《網(wǎng)絡設備及組網(wǎng)技術》課程設計

1、網(wǎng)絡設備及組網(wǎng)技術課程設計報告 目錄 設計方案設計方案.4 一、網(wǎng)絡方案與設計目標一、網(wǎng)絡方案與設計目標.4 二、校園網(wǎng)絡需求分析二、校園網(wǎng)絡需求分析.5 三、網(wǎng)絡結構三、網(wǎng)絡結構.6 四、網(wǎng)絡拓四、網(wǎng)絡拓撲撲選擇選擇.6 五、層次模型與實際網(wǎng)絡設計對應關系五、層次模型與實際網(wǎng)絡設計對應關系.7 核心層 .7 匯聚層 .8 接入層 .8 層次化網(wǎng)絡設計模型的優(yōu)點 .8 1、擴展性 .8 2、獨立性 .8 3、故障排除 .8 4、規(guī)劃和管理 .9 六、網(wǎng)絡流量分析六、網(wǎng)絡流量分析.9 七、網(wǎng)絡設計七、網(wǎng)絡設計.10 1、可靠性和高性能 .10 2、實用性和經濟性 .10 3、可擴展性和可升級性

2、.10 4、易管理、易維護 .11 5、先進性、成熟性 .11 6、安全性、保密性 .11 7、靈活性、綜合性 .12 8、QoS（質量服務）保證 .12 八、網(wǎng)絡設備選型八、網(wǎng)絡設備選型.12 九、網(wǎng)絡方案設計報告九、網(wǎng)絡方案設計報告.14 十、調試十、調試.14 十一、課程設計報告十一、課程設計報告.14 校園網(wǎng)絡構建方案設計 設計方案設計方案 一、網(wǎng)絡方案與設計目標一、網(wǎng)絡方案與設計目標 校區(qū)網(wǎng)絡建設的目標應該是： 建成后的網(wǎng)絡能充分利用 Internet、國家信息網(wǎng)、教育網(wǎng)、全國高校 互聯(lián)網(wǎng)上的各種信息，實現(xiàn)資源共享，能夠為在此校區(qū)學習的學生提供豐 富的多媒體教學手段，實現(xiàn)高質高效的教

3、學目標。由此，我們認為，校園 網(wǎng)網(wǎng)絡是一個典型的面向未來的網(wǎng)絡化、信息化、自動化的集娛樂、教學、 辦公于一體的，具備多媒體綜合業(yè)務發(fā)展需求的園區(qū)網(wǎng)絡。 系統(tǒng)總體設計將本著總體規(guī)劃、分布實施的原則，充分體現(xiàn)系統(tǒng)的技 術先進性、高度的安全可靠性，同時具有良好的開放性、可擴展性。本著 為學校校區(qū)著想，合理使用建設資金，使系統(tǒng)經濟可行。 學校網(wǎng)絡應當實現(xiàn)如下功能： 1、訪問互聯(lián)網(wǎng)絡 2、訪問學校虛擬網(wǎng)絡 3、校園網(wǎng)站建立 4、遠程教育 5、VOD 點播 6、網(wǎng)絡安全管理 7、電子郵件和電子公告 8、計算機輔助教學 9、教師備課功能 10、對外交流 11、校園管理平臺 12、信息資源庫 二、校園網(wǎng)絡需求

4、分析二、校園網(wǎng)絡需求分析 設計一個網(wǎng)絡，首先要為用戶分析目前面臨的主要問題，確定用戶對 網(wǎng)絡的真正需求，并在結合未來可能的發(fā)展要求的基礎上選擇、設計合適 的網(wǎng)絡結構和網(wǎng)絡技術，提供用戶滿意的高質服務。 網(wǎng)絡在日常教學辦公環(huán)境中起著至關重要的作用，校園網(wǎng)的運作模式 會帶來大量動態(tài)的 www 應用數(shù)據(jù)傳輸，會有相當一部分應用的主服務器有 高速接入網(wǎng)絡的需求（目前為 100/1000Mbps，今后可會更高） 。這就要求網(wǎng) 絡有足夠的主干帶寬和擴展能力。同時，一些新的應用類型，如網(wǎng)絡教學、 視頻直播/廣播等，也對網(wǎng)絡提出了支持多點廣播和寬帶高速接入的要求。 除上述考慮外，還要注意到由于邏輯上業(yè)務網(wǎng)和管

5、理網(wǎng)必須分開，所 以建成后校園網(wǎng)應能提供多個網(wǎng)段的劃分和隔離，并能做到靈活改變配置， 以適應教學辦公環(huán)境的調整和變化。 中心機房到匯聚層節(jié)點采用 4 兆光纖（多模）連接，匯聚層到接入層 采用百兆的五類線（或者超五類）連接。通常考慮，建議數(shù)據(jù)信息點的接 入用交換 10/100Mbps 自適應以太網(wǎng)端口接入，以便能較經濟的提供較高的 帶寬。整個方案設計的目的是建設一個集數(shù)據(jù)傳輸和備份、多媒體應用、 語音傳輸、OA 應用和 Internet 訪問等于一體的高可靠、高性能的寬帶多媒 體校園網(wǎng)。 三、網(wǎng)絡結構三、網(wǎng)絡結構 校園網(wǎng)的網(wǎng)絡總體結構如圖所示： 四、網(wǎng)絡拓撲選擇四、網(wǎng)絡拓撲選擇 五、層次模型與實

6、際網(wǎng)絡設計對應關系五、層次模型與實際網(wǎng)絡設計對應關系 對于大型網(wǎng)絡，可以采用業(yè)界通用核心層-匯聚層-接入層層次化網(wǎng) 絡設計模型。 核心層核心層 核心層的主要提供不同網(wǎng)絡模塊之間優(yōu)化傳輸服務，將分組盡可能快 地從一個網(wǎng)絡傳 到另一個網(wǎng)絡，通常要保證核心層具有很高的可靠性、最 佳的網(wǎng)絡性能。匯聚層到核心層要 具備冗余傳輸鏈路，任何單條鏈路斷連 不影響網(wǎng)絡的可用性。作為所有網(wǎng)絡流量的傳輸中樞， 核心層除了要求高 性能交換設備和高帶寬傳輸鏈路外，還需考慮選用支持負載均衡或負載分 擔特性的設備實現(xiàn)負荷均衡。此外，為了避免網(wǎng)元故障對網(wǎng)絡造成沖擊， 需要網(wǎng)絡采用支持 快速聚合的特性，一旦主用通路斷開，可以很

7、快的切換 到備用通路。 匯聚層匯聚層 匯聚層顧名思義就是作為訪問層到骨干層的匯聚，通常為訪問層與骨 干層實現(xiàn)基于策 略的網(wǎng)絡間連接。匯聚層主要由三層交換機組成，提供對 網(wǎng)絡流量模式控制、服務訪問控制、 QoS、定義路由路徑度量（path metric）和路由協(xié)議網(wǎng)絡通告控制。 接入層接入層 接入層作為各模塊到交換骨干的連接，根據(jù)不同模塊進行邏輯子網(wǎng)劃 分，并通過 VLAN 技術實現(xiàn)子網(wǎng)之間的隔離。訪問層主要功能在于隔離模 塊間的廣播流量，避免不同模塊之間 相互影響。訪問層主要通過二層交換 機組成。 層次化網(wǎng)絡設計模型的優(yōu)點層次化網(wǎng)絡設計模型的優(yōu)點 “核心層-匯聚層-訪問層”層次化網(wǎng)絡設計模型有

8、如下優(yōu)點： 1、擴展性、擴展性 遵循層次化模型網(wǎng)絡比扁平式網(wǎng)絡更具有伸縮性 和可管理 性，因為各功能網(wǎng)絡通過模塊化實現(xiàn)，潛在問題更易于識別。 2、獨立性獨立性-每一層的功能性清晰劃分，簡化每一層的實現(xiàn)。 3、故障排除、故障排除 每一層的功能經過良好定義，網(wǎng)絡更為簡單， 有助于故障 的隔離。模塊化設計也有效限制故障影響范圍。 4、規(guī)劃和管理、規(guī)劃和管理 層次化的功能劃分，整個網(wǎng)絡規(guī)劃和管理 更為簡單。 六、網(wǎng)絡流量分析六、網(wǎng)絡流量分析 校園網(wǎng)作為學校師生及管理人員所依托的重要資源，也是學校辦學的 一種重要基礎設 施，為學校師生及科研人員提供網(wǎng)絡下載、視頻點播、網(wǎng) 絡聊天、專項課題研究、網(wǎng)絡化教

9、學、辦公自動化、計算機管理、資源共 享及信息交流等全方位的服務。，學校要求網(wǎng)絡具有高性能、高可用性和 高安全性。學校規(guī)模在不斷擴大中，用戶數(shù)在持續(xù)增加，要求網(wǎng)絡具有很 好的擴展性。 現(xiàn)在的應用流量主要由三種類型的數(shù)據(jù)構成： 各種對傳送時間非常敏感的數(shù)據(jù)，其中包括各類話音、視頻和 音頻流量，例如 跨越 Internet 進行傳輸?shù)囊纛l流量以及通過局域網(wǎng)基礎 網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)的電話系統(tǒng)等 。 各種關鍵性的業(yè)務數(shù)據(jù)，其中包括各種數(shù)據(jù)庫事物處理流量以 及在線交易過程數(shù)據(jù)等 。 各種突發(fā)性的數(shù)據(jù)流量，包括電子郵件、文件傳輸協(xié)議 （FTP）以及 Web 瀏覽等 。 當以上這些不同類型的流量以同樣的身份爭用網(wǎng)絡

10、中有限的帶寬的時 候，網(wǎng)絡將會很快 。 七、網(wǎng)絡設計七、網(wǎng)絡設計 校園網(wǎng)建設是一項大型網(wǎng)絡工程，各個學校需要根據(jù)自身的實際情況 來制定網(wǎng)絡設計 原則。該學校網(wǎng)絡需要完成包括圖書信息、學校行政辦公 等綜合業(yè)務信息管理系統(tǒng)，為廣大教職工、科研人員和學生提供一個在網(wǎng) 絡環(huán)境下進行教學和科研工作的先進平臺。校園網(wǎng)覆蓋整個學校校園，網(wǎng) 絡設計一般應遵循下列8個基本原則： 1、可靠性和高性能、可靠性和高性能 網(wǎng)絡必須是可靠的，包括網(wǎng)元級的可靠性，如引擎、風扇、單板、總 計等；以及網(wǎng)絡級的可靠性，如路由、交換的匯聚，鏈路冗余，負載均衡 等。網(wǎng)絡必須具有足夠高的性能，滿足業(yè)務的需要。 2、實用性和經濟性、實用

11、性和經濟性 由于學校資金并不是很充足，不可能一步到位。另一方面，學校的應 用水平較參差不齊，某些系統(tǒng)即使安裝了也利用不起來，因此，在校園網(wǎng) 的建設過程中，系統(tǒng)建設應始終貫徹面向應用，注重實效的方針，堅持實 用、經濟的原則。 3、可擴展性和可升級性、可擴展性和可升級性 系統(tǒng)要有可擴展性和可升級性，隨著業(yè)務的增長和應用水平的提高， 網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)和信息流將按指數(shù)增長，需要網(wǎng)絡有很好的可擴展性，并能 隨著技術的發(fā)展不斷升級。設備應選用符合國際標準的系統(tǒng)和產品，以保 證系統(tǒng)具有較長的生命力和擴展能力，滿足將來系統(tǒng)升級的要求。 4、易管理、易維護、易管理、易維護 由于校園骨干網(wǎng)絡系統(tǒng)規(guī)模龐大，應用豐富而復

12、雜，需要網(wǎng)絡系統(tǒng)具 有良好的可管理性，網(wǎng)管系統(tǒng)具有監(jiān)測、故障診斷、故障隔離、過濾設置 等功能，以便于系統(tǒng)的管理和維護。同時應盡可能選取集成度高、模塊可 通用的產品，以便于管理和維護。 5、先進性、成熟性、先進性、成熟性 當前計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展很快，設備更新淘汰也很快。這就要求校園 網(wǎng)建設在系統(tǒng)設計時既要采用先進的概念、技術和方法，又要注意結構、 設備、工具的相對成熟。只有采用當前符合國際標準的成熟先進的技術和 設備，才能確保校園網(wǎng)絡能夠適應將來網(wǎng)絡技術發(fā)展的需要，保證在未來 若干年內占主導地位。 6、安全性、保密性、安全性、保密性 網(wǎng)絡系統(tǒng)應具有良好的安全性。由于校園骨干網(wǎng)絡為多個用戶內部網(wǎng)

13、提供互聯(lián)并支持多種業(yè)務，要求能進行靈活有效的安全控制，同時還應支 持虛擬專網(wǎng)，以提供多層次的安全選擇。在系統(tǒng)設計中，既考慮信息資源 的充分共享，更要注意信息的保護和隔離，因此系統(tǒng)應分別針對不同的應 用和不同的網(wǎng)絡通信環(huán)境，采取不同的措施，包括系統(tǒng)安全機制、數(shù)據(jù)存 取的權 限控制等。 7、靈活性、綜合性、靈活性、綜合性 通過采用結構化、模塊化的設計形式，滿足系統(tǒng)及用戶各種不同的需 求，適應不斷變革中的要求。以滿足系統(tǒng)目標與功能為目標，保證總體方 案的設計合理，滿足用戶的需求，同時便于系統(tǒng)使用過程中的維護，以及 今后系統(tǒng)的二次開發(fā)與移植。 8、QoS（質量服務）保證（質量服務）保證 教育在語音和視

14、頻等多媒體應用方面一直走在社會的前列，這類應用 對服務質量的要求很高。QoS（質量服務）需要在網(wǎng)絡的端到端進行全盤計 劃和實施，由于各接入網(wǎng)絡和端設備的復雜性與多樣性，骨干網(wǎng)必須盡可 能地支持各種質量服務技術，特別是最新的技術如MPLS VPN 和流量工程， 以提供簡潔透明的質量服務機制。 八、網(wǎng)絡設備選型八、網(wǎng)絡設備選型 序號名稱規(guī)格單位數(shù)量 1 內網(wǎng)網(wǎng)線AMP 超五類屏蔽雙絞線箱 22 2 外網(wǎng)網(wǎng)線AMP 超五類非屏蔽雙絞線箱 22 3 服務器 曙光天闊 I650(R)機架式 服務器 臺 5 4 核心交換機 神州數(shù)碼 DCRS-7216臺 1 SW-7200-AR 套 1 MRS-7200

15、E-12GT 塊 1 5 核心交換機配 置 MRS-7200E-12GB 塊 1 SFP-SX 光纖模塊塊 4 6 匯聚層交換機神州數(shù)碼 DCRS-5512GC臺 1 7 匯聚層配置 SFP-SX 塊 2 8 接入層交換機神州數(shù)碼 DCS3926臺 1 9 網(wǎng)管軟件 LinkManager-40-B-250N 套 1 DK-380AC100-41 DK-380AC40-41 10 防雷系統(tǒng)設備 DK-220AC20-3 臺 1 11 防火墻 CISCO PIX515E-UR-BUN 臺 1 12 路由器 CISCO 2821 臺 1 13 光纖跳線 （長飛、樂通、嘉寶、 AMP）LC-SC 光纖跳線 根 4 14 教學用計算機聯(lián)想奔 4臺 250 15 個人辦公計算 機 戴爾 Vostro 成就 220s（S221116CN） 臺 26 16 機房計算機 HPCompaq dx2255(RX422PA) 臺 750 17 激光打印機 HP 2000C 臺 3 18 機柜服務器機柜個 3 19 橋架 高質量金屬結構（GB 標 準）400 x1