新一代通信网络设计与规划.doc

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.68M 资料格式：doc 举报版权申诉

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第一章网络规划

1.1需求分析

1.2网络的总体设计原则

1.3网络方案设计

1.4、设备选型和投资预算

<3>二层汇聚交换机

<4>接入层交换机:

第二章综合布线工程规划

2.1工程概况

2.2设计概述

2.3绘制图纸

第三章网络设备的配置

第四章服务器配置

第五章总结：

致谢

参考文献

07 网络工程学年设计题目：育才中学网络规划系别：数学与计算机科学系专业（含班级）： 07 网络工程学号： 20070862130 姓名：叶明伟指导教师：卢昌荆职称教授填表日期： 2010 年 7 月 3 日

目录第一章网络规划 ..........................................................................................................................- 1 - 1.1 需求分析- 1 -1- 1.2 网络的总体设计原则 ..................................................................................................... - 4 - 1.3 网络方案设计 ............................................................................................................. - 6 -6 - 1.4、设备选型和投资预算 .................................................................................................. - 8 - 第二章综合布线工程规划....................................................................................................- 18 -18- 2.1 工程概况 ........................................................................................................................- 18 - 2.2 设计概述 .................................................................................................................. - 18 -19- 2.3 绘制图纸 .................................................................................................................. - 19 -19- 第三章网络设备的配置 ......................................................................................................- 22 -22- 第四章服务器配置 ............................................................................................................... …- 28 - 第五章总结： ........................................................................................................................…. -40- 致谢 .......................................................................................................................... ………. - 41 -41- 参考文献 .................................................................................................................................... - 42 -

2007 级网络工程专业学年设计论文（设计）第一章网络规划 1.1 需求分析 1.1.1 收集业务需求：根据对育才学校基本情况的了解，用户信息点在 300 个以下，地理分布范围在一个区域内,即一个校区，主要用于学校内部网络通信，也会利用因特网进行外部业务活动，但是，网络流量主要集中于学校内部，因此对网络交换能力要求较高，校园网上网会有多媒体教学，等多种带宽应用。是一个典型的中学校园网案例 1.1.2 用户需求：构建校园网的主要目的就是提高教学质量，为学校的教育教学服务。校园网将主要从以下几个方面为教学服务。（1）建立课件（基件）、教学信息资源库，实现课件点播和辅助教学。将教学资源库建设成为包括各科的教材、教案、试题、录像、图片等对教师备课有参考价值的多媒体素材库。（2）利用网络技术，实现多媒体信息交换、视频点播、远程教育等功能。（3）建立电子备课室、光盘阅览室。电子备课室为教师提供优越的电脑制作条件，配备各种先进的备课设备，方便教师备课使用；光盘阅览室提供大量的电子读物，发挥电子媒体容量大、体积小、成本低、检索快、易于保存和复制、图文并茂等优点，使教师能够用最短的时间获取最多的信息。 1.1.3 应用要求：校园网使学校建立完善及时的信息发布体系，在此基础上可以实现学校管理的透明化、公平公正化。学校管理功能主要有以下几个方面。（1）网上办公系统。（2）教务管理系统。（3）学生管理系统。（4）行政办公系统。（5）财务管理系统。（6）后勤管理系统。 - 1 -

叶明伟：育才中学网络规划 1.1.4 平台需求：校园网资源服务平台建设方案：在校园网基础网络建成之后，利用服务器、存储等设备搭建校园网的资源服务平台，校园网的资源服务包括网络基础服务、教学服务、办公服务等。 ①网络基础服务平台——包括 WEB（学校主页、部门主页、教师主页、学生个人主页）、 E-mail、BBS 电子公告牌、DNS、DHCP 等，学校的各种通知和发文可以通过发送电子邮件或直接在内部主页上发布，以替代传统的发文方式；提供 BBS 服务，为内部人员之间、家长与学校之间提供交流平台。 ②教学服务平台——校园网建网的目的之一，是利用计算机网络实现多媒体教学，例如：交互式多媒体课堂。老师把课件和教学资料放在网上，学生自己可以查找文本、视频资料，进行主动的学习，老师起到引导和把握方向的作用。在多媒体教室中，由于多媒体在图片、声音等方面的优势，利用网络进行教学、管理和辅助教学具有传统教学模式无法比拟的作用，目前，电子教务系统在各大高校早已普及，部分走在信息化建设前列的普教单位也正在广泛使用。 ③办公服务平台——在学校的日常工作过程中，有越来越多的工作方式和流程是可以通过网络来简化并提高效率的。例如：校内公文和各种通知的流转，传统的打印、张贴等方式已经显得复杂和没有效率，利用网络可以实现快捷和便利的完成这类工作，使公文、通知以及其他需共享的资源可以在任何时候、任何地点被看到，摆脱时间和地点的限制。 ④网络教学服务器——在公共机房中需要使用无盘教学系统,流媒体服务器的网络教学服务器；方便管理学生的计算机学习。综合考虑 4 个服务平台都使用联想万全 T168 服务器。 1.1.5 网络需求：（1）拓扑结构需求分析：网络采用接入层，汇聚层，核心层。根据对贵校校园网功能需求分析得出采用 3 层结构才能满足用户的需求，采用树型结构加网状结构的网络拓扑。由于采用大型交换机技术，为了避免广播风暴带来不必要的带宽影响，因此要采用 VLAN 进行工作组的划分。核心层的功能主要实现骨干网络之间的优化传输，骨干层设计任务的重点通常是冗余能力、可靠性和高速的传输。网络的控制功能最好尽量少在骨干层实施。核心层一直被认为是反有流量的最终承受者和汇聚者，所以对核心层的设计以及网络设备的要求十分严格。服务器位于综合楼第四层负责整个网络的运行、管理和维护工作。中心 - 2 -

2007 级网络工程专业学年设计论文（设计）机房通过光纤分别与各子网相连，构成 Internet 出口。中心机房(服务器机房)主要设备如下：（1）核心交换机 CISCO C4507R （2）服务器联想万全 T168 奥运纪念机型 S3220 2G/3*250SC 热插拔 HR5 （3）防火墙 Fortinet FortiGate 800 汇聚层是分布层提供基于统一策略的互连性，它是核心层和访问层的分界点，定义了网络的边界，对数据包进行复杂的运算。提供地址的聚集，部门和工作组的接入，广播域/多目传输域的定义，Inter VLAN路由，介质的转换和安全控制的功能。核心交换机这里形成一级汇聚网络，综合楼的管理交换机分别从此交换机连接，进行下一级汇聚。二级汇聚层通过采用 CISCO WS-C3560-24TS-S三层交换机分别与服务器机房链接一台放在综合楼的服务器机房，另一台放置于教学楼的一层。三级汇聚层是采用的是思科WS-CE500-24TT交换机与各楼的管理交换机相连。在一级汇聚的基础上，又往下一层进行展开网络。（2）网络节点需求分析：综合楼和教学楼根据实际情况：需要 2 台 CISCO WS-C3560-24TS-S 汇聚层交换机和 WS-CE500-24TT 需要 5 台，综合楼的第四层为行政，教研办公用房每间要配 8 个信息点和在教学楼有一个 60 台工作站的局域网要 6 台思科 24 口 WS-X4232-RJ-XX （3）网络链路需求分析 <1>网络主干链路采用光纤传输介质。 <2>网络主干链路无交通要道，多重障碍物。 <3>网络主干链路采用地下通道走线的方式。 <4>网络主干链路最大实际连接距离为两百五十米满足网络需求。 <5>由于整个主干链路都在校园内，且距离不远，因此维护管理方便。 <6>楼层间主要用 1000M 的贝尔顿 Beild 超五类双绞线进行链接，服务器和核心路由及交换机之类则用 100M 的 AMP 超五类非屏蔽双绞线。采用 FDDI 高性能的高速宽带 LAN 技术，其标准为 ANSI×3T9.5/ISO9384。FDDI 物理结构是二个平行的、相对作反向传输的双环结构网，它采用定时的令牌传送协议。因此，它可以被看作是一个令牌环网协议的高速版本。但与 TokenRing 技术不同的是，当其发送完帧后就立即产生新的令牌帧，故其利用率较高，其运行速度可达 100Mb/s。其双环结构有非常好的冗余特性。FDDI 有两种接入方式：双端口连接站（DAS），单端口连接站（SAS）。DAS 方式比较贵，但有冗余功能；SAS 需要有源集中器，且无冗余功能。（3）网络分布需求分析： - 3 -

叶明伟：育才中学网络规划 <1>每间房间都必须有一个信息点，综合楼第四层为行政、教研室办公用房，每间配 8 个信息点 <2>光纤到楼栋，1000M 到楼层，100M 到房间，10M 到桌面，而教学楼到综合楼用光纤连接，预留到教师生活区的光纤出口 <3>组建校园网络体系，实现办公自动化，视频点播和全校网络化教学 1.1.6 技术的可行性分析：通过对贵校的实地考察，和贵校的要求进行了综合的分析。本公司拥有成熟的网络组建的技术和实际的经验，先后也完成了几十个的网络组建的工程，并得到了客户的高度赞许，对千兆以太网校园网络，更是本公司的突出强点。本公司会从用户的满足出发，一切以客户为本，在有限的资源创造更多的服务。校园网的各项功能都使之达到最优，方便客户的使用。设备的选择也是经过比对和资金要求，选择出最合适的型号，为用户达到又省又好的目的。 1.1.7 网络建设应达到的目的：（1）建立课件（基件）、教学信息资源库，实现课件点播和辅助教学。将教学资源库建设成为包括各科的教材、教案、试题、录像、图片等对教师备课有参考价值的多媒体素材库。（2）利用网络技术，实现多媒体信息交换、视频点播、远程教育等功能。（3）建立电子备课室、光盘阅览室。电子备课室为教师提供优越的电脑制作条件，配备各种先进的备课设备，方便教师备课使用；光盘阅览室提供大量的电子读物，发挥电子媒体容量大、体积小、成本低、检索快、易于保存和复制、图文并茂等优点，使教师能够用最短的时间获取最多的信息。 1.2 网络的总体设计原则 1.2.1 实用性：要求综合布线系统能够在现在和未来适应技术发展，并且实现数据通信、语音通信、图像通信；在通信网络方面能够充分满足当前交换场五大系统业务应用的需求，满足内部办公业务应用的需求，同时能够适应将来的通信技术发展。网络要保证数据流的及时传输，网络延时小响应快。此外要降低日常管理维护费用和线路的通信费用。 1.2.2 先进性：（1）基于校园规模将要扩大，将会增加部分建筑物，和校园绿化，由于是空中架线，所以建筑物经过处必定会对架线有影响，但相对地下埋线来说，还是小多了。但架线时还是尽 - 4 -

2007 级网络工程专业学年设计论文（设计）量选取空旷，将来不会用于建筑的线路，避免不必要的改造。荐于用户增加数量之多，占用带宽将增加不少，所以扩展网点端口采用堆叠方式；用户以后增加的 SAN（存储区域网络），对现有网络的影响不大。（2）网络设备的扩展性：由于对校园网服务器的性能要求比较高，所以采用刀片式服务器。网络交换机不能采用固定式交换机，因为网络用户在不断增加。网络设备扩展时，设备电源功率和外部电源功率 UPS 基本能满足要求。在网卡升级中有存在兼容的性的问题，所以这类设备，尽量选取兼容性较强的设备。 1.2.3 开放性：整个校园网是个开发的平台，不仅仅只极限于教学，还可以链接外网了解更多的信息。更多的作用还体现在对于学校事务的管理等等，在其他的领域也是可以进行使用。 1.2.4 可靠性：在一个大型网络系统中，系统每个时刻都要采集大量的数据并进行处理。因此，网络系统的故障有可能给用户带来不可估量的损失，这就要求系统具有高度的可靠性。提高系统可靠的方法有如下一些方面：部分用户网络系统采用 RAID 进行数据自动备份；部分用户网络系统进行数据远程异地备份：部分网络系统要采用系统备份恢复功能；对重要服务器采用双机热备功能；主要网络设需要考虑可离线应急操作，相同设备之间应当可相互替代；进行网络可靠性设计时，关键在于网络不能因出现单点故障而引起全网瘫痪，所以要重点考虑到设备，软件，链路的冗余备份。 1.2.5 安全性：网络系统应具有良好的安全性，保证数据的安全及网络使用的安全。由于育才中学网络连接园区内部所有用户，安全管理十分重要。应支持 VLAN 的划分，并能在 VLAN 之间进行第三层交换时进行有效的安全控制，以保证系统的安全性。 1.2.6 经济性：充分利用原有的软件、硬件资源，减少投资浪费，做到高性能价格比 1.2.7 可扩充性：布线系统确保投资有 15 至 25 年的质量和效益。网络系统提供包括主干网络链路的冗余和备份，网络硬件设备的冗余和备份，应具有容错功能。如：主干设备模块电源甚至设备的冗余，避免模块或设备故障对网络稳定性的冲击等。网络链路的备份，使得网络在连接失败时具有可迂回路由，避免单点故障。除了网络 - 5 -

叶明伟：育才中学网络规划层，网络关键的连接处也不能有单点故障。 1.3 网络方案设计在总的设计思想指导下，在需求分析中对于选择合适的网络拓扑结构设计、安全设计、原有系统升级改造、冗余设计、地址的分配与聚合设计等。网络操作系统、网络数据库管理系统、Internet 接入方式、网络服务提供商的选择、应用软件开发及开发方法等都有进行分析；校园网的骨干由服务器机房、教学楼、综合楼等组成。综合楼（服务器机房）与教学楼之间的连接以光纤来实现。所有的服务器都放置在服务器机房（综合楼第四层），以保证足够的带宽和便于维护管理；校园网能过电信宽接入 CERNET，并能过 CERNET 连入 INTERNET，为了防止外部的非法攻击、恶意访问，建议增加防火墙来保证网络的安全可靠。服务器机房位于学校综合楼第四层，核心层的功能主要实现骨干网络之间的优化传输，骨干层设计任务的重点通常是冗余能力、可靠性和高速的传输。各楼宇设置 1－3 个配线间，将楼内的信息点全部集中到各配线间内，采用百/千兆接入交换机提供各信息点接入的需要，通过千兆连接到相对应的汇聚中心设备上。使校园网的可运营、可管理：提供了用户识别、用户管理、网络安全，流量控制和业务质量保证，统一网管等多种功能，提供了可运营，可管理手段，改变了传统 IP 接入网络难管难控的老模式。 1.3.1 网络接入方式：传统以太网用的是 100Mb/s 技术，虽然 100Mb/s 以太网使用得最为广泛，1000Mb/s 以太网也正在快速崛起，并且千兆以太网标准已定，产品种类较多，为达到这个速度，需要按 1000Base-T 规格设计的网卡和集线器，这两种产品在供应商处都可以买到，它们仅比 100Base-T 的产品略贵一些，但在性能上就有了明显的区别。在小型网络中实现 100Base-T 的费用是非常合理的，特别是对于无管理能力、无交换能力的集线器。即使你仍然选择 100Base-T 集线器，也要考虑购买同时支持 100Mb/s 和 1000Mb/s 的网卡。 1000Mb/s 的网卡只比 100Mb/s 的网卡略贵一点，但为将来的网络升级提供了很大的灵活性。大多数 100Mb/s 的网卡能够自动检测所连接的端口是 100Mb/s 还是 1000Mb/s，并执行相应的操作。为达到更高的性能，你还可以选择购买 1000Mb/s 的交换式集线器，它可以提供更高的性能，但价格也相对较高。 - 6 -

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