最新校园网毕业设计论文(综合布线)王凯强
简单综合布线设计
第一章前言
1.1某高校背景
根据学校的要求，我们按照“统一规划、讲究实效、安全可靠”的原则，进行某高校园网综合系统设计，以满足校园内计算机网络系统的需要。对于某高校来说，由于将有越来越多的资料信息和管理平台放到校园网上，越来越多的用户使用校园网，校园网的可扩展性和可靠性成为选择合作伙伴的重要标准。我XX公司与XX公司一起，通过专场技术交流会、XX认证培训、项目设计和方案论证等形式，为某高校提供了良好的服务。
校园网发挥的作用
为全校教师、科研人员、管理人员、学生提供一个先进的计算机网络环境，并将计算机引入教学、科研、管理和学习等各个领域；改善学校教学科研、管理和学习环境，提高其水平；熟悉现代化的工作环境和掌握先进的教学、科研、管理和学习手段，有利于培养面向世界、面向未来的高层次人才。某高校着重进行了校园网的接入，并与电化教室相结合，配合多媒体设备，使该校的信息化建设跨上了一个新台阶。
第二章用户需求分析
项目总体目标是：建立物理上覆盖学校教学楼与办公楼的千兆主干校园网，百兆交换到桌面，使学校所有部门的网络和计算机都能够方便地连接到网络；配置必要的计算机网络设备、布线设备和辅料，为学校的教学、管理和研究提供服务。
本项目的需求可概括为如下几部分：
一个学校内用户众多，对信息的安全有一定的要求，各楼层的分布情况如下：（1）1号楼（图书馆）
对图书馆内各类图书进行管理，对图书资料进行处理。建立电子阅览室为学生更快更好的查阅各类图书。主要以文件传输、视频传输为主。
（2）综合楼（实验室和办公楼）
主要以校领导、财务、人事为主要用户。主要是网络中心、计算机机房、网络实验室为主。网络中心负责网络维护，管理，中心内设有网站、电子邮箱、精品课程、FTP资源、办公系统以及视频点播等服务器。
（3）2号楼、3号楼、4号楼（教学楼）
主要是多媒体教室，各二级学院办公室
第三章 综合布线系统设计
3.1 综合布线设计要点：
（1） 实用性：能支持多种数据通信、多媒体技术及信息管理系统等，能够实现现在和未来技术的发展。
（2） 灵活性：任意信息点能够连接不同类型的设备，如微机、打印机、终端、服务器、监视器等。
（3） 开放性：能支持任何厂家的任意网络产品，支持任意网络结构，如总线型、星型、环形等。
（4) 模块化：所有的接插件都是积木式的标准件，方便使用、管理和扩充。 （5) 扩展性：实施后的综合布线系统是可扩充的，以便将来有更大需求时，能够容易将设备安装接入。
（6） 经济性：一次性投资长期受益，维护费用低，是整体投资达到最少。
依据这些原则，可以确定该学校的综合布线拓扑结构应该为星型，保证综合布线系统的灵活性和扩展性。由于有几栋教学楼，所以本方案设计包括综合布线的所有子系统。
3.2结构化布线系统
结构化布线划成6个部分：工作区子系统、水平子系统、垂直子系统、
设备间子系统、建筑群子系统。 如下图所示。
⑴ 工作区子系统
工作区子系统又称为服务区子系统，它是由RJ-45跳线与信息插座所连接的设备（终端或工作站）组成。其中信息插座有墙上型、地面型、桌面型等多种类型。
设备间子系统 垂直主干子系统 工作区子系统 水平区子系统
管理区子系统
工作区设计要考虑以下几点：
（1）工作区内线槽要布的合力、美观。
（2）信息插座与电源插座应保持30cm的距离。
（3）信息插座要设计在距离地面30cm以上（与电源插座保持水平）。
（4）信息插座与计算机设备的距离保持在5M范围之内。
（5）购买的网卡类型接口要与线缆类型接口保持一致。
（6）所有工作区所需的信息模块、底盒、面板的数量。
（7）所需RJ-45接头的数量。
⑵水平子系统设计
水平子系统也称为水平干线子系统，它是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架。结构一般为星型结构，它与垂直子系统的区别在于：水平子系统总是在一个楼层上，仅与信息插座、管理间连接。在综合布线系统中，水平子系统通常由4对UTP(非屏蔽双绞线）组成。在高带宽应用时，可以采用光缆。水平子系统连接管理子系统至工作区，包括水平布线、信息插座、电缆终端及交换。水平干线子系统的设计涉及到水平子系统的传送介质和部件集成，主要有4点：（1）确定线路走向。
（2）确定线缆、槽、管的数量和类型。
（3）确定线缆的类型和长度。
（4）订购电缆和线缆。
电缆的用量可以用以下公式进行计算：
每层楼的用线量C=【0.55×（L+S)+6]×N
L：本楼层离管理间最远信息点距离。
S：本楼层离管理间最近信息点的距离。
N: 本楼层信息点的总数。
0.55：备用系数。
6：端接容差。
缆长度按每信息点平均线长55米计算，并考虑到用户工作区跳线所需线缆用量，总共需要双绞线15箱（305米/箱）。水平线缆将干线线缆延伸到用户工作区.在本项目中设计采用的是Lucent公司8芯非屏蔽双绞线( UTP )是符合EIA/TIA 568A 标准的超五类线双绞线1061004CSL+。它在传输数据时，可以在150米范围内具有标准10Mbps的传输速率，在100米内保证155Mbps的传输速率。此外它也可以传输各种70V直流电压及在相应的距离下传输10MHZ及100MHZ频率以内的弱电信号.
⑶管理子系统设计
管理子系统由交联、互联、和I/O组成。管理间是楼层的配线间，管理子系统为其他子系统互联提供手段，他是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备，其主要设备是配线架、交换机等网络设备，以及机柜和电源等。交连和互连允许将通信线路定位和重定位在建筑物的不同部分，以便能更容易的管理通信线路。I/O位于用户工作区和其他房间或办公室，使在移动终端设备时能够方便的进行插拔。
作为管理间一般有以下设备：
（1）机柜
（2）楼层交换机
（3）配线架
（4）电源
配线架的选型和安装:分配线间的设计，我们采用了较为集中、灵活的管理方式，充分利用配线架的容量，以达到较好的性能价格比。所有的水平及垂直UTP 双绞线均选用Lucent 48口和24口非屏蔽的配线架进行管理，使数据点可完全互补，且管理、维护灵活简便。
⑷垂直干线子系统
垂直子系统也称垂直干线子系统或骨干子系统，它提供建筑物的主干线缆，负责连接管理子系统到设备子系统的子系统，目前的设计中一般使用光缆。它也提供了建物垂直干线电缆的走线方式。
垂直干线子系统主要用于连接一栋大楼内部的各配线间，提供网络主干连接。
⑸设备间子系统设计
设备间子系统也称设备子系统。设备间子系统由电缆、连接器和相关支撑硬件组成。它把各种公共的多种不同设备互连起来，其中包括光缆、双绞线电缆、同轴电缆、程控交换机等。
在建设设备间时要注意以下几点：
（1）室内照明、通风良好。
（2）要安装符合机房规范的消防系统。
（3) 使用防火门，墙壁使用阻燃漆。
（4）进行防静电装修。
（5) 防止电池场的干扰。
（6）设备空间应保持2.55M高度的无障碍空间，门高为2.1m，宽至少为90cm，地板承重能力不低于500KG/MM。
设备子系统是整个布线系统的管理中心，由设备间（主配线间）中的电缆、连接器和相关支撑硬件组成，它把公共系统设备的各种不同设备互连起来。考虑到中心机房机柜中的美观及便于管理，管理区跳线我们采用订制的两端带RJ-45数据线用于连接配线架与网络设备。需要：两端带RJ-45数据线 80根
⑹建筑群子系统
建筑群子系统又称为园区子系统，它是将一个建筑物的电缆延伸到另一个建筑物的通信设备和装置，通常是由光缆和相应设备组成，提供外部建筑物与大楼内布线的连接点。它支持楼宇间通信所需的硬件，其中包括电缆、光缆以及防止电缆上的脉冲电压进入建筑物的电气保护装置。
建筑群子系统用于连接各分散的建筑物，由于部分建筑距信息中心的距离可能超过了100米（铜缆布线系统的最长距离为100米，粗缆可支持500米，但粗缆只能支持系统主干间的10M连接，五类双绞线支持100M连接），另外考虑到现代网络技术ATM、千兆以太网对网络带宽的要求（155M/622M/1000M），系统主干只能选择多模光缆（多模光缆可在260米范围内支持1000M主干）。另外考虑到光缆主干的备份以及经济原因（四芯与六芯光缆价格相当），可以选择国产长飞六芯多
模光缆来构建整个网络系统主干。
实施可用于数据、影像、语音和其他信息传输的部分布线工程，使学校的住处设备能够方便地连接到校园网。根据结构化布线标准和需求设计所需设备，包括线缆、配线架、模块、机柜、辅助材料等；主要设备要求选用安普、Avaya等公司产品。结构化布线共有88个信息点，机柜2个。完成信息点所在位置的电脑接入校园网，保证部门级办公电脑及课室电脑以100Mb/s的速率接通校园网
布线要符合标准，讲求美观大方。信息点分布见表：
*网络中心机房设于综合楼3层。
*教学楼设分管点，交换机放于4层教师备课室。
*完成校园网网络中心、办公楼、教学楼交换机的连接工作。
建筑内星型拓扑结构主干线路的物理设计
校园网结构化综合布线的布线设计图
水平子系统设计结构图
垂直干线子系统设计结构图v
第四章网络方案设计
3.1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：
●网络中心建设在综合楼3层，教学楼设置分管点。
●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。
●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。
●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。
●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”。
3.2网络系统设计综述
(1)Internet 连接
根据需求，通过使用两个用于光端设备的BNC端口到以太端口的转换器连接上2Mb/s的SDH，从而使校总部与分部连接起来。如图：
100Mb/s 光纤G .370接口2Mb/s 线，V3.
连接到校总部示意图
(2) 校园网主干
主干为千兆主干，设备为CISCO的3层交换机，型号为CISCO2948G-L3。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。
(3)系统功能规划
a.防火墙
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ISA server 2004 是路由级网络防火墙，兼备高性能缓存特性。ISA server 2004 是微软推出的面向企业级应用的高级应用防火墙，融合了状态检测和代理型防火墙的种种特点。ISA server 2004 为各种类型的网络提供了高级保护、易用性和快速、安全的访问。它尤其适合于保护需要为不同地域设置多重防火墙阵列的企业网络。ISA server 2004 可以部署成一台专用防火墙，作为内部用户接入Internet的安全网关。在信息传输过程中ISA server 2004 计算机对其他各方来说是透明的。也就是说，内部访问Internet或者外部人员访问企业内部时，它们都感觉不到防火墙的存在。ISA server 2004 既可完成防火墙的功能，又能完成代理的功能，能起到Web cache 的作用，并能够安全服务器发布，提高访问Internet的速度，并且减少对外访问的流量，节省带宽。
b.VLAN的划分
根据学校的应用类型，划分了办公室、电脑室、教学楼课室、网络中心等子网。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以及减少带宽的占用，可以减少延迟，还可以增加网络弹性，并降低成本易于管理。
有两种划分方法：
静态: 基于端口划分的VLAN。
动态：基于MAC地址的VLAN。
本方案采用基于端口的划分VLAN，因为基于端口的划分VLAN配置比较简单，便于管理。
c.中心交换机
实现与总部的广域路由，实现本地不同VLAN之间的局域路由，实现对网络各种数据包的QoS控制。本方案采用两台三层的交换机，可以实现链路的冗余，当其中的一台出现问题，不会导致整个网络的瘫痪，这就是网络的稳定性。还可以在三层交换机上启用ＳＴＰ，并且为每个ＶＬＡＮ指定根网桥，另外一台三层交换机为它的备份根网桥，当根网桥的链路断开，数据可以通过备份根网桥转发出去。在两台三层交换机之间配置以太网通道可以提高链路带宽。
d.根据对该学校情况的了解，原来4间电脑室的主交换机Intel 530在使用时会出现流量阻塞的情况，并且无法与CISCO核心交换机做Trunk。因此，在次工程中，我们建议用CISCO 2950-48与现有的Intel530交换机互换，并与核心交换机做两路100Mb/s Trunk，使链路带宽增加到200Mb/s，可满足教学的要求。而原来的Intel530 可作为综合楼的二级交换机使用。
e.网络管理
网络管理涉及网络资源和运行的规划、组织、监视以及计费和控制各个方面，为了更好的定义网络管理的范围，国际标准化组织定义了网络管理的5个功能，即配置管理、性能管理、故障管理、安全管理和计费管理。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。
f.信息点
采用CISCO 2950-48作为二级交换机。涉及4个汇聚点，一个汇聚点（MDF）设在综合楼3层中心机房（共62个信息点），一个汇聚点（IDF）设在教学楼1第二层教师办公室（共26个信息点），还有一个汇聚点（IDF）设在教学楼2第二层的教师办公室，最后一个在汇聚点（IDF）设在宿舍楼的第四层。信息点分布如下：
网络拓扑图如下：
其中一台中心三层连具体接图如下：
(5)IP地址分配及VLAN划分
设备IP地址表
(6)交换机的配置
VLNA分别在网管中心的Cisco2948G-L3核心交换机、学生机房的Cisco2950交换机、教学楼的Cisco2950交换机、综合楼办公室的Cisco2950交换机。
交换机都是通过超级终端进入配置状态的。名字的定义如下：
●电脑室1：JF1
●电脑室2：JF2
●电脑室3：JF3
●电脑室4：JF4
●电脑室5：JF5
●电脑室6：JF6
●电脑室7：JF7
●电脑室8：JF8
●办公室：BGS
●教学楼：JXL1
●教学楼：JXL2
●教学楼：JXL3
●宿舍楼：SSL
中心交换机2948G-L3的配置
a.设置Hostname及口令
Switch>en
Switch#config t
Switch(config)#Hostname Cisco3L-2948
Cisco3L-2948(config) #enable password hnjc
Cisco3L-2948(config) #enable secret hnjc1
Cisco3L-2948(config) #end
Cisco3L-2948 (config) #line console 0
Cisco3L-2948(config-line)# password Cisco3L-2948 Cisco3L-2948(config-line)# login
Cisco3L-2948(config-line)#line vty 0 4
Cisco3L-2948(config-line)#password cisco2948
Cisco3L-2948(config-line)#login
Cisco3L-2948(config-line)#end
Cisco3L-2948#
b.创建Vlan如下：
Switch>en
Switch#config t
Switch(config)#Hostname Cisco3L-2948
Cisco3L-2948(config)#exit
Cisco3L-2948 #vlan database
Cisco3L-2948 (vlan)#vtp mode server
Cisco3L-2948 (vlan)#vtp domain certral1
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 2 name JF1
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 3 name JF2
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 4 name JF3
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 5 name JF4
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 6 name JF5
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 7 name JF6
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 8 name JF7
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 9 name JF8
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 10 name BGS
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 11name JXL1
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 12name JXL2
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 13 name JXL3
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 14 name SSL1
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 15 name SSL2
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 16 name SSL3
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 17 name SSL4
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 18 name SSL5
Cisco3L-2948 (vlan)#vlan 19 name SSL6
Cisco3L-2948 (vlan)#apply
Apply completed.
Cisco3L-2948 (vlan)#exit
Cisco3L-2948#
创建VLAN的IP地址并激活VLAN的设置：
VLAN 1 IP地址
Cisco3L-2948#config t
Cisco3L-2948 (config)#interface vlan 1
Cisco3L-2948(config-if)# ip address 172.16.1.254 255.255.255.0 Cisco3L-2948 (config-if)#no shutdown
Cisco3L-2948 (config-if)#exit
VLAN 2 IP地址
Cisco3L-2948#config t
Cisco3L-2948(config)#interface vlan 2
Cisco3L-2948(config-if)# ip address 172.16.2.254 255.255.255.0 Cisco3L-2948(config-if)#no shutdown
Cisco3L-2948(config-if)#exit
VLAN 3 IP地址
Cisco3L-2948#config t
Cisco3L-2948 (config)#interface vlan 3
Cisco3L-2948 (config-if)# ip address 172.16.3.254 255.255.255.0 Cisco3L-2948 (config-if)#no shutdown
Cisco3L-2948 (config-if)#exit
VLAN 4 IP地址
Cisco3L-2948#config t
Cisco3L-2948(config)#interface vlan 4
Cisco3L-2948(config-if)# ip address 172.16.4.254 255.255.255.0 Cisco3L-2948 (config-if)#no shutdown
Cisco3L-2948 (config-if)#exit
VLAN 5 IP 地址
Cisco3L-2948#config t
Cisco3L-2948(config)#interface vlan 5
Cisco3L-2948(config-if)# ip address 172.16.5.254 255.255.255.0 Cisco3L-2948 (config-if)#no shutdown
Cisco3L-2948 (config-if)#exit
VLNA 6 IP地址
Cisco3L-2948#config t
Cisco3L-2948 (config)#interface vlan 6
Cisco3L-2948 (config-if)# ip address 172.16.6.254 255.255.255.0 Cisco3L-2948 (config-if)#no shutdown
Cisco3L-2948(config-if)#exit
VLAN 7 IP地址
Cisco3L-2948#config t
Cisco3L-2948 (config)#interface vlan 7
Cisco3L-2948 (config-if)# ip address 172.16.7.254 255.255.255.0 Cisco3L-2948 (config-if)#no shutdown
Cisco3L-2948 (config-if)#exit
VLAN 8 IP地址
Cisco3L-2948 #config t
Cisco3L-2948 (config)#interface vlan 8
Cisco3L-2948 (config-if)# ip address 172.16.8.254 255.255.255.0 Cisco3L-2948 (config-if)#no shutdown
Cisco3L-2948 (config-if)#exit
VLAN 9 IP地址
Cisco3L-2948 #config t
Cisco3L-2948 (config)#interface vlan 9
Cisco3L-2948 (config-if)# ip address 172.16.9.254 255.255.255.0 Cisco3L-2948 (config-if)#no shutdown
Cisco3L-2948 (config-if)#exit
VLAN 10 IP地址
Cisco3L-2948 #config t
Cisco3L-2948 (config)#interface vlan 10
Cisco3L-2948 (config-if)# ip address 172.16.10.254 255.255.255.0 Cisco3L-2948 (config-if)#no shutdown
Cisco3L-2948 (config-if)#exit
VLAN 11 IP地址
Cisco3L-2948 #config t
Cisco3L-2948 (config)#interface vlan 11
Cisco3L-2948 (config-if)# ip address 172.16.11.254 255.255.255.0 Cisco3L-2948 (config-if)#no shutdown
Cisco3L-2948 (config-if)#exit
VLAN 12 IP地址
Cisco3L-2948 #config t
Cisco3L-2948 (config)#interface vlan 12
Cisco3L-2948 (config-if)# ip address 172.16.12.254 255.255.255.0 Cisco3L-2948 (config-if)#no shutdown
Cisco3L-2948 (config-if)#exit
VLAN 13 IP地址
Cisco3L-2948 Cisco2948#config t
Cisco3L-2948 (config)#interface vlan 13
Cisco3L-2948 (config-if)# ip address 172.16.13.254 255.255.255.0 Cisco3L-2948 (config-if)#no shutdown
Cisco3L-2948 (config-if)#exit