基于三層交換和虛擬局域網(wǎng)技術(shù)校園網(wǎng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)分析

1、網(wǎng)絡(luò)工程期末綜合報(bào)告課程名稱：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程題目：基于三層交換和虛擬局域網(wǎng)技術(shù)的校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)院：信息工程與自動(dòng)化學(xué)院前言當(dāng)今社會(huì)已步入信息社會(huì)，信息成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)開展的核心因素，校園網(wǎng)的建立越來(lái)越受到各大校園的重視。校園網(wǎng)絡(luò)的建立在全國(guó)各大校園中掀起一股熱潮，許多學(xué)校都建起了自己的校園網(wǎng)。在校園網(wǎng)的建立中，應(yīng)用三層交換技術(shù)作為局域網(wǎng)搭建方式已經(jīng)成為了一種普遍流行的方式?；谌龑咏粨Q的虛擬局域網(wǎng)技術(shù)主要采用VLAN技術(shù)對(duì)網(wǎng)段進(jìn)展劃分，可以滿足校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中不同方式的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)與應(yīng)用。其對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)和不同類型的數(shù)據(jù)都具有良好的網(wǎng)絡(luò)傳輸效能。校園網(wǎng)是利用Internet技術(shù)把一個(gè)學(xué)校的信息資源全

2、部起來(lái)，使全校師生員工能共享和傳遞校園網(wǎng)絡(luò)上的各種信息資源，同時(shí)又能通過(guò)通信線路與外部的Internet網(wǎng)絡(luò)相互連接。校園網(wǎng)是學(xué)校教育資源的重要組成局部，已成為現(xiàn)代高等學(xué)校不可或缺的重要根底設(shè)施和根底條件。校園網(wǎng)建立為高校利用網(wǎng)絡(luò)化、信息化手段提高教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)研究型自主學(xué)習(xí)提供了更為廣闊、自由的教學(xué)與科研空間，從而推動(dòng)了教育教學(xué)的整體變革。一個(gè)學(xué)校有了自己的校園網(wǎng)，一方面學(xué)校的教師和學(xué)生足不出校就能及時(shí)的獲取外界的信息，了解到全國(guó)各地最新的動(dòng)態(tài)，方便與其他地區(qū)的聯(lián)系和信息的交流，有利于提高學(xué)校的科研教學(xué)水平，另一方面也能更好的管理學(xué)校，它能為現(xiàn)代化教學(xué)、綜合信息管理和辦公自動(dòng)化等一系列應(yīng)用提

3、供根本操作平臺(tái)。建立校園網(wǎng)對(duì)每個(gè)學(xué)校來(lái)說(shuō)都不是一件容易的事情，校園網(wǎng)不只是涉及技術(shù)方面，而是包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、應(yīng)用平臺(tái)、信息資源、專業(yè)應(yīng)用、人員素質(zhì)等眾多成份的綜合化、信息化教學(xué)管理環(huán)境系統(tǒng)。文章首先對(duì)三層交換技術(shù)進(jìn)展介紹，主要介紹涉及到的VLAN技術(shù)和三層交換技術(shù)原理。其次根據(jù)學(xué)校局域網(wǎng)應(yīng)用特點(diǎn)設(shè)計(jì)基于三層交換技術(shù)的校園虛擬局域網(wǎng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造設(shè)計(jì)和VLAN規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)展介紹。最后，針對(duì)基于三層交換技術(shù)和虛擬局域網(wǎng)技術(shù)在虛擬機(jī)上構(gòu)建校園網(wǎng)。關(guān)鍵字：校園網(wǎng)；三層交換技術(shù)；虛擬局域網(wǎng) TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 需求分析4

4、. HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 需求業(yè)務(wù)4. HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 用戶需求4. HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 應(yīng)用需求4. HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 計(jì)算平臺(tái)需求10網(wǎng)絡(luò)需求用戶規(guī)模及業(yè)務(wù)狀況需求4用戶的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用水平需求5應(yīng)用系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)效勞需求52.0.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目標(biāo)錯(cuò)誤!.未定義書簽。設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)錯(cuò)誤!.未定義書簽。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選擇錯(cuò)誤!.未定義書簽。.網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)

5、錯(cuò)誤!.未定義書簽。.IP地址分配錯(cuò)誤.未定義書簽。廣域網(wǎng)接入設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!.未定義書簽。網(wǎng)絡(luò)效勞設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!.未定義書簽。.網(wǎng)絡(luò)平安設(shè)計(jì)12網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)12系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤!.未定義書簽。設(shè)備選擇的原那么錯(cuò)誤!.未定義書簽。.設(shè)備選型錯(cuò)誤!.未定義書簽。系統(tǒng)部署錯(cuò)誤!.未定義書簽。系統(tǒng)調(diào)試錯(cuò)誤!.未定義書簽。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案描述錯(cuò)誤!.未定義書簽。.網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!.未定義書簽。.核心層設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!.未定義書簽。.會(huì)聚層設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!.未定義書簽。.接入層設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!.未定義書簽。.軟件仿真局部2.0CiscoPacketTrac魴真軟件介紹20仿真拓?fù)鋱D2.6主要設(shè)備介紹及配置2.7.一些重要的配置命令3

6、.0.性能測(cè)試3.1.總結(jié)語(yǔ)3.5參考文獻(xiàn)3.71需求分析業(yè)務(wù)需求、用戶需求、應(yīng)用需求、計(jì)算平臺(tái)需求、網(wǎng)絡(luò)需求用戶規(guī)模及業(yè)務(wù)狀況，用戶的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用水平、所建立網(wǎng)絡(luò)必須要支撐的應(yīng)用系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)效勞。業(yè)務(wù)需求：校園網(wǎng)必須能覆蓋整個(gè)校園，包括教學(xué)樓、宿舍樓、圖書館、實(shí)驗(yàn)樓、辦公樓等等，具備通訊、管理、教學(xué)等一個(gè)學(xué)校所需要的功能。用戶需求：(1)教師通過(guò)校園網(wǎng)不僅能及時(shí)的掌握學(xué)生的動(dòng)態(tài)，與學(xué)生及時(shí)的交流，還可以方便快捷的瀏覽與教學(xué)相關(guān)的網(wǎng)頁(yè)，查詢網(wǎng)上的資源，能夠及時(shí)的了解現(xiàn)代教育開展的現(xiàn)狀和本學(xué)科的一些前言知識(shí)，更好的進(jìn)展教學(xué)和科研工作；(2)學(xué)生通過(guò)校園網(wǎng)不僅能夠及時(shí)的了解學(xué)校發(fā)布的信息、新推出

7、的政策、學(xué)校最近一段時(shí)間的活動(dòng)，還可以方便的與他人進(jìn)展交流，從網(wǎng)上查詢一些學(xué)習(xí)資料，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展網(wǎng)上學(xué)習(xí)，視頻學(xué)習(xí)等，及時(shí)的了解教育方面前沿的信息，擴(kuò)大自己的知識(shí)面，開闊視野；(3)學(xué)校的管理人員通過(guò)校園網(wǎng)可以方便地對(duì)教務(wù)、行政事務(wù)、學(xué)生學(xué)籍、財(cái)務(wù)、資產(chǎn)等進(jìn)展綜合管理，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)各級(jí)管理層之間的信息數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上信息采集和處理的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)信息和設(shè)備資源的共享。應(yīng)用需求：(1)校園網(wǎng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)VLAN的功能，以保證全網(wǎng)的良好性能及網(wǎng)絡(luò)平安性。(2)主干網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)具有很高的包交換速度，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有高速的三層交換功能。計(jì)算平臺(tái)需求：具有先進(jìn)性、成熟性和標(biāo)準(zhǔn)性的計(jì)算機(jī)，對(duì)操作系統(tǒng)沒(méi)有要

8、求，支持IPV4即可。網(wǎng)絡(luò)需求用戶規(guī)模及業(yè)務(wù)狀況需求：考慮到校園網(wǎng)的用戶數(shù)量，出口的速率必須在100Mbps以上，且應(yīng)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡和備份。負(fù)載均衡是指當(dāng)一個(gè)出口過(guò)于擁擠時(shí)應(yīng)將流量適當(dāng)分流到另一個(gè)出口，備份是指當(dāng)一個(gè)出口出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)應(yīng)切換到另一個(gè)出口，只有這樣才能保證可靠性、穩(wěn)定性和高性能。用戶的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用水平需求：校園網(wǎng)部擁有大量計(jì)算機(jī)和用戶，由于部用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造和應(yīng)用模式都比擬了解，特別是在校學(xué)生的好奇心和求知欲較強(qiáng)，所以加強(qiáng)網(wǎng)平安也不容無(wú)視。網(wǎng)平安應(yīng)主要防部對(duì)效勞器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的攻擊、病毒在網(wǎng)的傳播以及部網(wǎng)絡(luò)管理制度上的漏洞。應(yīng)用系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)效勞需求：1校園網(wǎng)需連接到Internet,而

9、Internet作為一種開放的、標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，面向所有用戶，所有資源均通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享，需使用的TCP/IP協(xié)議以及網(wǎng)頁(yè)、E_mail/./.、1、等方式。應(yīng)用系統(tǒng)的建立主要包括：2公共數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：提供校用戶的公共存儲(chǔ)使用，利用FTP等，目前的許多大學(xué)，新生入校交納一定的費(fèi)用就可以獲得一個(gè)上網(wǎng)賬戶。大大豐富了學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)的容，也豐富了校園網(wǎng)上的資源；3系統(tǒng)：包括學(xué)校主頁(yè)，及各系部、科室的，對(duì)于其中的一些訪問(wèn)量較大的還應(yīng)啟用域名系統(tǒng)；一卡通系統(tǒng)：通過(guò)校園網(wǎng)實(shí)現(xiàn)食堂、超市、浴室、銀行等的連接；(5)教務(wù)管理系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)學(xué)籍管理、課程管理、成績(jī)管理等功能；(6)數(shù)字化教學(xué)資源系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)數(shù)字化課程和課件，在課堂

10、上教師可通過(guò)點(diǎn)播技術(shù)或組播技術(shù)播放課件，學(xué)生也可在課后點(diǎn)播相應(yīng)的課程自我學(xué)習(xí)；(7)數(shù)字化圖書館：實(shí)現(xiàn)圖書檢索、電子閱覽室、電子論文庫(kù)等功能；(8)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上公文流轉(zhuǎn)、信息公布等功能。在進(jìn)展校園網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到將來(lái)應(yīng)用系統(tǒng)的建立以及應(yīng)用系統(tǒng)的功能擴(kuò)展。在安裝效勞器的地點(diǎn)應(yīng)留有接口和較寬的帶寬，同時(shí)還應(yīng)允許在校外訪問(wèn)局部效勞器。2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選擇主要包括物理層傳輸介質(zhì)的選擇，局域網(wǎng)技術(shù)選擇、網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)、IP地址分配、廣域網(wǎng)接入設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)效勞設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)平安設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)目標(biāo)1最根本的目標(biāo)是：建立校園網(wǎng)絡(luò)中心，并通過(guò)一定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造構(gòu)建連接校園網(wǎng)絡(luò)中心、計(jì)算機(jī)教

11、室、實(shí)驗(yàn)室、教學(xué)樓、辦公樓、學(xué)生宿舍樓、圖書館等的校園網(wǎng)，使之能通過(guò)一定的應(yīng)用軟件完成行政辦公管理、教師備課授課、學(xué)生學(xué)習(xí)交流、校信息公告、遠(yuǎn)程電子通訊等根本功能構(gòu)建普通學(xué)校校Internet環(huán)境，并通過(guò)代理效勞器接入Internet,實(shí)現(xiàn)與Internet交流，實(shí)現(xiàn)廣泛的軟件、硬件資源共享，如網(wǎng)上沖浪、電子、文件傳輸、遠(yuǎn)程登錄、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)及論壇討論等。2校園網(wǎng)系統(tǒng)高可靠性在考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的根底上,整個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的拓?fù)錁?gòu)造盡量采用穩(wěn)定可靠的構(gòu)造形式,以保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的高可靠性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須具備高可靠性特征。3校園網(wǎng)系統(tǒng)高穩(wěn)定性其中核心交換機(jī)采用高性能,為整個(gè)校園網(wǎng)提供真正的高速無(wú)阻

12、塞的傳輸,保證全線速交換；不僅硬件實(shí)現(xiàn)三層路由和交換，關(guān)鍵功能均通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn),極大程度上提高了數(shù)據(jù)處理能力；而管理交換引擎、電源等關(guān)鍵部件的冗余,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)高穩(wěn)定性和可靠性。4校園網(wǎng)系統(tǒng)可擴(kuò)展性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)以開放性為根底,具有廣泛的適應(yīng)性和可擴(kuò)大性,作為一個(gè)骨干網(wǎng)的核心,下面的一些新的應(yīng)用將不斷增加,系統(tǒng)的容量也將隨之?dāng)U展,因此方案應(yīng)具有良好的可擴(kuò)大性適應(yīng)系統(tǒng)不斷增長(zhǎng)的需求。5校園網(wǎng)系統(tǒng)可維護(hù)性整個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)必須具備良好的可管理性,網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)具有監(jiān)測(cè)、故障診斷、故障隔離、過(guò)濾設(shè)置等功能,以便于系統(tǒng)的管理和維護(hù)。同時(shí)應(yīng)盡可能選取集成度高、模塊化、可通用的產(chǎn)品,以便于管理和維護(hù)。2.2設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選

13、擇：三層交換技術(shù)：在計(jì)算機(jī)數(shù)量眾多的局域網(wǎng)絡(luò)中，為了提高網(wǎng)絡(luò)平安性和通信效率必須劃分VLAN,而不同VLAN間的通信只有通過(guò)路由設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)。如果使用傳統(tǒng)路由器作為VLAN間的路由設(shè)備，將由于其吞吐量太小而很難適應(yīng)大規(guī)模、高速率網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枰?，這無(wú)疑將成為快速以太網(wǎng)或千兆以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)钠款i。于是，專門用于解決VLAN間通信的、集第三層轉(zhuǎn)發(fā)與第二層交換于一身的第三層交換技術(shù)產(chǎn)生了。第三層交換技術(shù)實(shí)際上是使用了集成電路的路由器，但比傳統(tǒng)的路由器提供了更高的速度和更低的本錢，也比傳統(tǒng)的路由器更易于管理。正因?yàn)榈谌龑咏粨Q技術(shù)集成了路由器的功能，所以第三層交換機(jī)也被成為路由交換機(jī)。虛擬局域網(wǎng)VLAN技

14、術(shù):虛擬局域網(wǎng)VLAN技術(shù)用于在不更改網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)造的前提下對(duì)局域網(wǎng)進(jìn)展重組。在以前的局域網(wǎng)應(yīng)用中，當(dāng)站與站之間的通信關(guān)系改變后，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的的物理構(gòu)造進(jìn)展調(diào)整，而采用虛擬局域網(wǎng)技術(shù)后，網(wǎng)管人員只需在交換機(jī)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展邏輯重構(gòu)，即可使網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造適應(yīng)新的通信要求，并維持通信的高效率。具體的講，虛擬局域網(wǎng)技術(shù)是通過(guò)路由和交換設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)涞母咨辖⒁粋€(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)VLAN都構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的播送域，處于同一VLAN中的網(wǎng)絡(luò)用戶可以不受地理位置的限制而像處于同一個(gè)VLAN上那樣互相交換信息。VLAN必須在交換網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)，每個(gè)交換設(shè)備均可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理人員所定義的VLAN劃分方法對(duì)報(bào)文進(jìn)展過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)

15、，并能將這種劃分信息傳遞到網(wǎng)絡(luò)中其他交換設(shè)備和路由器中。LAN交換設(shè)備在VLAN的劃分及實(shí)現(xiàn)低延遲的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方面起著重要的作用。事實(shí)上，在網(wǎng)絡(luò)層對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展互聯(lián)的路由器，能夠在網(wǎng)絡(luò)層對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展隔離，并抑制播送數(shù)據(jù)。而VLAN那么是一種不采用路由器對(duì)播送數(shù)據(jù)進(jìn)展抑制的解決方案。在VLAN中，對(duì)播送數(shù)據(jù)的抑制由交換機(jī)完成。網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)：本校園網(wǎng)主要由以下三局部構(gòu)成：交換模塊、廣域網(wǎng)接入模塊、效勞器模塊。為了簡(jiǎn)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，我們采用分層的方法來(lái)設(shè)計(jì)校園網(wǎng)。校園網(wǎng)數(shù)據(jù)交換設(shè)備可以劃分為三個(gè)層次：接入層、會(huì)聚層、核心層。不同層工作在OSI模型的不同層次上。通常將網(wǎng)絡(luò)中直接面向用戶

16、連接或訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的局部稱為接入層，將位于接入層和核心層之間的局部稱為分布層或會(huì)聚層。接入交換機(jī)一般用于直接連接電腦，會(huì)聚交換機(jī)一般用于樓宇間。會(huì)聚相當(dāng)于一個(gè)局部或重要的中轉(zhuǎn)站，核心相當(dāng)于一個(gè)出口或總匯總。原來(lái)定義的會(huì)聚層的目的是為了減少核心的負(fù)擔(dān),將本地?cái)?shù)據(jù)交換機(jī)流量在本地的會(huì)聚交換機(jī)上交換,減少核心層的工作負(fù)擔(dān),使核心層只處理到本地區(qū)域外的數(shù)據(jù)交換。1核心層設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)核心層是網(wǎng)絡(luò)建立的關(guān)鍵，功能是實(shí)現(xiàn)高性能的交換和傳輸。因此，核心層設(shè)備應(yīng)該具有高性能的傳輸功能和高可靠性、可管理性以及高帶寬，以到達(dá)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)要求。效勞器：將選用一臺(tái)小型機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)管理效勞器，同時(shí)提供Web、FTP效勞。采用高性能的

17、PCServer作為全校應(yīng)用效勞及信息存儲(chǔ)的中心，包括：學(xué)生信息管理子系統(tǒng)、教師信息管理子系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)、IC卡子系統(tǒng)、圖書館管理子系統(tǒng)、多媒體網(wǎng)上教學(xué)系統(tǒng)、視頻點(diǎn)播子系統(tǒng)。中心交換機(jī)：中心交換機(jī)采用三層交換機(jī)作為校園網(wǎng)的主交換設(shè)備，提供劃分部虛擬網(wǎng)等功能，連接校園網(wǎng)部各子網(wǎng)。它的主要工作是：提供交換區(qū)塊的連接，提供到其他區(qū)塊的訪問(wèn)，盡可能快的交換數(shù)據(jù)。核心交換機(jī)屬于高端交換機(jī)，全部采用模塊化的構(gòu)造，可作為網(wǎng)絡(luò)骨干構(gòu)建局域網(wǎng)。核心層交換機(jī)可以提供用戶化機(jī)制、優(yōu)先級(jí)隊(duì)列效勞和網(wǎng)絡(luò)平安控制，并能很快適應(yīng)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)和改變的需要，從而滿足用戶的需求。對(duì)于有更多需求的網(wǎng)絡(luò)，核心交換機(jī)不僅能夠傳送海量

18、數(shù)據(jù)和控制信息，更具有硬件冗余和軟件可伸縮性特點(diǎn)，保證網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行。校園網(wǎng)的核心層是一個(gè)數(shù)據(jù)交換樞紐，提供高速、有效地?cái)?shù)據(jù)交換。鑒于其重要性和必要性，核心層的可用性也在設(shè)計(jì)中得到了充分的表達(dá)。核心層是一個(gè)路由域。通過(guò)在核心層配置動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，提供數(shù)據(jù)的路由和路由的迂回。網(wǎng)絡(luò)核心層是網(wǎng)絡(luò)的中心，其功能是實(shí)現(xiàn)高性能的交換和傳輸。因此核心層設(shè)備應(yīng)該是高性能的交換機(jī)，可實(shí)現(xiàn)高速度的交換傳輸，以連接效勞器等核心設(shè)備；并且非常可靠，實(shí)現(xiàn)不連續(xù)工作。(2)會(huì)聚層設(shè)計(jì)會(huì)聚層主要負(fù)責(zé)聚集分散的接入點(diǎn)進(jìn)展數(shù)據(jù)交換，提供流量控制和用戶管理功能，作為校園網(wǎng)的業(yè)務(wù)提供層面，它是使校園網(wǎng)可運(yùn)營(yíng)、可管理的最重要組成局部。

19、會(huì)聚層設(shè)備是用戶管理的根本設(shè)備，也是保證校園網(wǎng)承載和業(yè)務(wù)平安的根本屏障，更是保障校園網(wǎng)平安性能的關(guān)鍵。會(huì)聚層交換機(jī)也稱匯接層或分布層交換機(jī)提供了邊界定義，并在該處對(duì)潛在的費(fèi)力的數(shù)據(jù)幀操作進(jìn)展處理，會(huì)聚層交換機(jī)是多臺(tái)接入層交換機(jī)的會(huì)聚點(diǎn)，它必須能夠處理來(lái)自接入層設(shè)備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路，因此會(huì)聚層交換機(jī)與接入層交換機(jī)比擬，需要更高的性能，更少的接口和更高的交換速率。它有如下功能：VLAN聚合、部門級(jí)或工作組接入、播送域的定義、VLAN間路由、介質(zhì)轉(zhuǎn)換等，會(huì)聚層交換機(jī)被歸納為能夠提供基于策略的連通性交換機(jī)。會(huì)聚層交換連接核心層和接入層，應(yīng)當(dāng)采用帶VLAN和網(wǎng)管功能的中檔交換機(jī)。會(huì)

20、聚層交換機(jī)具有快速的級(jí)聯(lián)核心的以太端口以及高速堆疊模塊；帶VLAN子網(wǎng)劃分功能，能很好的管理接入層用戶。G）接入層設(shè)計(jì)接入層，其主要功能就是實(shí)現(xiàn)每個(gè)合法用戶的平安接入。因此，對(duì)接入層而言其關(guān)鍵平安要素就是用戶的平安認(rèn)證，管理和快速介入功能。接入層網(wǎng)絡(luò)是純二層交換網(wǎng)絡(luò)，提供用戶的網(wǎng)絡(luò)接入。由于接入層設(shè)備需要部署在樓層，因此要求這些設(shè)備容易管理并且投資本錢少。在接入層根據(jù)用戶類型的不同劃分為不同的VLAN；在公共場(chǎng)合，例如：教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)室、圖書館、辦公室等，部署具有接入控制功能的以太網(wǎng)交換機(jī)，通過(guò)對(duì)用戶的身份認(rèn)證及該用戶在RADIUS效勞器上定義的VLAN屬性，劃分相應(yīng)的VLAN。接入層交換機(jī)是最

21、終用戶被允許接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的交換機(jī)，該層的交換機(jī)能夠通過(guò)過(guò)濾或訪問(wèn)控制列表提供對(duì)用戶流量的進(jìn)一步控制，因此接入層交換機(jī)具有低本錢和高端口密度特性。接入交換機(jī)是最常見的交換機(jī)，它直接與外網(wǎng)聯(lián)系，使用最廣泛，尤其是在一般辦公室、小型機(jī)房和業(yè)務(wù)受理較為集中的業(yè)務(wù)部門、多媒體制作中心、管理中心等部門。該層交換機(jī)的主要功能是為最終用戶提供網(wǎng)絡(luò)接入，提供共享帶寬，交換帶寬及第二層功能。它主要使用能夠通過(guò)低本錢、高端口，密度的設(shè)備來(lái)提供這些功能。2.2.3IP地址分配對(duì)校園網(wǎng)IP地址分配采用如下規(guī)劃原那么：1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的編址方案利用CIDR無(wú)類型域間選路和可變長(zhǎng)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

22、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)，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(dòng)不影響網(wǎng)絡(luò)的其他局部；5為了滿足不斷增長(zhǎng)的IP地址需求，并實(shí)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和部子網(wǎng)互聯(lián)的有效控制和管理，建議校園網(wǎng)采用部保存地址,給將來(lái)的網(wǎng)絡(luò)開展留下充分的余地；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的規(guī)劃與分析，建立的校園網(wǎng)需要包括教學(xué)樓、辦公樓、實(shí)驗(yàn)樓和圖書館四個(gè)區(qū)域的所有計(jì)算機(jī)。我們給每個(gè)區(qū)域劃分一個(gè)VLAN，教學(xué)樓是VLAN2：5，辦公樓屬于4VLAN3：5，宿舍樓是4VLAN4：8.4.25，圖書館是4VLAN5：54；6個(gè)交換機(jī)的IP地址分別為.1，廣域網(wǎng)

23、接入設(shè)計(jì)采用高性能的PCServer作為全校應(yīng)用效勞及信息存儲(chǔ)的中心，在拓?fù)鋱D中用PC7表達(dá)出來(lái)，PC7的IP地址為17.168.100.，1通過(guò)路由器Router0()接入核心交換機(jī)，廣域網(wǎng)接入是VLAN1：5。4網(wǎng)絡(luò)效勞設(shè)計(jì)WEB效勞器(是)VLAN6：5，4163(是)VLAN7：5，4FTP效勞器（是VLAN8:54網(wǎng)絡(luò)平安設(shè)計(jì)作為整個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件根底，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須是具備平安性、穩(wěn)定性和可靠性的特點(diǎn)。這是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的最根本條件。最好是經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間，在世界圍被廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，所以在選擇產(chǎn)品時(shí)選用國(guó)際知名廠商的產(chǎn)品。當(dāng)構(gòu)建的校園網(wǎng)初具規(guī)模后，應(yīng)該對(duì)校園網(wǎng)的整體運(yùn)行情況做一

24、下細(xì)致的測(cè)試和評(píng)估，主要的測(cè)試容應(yīng)該包括：對(duì)管理IP地址的測(cè)試；對(duì)一樣VLAN的通信的測(cè)試；對(duì)不同VLAN的通信進(jìn)展測(cè)試；對(duì)冗余鏈路的工作狀態(tài)進(jìn)展測(cè)試；對(duì)各種效勞器提供的效勞進(jìn)展訪問(wèn)等。網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)一些部門由于平安性和信息實(shí)時(shí)處理的需要，強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)的高效性和平安性；另一些部門，由于物理端口可能會(huì)經(jīng)常變動(dòng)，要求網(wǎng)絡(luò)配置具有較高的靈活性，而不同的VLAN劃分機(jī)制又各有其優(yōu)缺點(diǎn)，因此，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況考慮多種VLAN劃分機(jī)制及平安策略配合使用，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能及平安到達(dá)最優(yōu)。針對(duì)部VLAN之間的路由瓶頸造成的網(wǎng)絡(luò)性能問(wèn)題。采用第三層交換機(jī)做為校園網(wǎng)核心交換機(jī)，取代傳統(tǒng)路由器進(jìn)展部VLAN之間的路由。虛擬

25、局域網(wǎng)規(guī)劃中采用基于端口和基于IP子網(wǎng)兩種方式相結(jié)合的VLAN劃分方案。在設(shè)計(jì)VLAN時(shí)，盡可能地將同一工作性質(zhì)的節(jié)點(diǎn)劃分在同一VLAN，以減少跨VLAN訪問(wèn)，提高網(wǎng)絡(luò)的效率。定義VLAN后，還需在核心交換機(jī)上進(jìn)展VLAN之間通信的路由配置。首先給各個(gè)VLAN配置一個(gè)相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)地址，然后在交換機(jī)上創(chuàng)立VLAN之間的靜態(tài)路由表。核心交換機(jī)支持VLAN間的線速路由。從而可保證子網(wǎng)間信息交換的效率。2.3設(shè)計(jì)方案整個(gè)校園網(wǎng)的信息點(diǎn)都可接入Internet,Internet通過(guò)校園外部的路由器進(jìn)入到整個(gè)校園的核心交換機(jī)上，再經(jīng)核心交換機(jī)分別接入到每棟樓的交換機(jī)，校園網(wǎng)能夠提供效勞器、域名效勞器、FTP

26、效勞器、代理效勞器、數(shù)據(jù)庫(kù)效勞器等，其中數(shù)據(jù)庫(kù)效勞器主要是部管理、教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，學(xué)生和教師資料數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)校園網(wǎng)部提供視頻點(diǎn)播效勞，使用教務(wù)教學(xué)管理系統(tǒng)對(duì)學(xué)校教務(wù)教學(xué)進(jìn)展管理，因此有一個(gè)專門的效勞區(qū)連接核心交換機(jī)來(lái)為整個(gè)校園網(wǎng)提供效勞。各大樓之間可互聯(lián)互通，每棟樓有一個(gè)總交換機(jī)連接每一層的交換機(jī)，層交換機(jī)再經(jīng)連接到每個(gè)房間的交換機(jī)，每個(gè)房間的所有信息點(diǎn)連接到這個(gè)房間的交換機(jī)上。這樣整個(gè)校園的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造根本完成。如圖1.1所示。Serwer-PTNEE三昏登7.1vluiT-192.IB6.T.254Server-PT163W巨亮PC-PTPC7核心匿1921631/S550-2總3vIsilT:L9

27、2,168.S.2S48.1匯聚層Server-PTFTP亙豆爵-L眼1阻口.4,S&D-Z現(xiàn)SwhhJ阿192.isa.a,&jM60i4PSS工ilayeilSitcn12.16B,0.51ha4TTrtfhO4TT192.16fi.O.7r4TT1BLu3：19ZIBS.3.25419245808揍人層296CF24TTch3PC-PTPCO2.1教學(xué)鐲PCI2.21躺.2斐4/IPC-PTPC23.1加公樓PC-PTPC33.2vLqii4:192.L6S.4.2S4PC-PTPC441買噓襤PC-PTPC542圖1.1校園網(wǎng)整體構(gòu)造拓?fù)鋱DvlMi5：102.1B8.5.254PC-P

28、TPC6SI圖書遒終端設(shè)備3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備選型給出主要設(shè)備的主要性能指標(biāo)和參數(shù)、系統(tǒng)部署和調(diào)試等。設(shè)備選擇的原那么：平安、穩(wěn)定、可靠：作為整個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件根底，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須是具備平安性、穩(wěn)定性和可靠性的特點(diǎn)。這是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的最根本條件。技術(shù)先進(jìn)性：在選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)該采用當(dāng)今較先進(jìn)的技術(shù)，能夠保持該設(shè)備在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間不會(huì)因?yàn)榧夹g(shù)落后而被淘汰。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，該設(shè)備不能承當(dāng)繁重的負(fù)荷時(shí)，能夠降級(jí)使用。易于擴(kuò)展性：由于信息技術(shù)和人們對(duì)于新技術(shù)的需求開展都非常迅速，為了防止不必要的重復(fù)投資，應(yīng)選擇具有一定擴(kuò)展能力的設(shè)備，能夠保證在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐漸擴(kuò)大的時(shí)候，不需要增加的設(shè)備，而只

29、需要增加一定數(shù)量的模塊就行。管理和維護(hù)方便：先進(jìn)的設(shè)備必須配合先進(jìn)的管理和維護(hù)的方法，才能夠發(fā)揮最大的作用。所以，在選擇設(shè)備時(shí)必須支持現(xiàn)有的、常用的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議和多種網(wǎng)絡(luò)管理軟件，便于管理人員的維護(hù)。設(shè)備選型：系統(tǒng)部署：系統(tǒng)調(diào)試：軟件仿真局部CiscoPacketTrace仿真軟件介紹CiscoPacketTracer5.3Cisco公司針對(duì)其CA認(rèn)證開發(fā)的一個(gè)用來(lái)設(shè)計(jì)、配置和故障排除網(wǎng)絡(luò)的模擬軟件。軟件界面如圖4.1所示。圖4.1PacketTracer5.防真軟件主界面工作界面包含：菜單、快捷工具欄、工作拓?fù)鋱D區(qū)、設(shè)備類表去、報(bào)文跟蹤區(qū)幾個(gè)局部。1設(shè)備的選擇與連接如果想要搭建網(wǎng)絡(luò)，可在左下

30、角選擇所需要設(shè)備進(jìn)展。從左到右，從上到下依此為Routers路由器、Switches交換機(jī)、Hubs集線器、WirelessDevices無(wú)線設(shè)備、Connections設(shè)備之間白連線、EndDevices終端設(shè)備、WANEmulation仿真廣域網(wǎng)、CustomMadeDevices自定義設(shè)備、MultiuserConnection多用戶連接。當(dāng)你需要用哪個(gè)設(shè)備的時(shí)候，先用鼠標(biāo)單擊一下它，然后在中央的工作區(qū)域點(diǎn)一下就可以了，或者直接用鼠標(biāo)揭住這個(gè)設(shè)備把它拖上去。連線你就選中一種線，然后就在要連接的線的設(shè)備上點(diǎn)一下，選接口，再點(diǎn)另一設(shè)備，選接口就可以了。注意，接口不能亂選。連接好線后，你可以把

31、鼠標(biāo)指針移到該連線上，你就會(huì)看到線兩端的接口類型和名稱，配置的時(shí)候要用到它。對(duì)搭建好的網(wǎng)絡(luò)，只要雙擊某個(gè)設(shè)備，就可對(duì)其進(jìn)展配置。下列圖4.2是一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)界面和一個(gè)路由器的配置命令界面。圖4.2一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造界面和路由器配置命令界面下面著重講一下“Connections設(shè)備之間的連線，用鼠標(biāo)點(diǎn)一下它之后，在右邊你會(huì)看到各種類型的線，依次為AutomaticallyChooseConnectionType自動(dòng)選線，萬(wàn)能的，一般不建議使用，除非你真的不知道設(shè)備之間該用什么線、Console控制線、CopperStraight-through直通線、CopperCross-Over穿插線、Fi

32、ber光纖、Phone線、Coaxial同軸電纜、SerialDCE、SerialDTE。其中DCE和DTE是用于路由器之間的連線，實(shí)際當(dāng)中，你需要把DCE和一臺(tái)路由器相連，DTE和另一臺(tái)設(shè)備相連。而在這里，你只需選一根就是了，假設(shè)你選了DCE這一根線，那么和這根線先連的路由器為DCE，配置該路由器時(shí)需配置時(shí)鐘。穿插線只在路由器和電腦直接相連，或交換機(jī)和交換機(jī)之間相連時(shí)才會(huì)用到。（2）對(duì)設(shè)備進(jìn)展編輯如圖4.1所示，在右邊有一個(gè)區(qū)域，從上到下依次為Select/Esc選定/取消、Layout移動(dòng)：總體移動(dòng)，移動(dòng)某一設(shè)備，直接拖動(dòng)它就可以了、PlaceNote需要注意的地方、Delect刪除、In

33、spect選中后，在路由器、PC機(jī)上可看到各種表，如路由表等、Resizeshape調(diào)整形狀、AddsimplePDU添加簡(jiǎn)單的PDU,PDU是協(xié)議數(shù)據(jù)單元、AddplexPDU添加復(fù)雜的PDU。（3）Realtimemod啾時(shí)模式）和Simulationmode模擬模式注意到軟件界面的最右下角有兩個(gè)切換模式，分別是Realtimemode（實(shí)時(shí)模式）和Simulationmode模擬模式，實(shí)時(shí)模式顧名思意即時(shí)模式，也就是說(shuō)是真實(shí)模式。舉個(gè)例子，兩臺(tái)主機(jī)通過(guò)直通雙絞線連接并將他們?cè)O(shè)為同一個(gè)網(wǎng)段，那么A主機(jī)PingB主機(jī)時(shí)，瞬間可以完成，這就是實(shí)時(shí)模式。而模擬模式，切換到模擬模式后主機(jī)A的CMD

34、里將不會(huì)立即顯示ICMP信息，而是軟件正在模擬這個(gè)瞬間的過(guò)程，以人類能夠理解的方式展現(xiàn)出來(lái)有趣的Flash動(dòng)畫在模擬模式時(shí)，你只需點(diǎn)擊AutoCapture自動(dòng)捕獲,那么直觀、生動(dòng)的Flash動(dòng)畫即顯示了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的來(lái)龍去脈，這是該軟件的一大閃光點(diǎn)單擊Simulatemodels出現(xiàn)EventList對(duì)話框，該對(duì)話框顯示當(dāng)前捕獲到的數(shù)據(jù)包的詳細(xì)信息，包括持續(xù)時(shí)間、源設(shè)備、目的設(shè)備、協(xié)議類型和協(xié)議詳細(xì)信息，非常直觀！要了解協(xié)議的詳細(xì)信息，請(qǐng)單擊顯示不用顏色的協(xié)議類型信息Info，這個(gè)功能非常強(qiáng)大：很詳細(xì)的OSI模型信息和各層PDU。4設(shè)備的管理PacketTracer5.3提供了很多典型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)

35、備，它們的功能不同，管理界面和使用方式也不同。在這里只介紹一下PC機(jī)和路由器這兩個(gè)設(shè)備的設(shè)備管理方法。PC機(jī)：一般情況下，PC機(jī)沒(méi)有CLI,它只需要在圖形界面下簡(jiǎn)單地配置一下就行了。一般通過(guò)Desktop選項(xiàng)卡下面的IPConfiguation就行實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的IP地址、子網(wǎng)、網(wǎng)關(guān)和DNS的配置。此外還提供了撥號(hào)、終端、命令行只能執(zhí)行一般的網(wǎng)絡(luò)命令、Web瀏覽器和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能。如果要設(shè)置PC機(jī)自動(dòng)獲取IP地址，可以在Config選項(xiàng)卡里的GlobalSettings置。路由器：選好設(shè)備，連好線后就可以直接進(jìn)展配置了。然而有些設(shè)備，某路由器很多時(shí)候都要用到Serial口，但是如果只是把路由器放在圖形

36、界面中，而不做任何配置的話，它的Serial口是不能用的。這時(shí)候就需要對(duì)它進(jìn)展一些必要的配置。點(diǎn)擊一下路由器，進(jìn)入其配置界面后，有Physica、lconfig、CLI三個(gè)，在Physical中，MODULES模塊下有許多模塊，最常用的有WIC-1T和WIC-2T。在最下面的左邊是該對(duì)該模塊的文字描述，最下面的右邊是該模塊的圖,在模塊的右邊是該路由器的圖。配置前界面如下列圖4.3:甲 Rh jpqZconr. InObt二Addinq Modules： Draq the nodule to nr available slot on ttic S3 s.Rnnvinr; MndnlF5: Dri

37、ig thn norii.Ir 印ce Hif fierce to theETLzil.ll/1 LstCustom ze Leon inPliysicTl Vi小山PhysicalPhysical Device ViewOncinDl SizqCustcmireIcon inI upic. h； viw圖4.3路由器配置前界面先關(guān)閉電源路由器的配置界面上有個(gè)小綠點(diǎn)，點(diǎn)擊一下，小綠點(diǎn)消失，說(shuō)明電源被關(guān)閉了。然后用鼠標(biāo)左鍵按住WIC-1T或WIC-2T不放，托到你想放的插槽中即可，添加完模塊后重新翻開電源，這個(gè)時(shí)候Serial口就能用了。配置后的界面如下列圖4.4:f Ro jtsr2Ptl/s

38、icaf Cnnfigi |。TZoom Tn|Ongmal Sze7corn O;itPhysical Device ViewCustomize Icon in ,0gtC3l電陽(yáng)Custmie Icori in Physical v拈wAddingModules:Dragthemoduletoanavailableslotonthedevk:e.FtcrncvirMedulesrOragthemoddefromthsd自u(píng)iutotheimrirt-11口Ibelr圖4.4路由器配置后界面仿真拓?fù)鋱D經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的規(guī)劃與分析，建立的校園網(wǎng)需要包括教學(xué)樓、辦公樓、實(shí)驗(yàn)樓和圖書館四個(gè)區(qū)域的所有計(jì)

39、算機(jī)。我們給每個(gè)區(qū)域劃分一個(gè)VLAN,教學(xué)樓是VLAN2:54辦公樓屬于VLAN3:54實(shí)驗(yàn)樓是VLAN4:54圖書館是VLAN5:54整體拓?fù)鋱D如下列圖4.5:6. 1192. 163. ICO. 254100. 1PC-PT PC7噂1Rci/erD192.168.0. 1核心層vlaii7：l92,i63 7 2547.1匯聚層8. 1O.SnSerzer-PTMER其豆Jp4TT itchi24TT聲哂2TlanZ：lK.l&6. 2,5圖5.1PC1與WEB的連通結(jié)果顯示用PC0pingPC7命令為ping果顯示如下:fPCO_D_亙|旗PhysicalConfig|Desktop圖5.1PC1與PCRPC2的連通結(jié)果顯示6總結(jié)語(yǔ)時(shí)間過(guò)的真快，轉(zhuǎn)眼間，幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)就快完畢了。在這幾個(gè)月的時(shí)間里，我對(duì)于網(wǎng)絡(luò)知識(shí)有了一個(gè)比擬系統(tǒng)的了解，可以說(shuō)，這幾個(gè)月里我學(xué)到的與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的知識(shí)比我大學(xué)三年的時(shí)間學(xué)到的都多。記得當(dāng)時(shí)選這個(gè)題目的時(shí)候覺得這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目挺簡(jiǎn)單的，因?yàn)槲覀円郧白鲞^(guò)一個(gè)類似的，雖然比這個(gè)題目簡(jiǎn)單的多，但是我當(dāng)時(shí)對(duì)自己真的很有