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校园网络设计规划.pdf

发布时间：2022-06-17 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.42M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    通信网设计与规划
    摘 要 在知识经济和数字化生存时代，校园网在资源共享、知识传播、育人管理等 方面发挥越来越重要的作用，因此其设计建设要本着高起点而又经济实用的标 准。具体来说，应是一个以宽带 IP 网为目标建立数据、语音、视频三网合一的 一体化网络；为提高网络可靠性及安全性需要在主干网采用光纤布线，校园网 应实现虚拟局域网（VLAN）的功能，以保证全网的良好性能及网络安全性；主 干网交换机应具有很高的包交换速度，整个网络应具有高速的三层交换功能； 主干网络应该采用成熟的、可靠的快速以太网和千兆位以太网技术作为校园网 主干；校园网应选用先进的网管软件，建立完善的网络管理体系；在设备方面， 应选择有校园网成功案例的网络厂商的设备，同时为 Internet、拨号用户和移动 用户提供接口；网络还应具有良好的扩展性。
    目 录 一、需求分析................................................................................. 1 1.1 单位概况 ........................................................................ 1 1.2 业务需求 ........................................................................ 1 1.3 建筑分布 ……....................................................................1 1.4 建设原则 ……....................................................................3 1.5 甲方意愿 ……....................................................................4 1.6 带宽要求 ……..................................................................4 二、逻辑设计 ……............................................................................5 2.1 拓扑结构设计 ……...........................................................5 2.2 IP 地址规划 …….............................................................6 2.3 Vlan 划分及 IP 地址分配 .............................................7 2.4 网络设备相关配置 .........................................................7 2.5 安全设计 .......................................................................8 2.6 可扩展性设计 .................................................................8 2.7 可管理性设计................................................................9 三、物理设计 .................................................................................9 3.1 交换机选型 .....................................................................9 3.2 路由器选型 ...................................................................12 3.3 服务器选型 ...................................................................13 3.4 综合布线设计 ...............................................................13 四、结语 .......................................................................................14
    一、需求分析 1.1 单位概况 某高中校园面积 300 余亩，校区分为办公、教学和学生生活区。校园属于 典型的平原地貌，校园内网络传输线路布线没有阻挡物和禁区，也没有可以利 用的传输通道等。 学校现有在校学生 8700 余人，教职工 700 余人，其中专职任课教师 500 余 人。现有规模 3x24 个班分别在三栋教学楼，教师办公室也相应分布在各个教学 楼。 学校党务、行政部门设置：党委行政办公室、党委组织部、纪委（与监察 处合署）、党委宣传统战部、团委、校工会。教务处、人事处、财务处、科技处、 审计处、学工部、保卫处、实验室与设备处、后勤与基建处等，办公室全部分 布在综合办公楼。 学校目前没有网络，只有少数部分采用 ADSL 查询资料。校园网主要用于学 校内部网络通信，也会利用因特网进行外部上网活动。但是，网络流量主要用 于校园网内部，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， 视频点播等多种带宽应用。 1.2 业务需求： 1. 本次在该高中所建的校园网络覆盖校区内的全部楼宇，在各部门办公室、 教室、实验室、图书馆布置相应的信息点，将微机室接入校园网，在图 书馆新建一个电子阅览室并接入校园网。 2. 本次网络建设只考虑数据与语音两种信息传输。 3. 网络主干系统实现 1000Mbps 光纤到各楼栋的接入交换机，100Mbps 到 桌面终端。 4. 采用 100Mbps 光纤接入方式同时与 Internet 和中国教育与科研网 （CERNET）互连。能够同时支持 5000 用户登录 Internet，快速获取各种 信息。 5. 校园网建成后，建立学校门户网站，提供 Web 服务。 6. 校园网建成后，能够在网上运行网络办公系统，实现无纸化办公。 7. 校园网建成后，能够在网上运行图书馆管理系统和数字图书馆系统，对 图书馆的业务办公实行计算机管理，并建立期刊、图书和报纸等方面的 数字资源库。 8. 校园网建成后，能够在网上运行网络教学系统，为全校教师提供一个网 络教学平台，教学课件和教学资料全部上网。 1.3 建筑分布： 学校南北长约 800m，东西宽约 500m 共有 1 栋综合办公楼、3 栋教学楼、 1 栋图书馆、1 栋实验楼、6 栋学生宿舍楼和 1 栋学生活动中心。综合办公楼共 6 层，是学校行政部门办公楼，六楼为教职工和离退休人员活动场所。3 栋教学 楼各有 5 层，1~4 层为教室，第 5 层是教学办公室。图书馆共 6 层，1~3 层是阅 览室，4~5 层是办公室，第 6 层是电子阅览室和学术报告厅。实验楼共 4 层， 机房设在 2 楼。学生宿舍均为 6 层。学生活动中心 4 层。各楼宇地理分布图如 图 1-1 所示： 1
    学生宿舍 食 堂 操 场 学生 活动 中心 第三教学楼 实验楼 第二教学楼 图书馆 第一教学楼 综合办公楼 广场 人工湖 大门 传达室 综合考虑到各房间的功能，办公室配置数据和语音信息点，教室暂不考虑安排 语音信息点。各楼宇信息点的分布需求如下： 图 1-1 各楼宇地理分布图 1. 教学楼：第 1~4 层均为教室，每个教室布一个数据点，每层 6 个数据点， 三栋教学楼共 72 个数据点。第 5 层为教师办公室，每栋教学楼 6 个办 公室，其中有 1 个为大办公室，其余 5 个为小办公室。小办公室布 1 个 数据点和 1 个语音点，大办公室布 2 个数据点和 1 个语音点，则三栋教 学楼的办公室公需要 21 个数据点和 18 个语音点。合计 93 个数据点， 18 个语音点。 2. 图书馆：第 1~3 层为阅览室，每个阅览室布 2 个数据点，则 3 层共 30 个数据点；每层楼布 1 个语音点，则 3 层共 3 个语音点。第 4~5 层为办 公室，其中大办公室有 4 个，小办公室有 6 个。小办公室布 1 个数据点 2
    和 1 个语音点，大办公室布 2 个数据点和 2 个语音点，则共计 14 个数 据点和 14 个语音点。第 6 层中，学术报告厅布 1 个数据点和 1 个语音 点。电子阅览室布 150 台计算机。合计 195 个数据点，18 个语音点。 3. 实验楼：实验室共 4 层，每层楼 5 个大实验室，3 个小实验室。大实验 室布 2 个数据点，小实验室布 1 个数据点和 1 个语音点，则每层共计 13 个数据点和 3 个语音点。第 2 层为机房，除中心机房外每个机房 50 台计算机，6 个机房共 300 台计算机。再加上服务器和管理机，需 310 个数据点。合计 349 个数据点和 9 个语音点。 4. 综合办公楼：综合办公楼第 1 层有 12 个小办公室和 2 个大办公室以及 1 个会议室。大办公室和会议室布数据点和语音点各 2 个，小办公室各 1 个，所以第一层需 18 个数据点，18 个语音点，第 2~6 层都有 16 个小 办公室和 2 个大办公室以及 1 个会议室。所以每层需 22 个数据点和 22 个语音点，合计 128 个数据点和 128 个语音点。 5. 学生活动中心：每层需数据点和语音点各 4 个，合计 16 个数据点和 16 个语音点。 6. 学生宿舍：每层宿舍楼布 1 个语音点，共 36 个语音点。每栋学生宿舍 布 1 个数据点，共 6 个数据点。 7. 网络中心：服务器、管理计算机和其他网络设备所需 10 个数据点和 5 个语音点。 各楼宇信息点分布统计情况如表 1-1 所示： 表 1-1 各楼宇信息点分布统计表 楼号/楼层 教学楼（共三栋） 数据信息点数 语音信息点数 与中心机房距离/m 31 195 349 16 128 综合办公楼 学生宿舍楼（共六栋） 36 10 网络中心 765 200~450 200 0 500 350 100~350 6 18 9 16 128 6 5 188 图书馆 实验楼 学生活动中心 合计 1.4 建设原则： 本次校园网络建设应本着总体规划、分步实施，实用、够用、好用的原则， 建成一个以网络技术、计算机技术和现代信息技术为支撑以办公自动化、多媒 体辅助教学、现代信息校园文化为应用目标。技术先进、安全稳定、扩展性强、 覆盖校园各楼宇的校园网络。 为了便于网络管理，所有网络设备应选用同一品牌产品，所有服务器应选 用同一品牌产品。 1. 先进性： 系统构造采用先进的、安全的、高效的分层体系结构；系统实现采用先进 的 INTERNET、INTRANET 技术、数据库技术、网络技术、多媒体技术。 2. 网络的扩展性： 网络系统规模扩展。网络系统第二期工程规模要覆盖到教职工家属区，以 及考虑到学校扩大招生规模的需要，同一时间上网最大人数要设计到 5000 人。 3
    网络设备扩展。网络设备必须同时支持 IPv4 和 IPv6，在日后 IPv6 部署市直 接支持，不需要新增任何设备与费用。 3. 网络安全性： 校园网络的安全与管理应从设备与线路、软件和数据、系统运行、网络互 联等方面进行周密的考虑，主要达到以下几方面的要求： ① 硬件可靠性。网络服务器、交换设备、路由设备、工作站、连接器件、 电源，以及外部设备的性能和质量必须有全优保证，并对至关重要的设 备或器件采用冗余设计。 ② 系统运行安全。采取必要的措施，保证网络系统稳定安全运行，防止网 络风暴等事件发生。 ③ 数据安全。需要设计相应的容错方案、数据备份方案和数据保护措施， 保证数据安全可靠。 ④ 防攻击病毒。内网与外网互连，需采取可靠的隔离措施；网络服务器工 作站和系统运行必须采用可靠的防病毒、防攻击措施。 ⑤ 上网行为管理。对内网用户的上网行为进行管理、控制和审计，防止不 良行为对网络系统运行产生影响。 4. 性能价格比： 针对系统配置和设备的选型，将会进行多种方案、多家厂商、多种型 号产品的性能与价格比的比较分析，以使有限的经费发挥更大的效益 1.5 甲方意愿： 校园网要求具有数据、图像、语音等多媒体实时通讯能力；并在主干网上 提供足够的带宽和可保证的服务质量，满足大量用户对带宽的基本需要，并保 留一定的余量供突发的数据传输使用，最大可能地降低网络传输的延迟。具体 需求如下： 1. 采用先进成熟技术，保证系统性能稳定可靠、风险系数小； 2. 系统开放性好，可与多厂家产品联网，支持多种网络协议；不影响原有 系统的运行，并可与原有系统连接； 3. 系统安全保密性好，对人为的攻击、侵害具有极强的抵抗能力； 4. 系统可维护性好，维护费用低； 5. 系统兼容性好，能与原有网络设施兼容； 6. 系统可用性好，能满足今后较长时期内各种应用的需求； 1.6 带宽要求： 1. 拓扑结构需求分析： 网络采用接入层、汇聚层和核心层。根据校园网功能需求分析得出采用 3 层结构才能满足需求，采用树形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，因此采用 VLAN 进行工 作组的划分。 2. 网络链路需求分析： 网络主干链路采用光纤传输介质。 网络主干链路无交通要道，多重障碍物。 网络主干链路采用架空走线的方式。 网络主干链路最大是级练级距离为 2 千米满足网络需求。 由于整个网络主干链路都在校园内，且距离不远，因此维护管理方便。 4
    二、逻辑设计 2.1 拓扑结构设计 1. 网络类型与规模 根据需求分析，该高中校园网络确定为园区级网络，主干网络系统采用基于 TCP/IP 协议的千兆位以太网技术构建。 2. 网络拓扑结构 根据需求分析，该高中校园网络系统采用核心层、汇聚层和接入层三层拓扑 结构。按照三个层次选配相应的设备。核心交换机与汇聚交换机、核心交换 机和汇聚交换机、汇聚交换机和接入交换机的连接链路采用 1000Mbps 光纤 通信，并提供 2 条冗余线路。从接入交换机到用户桌面计算机采用 100Mbps 双绞线连接。 网络拓扑结构图如图所示: ① 核心层：作为网络中心的核心，要求设备能够大容量、稳定可靠的高速 图 2-1 网络拓扑结构图 路由转发，能够接入大量的汇聚节点并满足今后扩充的需要。 核心层设在中心机房，网络中心机房设在实验楼的第二层。考虑到校园 网现有的规模和今后的扩展，核心层选用 1 台华为 S12708 敏捷交换机作 为网络核心交换机，负责内网之间及内网与外网之间的信息交换；根据 实际需求，合理地分布流量；对全网统一进行 VLAN 划分和管理，实现 网络流量的隔离和控制以及网络安全的需求。 ② 汇聚层：汇聚层起着承上启下的作用，负责对各种接入的汇聚，并可在 该层实现对于用户的访问控制，以及对用户的网络管理。 5
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