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实践教学
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兰州理工大学
计算机与通信学院
2009 年秋季学期
计算机网络 课程设计
题
目:景泰县京华高级中学校园网规划设计
专业班级:
信息与计算科学(1)班
姓
学
名:
号:
指导教师:
成
绩:
张治婧
07500112
刘密霞
摘 要
随着社会的发展,信息技术将彻底的改变我们的学习、生活和工作方式,
现行教育体制面临着严重挑战。 本设计就景泰县京华高级中学校园网建设的规
划和设计多方面展开论述,包括校园网络现状描述,校园网建设需求分析,校
园网网络结构整体规划与详细设计,网络管理与维护以及设备报价等关键环节,
并将结合实际情况对景泰县京华高级中学主干网设计与设备选型作为重点机进
行说明。并给出具体的的实施方案,对于加快学校的信息化建设有一定的借鉴
作用。
关键词:数字化校园; 设计目标; 交换机; 需求分析; 网络拓扑
I
前 言
当今社会已步入信息社会,信息成为社会经济发展的核心因素,信息化已成
为当今世界潮流。其背景是:半导体集成电路、计算机、光纤、卫星、多媒体等
电子信息科技发展迅猛,并迅速广泛应用于社会各领域,产生和激发出新的生产
力,正引起社会经济乃至人们工作、生活方式的深刻变革。自从 1993 年美国政
府公布实施“信息高速公路计划”之后,在世界引起巨大反响,许多发达国家和
一些发展中国家也相继提出了本国或本地区的信息基础设施计划。可以说,信息
化程度已成为衡量一个国家现代化水平和综合国力强弱的重要标志。
景泰县京华高级中学计划在近期内建设校园网络信息系统,在校园内部实
现资源高度共享,为教学、科研、管理提供服务,为计划、组织、管理与决策
提供基础信息和科学手段;支持教育教学改革,提高教育技术的现代化水平和
教育信息化程度,为学校教师的备课、课件制作、教学演示提供网络环境;通
过互联网、录像机、扫描仪、数码相机等各种渠道获得多媒体资料,实现素材
收集、电子备课功能。培养创新人才,提高学生收集处理信息的能力、获取新
知识的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作和社会
活动的能力,使学生能自主学习、协商学习、发现探究式学习以及自我评价,
为学生的全面发展创造相应的条件。实现办公自动化,提供与上级教育部门、
社会、家庭之间通讯的出入口,提供电子函件、公告牌和教育教学信息查询等
服务,提高工作效率和管理水平。及时、准确、可靠地收集、处理、存储、传
输学校的教育教学信息,完成与因特网的通讯和资源共享实现社会教育、学校
教育、家庭教育的有机结合。实现课堂多媒体电化教学。具备适用于双向课堂
语音教学及语音室功能学习。以代替手提录音机,实现音频数字化资源共享、
集中管理。电教综合平台实现多媒体电教设备及室内电器设备电动一体化控制。
建立校园网管理应用系统。以顺应无纸教学,无纸办公的发展趋势,充分利用
现代化技术来进一步提高教学质量和办公效率,为向各高校输送优秀学生提供
一个优良的硬件教学环境。
II
目 录
摘 要................................................................................................................................................. I
前 言................................................................................................................................................II
第 1 章 学校描述 .............................................................................................................................. 1
第 2 章 需求分析 .............................................................................................................................. 2
2.1 带宽(核心层、(部门层、)桌面) .................................................................................2
2.2 子网与 VLAN 规划 ............................................................................................................... 2
2.3 实现的信息服务................................................................................................................. 3
2.4 应用程序............................................................................................................................. 3
2.5 存储系统分析..................................................................................................................... 4
2.5.1 数据量 .................................................................................................................... 4
2.5.2 访问流量 ................................................................................................................ 4
2.6 系统及数据安全分析......................................................................................................... 4
2.7 QoS..................................................................................................................................... 5
2.8 网间隔离............................................................................................................................. 5
第 3 章 拓扑图及方案整体描述 ...................................................................................................... 7
3.1 主干网传输方案设计........................................................................................................ 7
3.2 Internet 接入方案 ........................................................................................................... 8
3.3 远程访问支持 .................................................................................................................... 9
3.4 子网划分与 VLAN 设定 ...................................................................................................... 9
3.5 网间隔离方案设计 .......................................................................................................... 10
3.6 存储方案 .......................................................................................................................... 10
3.7 设备选型 .......................................................................................................................... 11
3.8 软件 .................................................................................................................................. 13
3.9 信息服务方案 .................................................................................................................. 14
3.10 综合布线方案 ................................................................................................................ 15
第 4 章 网络管理 ............................................................................................................................ 17
第 5 章 系统主要设备报价 ............................................................................................................ 19
参考文献 .......................................................................................................................................... 20
课程设计总结 .................................................................................................................................. 21
第 1 章 学校描述
景泰县京华高级中学是一所民办公助普通高中(投资者负责基础设施建设,
县政府负责师资配备)。规划占地面积 179.4 亩,总建筑面积 10.84 万平方米。
目前总投资 5100 万元,实建面积 4.35 万平方米,其中教学楼 1.76 万平方
米(内设多媒体教室 90 个、国家一类实验室 12 个、语音微机室 8 个、远程教
育基地 3 个、多功能报告厅 1 个、图书阅览室各 1 个、藏书 5 万余册),学生
公寓四栋 1.84 万平方米,餐厅 4500 平方米,生活辅助设施 3000 平方米,硬化
操场 300 米跑道、400 米跑道各 1 个,基本满足目前的办学需求。
学校于 2003 年 8 月开工建设,2004 年 8 月批复办学,现有在校学生 2100
名,40 个教学班;教职工 155 名,其中专任教师 125 名,学历达标率 90%。
现阶段校方已同西安电子科技大学附属中学签定协议,实现多媒体远程教
育,为提高教学水平提供一个很好的平台。
1
第 2 章 需求分析
从目前来讲,主要需求分为如下几个方面:
1、整个网络系统主要分布在一栋教学楼
2、整个网络采用先进的网络结构,以满足传输、存储和处理数据、语音及
图象信息的需要。
3、和 INTERNET 接通。
4、满足网上的集成系统和业务系统的需求。
5、完整统一的系统管理平台。
6、实现课堂多媒体电化教学
7、实现多媒体远程教育访问
2.1 带宽(核心层、(部门层、)桌面)
主干网实际上是中心交换机与二级交换机(对于规模不太大的网络环境,
也就是接入级)之间以及中心交换机与服务器之间的连接信道。对于交换式以
太网来说,其带宽有 10M,100M 和 1000M 三种。对于本方案而言,根据该网络
规模、应用特点并结合校方的意愿,主干带宽拟按 1000M 考虑。中心交换机与
服务器之间,可根据服务器的规模和应用类型在 100M 或 1000M 之间选择,而中
心交换机与办公区、教学区和位于一楼的图书馆和多功能报告厅的接入交换机
之间宜采用 1000M 全双工方式。对于本方案而言,只设两级。
客户端的带宽一般有共享 10Mb,交换的 10Mb 和交换的 10/100Mb 等几种。
前者虽然成本低,但网络性能较差,难以满足应用要求。目前市场上供应的网
卡大多是 10/100Mb 自适应的。对于教学楼和办公楼的客户端应用可能大多是学
校管理,但不乏有速度不高的手术和 CT 图象等多媒体信息传输。
2.2 子网与 VLAN 规划
每个子网覆盖一幢楼的某些层。子网通过楼间的户外光缆与网络中心相连。
子网是一个相对独立的局域网,内部采用交换技术作为主要连接手段,通过
VLAN 形成边界,并与主干网汇接。具体技术方案要点如下:
各子网通过接入交换机接入主干网;
2
各子网采用与主干网一致的通信协议;
各子网通过网络中心实行统一集中的管理;
子网内的各工作组网的交换机接入子网交换机;
子网内部采用交换技术组网。
工作组网可以是一个教学组,也可以是一间办公室,还可以是其它划分。
工作组网的连接设备是低端交换机,各桌面计算机连接到工作组网的交换机上,
工作组网实现 100M 到桌面。具体的技术方案要点如下:
各工作组网接入子网交换机;
各工作组网采用与主干网一致的通信协议;
各工作组网通过网络中心实行统一集中的管理;
工作组网上可设置工作组内共享的服务器;
工作组网内部采用共享或独占 10M 端口的方式组网。
2.3 实现的信息服务
1、实现内部资源高度共享,利用信息的快速、准确的流通为教学、科研、管理
提供服务,为计划、组织、管理与决策提供基础信息和科学手段。
2、提高教育技术的现代化水平和教育信息化程度,通过互联网技术和网络环境
以及利用各种多媒体工具为学校教师获得资料素材、进行电子备课、辅助教学。
3、培养创新人才,提高学生收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和
解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作和社会活动的能力,使学生
能自主学习、协商学习、发现探究式学习以及自我评价,为学生的全面发展创
造相应的条件。
4、实现课堂多媒体电化教学以及多媒体远程教育访问。
5、具备适用于双向课堂语音教学及语音室功能学习。以代替手提录音机,实现
音频数字化资源共享、集中管理。
2.4 应用程序
根据实际情况和需求,我们选择 WINDOWS XP 做为文件服务器操作系统平台,
采用随 PC 机自带的操作系统作为客户端软件。
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操作系统是软件平台的核心,网络操作系统所具备的功能和性能决定了网
络系统的整体水平,同时也决定了应用及技术的发展方向。
Microsoft 公司的 WINDOWS XP 操作平台是在 PC 和 LAN(局域网)的基础上
发展起来的 32 位操作系统,由于功能强大且易于使用,已被广大的网民接受并
使用,这一产品与传统的 Office 办公系统如 Word、Excel 和 PowerPoint 一起,
为信息发布,综合信息查询,信息交流提供了一个完整的解决方案。
2.5 存储系统分析
2.5.1 数据量
数据量是指用户在一定时间段内需要存储或使用到的数据大小。这些数据
都需要进行保存,而且有的主要文件资料信息等还需要采取较高的安全策略。
在校园网中,数据库中数据是最重要的数据文件,里边包含有学生信息,教务
信息等,必须做好充分的备份工作。除此之外,多媒体视频服务、FTP 服务等
都需要保存大量的数据信息。为此,校园网的存储设备必须要有较大的存储空
间来保存这些数据。
2.5.2 访问流量
访问量一般来说都是以网站为对象的一个词,其衡量标准有两个:ip 和 pv
(Page view),常以日为标准,即日独立 ip 和 pv 来计算。一个 ip 可以产生多
个 pv 所以 pv 个数>=ip 个数。Ip 越多,pv 越大,访问量越大。
2.6 系统及数据安全分析
信息化给学校带来了新的机遇,提高了竞争力,同时现在信息安全也在困
扰着用户。我们在设计这个方案时,充分的考虑了现有的网络安全问题,利用
神州数码产品的优势,来实现最大的安全性。根据 OSI 参考模型网络安全可以
从物理层、网络层、应用层、管理层几个方面考虑。物理层的安全风险主要指
设备的被盗、损坏、链路损坏、电磁辐射泄漏、自然灾害导致的损坏等,这些
损害可能导致关键数据的整体破坏,因此要加强防范。网络层的安全风险指数
据传输时被窃听、截获、更改,或者被假冒,还有网络设备存在的漏洞,导致
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