網(wǎng)絡(luò)實驗室方案撰寫

網(wǎng)絡(luò)實驗室方案撰寫概況：60臺計算機(jī)，每20臺為1個VLAN，每10臺計算機(jī)連接到1臺百兆交換機(jī)，共享FTP、WWW服務(wù)器和DNS服務(wù)器，VLAN間通過三層交換機(jī)通信。給出設(shè)計方案和2層、3層交換機(jī)上的典型配置。網(wǎng)絡(luò)實驗室通過一臺ISP 路由器連接到外網(wǎng).要求用戶地址為192.168.*.*的地址，管理地址為172.31.*.*的地址，地址分配形式為DHCP,外網(wǎng)地址為222.210.*.*,WWW服務(wù)器地址段為210.41.222.*。同時要求給出一定網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計。目的：掌握局域網(wǎng)方案的設(shè)計步驟和內(nèi)容，學(xué)會撰寫局域網(wǎng)設(shè)計方案。工具：PT模擬軟件內(nèi)容：一、概述（2分）本文是實驗室網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃及實施方案，此方案中含需求分析、網(wǎng)絡(luò)邏輯設(shè)計、綜合布線系統(tǒng)、設(shè)備選型及配置，最終完成各設(shè)備之間的通暢性測試，保障網(wǎng)絡(luò)實驗室的有效運(yùn)行。項目的實施內(nèi)容主要為內(nèi)部的高速數(shù)據(jù)通信、視頻教學(xué)系統(tǒng)等，以滿足日常教學(xué)需求。核心交換機(jī)是一臺3560-24PS三層交換機(jī)，通過多模光纖連接到外部網(wǎng)絡(luò)。實驗室的計算機(jī)每十臺連接到一臺百兆交換機(jī)上，然后百兆交換機(jī)連接到二層匯聚交換機(jī)上，匯聚層交換機(jī)是CISCOWS-C2950C-24一款高性能、可網(wǎng)管的以太網(wǎng)交換機(jī)。匯聚交換機(jī)在接入到三層核心交換機(jī)，且每20臺計算機(jī)劃分一個VLAN。同時三層交換機(jī)分別連接兩臺DHCP服務(wù)器、DNS服務(wù)器、WWW服務(wù)器、FTP服務(wù)器各一臺。為了實驗室能達(dá)到更好的學(xué)習(xí)條件，對實驗室網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行層次化的設(shè)計。（核心層-匯聚層-接入層）。3、設(shè)計原則：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實驗室的特點，實驗室建設(shè)應(yīng)遵循以下原則：（1）高可靠性：具有高峰處理能力，支持全面數(shù)字化，支持語音、數(shù)據(jù)、視頻集成，7*24小時不間斷可靠運(yùn)行；在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中選用高可靠性的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，合理設(shè)計網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，制訂可靠的網(wǎng)絡(luò)備份策略，保證網(wǎng)絡(luò)具有故障自愈的能力。（2）高穩(wěn)定性：確保網(wǎng)絡(luò)實驗穩(wěn)定是我們的首要目標(biāo)；（3）高性能：網(wǎng)絡(luò)實驗室將承擔(dān)數(shù)據(jù)、語音和視頻的傳輸，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備高速轉(zhuǎn)發(fā)性能，保證各項業(yè)務(wù)的順利開展；（4）高安全性：具備病毒防范，網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入控制，虛擬專網(wǎng)和阻止病毒傳播能力；（5）易于管理：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)一管理，易安裝和使用；（6）靈活擴(kuò)充：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具備高性價比，滿足目前需要，并通過靈活性和模塊化的方式平滑升級網(wǎng)絡(luò)功能和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，滿足不斷增長的網(wǎng)絡(luò)實驗需求；（7）存儲備份：建立FTP服務(wù)器，對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲備份，以防數(shù)據(jù)丟失。（8）技術(shù)先進(jìn)性和實用性：在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中要把先進(jìn)的技術(shù)與現(xiàn)有的成熟技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來，充分考慮到網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢。二、需求分析（6分）應(yīng)用系統(tǒng)分析網(wǎng)絡(luò)實驗室的應(yīng)用系統(tǒng)相對簡單，實現(xiàn)不同人員的應(yīng)用需求：網(wǎng)絡(luò)管理員、實驗室教師和學(xué)生業(yè)務(wù)，要求上述業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性和安全性，建立數(shù)據(jù)共享、實時傳輸?shù)膶嶒炇?，達(dá)到可以提供Web、郵件、Telnet、FTP等功能服務(wù)的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。要保證各終端能正常訪問個主機(jī)系統(tǒng)和FTP服務(wù)器，外網(wǎng)機(jī)能正常上網(wǎng)，訪問ITERNET，需要接入一個外網(wǎng)服務(wù)器，實現(xiàn)外部通信。網(wǎng)絡(luò)是保證這些應(yīng)用能夠在實驗室安全、快速使用的前提。表格SEQ表格\*ARABIC1-1網(wǎng)絡(luò)實驗室網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用應(yīng)用名稱應(yīng)用類型重要性備注Internet上網(wǎng)功能非常重要用于下載web端的學(xué)習(xí)文件主頁Web瀏覽較重要FTP文件共享非常重要實現(xiàn)師生之間的快速文件傳輸DNS域名解析較重要為網(wǎng)站進(jìn)行域名解析DHCP動態(tài)主機(jī)配置非常重要提供各設(shè)備的地址網(wǎng)絡(luò)維護(hù)網(wǎng)上維護(hù)較重要安全更新安全較重要保證網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)管理管理服務(wù)非常重要方便管理和控制各設(shè)備性能分析帶寬：因為數(shù)據(jù)大多為文字不包含聲音、圖像等，所以帶寬要求并不高。三層核心交換機(jī)與二層交換機(jī)使用雙絞線連接，各二層交換機(jī)之間使用交叉雙絞線，二層交換機(jī)與pc之間使用直通線連接，使帶寬達(dá)到100兆/秒左右。吞吐量：由于實驗室主要用于教學(xué)實驗，上網(wǎng)較少，發(fā)生沖突的可能性較小，吞吐量幾乎等于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。但可能用于其他用途，為達(dá)到資源利用的最大化，可進(jìn)行一定吞吐量的提升。負(fù)載均衡需求：實驗室業(yè)務(wù)一般都具有時間性，每周上課時間需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量不是很大，對帶寬吞吐量和傳輸速度要求一般。但做某些實驗時，對帶寬吞吐量和傳輸速度要求高，因此設(shè)計網(wǎng)絡(luò)時要做到負(fù)載均衡，避免過大的承載量造成網(wǎng)絡(luò)故障。響應(yīng)時間：大多數(shù)用戶期望在100~200毫秒內(nèi)在顯示器上看到有關(guān)內(nèi)容，既客戶默認(rèn)可以接受的響應(yīng)時間即可。其他的一些性能,如：效率、延遲、抖動、丟包率和利用率等，能達(dá)到普通標(biāo)準(zhǔn)即可，無特殊要求。用戶分析1.該網(wǎng)絡(luò)實驗室主要針對網(wǎng)絡(luò)管理者、教師教學(xué)以及學(xué)生實驗或一些集中考試上網(wǎng)，主要需求為遠(yuǎn)程管理、上網(wǎng)、文件共享等功能。2.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定性需求：能保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性，當(dāng)某一個設(shè)備出現(xiàn)故障時，不會影響實驗室正常業(yè)務(wù)的繼續(xù),數(shù)據(jù)傳輸3.網(wǎng)絡(luò)傳輸性能需求：實驗室傳輸?shù)臄?shù)據(jù)主要包括文字、圖像、圖表、視頻、聲音，通過設(shè)置不同的協(xié)議類型參數(shù)和選擇符合經(jīng)濟(jì)能力的設(shè)備來滿足實驗室在傳輸上的性能需求。4.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理維護(hù)需求：網(wǎng)絡(luò)設(shè)計要滿足易于管理、操作簡單、能通過Telnet進(jìn)行遠(yuǎn)程管理的需求。如IP地址預(yù)留充分，為今后實驗室添加用戶提供足夠的IP地址。為了方便管理和學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識，對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行層次化的設(shè)計，添加了3臺匯聚層的交換機(jī)。三、網(wǎng)絡(luò)邏輯設(shè)計1、需求分析:對網(wǎng)絡(luò)需求進(jìn)行分析（包括應(yīng)用需求和各種性能需求）。2分1.1服務(wù)分析根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實驗室應(yīng)用進(jìn)行分析，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量大約有80%集中于局域網(wǎng)內(nèi)。目前主要使用DHCP，F(xiàn)TP，WWW、DNS服務(wù)四類，主要承載網(wǎng)絡(luò)實驗，備份、管理、網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。1.2性能分析根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實驗室應(yīng)用進(jìn)行分析，網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求為100兆/秒左右，交換機(jī)設(shè)備間使用雙絞線連接。通常情況下，上網(wǎng)較少，發(fā)生沖突的可能性較小，吞吐量幾乎等于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。但考慮到發(fā)展和特殊情況，應(yīng)將帶寬需求提升到100兆/秒以上。保證實驗和上網(wǎng)的正常進(jìn)行。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):繪出拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。8分3、詳細(xì)設(shè)計方案:服務(wù)器配置（FTP服務(wù)器、DNS服務(wù)器、WWW服務(wù)器的配置方案）3分設(shè)備名稱IP地址接口子網(wǎng)掩碼默認(rèn)網(wǎng)關(guān)FTP9f0/1WWW0f0/2DNS1f0/3交換機(jī)的配置方案。（端口的VLAN分配方案，用戶和管理地址規(guī)劃，交換機(jī)名稱規(guī)劃）7分本網(wǎng)絡(luò)實驗室共有11臺交換機(jī)，其中接入層的交換機(jī)7臺，匯聚層交換機(jī)3臺，核心層交換機(jī)1臺。交換機(jī)

名稱交換機(jī)管理IP交換機(jī)管理VLAN管理網(wǎng)關(guān)端口VLAN用戶VLAN_10_0VLAN888VLAN10/24-54/24VLAN_10_1VLAN10/24-54/24VLAN_10_2VLAN10/24-54/24VLAN_20_0VLAN20/24-54/24VLAN_20_1VLAN20/24-54/24VLAN_20_3VLAN20/24-54/24VLAN_30_0VLAN30/24-54/24VLAN_30_2VLAN30/24-54/24VLAN_30_30VLAN230/24-54/24SERVER_SW1/24-54/24交換機(jī)名稱交換機(jī)管理IP交換機(jī)管理VLAN管理網(wǎng)關(guān)接口名稱接口類型端口VLAN接口地址三層核心層交換機(jī)--Switch_hxVLAN888fa0/1trunkVALN10,888fa0/2trunkVALN20,888fa0/3trunkVALN30,888fa0/4noswitchportfa0/5noswitchport四、綜合布線系統(tǒng)1、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計60臺計算機(jī)，每20臺為1個VLAN，每10臺計算機(jī)連接到一臺百兆交換機(jī)，同一個VLAN的交換機(jī)在接入?yún)R聚層交換機(jī)、每臺匯聚交換機(jī)通過線纜直接連接三層交換機(jī)，三層交換機(jī)通過一臺百兆交換機(jī)連接各類服務(wù)器，通過一臺ISP路由器連接到外網(wǎng)。具體如下圖講臺001006041046002007021026042047003008022027043048004009023028044049005010024029045050025030011016051056012017031036052057013018032037053058014019033038054059015020034039055060035040空調(diào)空調(diào)交換機(jī)柜核心機(jī)柜服務(wù)器機(jī)柜2、水平布線系統(tǒng)2.1水平插座分布（圖文）（5分）根據(jù)實驗室的特點，在實驗室的學(xué)生信息點區(qū)域采用AMP地面信息插座60個，靜電地板每個插座內(nèi)模塊采用一個AMPRJ-45信息模塊，共學(xué)生用60個信息點，在前墻，設(shè)置教師用兩個墻上信息點。在左墻面采用AMP的墻上型信息插座，表面安裝面板采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的86型表面安裝單孔面板3個，共3個信息點。在右墻面采用AMP的墻上型信息插座，表面安裝面板采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的86型表面安裝單孔面板3個，共3個信息點。在后墻采用AMP的墻上型信息插座，表面安裝面板采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的86型表面安裝單孔面板2個，共2個信息點。S1S2S10001006041046S3002007021026042047003008022027043048004009023028044049005010024029045050S9025030S4011016051056012017031036052057013018032037053058S8014019033038054059S5015020034039055060035040交換機(jī)柜S7核心機(jī)柜S6服務(wù)器機(jī)柜2.2水平電纜統(tǒng)計表（5分）水平電纜把信息插孔和相應(yīng)配線架連在一起，從每個信息插孔都有一條的電纜連接到配線架，這里采用分散式管理，考慮到成本、未來性等因素，本方案決定采用AMP超5類線連接信息插孔和配線架，長度不超過90米上限，能保證網(wǎng)絡(luò)的高速使用。連接外網(wǎng)采用2芯62.5/125μm光纜。水平電纜從靜電地板下穿，支管采用PVC管，長度統(tǒng)計如下：水平布線長度統(tǒng)計表位置線纜長度平均長度總?cè)LE-315723525203、管理子系統(tǒng)設(shè)計機(jī)柜配線架等（圖表文字結(jié)合）（5分）在實驗室后區(qū)設(shè)置配線間，為滿足網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求，符合布線標(biāo)準(zhǔn)，同時具有擴(kuò)展性，選用42U機(jī)柜。選用AMP24口抽屜式光纖保護(hù)和集6個接口為一組的耦合面板，即可以安裝6芯光纜。用戶設(shè)備間通過光纖上聯(lián)到中心機(jī)房。同時把配線架、理線架、跳線及交換機(jī)都安裝到機(jī)柜里面。這樣方便進(jìn)行布線系統(tǒng)和設(shè)備系統(tǒng)連接，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。配線架我們采用AMP的模塊化配線架，高密度省空間（24口/1U），可支持T568A和T568B的任意連接方式。雙絞線數(shù)據(jù)跳線采用原廠超五類RJ45快速跳線100根。機(jī)柜編號分布表機(jī)柜編號類型管理點數(shù)安裝位置1號柜交換機(jī)柜60個pcE教315設(shè)備間2號柜核心機(jī)柜7臺接入層交換機(jī)、外網(wǎng)E教315設(shè)備間3號柜服務(wù)器機(jī)柜3臺服務(wù)器E教315設(shè)備間配線架需求量樓層機(jī)柜管理信息點數(shù)24口配線架3樓1號機(jī)柜7052號機(jī)柜913號機(jī)柜314、布線系統(tǒng)管理5.1信息點編號規(guī)則（2分）布線系統(tǒng)中每個信息點有唯一的一個編號，與一個信息模塊對應(yīng)，也與一條水平電纜對應(yīng)，編號規(guī)則為：

1）將學(xué)生區(qū)域劃分為6個實驗區(qū)，每10個信息點為一個區(qū)域，信息點為3位數(shù)字，0位首位數(shù)字，后兩位順序編號。

實驗區(qū)學(xué)生地面信息點區(qū)域為3位數(shù)字，每個區(qū)域10個點，分為兩排，第一排為前5個數(shù)，第二排為后5個數(shù)，并且按順序依次排序。

設(shè)備間區(qū)域墻面信息點，首字母s，后一位按順時針順序編號。布線系統(tǒng)平面圖繪制信息點分布S1S2S10001006041046S3002007021026042047003008022027043048004009023028044049005010024029045050S9025030S4011016051056012017031036052057013018032037053058S8014019033038054059S5015020034039055060035040S7S65.3配線架對應(yīng)表（8分）配線

架號Port1Port2Port3Port4Port5Port6Port7Port8Port9Port10100100200300400500600700800901020110120130140150160170180190203021022023024025026027028029030配線架號Port11Port12Port13Port14Port15Port16Port17Port18Port19Port204031032033034035036037038039040504104204304404504604704804905060510520530540550560570580590607S1S2S3S4S5S6S7S8S9五、網(wǎng)絡(luò)安全方案(5分)1.物理上的安全，是整個網(wǎng)絡(luò)完全的基礎(chǔ)。機(jī)房環(huán)境及報警系統(tǒng)、安全意識等、高性能的、高可用性的硬件；多冗余的設(shè)計，達(dá)到盡量避免網(wǎng)絡(luò)的物理安全風(fēng)險。2.在外網(wǎng)Internet與內(nèi)網(wǎng)之間安裝“防火墻”過濾功能，以防止網(wǎng)絡(luò)黑客入侵實驗室網(wǎng)絡(luò)。3.設(shè)置用戶集中認(rèn)證和訪問控制，如下：禁止vlan20，vlan30遠(yuǎn)程登錄三層交換機(jī)，從而設(shè)置虛擬通道的ACL控制。4.設(shè)置網(wǎng)絡(luò)入侵檢測、防范，對用戶的上網(wǎng)行為進(jìn)行管理。5.遠(yuǎn)程登錄和con的密碼設(shè)置：交換機(jī)名稱特權(quán)模式密碼con0密碼遠(yuǎn)程登錄密碼VLAN_10_0vlan10vlan10vlan10VLAN_10_1vlan10vlan10vlan10VLAN_10_2vlan10vlan10vlan10VLAN_20_0vlan20vlan20vlan20VLAN_20_1vlan20vlan20vlan20VLAN_20_3vlan20vlan20vlan20VLAN_30_0vlan30vlan30vlan30VLAN_30_2vlan30vlan30vlan30VLAN_30_3vlan30vlan30vlan30SERVER_SWserverserverserverSwitch_hxouyangjianchengouyangjianchengouyangjiancheng6.提高網(wǎng)絡(luò)管理員、學(xué)生和教師的網(wǎng)絡(luò)安全意識，保證網(wǎng)絡(luò)安全。五、設(shè)備選型及具體配置PC機(jī)配置5分（各接入層至少3臺PC機(jī)）交換機(jī)和服務(wù)器配置好之后，啟用PC的DHCP服務(wù)來動態(tài)獲取IP地址。名稱IP掩碼網(wǎng)關(guān)VLANDNSSERVERPc_1101Pc_11101Pc_12101Pc_21201Pc_31201Pc_32201Pc_41301Pc_51301Pc_52301服務(wù)器配置5分對內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器進(jìn)行靜態(tài)IP分配，地址為當(dāng)前網(wǎng)段的最后一個可用網(wǎng)址，填寫子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)；設(shè)備名稱VLANIP地址子網(wǎng)掩碼默認(rèn)網(wǎng)關(guān)FTP9WWW0DNS1基本交換機(jī)配置5分以交換機(jī)VLAN_10_1舉例說明，其他5個接入交換機(jī)同理：en//進(jìn)入特權(quán)模式conft//進(jìn)入全局模式hostnameVLAN_10_1//配置交換機(jī)主機(jī)名linecon0//為控制臺連接配置口令vlan10（密碼參考安全設(shè)計）passwordvlan10loginenablesecretvlan10//將執(zhí)行模式口令配置為

vlan10linevty015//為vty連接配置口令

vlan10passwordvlan10loginvlan10//在VLAN_10_1上配置VLAN10，并將連接了PC的下聯(lián)端口配置為VLAN10和access口其他二層交換機(jī)配置以VLAN_10_0為例，配置與上面接入交換機(jī)一樣，不再描述。交換機(jī)用戶VLAN配置10分交換機(jī)名稱用戶VLANPCIPVLAN_10_1VLAN10/24VLAN_10_2VLAN10/24VLAN_20_1VLAN20/24VLAN_20_2VLAN20/24VLAN_30_1VLAN30/24VLAN_30_2VLAN30/24以交換機(jī)VLAN_10_1舉例說明，其他5個接入交換機(jī)同理:intf0/1swaccvlan10intf0/2swaccvlan10intf0/3swaccvlan10intf0/24//配置交換機(jī)上聯(lián)端口為trunk口swmodetrunk其他匯聚二層交換機(jī)配置以VLAN_10_0為例:intf0/1swmodetrunkintf0/2swmodetrunkintf0/24//配置交換機(jī)上聯(lián)端口為trunk口swmodetrunk交換機(jī)管理地址配置7分交換機(jī)

名稱交換機(jī)管理IP交換機(jī)管理VLAN管理網(wǎng)關(guān)端口VLANVLAN_10_0VLAN888VLAN10VLAN_10_1VLAN10VLAN_10_2VLAN10VLAN_20_0VLAN20VLAN_20_1VLAN20VLAN_20_3VLAN20VLAN_30_0VLAN30VLAN_30_2VLAN30VLAN_30_30VLAN30SERVER_SW1以VLAN_10_0為例：vlan888//配置管理網(wǎng)段VLAN888intvlan888ipadd//交換機(jī)的管理地址ipdefault-gate//配置管理地址段的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)三層交換路由配置3分在全局模式下，啟動三層交換機(jī)的路由功能使用：iproutingipdhcpexcluded-addressipdhcpexcluded-addressipdhcpexcluded-addressipdhcppoolvlan10networkdefault-routerdns-server1ipdhcppoolvlan20networkdefault-routerdns-server1ipdhcppoolvlan30networkdefault-routerdns-server1//在三層交換機(jī)進(jìn)行DHCP配置interfaceFastEthernet0/1switchporttrunkallow