校園網(wǎng)研究及設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文.doc

1、畢 業(yè) 論 文論文題目： 校園網(wǎng)研究及設(shè)計(jì) 內(nèi) 容 摘 要 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)高速的發(fā)展，現(xiàn)在是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)迅速發(fā)展的年代，其特點(diǎn)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、光纖傳輸技術(shù)為中心，向著高速、多媒體通信的方向發(fā)展。 我們?nèi)粘＝佑|到的網(wǎng)絡(luò)都是局域網(wǎng)，我們可以在學(xué)校、政府機(jī)關(guān)等部門見到它的應(yīng)用。局域網(wǎng)主要用在一個(gè)部門內(nèi)部，常局限于一個(gè)建筑物之內(nèi)。在企業(yè)內(nèi)部利用局域網(wǎng)辦公已成為其經(jīng)營管理活動必不可少的一部分。 本論文主要由以下幾點(diǎn)來構(gòu)成：首先介紹局域網(wǎng)產(chǎn)生的原因與特點(diǎn)、當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，其次介紹如何組建局域網(wǎng)，并探討局域網(wǎng)的安全與管理，以及局域網(wǎng)以后的發(fā)展方向。給出論點(diǎn)，例舉實(shí)例加以論證，最后給出總結(jié)。關(guān)鍵

2、詞 校園網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與管理 abstract with the development of high-speed computer technology, now is a computer network communication technology rapid development era, its characteristic is based on computer technology, optical fiber transmission technology as the center, towards the direction of high speed a

3、nd multimedia communication. our daily in contact with the office network is a local area network (lan), we can see in enterprises, schools, government agencies and other departments of its application. lan mainly use within a department, often limited to within a building. in the enterprise interna

4、l use lan office has become an indispensable part of its operation and management activities. this thesis mainly consists of the following to: first, introduce the causes of lan and characteristics, the current development status and development trend, secondly, we introduce how to form a local area

5、 network (lan), and to explore the safety of the local area network (lan) and management, as well as the local area network (lan) future development direction. arguments are given, examples for illustration, finally summarized.key words：lan network,building network,maintenance and management目 錄1、需求分

6、析11.1、校園網(wǎng)的功能11.2、建設(shè)校園網(wǎng)的目標(biāo)11.2.1建設(shè)校園網(wǎng)達(dá)到的目標(biāo)11.2.2系統(tǒng)所遵循的設(shè)計(jì)原則21.2.3系統(tǒng)所追求的設(shè)計(jì)目標(biāo)22、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案32.1、學(xué)校概況32.2、校園網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的總體描述32.3、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選型設(shè)計(jì)42.3.1網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)置42.3.2教學(xué)子網(wǎng)的設(shè)計(jì)42.3.3辦公子網(wǎng)的設(shè)計(jì)42.3.4圖書子網(wǎng)的設(shè)計(jì)52.3.5宿舍子網(wǎng)的設(shè)計(jì)52.4、校園網(wǎng)采用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)52.4.1ip地址52.4.2子網(wǎng)掩碼52.4.2網(wǎng)關(guān)62.5、校園網(wǎng)采用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)62.6、網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方法72.7、動態(tài)路由協(xié)議73、ip地址規(guī)劃73.1、校園網(wǎng)ip地址83.2、路由器到交換機(jī)

7、各端口的ip地址93.3、etherne端口ip地址93.4、服務(wù)器ip地址93.5、客戶機(jī)ip地址94、校園網(wǎng)vlan的設(shè)計(jì)104.1、vlan的配置114.2、vlan之間的通信12注 釋13參考文獻(xiàn)14致 謝151 需求分析 1.1 校園網(wǎng)功能 （1）連接所有教學(xué)樓、圖書館、教師辦公樓和學(xué)生宿舍中的計(jì)算機(jī)。 （2）提供豐富的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)廣泛的軟件、硬件資源共享，如網(wǎng)上沖浪、電子郵件、文件傳輸、遠(yuǎn)程登錄、存儲數(shù)據(jù)及論壇討論等。 采用成熟的技術(shù)和設(shè)計(jì)思想，運(yùn)用先進(jìn)的集成技術(shù)路線，以先進(jìn)、實(shí)用、開放、安全、使用方便和易于操作為原則，突出系統(tǒng)功能的實(shí)用性，盡快投入使用，發(fā)揮較好的效能1。 先進(jìn)

8、性 世界上計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展十分迅速，更新?lián)Q代周期越來越短。所以，選購設(shè)備要充分注意先進(jìn)性，選擇硬件要預(yù)測到未來發(fā)展方向，選擇軟件要考慮開放性，工具性和軟件集成優(yōu)勢2。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要考慮通信發(fā)展要求，因此，主要、關(guān)鍵設(shè)備以主流設(shè)備為主，但國內(nèi)能滿足要求的，盡量采用國產(chǎn)設(shè)備。 實(shí)用性 課題的設(shè)計(jì)既要在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)保證其先進(jìn)性，還應(yīng)本著實(shí)用的原則，在實(shí)用的基礎(chǔ)上追求先進(jìn)性，使系統(tǒng)便于聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息資源共享。易于維護(hù)管理，具有廣泛兼容性，同時(shí)為適應(yīng)我國實(shí)際情況，設(shè)備應(yīng)具有使用靈活、操作方便的漢字、圖形處理功能。安全性 目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都與外部網(wǎng)絡(luò)互連互通日益增加，都直接或間接與國際互連網(wǎng)連接3。因此，在

9、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)需考慮到系統(tǒng)的可靠性、信息安全性和保密性的要求。 靈活性 采用結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計(jì)形式，滿足系統(tǒng)及用戶各種不同的應(yīng)用要求，適應(yīng)學(xué)校業(yè)務(wù)調(diào)整變化。 綜合性 滿足課題目標(biāo)與功能目標(biāo)，總體課題設(shè)計(jì)合理，滿足用戶的應(yīng)用要求，便于系統(tǒng)維護(hù)，以及系統(tǒng)二次開發(fā)與移植。 1.2 建設(shè)校園網(wǎng)的目標(biāo)現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及疊加其上的語音、數(shù)據(jù)、視頻裝置以及可變化的軟，硬件應(yīng)用。它的開放式設(shè)計(jì)意味著更好的整體化及高品質(zhì)應(yīng)用的能力。提供的帶寬可適合話音，圖像，數(shù)據(jù)的傳輸，這種帶寬結(jié)合設(shè)備廠商優(yōu)秀網(wǎng)管模式，可以向用戶提供面對面的通訊。 1.2.1建設(shè)校園網(wǎng)達(dá)到的目標(biāo) (1) 在校園內(nèi)部實(shí)現(xiàn)資源高度共

10、享，為教學(xué)、科研、管理提供服務(wù)，為計(jì)劃、組織、管理與決策提供基礎(chǔ)信息和科學(xué)手段。(2) 支持教育教學(xué)改革，提高教育技術(shù)的現(xiàn)代水平和教育信息化程度、為學(xué)校教師的備課、課件制作、教學(xué)演示提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。(3) 通過互聯(lián)網(wǎng)、錄像機(jī)、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等各種渠道獲得多媒體資料，實(shí)現(xiàn)素材收集、電子備課功能。培養(yǎng)創(chuàng)新人才，提高學(xué)生收集處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力、語言文字表達(dá)能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作和社會活動的能力，使學(xué)生能自主學(xué)習(xí)、協(xié)商學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)探究式學(xué)習(xí)以及自我評價(jià)，為學(xué)生的全面發(fā)展創(chuàng)造相應(yīng)的條件4。(4) 實(shí)現(xiàn)辦公自動化，提供與上級教育部門、社會、家庭之間通訊的出入口，提供電子函件、公

11、告牌和教育教學(xué)信息查詢等服務(wù)，提高工作效率和管理水平。(5) 及時(shí)、可靠地收集、處理、存儲、傳輸學(xué)校的教育教學(xué)信息完成與因特網(wǎng)的通訊和資源共享，實(shí)現(xiàn)社會教育、學(xué)校教育、家庭教育的有機(jī)整合。(6) 實(shí)現(xiàn)課堂多媒體電化教學(xué)，具備適用于雙向課堂語音教學(xué)及語音室功能學(xué)習(xí)。以代替手提錄音機(jī)，實(shí)現(xiàn)音頻數(shù)字化資源共享、集中管理。電教綜合平臺實(shí)現(xiàn)多媒體電教設(shè)備及室內(nèi)電器設(shè)備電動一體化控制。校園網(wǎng)的建設(shè)能促進(jìn)教師和學(xué)生盡快提高應(yīng)用信息技術(shù)的水平，學(xué)生提供了一個(gè)實(shí)踐的環(huán)境，為教師提供了一種先進(jìn)的輔助教學(xué)工具、提供了豐富的資源庫。本次方案設(shè)計(jì)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要是多媒體教學(xué)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這種先進(jìn)的技術(shù)手段，實(shí)施

12、多媒體、交互式、內(nèi)容豐富、形象生動的教學(xué)，以培養(yǎng)出能適應(yīng)社會需求的具有專業(yè)技能的人才。根據(jù)這一實(shí)際應(yīng)用情況，我們分析在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)男畔⑹且纛l、視頻、數(shù)據(jù)相結(jié)合的信號，這樣對網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求就較高，因此，必須對網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)的使用性能進(jìn)行分析，以保證網(wǎng)絡(luò)滿足用戶應(yīng)用的需求。（1）高性能：所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都應(yīng)有足夠的吞吐量。（2）高可靠性和高可用性：應(yīng)考慮多種容錯(cuò)技術(shù)。（3）可管理性：所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均可用適當(dāng)?shù)木W(wǎng)管軟件進(jìn)行監(jiān)控、管理和設(shè)置。（4）采用國際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。 1.2.2系統(tǒng)所遵循的設(shè)計(jì)原則（1）本著實(shí)用的原則，盡量使用成熟先進(jìn)的平臺軟件，以縮短教學(xué)課件的開發(fā)周期。（2）采用分布式的結(jié)構(gòu)，以便于開發(fā)

13、和維護(hù)。（3）采用集群解決方案，以保證連續(xù)工作。（4）為保證網(wǎng)絡(luò)速度而采用高的帶寬。（5）追求最高的性能價(jià)格比。 1.2.3系統(tǒng)所追求的設(shè)計(jì)目標(biāo)（1）建成一個(gè)具有高可靠性和開放性的校園網(wǎng)絡(luò)，它應(yīng)支持流行的 snmp 等網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。（2）采用 internet 上的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議tcp/ip 協(xié)議，提供校園內(nèi)部及面向全球的 www 服務(wù)、ftp 服務(wù)、news 服務(wù)、e-mail 電子郵件服務(wù)，實(shí)現(xiàn)與國際互聯(lián)網(wǎng)的完全接軌。（3）同時(shí)它還應(yīng)具有支持通用大型數(shù)據(jù)庫的功能，支持多種協(xié)議，具有良好的軟件支持。（4）采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，容易升級。（5）最后，應(yīng)針對學(xué)校的教學(xué)特點(diǎn)，具有一些基本教學(xué)功能，以完成學(xué)

14、校校園網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)的基本教學(xué)任務(wù)。2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案2.1 學(xué)校概況本次設(shè)計(jì)方案的校園建有現(xiàn)代化教學(xué)大樓、辦公大樓、圖書館以及學(xué)生公寓樓。教學(xué)樓擁有可滿足教學(xué)需要的實(shí)驗(yàn)室，另有電教室、語音室及各種音像和多媒體教室、局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。圖書館電子閱覽室通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)資源共享。學(xué)校網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用主要是集中式管理，文件服務(wù)器等各種服務(wù)器主要集中于中心機(jī)房，各子網(wǎng)分別通過各自網(wǎng)關(guān)訪問中心機(jī)房的服務(wù)器群，通過中心路由器與外界連接。校園的網(wǎng)絡(luò)中心位于教學(xué)樓中，通過中心交換機(jī)與 internet 相連，圖書館、教學(xué)樓、各系辦公樓、學(xué)生宿舍通過網(wǎng)線與中心機(jī)房連接。2.2 校園網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的總體描述根據(jù)學(xué)校實(shí)際需求，網(wǎng)絡(luò)

15、為星形拓樸結(jié)構(gòu)，并分為核心層和接入層，中心機(jī)房計(jì)算機(jī)控制中心，進(jìn)行線路捆綁，也就是它將多個(gè)快速以太口或者多個(gè)千兆以太口捆綁在一起，當(dāng)作一條通道來使用，這條通道的帶寬是所捆綁的以太口的帶寬的總和。這種技術(shù)通常用在主干網(wǎng)中，既有效地提高了主干的帶寬，最高可達(dá)到 32gbps，還提供了鏈路的冗余，同時(shí)又增強(qiáng)了主干網(wǎng)段的連接性，還增加了更多的100m 交換端口，為以后增加更多的服務(wù)設(shè)備提供了良好的擴(kuò)充性。通過100m 光纖線路上聯(lián)至核心交換機(jī)cisco catalyst 6500，并通過10/100m 自適應(yīng)接口接入各教學(xué)樓內(nèi)終端計(jì)算機(jī)，保證了網(wǎng)絡(luò)的整體速度和安全性。在教學(xué)大樓同樣采用了可堆疊千兆接口

16、交換機(jī)與學(xué)校計(jì)算機(jī)控制中心的核心交換機(jī)c相連接，保證了大流量的訪問，而避免造成網(wǎng)絡(luò)的擁塞，控制中心內(nèi)的服務(wù)器群如： 文件服務(wù)器、代理服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等設(shè)備直接與100m 交換機(jī)上的100m 以太網(wǎng)模塊接口相連接。2.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選型設(shè)計(jì)校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本可分為校園網(wǎng)絡(luò)中心、教學(xué)子網(wǎng)、辦公子網(wǎng)、圖書館子網(wǎng)、宿舍子網(wǎng)。 2.3.1網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)計(jì)(1) 主干網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)：主干網(wǎng)絡(luò)采用聯(lián)想新推出的ls5608g 智能型8 口機(jī)箱式千兆以太網(wǎng)交換機(jī)作為校園網(wǎng)的中心交換機(jī)，它提供8 個(gè)插槽，可選插8 口的 10/100basetx、2 口的100basefx 或1 口的千兆以太網(wǎng)模塊。適用于大型主干網(wǎng)絡(luò)和高

17、速率、高端口密度、多端口類型的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)可以選擇 ms5103 1 口千兆位以太網(wǎng)模塊(sx/mm/850nm,0350m)或 ms5104 1 口千兆以太網(wǎng)模塊(lx/sm/1310nm,0 6km)與下面的各個(gè)子網(wǎng)通過千兆位的鏈路相連。(2) 校園網(wǎng)與internet 的互連：采用局域網(wǎng)專線接入方式，此方式需要配備路由器等設(shè)備，租用專線 ddn 或幀中繼（frame relay），也可申請isdn 專線并向cernet 管理部門申請ip 地址及注冊域名，以專線方式連入internet，并提供防火墻、計(jì)費(fèi)管理等功能。本方案選用聯(lián)想的lr2501 路由器，具有1 個(gè)局域網(wǎng)(lan)口，2

18、個(gè)廣域網(wǎng)(wan) 口和1 個(gè)控制臺。支持幀中繼(framerelay)、x.25、ppp、hdlc 協(xié)議。(3) 遠(yuǎn)程訪問服務(wù)：采用聯(lián)想 la220 和 la240 訪問服務(wù)器，安裝在本地局域網(wǎng)中，通過 1 至4 個(gè)調(diào)制解調(diào)器(或isd ta)和1 至 4 根電話線，即可為遠(yuǎn)程訪問人員提供撥號上網(wǎng)服務(wù)，遠(yuǎn)程用戶只需擁有 1 個(gè)調(diào)制解調(diào)器和 1 根電話線，通過撥接 la 220 或la240 上所連接的電話號碼，就可以登錄訪問。 2.3.2教學(xué)子網(wǎng)的設(shè)計(jì)校園網(wǎng)建網(wǎng)的目的之一，是利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)，如：交互式多媒體課堂、電子閱覽室、教師培訓(xùn)等。多媒體教學(xué)的難點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)視頻信號的傳送(如vcd

19、視頻點(diǎn)播)。目前在局域網(wǎng)上實(shí)時(shí)傳送高質(zhì)量的視頻數(shù)據(jù)還未成熟，但傳送壓縮后的視頻數(shù)據(jù)卻是可行的5。實(shí)際上大量用戶(指超過60 個(gè)流)的視頻傳輸?shù)碾y處在于存儲介質(zhì)的外部傳輸速率，因此可選用多通道的磁盤陣列接多臺主機(jī)的方式提高訪問的總線帶寬。 2.3.3辦公子網(wǎng)的設(shè)計(jì)辦公子網(wǎng)主要面向?qū)W校的各級領(lǐng)導(dǎo)及各職能部門，能夠?qū)崿F(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的查詢、修改、添加、刪除等操作，同時(shí)，應(yīng)該能夠滿足支持視頻傳送的要求。 2.3.4圖書館子網(wǎng)的設(shè)計(jì)圖書館是一個(gè)相對獨(dú)立的系統(tǒng)，我們采用聯(lián)想ls3016 16 口10/100m 自適應(yīng)以太網(wǎng)交換機(jī)，它提供了優(yōu)良的每端口性能價(jià)格比，并支持基于端口的 vlan 劃分。 2.3.5宿

20、舍公寓子網(wǎng)設(shè)計(jì)宿舍公寓子網(wǎng)即在學(xué)生宿舍內(nèi)部連網(wǎng)，用以直接瀏覽學(xué)校發(fā)布的信息及查閱一些電子文檔資料。 2.4校園網(wǎng)采用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)本方案校園網(wǎng)以tcp/ip 為主要協(xié)議，因?yàn)閠cp/ip 協(xié)議是目前眾多計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最流行的協(xié)議，可保證校園網(wǎng)和internet 保持一致，還支持ipx 協(xié)議，真正實(shí)現(xiàn)于互聯(lián)網(wǎng)的無縫連接。下面介紹tcp/ip中的幾個(gè)配置參數(shù)：2.4.1ip地址對校園網(wǎng)ip 地址分配建議采用如下規(guī)劃原則：（1）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的編址方案利用cidr 和可變長子網(wǎng)掩碼技術(shù),并支持ipv6；（2）在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中必須保持ip 地址的唯一性；（3）為提高路由處理效率,實(shí)現(xiàn)理想的路由匯總，縮減路由表項(xiàng)數(shù)，

21、盡量為同一網(wǎng)絡(luò)分配連續(xù)地址；（4）地址分配具有層次性,便于管理,局部的變動不影響網(wǎng)絡(luò)的其他部分；（5）為了滿足不斷增長的 ip 地址需求，并實(shí)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和內(nèi)部子網(wǎng)互聯(lián)的有效控制和管理，建議校園網(wǎng)采用內(nèi)部保留地址,給將來的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展留下充分的余地；（6）采用 dhcp-relay 協(xié)議獲得用戶的 ip 地址，辦公區(qū)子網(wǎng).教師區(qū)子網(wǎng)采用vlan 接入方式，學(xué)生區(qū)子網(wǎng)采用pppos 接入方式，用戶全部由動態(tài)地址分配獲得地址。大小為 1/2 個(gè) c 類地址塊,其中將對學(xué)校的 web、ftp 等服務(wù)器分配靜態(tài) ip 地址。pppos 接入方式需單獨(dú)定義域和分配地址段，針對教師宿舍和學(xué)生宿舍的特點(diǎn)，分

22、配多個(gè)不同的地址段,每段大小為1/4 個(gè)c 類地址塊。 2.4.2子網(wǎng)掩碼為了快速確定ip地址的哪部分代表網(wǎng)絡(luò)id，哪部分代表主機(jī)id，以及判斷兩個(gè)ip地址是否屬于同一網(wǎng)段，產(chǎn)生了子網(wǎng)掩碼的概念。子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位地址，主要用于確定ip地址中的網(wǎng)絡(luò)id和主機(jī)id，并且可將一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)小的子網(wǎng)。（1） 區(qū)分ip地址中的網(wǎng)絡(luò)id和主機(jī)id，子網(wǎng)掩碼中為1的部分對應(yīng)著網(wǎng)絡(luò)id，為0的部分對應(yīng)著主機(jī)id。例如，ip地址為00，對應(yīng)子網(wǎng)掩碼為, （2） 為了提高ip地址的使用效率，可以通過人工設(shè)定子網(wǎng)掩碼的方式將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)子網(wǎng)。劃分采

23、用借位的方式：從主機(jī)id部分的最高位開始借位，所借的位與原來的網(wǎng)絡(luò)id構(gòu)成新的網(wǎng)絡(luò)id，借的位也被稱為子網(wǎng)id，主機(jī)id剩余部分仍作為主機(jī)id。2.4.3網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接到另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的“關(guān)口”。在windows操作系統(tǒng)里網(wǎng)關(guān)主要指的是一臺連接外部網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器或者路由器的一個(gè)端口，即ip路由器。比如有網(wǎng)絡(luò)a和網(wǎng)絡(luò)b，網(wǎng)絡(luò)a的ip地址范圍為“-54”，子網(wǎng)掩碼為；網(wǎng)絡(luò)b的ip地址范圍為“-54”，從子網(wǎng)掩碼可以判定兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)處在不同的網(wǎng)絡(luò)里。在沒有路由器的情況下，這兩個(gè)

24、網(wǎng)絡(luò)之間是不能進(jìn)行tcp/ip通信的，即使兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接在同一臺交換機(jī)上。而要實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的通信，則必須通過網(wǎng)關(guān)。如果網(wǎng)絡(luò)a中主機(jī)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的目的主機(jī)不在本地網(wǎng)絡(luò)中，就把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給它自己的網(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)b的網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)絡(luò)b的網(wǎng)關(guān)再轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)b的某個(gè)主機(jī)。2.5 校園網(wǎng)采用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)本方案校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)以microsoft windows server 2003為主，它是集成web 應(yīng)用而發(fā)展速度最快的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。具有界面友好、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，并支持大量的基于nt的服務(wù)器端軟件，是internet 網(wǎng)絡(luò)中最佳的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)平臺。其主要功能表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）域控制器

25、。管理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器及工作站是一件非常艱辛的工作，每個(gè)服務(wù)器都必須要管理每個(gè)用戶的賬號及權(quán)限。如果網(wǎng)絡(luò)上有多個(gè)服務(wù)器的話，網(wǎng)絡(luò)管理員的負(fù)擔(dān)就更重。利用域，既可以對賬號做統(tǒng)一管理，又可以方便的在網(wǎng)絡(luò)上共享文件及網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)。（2）文件及打印共享。windows 2003能夠共享文件和打印機(jī)，還可以為其設(shè)置不同的權(quán)限。為滿足高速網(wǎng)絡(luò)的需要，通過改善文件系統(tǒng)使高速以太網(wǎng)達(dá)到100mbit/s的速度。（3）應(yīng)用服務(wù)器。在windows 2003上可以安裝sql server資源庫以及exchange server郵局系統(tǒng)，提供多種應(yīng)用程序平臺。（4）遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器?？稍趙indows 2003上直接安裝遠(yuǎn)

26、程訪問服務(wù)器，允許遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)連入該網(wǎng)絡(luò)存取共享資源，并允許連接多路調(diào)制解調(diào)器通道和連接isdn專線，提高傳輸速度。（5）dhcp服務(wù)器。windows 2003的dhcp服務(wù)器提供動態(tài)管理ip地址的能力，網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)不必設(shè)置固定的ip地址，只是在需要時(shí)才由dhcp動態(tài)分配，使用完以后再對還給dhcp服務(wù)器。（6）dns服務(wù)器。windows 2003提供了內(nèi)置的dns圖形管理工具，可以直接啟動dns以wins聯(lián)合，使得名稱對照表可相互更新，從而使dns管理更方便。（7）internet信息服務(wù)器。microsoft公司將iis網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器內(nèi)置于windows nt中，用戶可以輕松地安裝和管理自

27、己的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。2.6 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方法對于建立一個(gè)可擴(kuò)展的、高速的、充分冗余的、基于標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)，并且能夠支持融合話音、視頻、圖像和數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序，應(yīng)對訪問層交換機(jī)進(jìn)行配置，對分布層交換機(jī)進(jìn)行配置，對核心層交換機(jī)進(jìn)行配置，對廣域網(wǎng)接入路由器進(jìn)行配置，對遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器進(jìn)行配置，對整個(gè)校園網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行診斷6。為了簡化交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、提高交換網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，在園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換的部署是分層進(jìn)行的。園區(qū)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換設(shè)備可以劃分為三個(gè)層次：訪問層、分布層、核心層。訪問層為所有的終端用戶提供一個(gè)接入點(diǎn)；分布層除了負(fù)責(zé)將訪問層交換機(jī)進(jìn)行匯集外，還為整個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)提供vlan間的路由選擇功能；核心層將各分布層交換機(jī)互

28、連起來進(jìn)行穿越園區(qū)網(wǎng)骨干的高速數(shù)據(jù)交換。在本工程案例設(shè)計(jì)中，也將采用這三層進(jìn)行分開設(shè)計(jì)、配置。遠(yuǎn)程訪問技術(shù)：遠(yuǎn)程訪問也是園區(qū)網(wǎng)絡(luò)必須提供的服務(wù)之一。它可以為家庭辦公用戶和出差在外的員工提供移動接入服務(wù)。在本工程案例設(shè)計(jì)中，分別采用專線連接（到因特網(wǎng)）和電路交換（到校園網(wǎng)）兩種方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問需求。2.7動態(tài)路由協(xié)議本方案設(shè)計(jì)采用cisco三層交換設(shè)備，建議采用ospf的等值路由平衡技術(shù)來保障匯聚層和核心層設(shè)備之間數(shù)據(jù)的可靠傳送，為兩層之間數(shù)據(jù)流量提供合理、安全的負(fù)載均衡機(jī)制，以提高網(wǎng)絡(luò)性能。根據(jù)校園地理環(huán)境、管理要求我們采用劃分虛擬子網(wǎng)（vlan），保證校園網(wǎng)絡(luò)的安全性，vlan之間的訪問必須

29、通過三層功能來實(shí)現(xiàn)。cisco交換機(jī)支持vlan的多種劃分，目前vlan劃分主要方式有基于端口的vlan劃分、基于mac地址的vlan劃分、基于網(wǎng)絡(luò)層的vlan劃分等方式以及這三種方式的混合使用。方式一是根據(jù)用戶接入的交換機(jī)端口來劃分其所屬的vlan，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是配置簡單方便，但用戶移動時(shí)需要換其接入端口，管理員需對交換機(jī)進(jìn)行重新配置；第二種方式是根據(jù)計(jì)算機(jī)的mac地址來劃分，其特點(diǎn)是不必重新對交換機(jī)進(jìn)行配置，但需在交換機(jī)上創(chuàng)建并維護(hù)一個(gè)較大的用戶mac地址列表；第三種方式通常利用ip子網(wǎng)以及ip地址來劃分vlan，其優(yōu)點(diǎn)是配置簡單，但安全性較差。3 ip地址規(guī)劃3.1 校園網(wǎng)ip地址in

30、tranet是internet技術(shù)在企業(yè)內(nèi)部或閉合用戶群內(nèi)的實(shí)現(xiàn)。它的基本通信協(xié)議是tcp /ip協(xié)議,其中tcp使得內(nèi)部網(wǎng)上的數(shù)據(jù)有序、可靠地傳輸,ip使內(nèi)部網(wǎng)中的各個(gè)子網(wǎng)互聯(lián)起來。網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)關(guān)鍵在于ip地址的規(guī)劃，ip地址規(guī)劃應(yīng)具有一定的開放性和可擴(kuò)展性。在以tcp/ip為基本通信協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)中每一臺設(shè)備都是以ip地址標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)位置的,因此在組建網(wǎng)絡(luò)之前,要為網(wǎng)上的所有設(shè)備包括服務(wù)器、客戶機(jī)、打印服務(wù)器等分配一個(gè)唯一的ip地址。考慮到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)今后的擴(kuò)展、維護(hù)等問題,內(nèi)部網(wǎng)的ip地址不僅應(yīng)符合流行的國際標(biāo)準(zhǔn),還應(yīng)有規(guī)律、易記憶,能反映自己整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。由于不同單位的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有各自不同的特

31、點(diǎn),ip地址的規(guī)劃也需要考慮不同的因素。 本方案設(shè)計(jì)校園網(wǎng)是由位于不同位置的多個(gè)子網(wǎng)組成。在進(jìn)行這個(gè)局域網(wǎng)的ip地址規(guī)劃時(shí), 主要考慮了以下幾個(gè)方面: 確定廣域網(wǎng)ip地址的類型， ip地址由32位二進(jìn)制數(shù)碼組成,8位為一組,分為4組,中間用.隔開。每個(gè)ip地址有兩部分,即網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和主機(jī)標(biāo)識,這兩種標(biāo)識長度的不同,使ip地址分為五類,常用的有a、b、c三類，相應(yīng)地址范圍為: a類1.x.x.x126.x.x.x b類122.x.x.x191.x.x.x c類:192.x.x.x223.x.x.x d類:目前為實(shí)驗(yàn)性多點(diǎn)投射位址e類:保留作為未來發(fā)展之用其中x表示0255之間的任意數(shù)。 不難看出,

32、a類ip表示少數(shù)網(wǎng)絡(luò)上有眾多主機(jī),b類ip表示網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)分布適中,c類ip表示很多網(wǎng)絡(luò)上有少量主機(jī)7。在選擇計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的ip地址類型時(shí),應(yīng)根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的子網(wǎng)數(shù)量及每個(gè)子網(wǎng)的規(guī)模進(jìn)行選擇。鄭州信息科技職業(yè)學(xué)院校園網(wǎng)選用c類,足已滿足整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的需要（c類地址最大可有532,676,608個(gè)ip地址）。我們把前三段標(biāo)識不同的網(wǎng)絡(luò),第四段標(biāo)識一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的不同主機(jī)。為使ip地址反映校園網(wǎng)的特點(diǎn),我們給其中的每一段都賦予了實(shí)際意義。第一段用來表示校園網(wǎng),取192；第二段區(qū)分不同地理位置的子網(wǎng),本校取10開始,校外其他地方由100開始,其他省份由表200開始，如此類推，這樣當(dāng)校園網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)展,有新的子網(wǎng)加

33、入時(shí),其ip地址的規(guī)劃非常容易實(shí)現(xiàn)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備的子網(wǎng)掩碼均選用c類缺省值 ,不再另外用掩碼劃分子網(wǎng)8。 3.2 路由器到交換機(jī)各端口的ip地址本方案校園網(wǎng),它以每個(gè)不同地方計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為不同子網(wǎng)，整個(gè)網(wǎng)的中心節(jié)點(diǎn)為cisco catalyst 6500交換機(jī),它支持最新一代可堆疊交換技術(shù)，同一堆棧中的交換機(jī)可作為一個(gè)實(shí)體進(jìn)行運(yùn)行和管理，它提供多個(gè)交換口,網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器、客戶機(jī)都直接或間接地連接到這些端口9。每個(gè)子網(wǎng)中，路由器到交換機(jī)各端口起到網(wǎng)關(guān)的作用，為了讓網(wǎng)關(guān)ip地址有規(guī)律，路由器到以太網(wǎng)端口ip地址的主機(jī)標(biāo)識都取1。 3.3 ethernet端口ip地

34、址 主機(jī)通過交換機(jī)分別接在交換機(jī)多個(gè)internet端口上，每一個(gè)交換機(jī)上的客戶機(jī)獨(dú)占100m 帶寬。哪些客戶機(jī)使用100m帶寬，應(yīng)根據(jù)內(nèi)部網(wǎng)的具體應(yīng)用來決定。假如客戶機(jī)沒有特殊的帶寬要求，可按客戶機(jī)所屬的位置或所在的建筑分配帶寬。由于校園的特殊性，客戶機(jī)較均勻地分布在各樓內(nèi)，取后一種方式，把同一樓內(nèi)的客戶機(jī)接在一個(gè)交換機(jī)上。ethernet端口ip地址的第三段取客戶機(jī)分布的代號，則主干交換器的 internet端口的ip地址的子網(wǎng)號分別設(shè)為，二級交換機(jī)internet端口的ip地址分別為4，1

35、4。 3.4 服務(wù)器ip地址服務(wù)器可以接在主干網(wǎng)上,獨(dú)占或共享100m帶寬,也可以接在交換器的internet端口上,獨(dú)占100m帶寬。具體接在哪個(gè)端口,占用多大帶寬,是由該服務(wù)器在內(nèi)部網(wǎng)中所承擔(dān)的任務(wù)決定的。但不管接在哪個(gè)端口上,服務(wù)器都是與所接的交換器端口處于同一網(wǎng)絡(luò),即服務(wù)器ip地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識與所接端口的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識是相同的,因此服務(wù)器ip地址的規(guī)劃只需對主機(jī)標(biāo)識規(guī)劃就可以了。本方案校園網(wǎng)中服務(wù)器的類型對主機(jī)標(biāo)識做了不同規(guī)劃,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的主機(jī)標(biāo)識為20,web服務(wù)器為30,郵件服務(wù)器為40,打印服務(wù)器為50。如甲地接在ethernet端口上的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,ip地址為192

36、.10.1.20;接在第一、二個(gè)ethernet端口的郵件服務(wù)器、打印服務(wù)器,ip地址分別為0、0。 3.5 客戶機(jī)ip地址主機(jī)與所接的交換器的端口處于同一網(wǎng)絡(luò),其ip地址的規(guī)劃也只需對其主機(jī)標(biāo)識進(jìn)行規(guī)劃即可10。在具體規(guī)劃時(shí),應(yīng)盡量考慮使主機(jī)標(biāo)識體現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)中主機(jī)的某些特征。本例取后一種方式,主機(jī)標(biāo)識直接引用其所在的房間號,因?yàn)榇蠖鄶?shù)客戶機(jī)與房間號具有一一對應(yīng)關(guān)系。如某宿舍樓客戶機(jī)位于3樓的319,其ip地址設(shè)為9。選用這種方式有兩點(diǎn)需要注意一是當(dāng)房間大于255時(shí),主機(jī)標(biāo)識不能直接引用,應(yīng)再考慮其他對應(yīng)關(guān)系。二是主機(jī)的ip地址不具有連

37、續(xù)性,因?yàn)橛行┓块g可能無主機(jī),而另一些房間可能有不只一臺主機(jī),為方便今后新的電腦ip地址的分配,應(yīng)做好現(xiàn)有主機(jī)ip地址的整理記錄工作。 另外,如果校園網(wǎng)要與互聯(lián)網(wǎng)internet相連, 在規(guī)劃內(nèi)部網(wǎng)ip地址之前,應(yīng)到有關(guān)部門辦理申請internet網(wǎng)的ip地址。由于internet上的ip地址比較緊張,申請到的ip地址可能不夠分配校園網(wǎng)的每一個(gè)設(shè)備,這時(shí)仍需對廣域網(wǎng)的ip地址進(jìn)行規(guī)劃。所以校園網(wǎng)與internet的連接,可通過代理服務(wù)器使本地廣域網(wǎng)與internet連接，避免受internet網(wǎng)的ip地址不夠分配影響本地廣域網(wǎng)ip地址的規(guī)劃。4 校園網(wǎng)vlan的設(shè)計(jì)隨著校園網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用

38、戶不斷增加，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也不斷增長，網(wǎng)絡(luò)變得越來越擁擠，沖突不斷產(chǎn)生，管理難度日益加大。為了有效地提高網(wǎng)絡(luò)管理的靈活性，提高網(wǎng)絡(luò)效率和網(wǎng)絡(luò)安全性，一個(gè)合理的vlan規(guī)劃給網(wǎng)絡(luò)的管理更加有效。校園網(wǎng)目前的電腦數(shù)目已經(jīng)上千臺了。如果把這個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)vlan，那么校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能和安全性就會大大的降低，而且能產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴使網(wǎng)絡(luò)癱瘓。因此，應(yīng)對這個(gè)龐大的校園網(wǎng)進(jìn)行vlan的規(guī)劃，把它劃分為若干個(gè)虛擬子網(wǎng)，這樣可以提高校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能和安全性，防止網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴.114.1 vlan的配置為了使校園網(wǎng)的管理更加完善，校園網(wǎng)的安全性更強(qiáng)，則必須要對校園網(wǎng)進(jìn)行vlan的劃分。對校園網(wǎng)的vlan的劃分，主要是根

39、據(jù)學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，首先是基于核心路由交換機(jī)cisco catalyst 6500上根據(jù)為每個(gè)分配一個(gè)c類的ip地址劃分為一個(gè)vlan；然后再基于cisco catalyst 2950交換機(jī)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理的要求和網(wǎng)絡(luò)的安全需要進(jìn)行vlan劃分12。如下分別是以學(xué)生宿舍1棟為例關(guān)于基于cisco catalyst 6500、cisco catalyst 2950的vlan配置。1） 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全配置命令s enable 進(jìn)入特權(quán)模式 s# configure terminal 進(jìn)入全局配置模式 s(config)# hostname name 改變交換機(jī)名稱 s(config)# enable

40、password level level_# password 設(shè)置用戶口令（level_#=1)或特權(quán)口令（level_#=15) s(config)# line console 0 進(jìn)入控制臺接口 s(config-line)# password console_password 接上一條命令，設(shè)置控制臺口令 s(config)# line vty 0 15 進(jìn)入虛擬終端 s(config-line)# password telnet_password 接上一條命令，設(shè)置telnet口令 s(config-line)# login 允許telnet登錄 s(config)# enable

41、password|secret privilege_password 配置特權(quán)口令（加密或不加密） 2）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本配置命令s(config)# interface ethernet|fastethernet|gigabitethernet slot_#/port_# 進(jìn)入交換機(jī)的接口模式s(config-if)# no shutdown 關(guān)閉或啟用該接口（默認(rèn)啟用） s(config)# ip address ip_address sunbet_mask 指定ip地址 s(config)# ip default-gateway routers_ip_address 指定哪臺路由器地址為默認(rèn)網(wǎng)

42、關(guān) s(config-if)# speed 10|100|auto 設(shè)置接口速率 s(config-if)# duplex auto|full|half 設(shè)置接口雙工模式 s (config-if)# description description-string 設(shè)置的交換機(jī)的端口描述: s(config-if)# duplex auto|full|half 在交換機(jī)上設(shè)置以太網(wǎng)的鏈路模式3）在交換機(jī)上配置靜態(tài)vlan: s# vlan database 進(jìn)入交換機(jī)vlan的配置模式s(vlan)# vlan vlan-num name vla 創(chuàng)建vlan 并給vlan命名s(vlan)#

43、exit 退出交換機(jī)vlan的配置模式s# configure teriminal 進(jìn)入交換機(jī)的特權(quán)配置模式s(config)# interface interface module/number 進(jìn)入接口子配置模式s(config-if)# switchport mode access /trunk 設(shè)置交換機(jī)的接入模式s(config-if)# switchport access vlan vlan-num 把端口添加到vlan里面s(config-if)# end 提出vlans(config-if)# switchport trunk encapsulation isl|dotlq 設(shè)

44、置vlan的加密方式s(config-if)# switchport trunk allowed vlan remove vlan-list 設(shè)置禁止通過的vlans(config-if)# switchport trunk allowed vlan add vlan-list 設(shè)置允許通過的vlan4.2 vlan之間的通信隨著交換機(jī)應(yīng)用的普及，vlan技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。眾所周知，vlan技術(shù)的主要作用是可將分布于不同地理位置的計(jì)算機(jī)按工作需要組合成一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)vlan的劃分可縮小廣播域，以提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，由于處于不同vlan的計(jì)算機(jī)之間不能直接通信，從而使網(wǎng)絡(luò)的安全性能得到了

45、很大提高。但事實(shí)上在很多網(wǎng)絡(luò)中要求處于不同vlan中的計(jì)算機(jī)間能夠相互通信，如何解決vlan間的通信問題是我們在規(guī)劃vlan時(shí)必須認(rèn)真考慮的問題13。在校園網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的初期，網(wǎng)絡(luò)中只有10%20%的信息在vlan之間傳播，但隨著多媒體技術(shù)在校園網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的迅速普及，vlan之間信息的傳輸量增加了許多倍，如果vlan之間的通信問題解決得不好，將嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的使用和安全。在lan內(nèi)的通信，是通過數(shù)據(jù)幀頭中指定通信目標(biāo)的mac地址來完成的。而為了獲取mac地址，tcp/ip協(xié)議下使用arp地址協(xié)議解析mac地址的方法是通過廣播報(bào)文來實(shí)現(xiàn)的，如果廣播報(bào)文無法到達(dá)目的地，那么就無從解析mac地址，亦即無法直接通信。當(dāng)計(jì)算機(jī)分屬不同的vlan時(shí)，就意味著分屬不同的廣播域，自然收不到彼此的廣播報(bào)文。因此，屬于不同vlan的計(jì)算機(jī)之間無法直接互相通信。為了能夠在vlan間通信，需要利用osi參照模型中更高一層網(wǎng)絡(luò)層的信息（ip地址）來進(jìn)行路由。在目前的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備中能完成路由功能的設(shè)備主要有路由器和三層以上的交換機(jī)。1)通過路由器實(shí)現(xiàn)