計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計校園網(wǎng)設(shè)計方案某中學(xué)網(wǎng)絡(luò)組建方案

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)PAGEPAGE2第2頁共18頁某中學(xué)網(wǎng)絡(luò)組建方案專業(yè)：學(xué)號：姓名：前言隨著教育現(xiàn)代化和信息化的步伐日益加快，越來越多的中小學(xué)校重視基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化校園的建設(shè)，數(shù)字化校園的建設(shè)其價值在于創(chuàng)造網(wǎng)絡(luò)文化氛圍，增強(qiáng)教育的開放性、靈活性、普遍性和共享性，促進(jìn)教育的終生化、民主化、平等化和個性化，探索在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí)、教學(xué)、管理和科研的新模式，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實踐能力的一代新人。通過校園網(wǎng)實現(xiàn)行政管理、后勤管理、教學(xué)管理、多媒體教學(xué)、數(shù)字圖書館，寬帶上網(wǎng)、無線上網(wǎng)也在開始普及，校園網(wǎng)的發(fā)展正改變或影響著每一個教育工作者的教育思想及觀念。在該中學(xué)校園網(wǎng)的組建過程中，充分認(rèn)識到網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代化教育教學(xué)中的不可取代的作用。結(jié)合實際情況，決定以校園網(wǎng)應(yīng)用為核心，充分發(fā)揮其在學(xué)校教育中的新的平臺作用。第一章需求分析該中學(xué)總占地面積為160畝，建筑面積約3600余平方米（包括：教學(xué)樓、辦公樓、綜合樓、圖書館、男女生宿舍、教師宿舍、食堂等）?，F(xiàn)有教職工201名，52個教學(xué)班（其中：初中班10個，高中班32個），在校學(xué)生3000余人。近年，隨著學(xué)校的不斷擴(kuò)招及其現(xiàn)代教育教學(xué)的改革，落后的管理模式愈發(fā)顯出了它的弊端和不可操作性。因此，組建一個可靠、安全的校園網(wǎng)絡(luò)已是迫在眉睫。根據(jù)種種調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，學(xué)校對新網(wǎng)絡(luò)的要求如下：1）滿足信息傳遞，不同種類、多信息點(diǎn)混合使用的需求；要求網(wǎng)絡(luò)安全性、穩(wěn)定性、可靠性、適用性高，時延??；2）網(wǎng)絡(luò)管理、運(yùn)營費(fèi)用合理在學(xué)校經(jīng)濟(jì)可支撐的范圍內(nèi)，盡量能達(dá)到低成本、高質(zhì)量保證一箭雙收之效；3）滿足網(wǎng)絡(luò)具有可擴(kuò)展的需要，從而能順應(yīng)時代的發(fā)展和變遷；具體需求如下所示：部門主要需求教學(xué)樓多媒體教室（僅與校內(nèi)網(wǎng)相連）辦公樓 Web、ftp、Email服務(wù)器的管理和更新綜合樓網(wǎng)管中心、機(jī)房（聯(lián)接Internet）圖書館數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（被內(nèi)網(wǎng)訪問量較大）教師宿舍查閱課件、資料（聯(lián)接Internet）學(xué)生宿舍玩游戲、查閱資料（聯(lián)接Internet）食堂計費(fèi)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫（僅供內(nèi)網(wǎng)訪問）注：1、該學(xué)校以高中教學(xué)為主，無計算機(jī)專業(yè)之分。 2、普遍學(xué)生的計算機(jī)水平不高，僅為基本的操作和使用，對網(wǎng)絡(luò)的依賴性不大，且擁有個人電腦的學(xué)生為數(shù)甚少。3、食堂的服務(wù)器僅記錄當(dāng)前市場各種食物的價格、教師在食堂的消費(fèi)情況以及帳務(wù)的公開等。因此，數(shù)據(jù)流量很小，故無需另接交換機(jī)，僅從臨近的教師宿舍引入。由上表可知，該學(xué)校對互聯(lián)網(wǎng)的需求不大，主要趨向于對內(nèi)網(wǎng)的壓力。第二章設(shè)計目標(biāo)(1)可靠性與可用性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計中的設(shè)備高可靠性和系統(tǒng)高可用性；要求核心交換機(jī)所有關(guān)鍵部件可以實現(xiàn)冗余工作，可以在線更換(插拔)，故障的恢復(fù)時間在秒級間隔內(nèi)完成。多級容錯設(shè)計基于單個設(shè)備高可靠性的基礎(chǔ)之上進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可用性。就企業(yè)應(yīng)用來說，其通過先進(jìn)的計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制，無紙辦公自動化，提高了企業(yè)的生產(chǎn)、管理效率和水平。支持企業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施是企業(yè)的園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，它的工作狀況會直接影響到企業(yè)的辦公應(yīng)用環(huán)境，交易、生產(chǎn)、開發(fā)、設(shè)計等業(yè)務(wù)環(huán)境，財務(wù)管理，部品管理等環(huán)境，信息檢索、數(shù)據(jù)庫查詢、Internet瀏覽等支持企業(yè)正常運(yùn)行的必要服務(wù)設(shè)施功能。網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求是保障企業(yè)應(yīng)用環(huán)境正常運(yùn)行的首要條件，網(wǎng)絡(luò)要求可靠性的同時，要求網(wǎng)絡(luò)具有高可用性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇，尤其是核心機(jī)箱式設(shè)備，應(yīng)該可以配置冗余部件，關(guān)鍵部件不存在單一故障點(diǎn)，也就是說，像交換機(jī)的電源、風(fēng)扇、交換引擎、管理模塊這些部件可以冗余備份，其中之一任何部件的損壞，不會影響設(shè)備的正常運(yùn)行，不會影響網(wǎng)絡(luò)的連通。提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠性，容錯性的另一個要求是設(shè)備損壞部件更換時，不需要停機(jī)，更換部件后不需要重新啟動，也就是說部件的更換可以進(jìn)行在線操作，這樣可以使停機(jī)的時間降低到最小。在設(shè)計企業(yè)園區(qū)網(wǎng)的原則上提高網(wǎng)絡(luò)的高可靠性、高可用性原則是至關(guān)重要的，不僅要求設(shè)備的部件冗余，同時要求網(wǎng)絡(luò)的鏈路冗余，可結(jié)合物理層、鏈路層及第三層技術(shù)實現(xiàn)，以保證網(wǎng)絡(luò)可以在任何時間、任何地點(diǎn)提供信息訪問服務(wù)。(2)可擴(kuò)展性網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的可擴(kuò)展性要求，包括交換機(jī)硬件的擴(kuò)展能力以及網(wǎng)絡(luò)實施新應(yīng)用的能力。核心交換機(jī)的靈活擴(kuò)充性要求：核心交換機(jī)應(yīng)該具備靈活的端口擴(kuò)充能力，模塊擴(kuò)充能力，滿足網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)充；同時提高性能，滿足更高性能的要求。支持新應(yīng)用的能力：產(chǎn)品具有支持新應(yīng)用的技術(shù)準(zhǔn)備，能構(gòu)方便快捷地實施新應(yīng)用。(3)規(guī)模與用戶在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的方案時，首先是滿足現(xiàn)有規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)用戶的需求，同時考慮到未來業(yè)務(wù)發(fā)展、規(guī)模的擴(kuò)大，應(yīng)該設(shè)計網(wǎng)絡(luò)具有用戶端口靈活的擴(kuò)充能力。核心設(shè)備是整個網(wǎng)絡(luò)的樞紐，用戶端口數(shù)的擴(kuò)充，需要增加配線間邊緣工作組的設(shè)備，增加邊緣設(shè)備的同時，要求連接核心骨干設(shè)備的端口數(shù)相應(yīng)增加，因此核心設(shè)備應(yīng)該可以通過增加模塊來靈活地增加端口數(shù)。核心設(shè)備的機(jī)箱設(shè)計應(yīng)該具備強(qiáng)大的背板帶寬，足夠多的負(fù)載插槽容量。對于交換機(jī)來說，核心交換引擎應(yīng)該可以滿足最大配置下，無阻塞的進(jìn)行端口數(shù)據(jù)包交換，模塊的擴(kuò)充不影響交換性能。采用分布式交換結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)這一原則的最佳方案，分布式交換機(jī)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了交換機(jī)的并行數(shù)據(jù)交換處理，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)的性能，本地交換和全局交換相結(jié)合的分布式結(jié)構(gòu)減少了核心交換引擎的壓力。因此在設(shè)計大規(guī)模園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的原則上普遍采用分布式交換機(jī)實現(xiàn)靈活的模塊、端口擴(kuò)充能力。(4)安全性網(wǎng)絡(luò)的安全性對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計是非常重要的，合理的網(wǎng)絡(luò)安全控制，可以使應(yīng)用環(huán)境中的信息資源得到有效的保護(hù)可以有效的控制網(wǎng)絡(luò)的訪問，靈活的實施網(wǎng)絡(luò)的安全控制策略。在企業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中，關(guān)鍵應(yīng)用服務(wù)器、核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，只有系統(tǒng)管理人員才有操作、控制的權(quán)力。應(yīng)用客戶端只有訪問共享資源的權(quán)限，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該能夠阻止任何的非法操作。在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上應(yīng)該可以進(jìn)行基于協(xié)議、基于Mac地址、基于IP地址的包過濾控制功能。在大規(guī)模園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計上，劃分虛擬子網(wǎng)，一方面可以有效的隔離子網(wǎng)內(nèi)的大量廣播，另一方面隔離網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)間的通訊，控制了資源的訪問權(quán)限，提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。在設(shè)計園區(qū)網(wǎng)的原則上必須強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)安全控制能力，使網(wǎng)絡(luò)可以任意連接，又可以從第二層、第三層控制網(wǎng)絡(luò)的訪問。(5)可管理性網(wǎng)絡(luò)的可管理性要求：網(wǎng)絡(luò)中的任何設(shè)備均可以通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺進(jìn)行控制，網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備狀態(tài)，故障報警等都可以通過網(wǎng)管平臺進(jìn)行監(jiān)控，通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺簡化管理工作，提高網(wǎng)絡(luò)管理的效率。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時，選擇先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理軟件是必不可少的。網(wǎng)絡(luò)管理軟件應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備配置，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表示，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)顯示，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障事件報警，網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計分析以及計費(fèi)等。網(wǎng)管軟件的應(yīng)用可以提高網(wǎng)絡(luò)管理的效率，減輕網(wǎng)絡(luò)管理人員的負(fù)擔(dān)。網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo)是實現(xiàn)零管理，基于策略的管理方式，網(wǎng)絡(luò)管理是通過制定統(tǒng)一的策略，由管理策略服務(wù)器進(jìn)行全局控制的?；赪eb的網(wǎng)管界面，是網(wǎng)管軟件的發(fā)展趨勢，靈活的操作方式簡化了管理人員的工作。在設(shè)計園區(qū)網(wǎng)的設(shè)備選擇上，要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP，同時支持RMON/RMONII協(xié)議，核心設(shè)備要求支持RAP(遠(yuǎn)程分析端口)協(xié)議，實施充分的網(wǎng)絡(luò)管理功能。在設(shè)計園區(qū)網(wǎng)的原則上應(yīng)該要求設(shè)備的可管理性，同時先進(jìn)的網(wǎng)管軟件可以支持網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、監(jiān)控、配置等功能。(6)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用開放技術(shù)、支持標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議：采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議保護(hù)用戶的投資，提高設(shè)備的互操作性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計所采用的設(shè)備要求采用主流技術(shù)、開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，具有良好的互操作性，能夠支持同一廠家的不同系列產(chǎn)品，不同廠家的產(chǎn)品之間的無縫相互連接與通訊。在設(shè)計園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的原則上，發(fā)揮不同廠商產(chǎn)品的專用先進(jìn)技術(shù)同時，必須強(qiáng)調(diào)考察設(shè)備的技術(shù)、協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)性，減少設(shè)備互連的問題，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的費(fèi)用，使用戶的投資得到有效保護(hù)。應(yīng)當(dāng)考慮選擇的設(shè)備是否是可升級的，在新的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)以后，系統(tǒng)應(yīng)能夠升級到新的標(biāo)準(zhǔn)。因而注重產(chǎn)品廠商在相應(yīng)產(chǎn)品和技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的地位和參與標(biāo)準(zhǔn)化的能力。當(dāng)今世界，通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展日新月異。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計既要適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展的潮流，保證系統(tǒng)的先進(jìn)性，也要兼顧技術(shù)上的成熟性，降低由于新技術(shù)和新產(chǎn)品中不成熟因素所帶來的風(fēng)險。第三章設(shè)計方案（一）物理設(shè)計由以上校園平面圖以及各部門的網(wǎng)絡(luò)需求量，根據(jù)“負(fù)荷平衡、便于管理”的原則，網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)在綜合樓三層，以綜合樓為中心，用光纜連接其它建筑物，構(gòu)成該校園網(wǎng)的光纜主干。并要求教學(xué)樓、辦公樓、男女生宿舍、教師宿舍、食堂都應(yīng)與校園網(wǎng)相連接。且采用“三機(jī)”（接入交換機(jī)、匯集交換機(jī)、核心交換機(jī)）模式串接整個網(wǎng)絡(luò)（注：食堂服務(wù)器從教師公寓接入）。（二）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D（三）設(shè)備的選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇應(yīng)考慮以下的因素：需求選擇的設(shè)備應(yīng)能夠滿足現(xiàn)在以及未來的五年內(nèi)的發(fā)展需求，且應(yīng)便于維護(hù)和檢修。經(jīng)濟(jì)狀況設(shè)備的選擇應(yīng)同學(xué)校的實際經(jīng)濟(jì)狀況相結(jié)合，不宜蠻目選購，能滿足需要即可，盡量降低運(yùn)作成本。選擇順序優(yōu)先選擇在網(wǎng)絡(luò)中較為重要、價格昂貴的設(shè)備，以便降低設(shè)備的維護(hù)成本，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。品牌宜選擇知名度較高的產(chǎn)品，且所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備最好選擇同一品牌，以提高產(chǎn)品的兼容性。1、主干網(wǎng)的選擇（傳輸速度）依據(jù)該中學(xué)對校園網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)需求，并適當(dāng)考慮未來的發(fā)展，該校主干網(wǎng)選擇500M的傳輸速度，分支采用50M的傳輸速度，到計算機(jī)采用5M。2、路由器的選擇品牌CISCO3845路由器類型多業(yè)務(wù)路由器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議CiscoClickStart，SNMP局域網(wǎng)接口2個千兆位以太網(wǎng)包轉(zhuǎn)發(fā)率10Mbps:14,880pps、100Mbps:148,810pps、1000Mbps:1,488,100pps內(nèi)置防火墻是Qos支持支持支持VPN支持?jǐn)U展模塊8內(nèi)存256M3、交換機(jī)的選擇（接入、匯聚、核心）設(shè)備品牌參數(shù)接入交換機(jī)CiscoCatalyst2950-24網(wǎng)絡(luò)類型以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEEE802.3u端口總數(shù)24閃存0MB速率24個10/100M端口級聯(lián)端口數(shù)0DRAM0MB是否支持VLAN是是否支持QoS/CoS是匯聚交換機(jī)CiscoCatalyst3524XL引擎交換2背板帶寬10Gbps速率24端口10/100自適應(yīng)；2端口1000BaseX(GBIC)DRAM8MB模塊化插槽數(shù)2x1000BaseX(GBIC)是否支持VLAN是是否支持QoS/CoS是核心交換機(jī)CiscoCatalyst6509網(wǎng)絡(luò)類型以太網(wǎng)/快速以太網(wǎng)|/ISDN/FDDI/ATM/TokenRing網(wǎng)絡(luò)協(xié)議802.3z，802.3u，ATM端口總數(shù)N/A閃存16MB引擎交換3,2速率VLAN最大數(shù)：1000；底版：可擴(kuò)充至256Gbps。模塊化插槽數(shù)94、服務(wù)器的選擇品牌IBMSystemx3650主板擴(kuò)展插槽4支持操作系統(tǒng)WinServer2003，WIN2000/AdvancedServer，SUSELinux，NovellNetWare內(nèi)存類型ECCDDR2667ChipkillFB-DIMM標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存容量2GB最大內(nèi)存容量48GB5、傳輸介質(zhì)的選擇源地址目標(biāo)地址間距（m）傳輸介質(zhì)綜合樓教學(xué)樓70泛達(dá)6芯多模光纖辦公樓50泛達(dá)6芯多模光纖男生宿舍160泛達(dá)6芯多模光纖女生宿舍80泛達(dá)6芯多模光纖圖書館180泛達(dá)6芯多模光纖教師宿舍100泛達(dá)6芯多模光纖教師宿舍食堂90T568合計光纖（m）640雙絞線(m)906、防火墻的選擇品牌CISCOASA5505-SE類型VPN防火墻并發(fā)連接數(shù)25000吞吐量200網(wǎng)絡(luò)端口8個快速以太網(wǎng)端口、1個SSC擴(kuò)展插槽過濾帶寬150M控制端口consoleVPN支持支持（四）網(wǎng)絡(luò)造價（WL）網(wǎng)絡(luò)造價包括設(shè)備造價和施工造價兩部分。1、設(shè)備造價（SB）設(shè)備單價數(shù)量價格CISCO3845(路由器)545015450CiscoCatalyst2950-24（接入交換機(jī)）34001757800CiscoCatalyst3524-XL（匯聚交換及iscoCatalyst6509（核心交換機(jī)）34450134450IBMSystemx3650（服務(wù)器達(dá)6芯多模光纖2665016900T568雙絞線1100100CISCOASA5505-SE（防火墻）880018800合計2857002、施工造價(SG)查表可知，取施工造價為設(shè)備造價的8.5％計算，則：綜上所述：即該中學(xué)的網(wǎng)絡(luò)組建共需人民幣309985元。第四章網(wǎng)絡(luò)實施第五章管理和維護(hù)校園網(wǎng)的建成不僅有利于改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)手段，更重要的是將會大大促進(jìn)教育觀念、教學(xué)思想的轉(zhuǎn)變。然而，在實際的應(yīng)用中，假如缺乏對校園網(wǎng)的良好管理與維護(hù)，將會出現(xiàn)計算機(jī)校園網(wǎng)絡(luò)空閑，教學(xué)資源利用率不高，網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)化管理水平低等問題。針對上述情況，提高校園網(wǎng)絡(luò)的利用率和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠性，必須從校園網(wǎng)絡(luò)的管理上下功夫，要有科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、嚴(yán)格的管理制度及明確的人員分工，這樣才能保證校園網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行和有效利用。一、制定并實施校園網(wǎng)絡(luò)的規(guī)章制度校園網(wǎng)絡(luò)的建立為學(xué)校教育的現(xiàn)代化提供了條件，要使它發(fā)揮出應(yīng)有的作用，必須強(qiáng)化管理，制定一系列與之相關(guān)的規(guī)章制度，實行依規(guī)辦事。其規(guī)章制度有如下幾個方面：一是硬件方面，包括網(wǎng)絡(luò)的使用規(guī)范，上網(wǎng)的規(guī)范，室場的使用管理制度，計算機(jī)的操作管理制度，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維修保養(yǎng)制度等。二是軟件方面的，包括網(wǎng)絡(luò)平臺及計算機(jī)軟件的配置、教學(xué)軟件、工具軟件的使用保管制度等。二、做好校園網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)和權(quán)限設(shè)置隨著校園網(wǎng)絡(luò)在教學(xué)和管理中的普及應(yīng)用，校園網(wǎng)絡(luò)的地位和安全越來越顯得重