校園網組網及寬帶接入Internet方案的設計復習過程

1、校園網組網及寬帶接入 I n t e r n e t 方 案 的設計目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 一、實習題目 1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 二、校園網建設目標 1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 三、校園網可行性分析 1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 四、校園網總體需求分析 2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Docu

2、ment 4.1校園網系統(tǒng)可擴展性分析 4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 4.2校園網系統(tǒng)可維護性分析 4 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 4.3校園網設計方案說明 44.3.1網絡中心方案說明 44.3.2多媒體教室方案說明 64.3.3辦公區(qū)方案說明 74.3.4宿舍區(qū)方案說明 7 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 五、硬件配置和管理 8 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 5.1集線器的

3、配置和管理 8 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 5.2路由器配置和管理 9 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 5.3遠程訪問服務器配置和管理 9 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 5.4UPS電源的配置 9 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 六、網絡軟件配置 10 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 6.1網絡協(xié)議選擇 10 HYPERLINK l

4、 bookmark30 o Current Document 6.2TCP/IP 軟件的配置 10 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 6.3過程訪問客戶軟件配置 10 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 6.4其它網絡服務配置 10 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 七、設計方案總結 10 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 八、實習心得和體會 12 HYPERLINK l bookmark40 o

5、Current Document 九、參考文獻 12一、實習題目設計一個校園網的組網及寬帶接入In ternet的方案。含本題目的可行性分析，需求分析，網絡規(guī)劃，設備選型，系統(tǒng)配置等。二、校園網建設目標發(fā)展校園網應有長遠的目標，力爭利用現(xiàn)有的計算機技術和網絡通信技術，把校園建成現(xiàn)代化的校園網，實現(xiàn)與其它校園之間的計算機聯(lián)網和信息資源共享，建成教育科研信息基礎，建成功能齊全的網絡管理系統(tǒng)。校園網項目實施后，將有助于學校實現(xiàn)日常管理和辦公自動化、計算機輔助 教學、教學資源制作的自動化、圖書情報檢索服務、In ternet服務等目標，達到教師備課、學生學習、教育教學管理的現(xiàn)代化，實現(xiàn)信息交流功能、教

6、學服務 功能、學生學習功能及學校管理功能。三、校園網可行性分析采用1GB光纖交換網絡實現(xiàn)校園所需信息互連，光纜連接、全校主要樓層。全面采用10/100/1000Nbps交換技術，將學校的各種PC機、服務器、終端設備 和局域網連接起來，并寫Intranet和CERNET相連。構建一個以計算機網絡為 框架，以網絡應用、計算機多媒體輔助教學和教學管理辦公自化為平臺的校園 網。系統(tǒng)的設計要保證技術先進、運行安全可靠，同時具有良好的開放性和可 擴展性。校園網的主干網采用千兆位以太網技術，星型拓撲結構。選用S4409MF作為主交換機，服務器組以1000Mbps光纖與主交換機直接相連，主交換機通過光 纜和U

7、TP連接各二級交換機。二級交換機以 S4226MF和S4227MF為主，子網 采用10Mbps的交換以太網和10/100Mbps的交換型快速以太網。當二級交換機 端口不夠時，采用交換機或集線器（Hub）形成下一級子網。內部網絡通過路由器、防火墻、對外服務器與In ternet建立連接。網內用戶IP地址采用私用地址，建立 DHCP服務器，提供內部地址池。為每位老師、每 間教室配備PIV以上計算機一臺，每臺計算機均有 10M/100M網卡，保證每間 辦公室每位老師有一個網絡接入點，這就為無本地處理能力的終端提供了入網 的機會。網絡終端比較集中，利于布線。四、校園網總體需求分析（1）實現(xiàn)校園內部資源

8、共享學校領導和教師能通過及時、準確地查詢教學活動中的信息，掌握當前教 學情況。并通過對信息的統(tǒng)計、匯總及分析，為教學、科研管理提供服務，為 學校領導計劃、組織、管理和決策提供詳實的信息資源服務和科學管理手段， 能及時制定、修正教學工作計劃。（2）完備的數據庫管理系統(tǒng)和資源庫能夠支持大量的圖文聲像素材、多媒體課件片段，成百個教學光盤，總量達幾百兆以上數據文件的收集、管理、存儲的提取。檢索方便，容錯性強。（3）以教學資源庫為核心的教學自學環(huán)境。為學校教師提供制作環(huán)境、備課工具、良好的教學演播環(huán)境以及教學評估 機制。為學生提供自主學習、交互式協(xié)作學習、發(fā)現(xiàn)探究式學習的良好學習環(huán) 境和提供自我評價機制

9、。利用現(xiàn)代教育技術，提高學生的素質，改革課堂教學 模式。（4）現(xiàn)代化管理方法和管理手段加強對學校的財、物的管理，提高辦公效率、降低成本消耗，逐步實現(xiàn) 辦公自動化、網絡化。（5）實現(xiàn)校園網與互聯(lián)網的連接建立學校主頁、教師主頁、學生個人主頁、電子郵箱、電子公告牌等信息 發(fā)布窗口，發(fā)布有關教育教學信息，建立起學校、教師、家長、學生之間的信 息交流平臺，并逐步發(fā)展建設成為一個面向全省、全國的教育教學信息網站。（6）提供有關教育教學信息網站的連接，增強教學交流能力建立起各學校之間的教學信息資源庫的共享，使不同學校的學生可以實現(xiàn) 網上聽課、輔導、交互協(xié)作式學習。下圖為校園網的整體結構圖，如圖 4-1所示。

10、哽件平臺interne園網應用系捋公子閥中心】 交換機4-1校園網的整體結構圖4.1校園網系統(tǒng)可擴展性分析系統(tǒng)應以網絡應以開放性為基礎，具有廣泛的適應性和可擴充性，尤其作為 一個骨干網的核心，下面的一些新的應用將不斷增加，系統(tǒng)的容量也將隨之擴展 因此方案應具有良好的可擴充性適應系統(tǒng)不斷增長的需求（如從主干網絡設備 的選型及模塊、插槽個數和網絡的整體構架多種方面來考慮）4.2校園網系統(tǒng)可維護性分析整個業(yè)務網必須具備良好的可管理性，網管系統(tǒng)應具有監(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、模塊化、可通用的產品，以便于管理和維護。4.3校園網設計方

11、案說明4.3.1網絡中心方案說明網絡中心是校園網的信息資源中心和通信樞紐中心，其網絡體系結構的建構 直接關系到網絡系統(tǒng)的安全、可靠、高效的運行。網絡拓撲結構要嚴格按照內 外網隔離的模式設計。非軍事區(qū)（DMZ ）包括交換機、學校 WWW服務器、E- Mail服務器、防火墻、路由器、In ternet專線連接設施；內網包括用戶管理和計 費系統(tǒng)、網絡教學平臺、網絡 0A系統(tǒng)，核心交換機，遠程訪問服務器，防火 墻和帶寬增益服務器等設施。整個網絡的設計思路是采用千兆光纖骨干網，10/100M交換到桌面。對于整個網絡的In ternet接入，采用專線方式能夠為內部用戶上網提供穩(wěn)定的通道；采 用R3202路

12、由器接入廣域網，在R3202和廣域網間加入防火墻，有效的保證校 園網的安全，抵御黑客的入侵。核心部分采用千兆以太網交換機 S4409MF,通過劃分Vlan的方式將各個相 對獨立的區(qū)域分割開來，有效降低廣播風暴，如果條件允許可以同時采用第三 層交換機S4326MF，解決Vlan間的相互通信。對于數據吞吐量非常大的節(jié)點，建議采用千兆光纖直接上聯(lián)到校園骨干網， 以消除數據流的瓶頸。在交換機之間連接上可以適當考慮鏈路聚合技術，實現(xiàn) 高效率的數據傳輸和便捷的管理。網絡中心網絡設備清單：路由器：R3202;交換機：S4326MF、S4409MF網卡：N1830F、N1820PB網絡拓撲圖如圖4-2所示。4

13、.3.2多媒體教室方案說明多媒體教室需要在網絡平臺上實現(xiàn)以下功能：廣播教學、語音教學、轉播教學、屏幕監(jiān)視、遙控輔導、師生對講、分組討論、電子考試、網絡影院等功能，每位學生機需要保證有獨立的1. 21. 5Mbps的帶寬，采用S4226MF千兆交換機上聯(lián)至校園骨干網。多媒體教室網絡設備清單：交換機：S4226MF、S4124B、S4116B網卡：N1830F、N1820PW網絡拓撲圖如4-3所示。服務器J 數師機*oom o oPC機門PC機p PC機心PC機PC機*校園骨干剛S411電m m%_ ”PC機“ PC機卜4-3網絡拓撲圖4.3.3辦公區(qū)方案說明辦公區(qū)是校園網中的一個重要組成部分，是

14、利用計算機網絡實現(xiàn)多媒體教 學，可以采用S4226MF千兆交換機上聯(lián)至校園骨干網辦公區(qū)網絡設備清單:交換機：S4226MF、S4124B、S4116B網卡：N1830F、N1820PW網絡拓撲圖如圖4-4所示4-4網絡拓撲圖4.3.4宿舍區(qū)方案說明宿舍區(qū)子網的功能主要實現(xiàn)宿舍內部連網，供教師和學生在宿舍內直接瀏覽 網頁。S4227MF用于和校園骨干網相連，S4124B、H1616B實現(xiàn)宿舍區(qū)內部連 網。宿舍區(qū)網絡設備清單交換機：S4227MF、S4124B集線器：H1616B網卡：N1820PB網絡拓撲圖如下：4-5網絡拓撲圖五、硬件配置和管理5.1集線器的配置和管理集線器適于連接局域網絡，是

15、連接樓內機器的主要設備。集線器按工作方式 可分為共享型、交換型（一般稱為交換機）和智能型。新型的支持虛擬網的集 線器是交換式集線器的一個趨勢。它支持不與物理連接相關的邏輯虛擬網，大大簡化了網絡配置，支持 SNMP，管理方便，大都提供基于圖形界面的管理工 具，根據功能可分為基于端口的交換和基于MAC地址的交換。有的VLAN集線器還具有簡單的路由功能，適于組建局域網甚至主干網。5.2路由器配置和管理路由器用在網絡層轉發(fā)數據包。它可以有效地隔離廣播風暴并可以進行協(xié)議過渡。路由器可以用于主干連接，也可用于校園網絡和地區(qū)網絡中心的廣域連接。選擇路由器時應注意它支持的網絡接口（如FDDI、UTP、BNC、

16、AUI等），以及端口數目和支持的協(xié)議類型。此外，某些路由器還提供了很好的協(xié) 議控制、流量統(tǒng)計、帶寬分配等功能。路由器的配置可以從控制口通過終端方式進人。配置路由器前的主要工作是地址的劃分。5.3遠程訪問服務器配置和管理遠程訪問服務器支持遠程用戶撥號進入網絡。配置過程IP地址時，可以有采用靜態(tài)或動態(tài)配置。靜態(tài)配置在每一個端口配置一個固定的IP地址，是常用的方法。動態(tài)分配指每個端口 IO地址在連接時是動態(tài)分配的。訪問服務器應具有 用戶身份校驗功能。5.4 UPS電源的配置校園網絡主服務器（如域名服務器、 WWW服務器、電子郵件服務器等） 和其它主干網絡連接設備（如路由器、集電器和訪問服務器）處于邊

17、疆運行狀 態(tài)，因此需要后備時間較長的 UPS保證供電。選擇UPS電源的容量和維持時 間，需要根據所有設備用電情況確定，并留有一定的作地。六、網絡軟件配置6.1網絡協(xié)議選擇校園網絡由于需要和In ternet連接，因此必須支持TCP/IP協(xié)議。若存在 NetWare服務器，則需使用SPX/IPX協(xié)議。過程訪問服務器可以選擇 SLIP或 PPP。6.2TCP/IP軟件的配置TCP/IP軟件配置包括機器名稱、IP地址、域名和路由地址的配置。6.3過程訪問客戶軟件配置遠程訪問客戶軟件支持PPP和SLIP。遠程訪問客戶軟件配置中要涉及到串 口和調制解調器的配置，如串口號、調制解調器指令、速率、撥號方式（

18、一般 選擇自動撥號）。根據訪問服務器支持 SLIP或PPP選擇連接方式。6.4其它網絡服務配置網絡服務包括域名、WWW、電子郵件和匿名FTP等。以電子郵件服務器 的配置為例，它一般建立在 UNIX系統(tǒng)下，需要適當修改郵件傳輸代理程序 sendmail的配置文件sendmail.cf，包括配置域名、本機名和別名。七、設計方案總結本設計方案本著“實用、好用，滿足現(xiàn)在和可預見的未來需求”的設計原則， 綜合校園網的穩(wěn)定性，可靠性，先進性等等的原則設計的一款最經濟適用的設 計方案，本方案具有以下特點：高可靠性:在考慮現(xiàn)有網絡的基礎上，整個業(yè)務網網絡結構的拓撲結構盡量采用穩(wěn)定可靠的結構形式，以保證整個網絡

19、的高可靠性。網絡設備和整個網絡系統(tǒng) 必須具備高可靠性特征。主要網絡設備必須具有熱插拔功能，可帶電修復故障而 不影響網絡系統(tǒng)的總體工作，并支持電信級的網絡設備可靠性。先進性：采用先進成熟多層交換網絡技術和方法，針對學校共享信息資源集中在網絡信息中心的特征，網絡核心層采用雙主節(jié)點、匯聚層采用均衡負載、接入層采用高安全接入與靈活計費等策略設計，能支撐各種現(xiàn)在與未來一段時期的校園教學、科研、行政管理的網絡應用。可行性：本設計方案能夠充分考慮高校網絡教育的特點和應用對象的技術、資源、管理等方面的約束。比如靜音設計，支持網絡用戶賬號、MAC地址與端口的捆綁實現(xiàn)高效的用戶控制能力，支持高密度端口的堆疊模式，支持通 信負載均衡、帶寬聚合、鏈路冗余的雙星型結構。靈活性：網絡核心層、匯聚層采用模塊化交換機，按照需求靈活配置各種模塊，做到既滿足需求，由留有余地。整個網絡架構采用三層結構，使網絡具有較好的伸縮性、可以根據網絡建設的不同階段靈活配置和擴展，具有能不斷 吸收新技術、新方法的功能。實用性：在接入交換機將用戶賬號、MAC地址與端口的捆綁實現(xiàn)高效的用戶控制；采用網絡管理系統(tǒng) StarViewl