機(jī)器名IP地址掩碼備注小學(xué)網(wǎng)機(jī)房主服務(wù)器HP_ntserver 5.0小學(xué)校園網(wǎng)主服務(wù)器web校園內(nèi)主交換機(jī)SwitchE C35505.0教學(xué)樓主交換機(jī)SwitchD C35505.0以第一教學(xué)樓為例教學(xué)樓一樓Switch1 C29005.0教學(xué)樓二樓Switch2 C29005.0教學(xué)樓三樓Switc

12、h3 C29005.0教學(xué)樓四樓Switch4 C29005.0教學(xué)樓五樓Switch5 C290050待分配5.0待分配. . . . . .5.0待分配5.0多媒體樓主交換機(jī)SwitchB C35505.0多媒體一樓Switch11 C29005.0多媒體二樓Switch12 C29005.0多媒體三樓Switch13 C29005.0多媒體四樓Switch14 C29001015.0多媒體五樓Switch15 C29001265.0待分配1515.0 待分配. . . . . .5.0 待分配2265.0第一教學(xué)樓的IP分配表安放地址使用者機(jī)器名IP地址掩碼備注教學(xué)樓一樓交換機(jī)Switc

13、h1 C2900 5.0A1教室5.0A2教室5.0A3教室5.0A4教室5.0A5教室5.0教學(xué)樓二樓交換機(jī)Switch2 C29005.0B1教室5.0B2教室50B3教室5.0B4教室5.0B5教室5.0多媒體一樓交換機(jī)Switch11 C29005.0校長辦公室5.0副校長辦公室5.0政務(wù)處295.0后勤處305.0多媒體會(huì)議室315.0多媒體二樓交換機(jī)Switch12 C29005.0多媒體B15.0多媒體B25.0多媒體B35.0多媒體B45.0多媒體B5565.0注：上表為對教學(xué)樓及多媒體樓部分進(jìn)行詳細(xì)IP地址分配四、系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)1、校園網(wǎng)布局結(jié)構(gòu)校園比較大，建筑樓群多、布局比較

14、分散。因此在設(shè)計(jì)校園網(wǎng)主干結(jié)構(gòu)時(shí)既要考慮到目前實(shí)際應(yīng)用有所側(cè)重，又要兼顧未來的發(fā)展需求。主干網(wǎng)以中心控制室為中心，設(shè)幾個(gè)主干交換節(jié)點(diǎn)，包括中心控制室、實(shí)驗(yàn)樓、圖書館、教學(xué)樓、宿舍樓。中心交換機(jī)和主干交換機(jī)采用千兆光纖交換機(jī)。校園網(wǎng)的主干即中控室與教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、圖書館、宿舍樓之間全部采用8芯室外光纜；樓內(nèi)選用進(jìn)口6芯室內(nèi)光纜和5類線。在校園信息中心配置一臺CISCO公司在千兆高端交換機(jī)市場處于領(lǐng)先地位的主干交換機(jī)Cisco catalyst 3508G XL。主要致力于高性能骨干網(wǎng)應(yīng)用，滿足快速增長的校園網(wǎng)全部需求的解決方案，這些需求包括：擴(kuò)展性、高性能、靈活性、管理性和可靠性。我們在模擬實(shí)驗(yàn)

15、中使用的三層交換機(jī)是C3550 ，二層交換機(jī)是C2900。廣域網(wǎng)接入設(shè)備我們選取的是世界上最大的路由器生產(chǎn)商CSICO公司的CISCO 2621路由器。CISCO 2621路由器是CSICO公司針對于中小型互聯(lián)網(wǎng)用戶推出的高性能廣域網(wǎng)接入設(shè)備，它提供了一個(gè)快速以太網(wǎng)端口、兩個(gè)廣域網(wǎng)接口，完全滿足學(xué)?，F(xiàn)階段的需求。 路由器通過一條100兆以太網(wǎng)鏈路連接到主交換機(jī)上，為學(xué)校提供高速的廣域網(wǎng)連接通道。2、具體配置實(shí)現(xiàn)2.1配置路由器?路由器的IP配置（其中包括以太網(wǎng)口配置和串口的配置）命令：Router(config)# ip address z配置以太網(wǎng)口： /以RouterA為例命令：Route

16、r1# config tRouter1(config)# int f0 Router1(config-if)# ip address 5.0 /配置以太網(wǎng)Router1(config-if)# no shut / 啟用該以太網(wǎng)口配置路由器的串口要區(qū)分是DCE口還是 DTE口。例如觀察s0哪種接口，以在特權(quán)模式下輸入命令：show controller s0配置串行DCE： 命令：Rouer1 # config tRouter1(config)# int s0 Router1(config-if)# clock rate 64000 / 配置時(shí)鐘Router1(config-if)# bandw

17、idth 56/設(shè)置接口帶寬，可選配置Router1(config-if)# ip address 5.0Router1(config-if)# no shut / 啟用該串行口配置串行DTE： / 以RouterB為例命令：Rouer1 # config tRouter1(config)# int s0Router1(config-if)# bandwidth 56（可選配置）Router1(config-if)# ip address 5.0注：DCE 和 DTE 配置區(qū)別：DCE 要配時(shí)鐘，而DTE 則不必。2.2配置靜態(tài)路由以RouterB 為例：routerenrouter#conf

18、 tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.router(config)#查看路由表（命令：Router# show ip route）注：其他路由器有類似的配置方式2.3配置主交換機(jī)以主交換機(jī)switchE為例switchenswitch#vlan databaseswitch(vlan)#vlan 1switch(vlan)#endswitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.switch(config)#int

19、 f0/3switch(config-if)#switchport access vlan 1switch(config-if)#int f0/1switch(config-if)#switchport mode trunkswitch(config-if)#switchport trunk encap dot1qswitch(config-if)#endswitch(config-if)#int f0/8switch(config-if)#switchport mode trunkswitch(config-if)#switchport trunk encap dot1qswitch(con

20、fig-if)#endswitch#vlan databaseswitch(vlan)#vlan 2switch(vlan)#endswitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.switch(config)#int f0/6switch(config-if)#switchport access vlan 2switch(config-if)#endswitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.sw

21、itch(config)#int f0/1switch(config-if)#switchport access vlan allswitch(config)#int f0/8switch(config-if)#switchport access vlan allswitch(config-if)#end注：通過以上的配置 將三層交換機(jī)劃分了5個(gè)子網(wǎng) 分別為VLAN 1,2,3,4,5其它的交換機(jī)可以做類似的配置。2.4配置PC機(jī)以辦公室工作站的pc機(jī)Host B為例Pcc login:rootpassword: linuxrootPCC root# ifconfig eth0 5.0其它pc機(jī)的ip地址及網(wǎng)關(guān)可以做類似的配置五、系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果1.下圖為本系統(tǒng)的虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)圖：2、測試聯(lián)通性1、：2