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校园网规划与设计毕业论文

毕业设计(论文)

题目校园网的规划与设计

姓名学号

计算机网络工程专业级班指导教师

2013年4月12日

校园网的规划与设计

摘要

随着计算机网络技术的发展,校园网建设已取得了可喜的进展,校园网的建设改变了传统的教学模式、教学方法、教学手段。促进了教育观念、教学思想的转变,大大拓展了教师和学生的视野。校园网网络系统是一个非常庞大而复杂的系统,它不仅为现代化教学、综合信息管理和办公自动化等一系列应用提供基本操作平台,而且能够提供多种应用服务,使信息化及时准确的传送给各个系统,而校园网工程建设主要应用了网络技术中的重要分支局域网技术来建设与管理的。

因此,本毕业设计课题将校园局域网建设过程中主要能用到的各种技术及实施方案为设计方向,为校园网的建设提供理论依据和实践指导。

关键词:校园网、局域网、网络设备选型、布线系统

?目录

前言?IV

第一章校园网需求分析 (5)

1.3校园网络系统设计方案和网络设备应满足如下需求?2

1.4 系统集成所共同遵循设计原则和共同追求设计目标 ............................................... 2第二章校园网设计方案?3

2.1设计要点?3

2.2网络系统设计综述 (3)

2.2.1 校园网主干................................................................................................... 3

2.2.2 系统功能规划 (4)

第三章IP地址与VLAN规划 ............................................................................. 5

3.1 校园网计算机分布分析?5

3.3 IP地址分配及VLAN划分?6

第四章网络设备选型?8

4.1 交换机 (8)

4.2 路由器....................................................................................................................... 15

4.3 防火墙?22

4.4 传输介质?24

第五章综合系统布线 (25)

5.1 设计目标?25

5.2 综合布线系统组件 (25)

25

5.3 综合布线系统设计的原则?

5.4 综合布线系统测试 (26)

第六章网络管理系统设计 (27)

6.1网络系统设计原则................................................................................................... 27

6.2 网管系统 (27)

28

总结与体会?

28

致谢?

29

参考文献?

?

前言?

21世纪是信息产业的时代,全球电子信息化潮流势不可挡,是知识经济的时代,人们所要求的信息量也越来越大,计算机被广泛应用于企业、政府部门、学校、家庭,给经济和社会带来了深刻的变革。随着信息技术和互联网的发展,信息化已经渗透到人类社会的方方面面,并逐步改变人类的工作、学习和生活方式。校园网作为现在教学技术手段,是全面实施素质教育的重要内容。是教育面向现代化、面向世界、面向未来的物质技术基础,是一流基础教育的重要标志。

建设校园网络,创建丰富多彩的校园网络文化对于转变陈旧教育思想和观念、促进教学内容、教学方法、教学结构和教学模式的改革,加快建设教育手段和管理手段的现代化有决定性作用,尤其是对深化基础教育改革,提高教育质量和效益,培养“面向现代化,面向世界,面向未来”的创新人才更具深远意义。因为21世纪既有来自高科技的挑战,又有来自生态系统,道德危机,情感危机等系列全球性重大问题的挑战。

第一章校园网需求分析

1.1 校园网应提供如下功能

教学应用:辅助教师教学,提高教学手段;

提供基本的Internet网络服务功能:如电子邮件、文件传输、远程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务等。

提供图书,文献查询与检索服务,增强校图书馆信息自动化能力。

全校共享软件库服务,避免重复投资,发挥最大效益。

提供CAI教学和科研的便利条件。

办公管理:改善办公条件,提高工作效率;

提供校内各个管理机构的办公自动化:

提供财务查询,报账服务。

提供受存取权控制的文件、档案查询服务。

提供贵重设备仪器及其它设备信息的管理服务。

提供各学科专业资料数据库服务。

提供学校自己的管理信息系统(MIS)。

通信服务:开放内外窗口,树立学校形象;

经广域网接口,提供国内外计算机系统的互连,为国际间的信息交流和科研合作, 为学校快速获得最新教学成果及技术合作等创造良好的信息通路。

其它服务:提供增值服务,方便师生生活。

1.2 校园网对主机系统的主要要求

主机系统应采用国际上较新的主流技术,并具有良好的向后扩展能力;

主机系统应具有高的可靠性,能长时间连续工作,并有容错措施;

支持通用大型数据库,如SQL、Oracle等;

具有广泛的软件支持,软件兼容性好,并支持多种传输协议;

能与Internet互联,可提供互联网的应用,如WWW浏览服务、FTP文件传输服

务、E-mail电子邮件服务、NEWS新闻组讨论等服务;

支持SNMP网络管理协议,具有良好的可管理性和可维护性;

1.3 校园网络系统设计方案和网络设备应满足如下需求

网络结构复杂,计费方式多样的需求;

安全管理与用户管理的需求;

多业务管理支撑需求;

网络管理的需求;

应用系统支持需求;

合理控制建设成本的需求;

考虑对用户现有网络的平滑过度,使学校现有陈旧设备尽量保持较好的利用价值;

高性能:所有网络设备都应足够的吞吐量;

高可靠性和高可用性:应考虑多种容错技术;

可管理性:所有网络设备均可用适当的网管软件进行监控、管理和设置;

采用国际统一的标准。

1.4 系统集成所共同遵循设计原则和共同追求设计目标

本着实用的原则,尽量使用成熟先进的平台软件,以缩短教学课件的开发周期;

采用分布式的结构,以便于开发和维护;

采用集群解决方案,以保证连续工作;

为保证网络速度而采用高的带宽;

追求最高的性能价格比。

建成一个具有高可靠性和开放性的校园网络,它应支持流行的SNMP等网络管理协议;

采用Internet上的标准协议--TCP/IP协议,提供校园内部及面向全球的WWW 服务、FTP服务、NEWS服务、电子邮件服务,实现与国际互联网的完全接轨;

同时它还应具有支持通用大型数据库的功能,支持多种协议,具有良好的软件支持;

采用模块化结构设计,容易升级;

最后,它还应针对学校的教学特点,具有一些基本的教学功能,以完成学校的基本教

学任务。

第二章校园网设计方案

2.1设计要点

根据建网、建库、建队、建制4步方式,我建议校园网建设采用以下方案:

1)网络中心建设在综合楼4层,教学楼设置分管点。

2)建设高速、稳定和安全的网络环境。采用主流的以太网技术核心,交换机可带千兆

三层交换模块,二级交换机采用带扩充槽的快速以太网交换机,可实现三层交换、百兆主干(可升级到千兆)、百兆交换到桌面。

3)教学楼与综合楼采用Trunk技术做链路聚合,可达到200Mb/s的带宽,实现

了较高的性价比。

4)可根据学校的应用类型,例如办公、多媒体课室、课室、网络中心等功能划分子网。

5)进行教师队伍的培训,包括网络知识、相关硬件使用、多媒体软件使用、教育资源

中心等。通过培训,逐步使教师从“使用资源”发展到“制作资源”。

2.2 网络系统设计综述

2.2.1 校园网主干

主干为千兆主干,设备为CISCO的2层交换机,型号为CISCO2960-24TT。因考虑到以后多媒体数据流在网上的应用于及主干的冗余,因此在主干上采用千兆链路(100Mb/s Trunk),既可扩大主干带宽(200Mb/s或全双工400Mb/s),又可以起到主干冗余作用及均衡负载。

主干采用超5类非屏蔽双绞线(UTP)布线,能承载千兆带宽,可以保证以后网络的扩容与提升。

主干所有链路屏蔽层全部接到信号地(主机房地网),防止静电和电磁干扰,地保证数

据链路的可靠性。

2.2.2 系统功能规划

?防火墙

在校园网中主要起保障网络安全作用,校园中的防火墙不仅要防止外来黑客的攻击,还要防止内部学生的攻击。防火墙的性能和功能同样重要,如果防火墙性能较差,将严重影响校园网的性能。为考虑系统的安全可靠性,将在网络主机房为学校安装一套WinRout e软件防火墙,该系统既可完成防火墙的功能,又能完成代理的功能,能起到Webcach e的作用,提高访问Internet的速度,并且减少对外访问的流量,节省带宽。

VLAN的划分与VLAN间通信的解决方案

根据学校的应用类型,划分了实训楼、综合楼、服务器群等三个子网。分VLAN在一定程度上可以提高网络的安全性,防止网段上无效的广播包的传播,还可以增加网络弹性,并降低成本易于管理。

在中心交换机上创建3个VLAN,分别为VLAN10、VLAN20和VLAN30。分配如下: VLAN10用于实训楼,网段IP地址为192.168.1.0/24,网关地址为192.168.1.1;

VLAN20用于综合楼,网段IP地址为192.168.2.0/24,网关地址为192.168.2.1;

VLAN30用于服务器群,网段IP地址为192.168.3.0/24,网关地址为192.168.3.1。

由于二层交换机,无路由功能,无法实现VLAN间通信,但可利用外部的路由器来实现VLAN间的通信。具体解决方法是:利用路由器的内网口(与内网交换机相连的端口),通过划分出的3个子接口来作为各VLAN的子接口,在子接口上设置IP地址,该地址就成为该VAN的网关地址,这样就可解决在没有三层交换机的情况下VLAN间的通信问题。此时,路由器和中心交换机之间的级联链路应采用Trunk方式。

交换机

实现与总部的广域路由,实现本地VLAN之间的局域路由,实现对网络各种数据包的Qo s控制。

网络管理

完成网络设备基于Web的管理。将提供CISCO公司的Work200的网管系统,实现网络的控制和管理

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