【正文】 課件制作人：劉永華 局域網(wǎng)組建、管理與維護(hù) 第 11章 校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)施方案 課件制作人：劉永華 第 11章 校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)施方案 * 工程論證與需求分析 工程項(xiàng)目與論證報(bào)告 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀 用戶需求分析與需求分析報(bào)告 * 總體設(shè)計(jì)方案 總體設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)通信與聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)總體結(jié)構(gòu)目標(biāo) 課件制作人：劉永華 第 11章 校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)施方案 * 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析的指導(dǎo)原則 網(wǎng)絡(luò)布局與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)設(shè)計(jì) 課件制作人：劉永華 第 11章 校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)施方案 * 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程實(shí)施 實(shí)施部門的協(xié)調(diào)與組織 布線工程實(shí)施與驗(yàn)收內(nèi)容 網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)的安裝與測試 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)驗(yàn)收 用戶培訓(xùn) * 工程項(xiàng)目實(shí)施文檔 * 小結(jié) 課件制作人：劉永華 工程論證與需求分析 ? 程論證主要從經(jīng)濟(jì)與技術(shù) 2個(gè)方面就項(xiàng)目的可行性給出結(jié)論。經(jīng)濟(jì)，主要考慮資金情況；技術(shù)，主要考慮是否具備實(shí)施項(xiàng)目的技術(shù)手段。 ? 工程項(xiàng)目與論證報(bào)告 工程項(xiàng)目主要包括： ：校園網(wǎng)絡(luò)工程。 委 托 方： 大學(xué) 開 發(fā) 方： 公司 建設(shè)地點(diǎn)： 省 市 課件制作人：劉永華 工程論證與需求分析 ：校園網(wǎng)絡(luò)工程計(jì)劃硬件設(shè)備投資 萬元，系統(tǒng)與應(yīng)用軟件投資 萬元。整個(gè) 系統(tǒng)將提供先進(jìn)的教學(xué)與管理網(wǎng)絡(luò)平臺，優(yōu)秀的 對外站點(diǎn)門戶，功能完善與強(qiáng)大的應(yīng)用軟件系 統(tǒng)，為學(xué)校的辦公、教學(xué)、信息交流和通信工作 提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 ： 年 月 日至 年 月 日 課件制作人：劉永華 工程論證與需求分析 ? 網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀 缺乏好的應(yīng)用軟件和教學(xué)資源，校園網(wǎng) 的基礎(chǔ)優(yōu)勢無法體現(xiàn)。 各辦公信息管理系統(tǒng)各自為政，無法發(fā) 揮整合優(yōu)勢。 學(xué)校之間，學(xué)校與外界互相孤立。 課件制作人：劉永華 工程論證與需求分析 ? 用戶需求分析與需求分析報(bào)告 1. 需求分析的任務(wù) (1)建立一個(gè)基于校園 Intra 的信息管理和應(yīng)用的 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，應(yīng)提供哪些相應(yīng)的 服務(wù)。 (2)為共享網(wǎng)絡(luò)上各種軟、硬件資源，快速、穩(wěn)定地 傳輸各種信息，應(yīng)提供哪些有效的網(wǎng)絡(luò)信息管理手段。 (3)采用開放式、標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以利于功能擴(kuò) 充和技術(shù)升級。能夠與外界進(jìn)行廣域網(wǎng)的連接，提供、 享用各種信息服務(wù) (與各級教育信息中心相連、與國內(nèi)外 著名站點(diǎn)相連 ……) 。 課件制作人：劉永華 工程論證與需求分析 (4) 網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制的要求。 (5) 如何保證能夠與原有的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用系 統(tǒng)平滑地連接，調(diào)用原有各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信息。 (6) 各結(jié)點(diǎn)具體的業(yè)務(wù)處理需求。 為了實(shí)現(xiàn)上面幾點(diǎn)，必須對大學(xué)教育本身有相當(dāng)了 解，并能夠充分利用校園網(wǎng)，擴(kuò)充各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如多 媒體課件系統(tǒng)、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)、圖書 檢索系統(tǒng)等，使其為各學(xué)科的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)服務(wù)，最終形 成需求分析報(bào)告。 課件制作人：劉永華 工程論證與需求分析 2. 需求分析報(bào)告 (1)背景。 系統(tǒng)名稱： 大學(xué)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) 本項(xiàng)目的任務(wù)提出者： 大學(xué) 本項(xiàng)目的最終用戶： 大學(xué) (2)用戶需求分析。 在此僅給出需求分析的主要格式條目，具體 內(nèi)容應(yīng)根據(jù)用戶實(shí)際應(yīng)用環(huán)境、應(yīng)用目標(biāo)等情況 給出詳細(xì)內(nèi)容。 課件制作人：劉永華 工程論證與需求分析 ? 提出系統(tǒng)要求。 ? 系統(tǒng)總體需求。 ? 對性能的要求。 ? 條件、假定和限制。 ? 硬件系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)需求。 ? 軟件功能需求。 ? 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程描述 (數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)處理 )。 課件制作人：劉永華 總體設(shè)計(jì)方案 校園網(wǎng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案應(yīng)包括設(shè)計(jì)原 則、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、采用的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié) 議、使用的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)的基本組成、 使用的傳輸介質(zhì)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)的功能設(shè) 計(jì)與安全措施等方面。 ? 總體設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則 根據(jù)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)需求的分析，我們制定 以下系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則： 課件制作人：劉永華 總體設(shè)計(jì)方案 1. 標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化 2. 先進(jìn)性與成熟性 3. 安全性與可靠性 4. 可管理性與可維護(hù)性 6. 實(shí)用性與優(yōu)化的性能價(jià)格比 課件制作人：劉永華 總體設(shè)計(jì)方案 ? 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 1. 體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)包括功能的分層及各層功能通 信所遵守的協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第 1步就是選擇網(wǎng)絡(luò)體 系結(jié)構(gòu)，核心內(nèi)容是決策應(yīng)當(dāng)采用的協(xié)議集合。 選擇目前應(yīng)用范圍最為廣泛，并且是事實(shí)上的 Inter/Intra標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議簇 TCP/IP，作為架構(gòu)整 個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的核心協(xié)議。為了支持遠(yuǎn)程訪問功能， 還使用了異步通信協(xié)議 PPP。 課件制作人：劉永華 總體設(shè)計(jì)方案 ? 根據(jù)學(xué)校目前的情況和用戶的要求，決定校園網(wǎng)工程的主要任務(wù)是：將圖書館、教學(xué)大樓、辦公樓和宿舍連入校園網(wǎng)，構(gòu)建校園網(wǎng)絡(luò)的初步框架，為以后網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 ? 由于目前校園網(wǎng)的中心結(jié)點(diǎn)放置在網(wǎng)絡(luò)中心的計(jì)算機(jī)機(jī)房，其他結(jié)點(diǎn)集中分散在圖書館、宿舍樓、辦公樓和各教學(xué)樓，而且結(jié)點(diǎn)數(shù)量很大。所以目前網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)呈星形，即以網(wǎng)絡(luò)中心為核心，向圖書館、宿舍樓、辦公樓和各教學(xué)樓輻射，建筑物間使用多模光纖連接。同時(shí)，鑒于目前的主要建筑以 3層至 5層為主，寬度也比較適中，所以，建筑物內(nèi)部也將采用星形布局，每幢建筑只需要 1個(gè)設(shè)備間，統(tǒng)一放置交換設(shè)備。 課件制作人：劉永華 總體設(shè)計(jì)方案 ? 由于圖書館、辦公樓、宿舍樓和各教學(xué)大樓可能的通信量比較大，信息點(diǎn)比較多 (均在 50以上 )，根據(jù)設(shè)計(jì)原則和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇原則，我們在圖書館、辦公樓和各教學(xué)大樓各放置 1臺 Cisco Catalyst 2916MxL 交換機(jī)和 2臺Cisco Catalyst 1924 EN 交換機(jī)，在宿舍樓各放置 2臺 Cisco Catalyst 1924C EN 交換機(jī)。 ? 使用 1臺 Cisco 3620 路由器，與校外網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)，同時(shí)也作為校園網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各 VLAN 之間數(shù)據(jù)交換的紐帶。還可以為以后撥號接入校園網(wǎng)計(jì)劃提供支持。 課件制作人：劉永華 總體設(shè)計(jì)方案 2. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 。 圖 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 課件制作人：劉永華 總體設(shè)計(jì)方案 ? 網(wǎng)絡(luò)通信與聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 校園網(wǎng)需要與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，使信息交換的范圍擴(kuò)展 到整個(gè) Inter上。目前 Inter/Intra事實(shí)上的網(wǎng)間互 聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)是 TCP/IP協(xié)議。校園網(wǎng)既可以通過邊界路由器和 DDN線路連接到 Inter，也可以通過城域網(wǎng)聯(lián)到 Inter。 如果學(xué)校要對外發(fā)布信息，應(yīng)增加對外的信息服務(wù)器。 對外的 Inter服務(wù)器由于完成多種服務(wù)，所以不但速度 要快， I/O能力也必須很強(qiáng)，選擇 1臺或多臺高性能服務(wù)器 作為外部 Inter服務(wù)器 。 課件制作人：劉永華 總體設(shè)計(jì)方案 ? 網(wǎng)絡(luò)總體結(jié)構(gòu)目標(biāo) 在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下總體結(jié)構(gòu)目標(biāo)因素： (1)采用綜合布線系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)的線路基礎(chǔ)。 (2)應(yīng)用以客戶 /服務(wù)器和瀏覽器 /Web服務(wù)器為主要模 式。 (3)信息流動(dòng)以內(nèi)部為主，對網(wǎng)絡(luò)吞吐能力要求較高。 (4) 應(yīng)用系統(tǒng)采用集中配置、集中管理的模式。 (5) 流量具有中心匯集的特點(diǎn)。 (6) 未來將與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。 (7) 支持遠(yuǎn)程訪問。 (8) 可管理性要求較高。 (9) 提供安全控制措施。 課件制作人：劉永華 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) ? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析的指導(dǎo)原則 校園網(wǎng)已超出了傳統(tǒng)局域網(wǎng)能覆蓋的范圍，涉及到 局域網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)層次較多。 職能不同的部門分布在不同的地理位置上，需要進(jìn) 行子網(wǎng)劃分，以便于管理。 校園網(wǎng)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。核心是主干網(wǎng)，周圍是 各個(gè)子網(wǎng)，子網(wǎng)向下連接工作組網(wǎng)，工作組網(wǎng)向下再連 接基層網(wǎng)段。 計(jì)算機(jī)根據(jù)功能和配置的情況，可以連接到不同的 網(wǎng)絡(luò)層次。 課件制作人：劉永華 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 主干網(wǎng)必須有大的帶寬和很強(qiáng)的中心交換處理能力。 子網(wǎng)相對獨(dú)立，在主干匯接處形成子網(wǎng)邊界。 支持遠(yuǎn)程訪問。 ? 網(wǎng)絡(luò)布局與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) ? 校園網(wǎng)事實(shí)上為園區(qū)級網(wǎng)絡(luò)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為分層的集中式結(jié)構(gòu)或稱星型分級拓?fù)?。針對這種結(jié)構(gòu)，做出如下設(shè)計(jì)： ? 主干網(wǎng)匯接各子網(wǎng)，形成中心交換。 ? 子網(wǎng)通過路由器連接到主干網(wǎng)。 ? 主干網(wǎng)上不直接接入用戶網(wǎng)絡(luò)。 ? 網(wǎng)絡(luò)中心的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)單獨(dú)的子網(wǎng)，匯接到主干網(wǎng)。 ? 在網(wǎng)絡(luò)中心進(jìn)行集中控制和管理。 ? 每個(gè)子網(wǎng)按部門劃分成多個(gè)工作組網(wǎng)。 ? 每個(gè)工作組網(wǎng)劃分成多個(gè)基層網(wǎng)段。 ? 桌面機(jī)連接到基層網(wǎng)段上，服務(wù)器、工作站連接到高層網(wǎng)絡(luò)。 課件制作人：劉永華 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 主干網(wǎng)必須有大的帶寬和很強(qiáng)的中心交換處理能力。 子網(wǎng)相對獨(dú)立，在主干匯接處形成子網(wǎng)邊界。 支持遠(yuǎn)程訪問。 ? 網(wǎng)絡(luò)布局與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 校園網(wǎng)事實(shí)上為園區(qū)級網(wǎng)絡(luò)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為分 層的集中式結(jié)構(gòu)或稱星型分級拓?fù)洹ａ槍@種結(jié) 構(gòu)，做出如下設(shè)計(jì)： ? 主干網(wǎng)匯接各子網(wǎng)，形成中心交換。 ? 子網(wǎng)通過路由器連接到主干網(wǎng)。 課件制作人：劉永華 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) ? 主干網(wǎng)上不直接接入用戶網(wǎng)絡(luò)。 ? 網(wǎng)絡(luò)中心的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)單獨(dú)的子網(wǎng)，匯接到主干網(wǎng)。 ? 在網(wǎng)絡(luò)中心進(jìn)行集中控制和管理。 ? 每個(gè)子網(wǎng)按部門劃分成多個(gè)工作組網(wǎng)。 ? 每個(gè)工作組網(wǎng)劃分成多個(gè)基層網(wǎng)段。 ? 桌面機(jī)連接到基層網(wǎng)段上，服務(wù)器、工作站連接到高層網(wǎng)絡(luò)。 ? 流量劃分層次，跨越基層網(wǎng)段的流量匯接到工作組網(wǎng)，跨越工作組網(wǎng)的流量匯 ? 接到子網(wǎng)，跨越子網(wǎng)的流量匯接到主干。 ? 水平結(jié)構(gòu)對稱，子網(wǎng)、工作組網(wǎng)、基層網(wǎng)段具有一致的流量水準(zhǔn)。 ? 撥號訪問形成獨(dú)立子網(wǎng)，通過路由器接入主干。 ? 在關(guān)鍵子網(wǎng)設(shè)立防火墻，防止來自內(nèi)部或外部的惡意攻擊。 ? 在完善的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，提供基本的 Inter服務(wù)。 課件制作人：劉永華 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) ? 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)包括如下的部分。 1. 主干網(wǎng) 校園網(wǎng)主干網(wǎng)是數(shù)據(jù)信息流動(dòng)的主動(dòng)脈，同 時(shí)擔(dān)負(fù)著信息流動(dòng)的總調(diào)度任務(wù)。主干網(wǎng)從功能 上來看包括幾個(gè)方面： ? 為子網(wǎng)間互聯(lián)提供高速路由，實(shí)現(xiàn)核心高速交換。 ? 連接校園網(wǎng)共享的高性能服務(wù)器。 ? 實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的系統(tǒng)管理和安全管理。 ? 實(shí)現(xiàn)國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的連接。 ? 實(shí)現(xiàn)撥號接入。 課件制作人：劉永華 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) ? 主干網(wǎng)采用核心交換、劃分虛網(wǎng)的設(shè)計(jì)方案。交換核心使用一臺高性能、高可靠性的交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)冗余備份和負(fù)載平衡。這種方案最大的特點(diǎn)是可管理性好、可維護(hù)性好。 ? 這種方案通常在廣域網(wǎng)中采用。由于路由器的包轉(zhuǎn)發(fā)速率已達(dá)到線速，并且價(jià)格大幅度下降，因而在保證性能的前提下，使用路由器作為局域網(wǎng)的互聯(lián)方案是合理和可行的。采用路由器組網(wǎng)使網(wǎng)絡(luò)的可管理性、可維