【正文】 網(wǎng)絡(luò)工程課程設(shè)計報告題 目： 鄭州航院校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案及設(shè)計 學(xué) 號： 081007323 姓 名： 尚 衛(wèi) 民 指導(dǎo)老師： 張 森 2010 年 12 月 8 日校園網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計方案目 錄前言………………………………………………………………………………………………….3第一章 需求分析…………………………………………………………………………….4第二章 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃…………………………………………………………………………….7 一 拓?fù)湓O(shè)計與設(shè)計原則………………………………………………………………7二 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析…………………………………………………………………………9三　網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)……………………………………………………….10第三章 主要技術(shù)設(shè)計的具體配置過程………………………………………….13一 訪問層交換服務(wù)的實現(xiàn)——配置訪問層交換機(jī)………………………….13二 分布層交換服務(wù)的實現(xiàn)－配置分布層交換機(jī)…………………………….14三 核心層交換服務(wù)的實現(xiàn)——配置核心層交換機(jī)…………………………17四　配置接入路由器InternetRouter……………………………………………19五　遠(yuǎn)程訪問模塊設(shè)計……………………………………………………………….21第四章 服務(wù)器模塊設(shè)計…………………………………………………………………23一 結(jié)構(gòu)化布線設(shè)計…………………………………………………………………….24二 設(shè)計原則……………………………………………………………………………….24三 設(shè)計目標(biāo)……………………………………………………………………………….25第五章 總結(jié)…………………………………………………………………………………….25前言當(dāng)今的世界正從工業(yè)化社會向信息化社會轉(zhuǎn)變。一方面，社會經(jīng)濟(jì)已由基于資源的經(jīng)濟(jì)逐漸轉(zhuǎn)向基于知識的經(jīng)濟(jì)，人們對信息的需求越來越迫切，信息在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起著越來越重要的作用，信息的交流成為發(fā)展經(jīng)濟(jì)最重要的因素。另一方面，隨著計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體等信息技術(shù)的飛速發(fā)展，信息的傳遞越來越快捷，信息的處理能力越來越強(qiáng)，信息的表現(xiàn)形式也越來越豐富，對社會經(jīng)濟(jì)和人們的生活產(chǎn)生了深刻的影響。這一切促使通信網(wǎng)絡(luò)由傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)向高速多媒體信息網(wǎng)發(fā)展?？焖?、高效的傳播和利用信息資源是21世紀(jì)的基本特征。掌握豐富的計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)信息知識不僅僅是素質(zhì)教育的要求而且也是學(xué)生掌握現(xiàn)代化學(xué)習(xí)與工作手段的要求。因此，學(xué)校校園網(wǎng)的有無及水平的高低，也將成為評價學(xué)校及學(xué)生選擇學(xué)校的新的標(biāo)準(zhǔn)之一。Internet及WWW應(yīng)用的迅猛發(fā)展，極大的改變著我們的生活方式。信息通過網(wǎng)絡(luò)，以不可逆轉(zhuǎn)之勢，迅速打破了地域和時間的界限，為更多的人共享。而快速、高效的傳播和利用信息資源正是二十一世紀(jì)的基本特征。學(xué)校作為信息化進(jìn)程中極其重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，如何通過網(wǎng)絡(luò)充分發(fā)揮其教育功能，已成為當(dāng)今的熱門話題。隨著學(xué)校教育手段的現(xiàn)代化，很多學(xué)校已經(jīng)逐漸開始將學(xué)校的管理和教學(xué)過程向電子化方向發(fā)展，校園網(wǎng)的有無以及水平的高低也將成為評價學(xué)校及學(xué)生選擇學(xué)校的新的標(biāo)準(zhǔn)之一，此時，校園網(wǎng)上的應(yīng)用系統(tǒng)就顯得尤為重要。一方面，學(xué)生可以通過它在促進(jìn)學(xué)習(xí)的同時掌握豐富的計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)信息知識，毫無疑問，這是學(xué)生綜合素質(zhì)中極為重要的一部分；另一方面，基于先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)平臺和其上的應(yīng)用系統(tǒng)，將極大的促進(jìn)學(xué)校教育的現(xiàn)代化進(jìn)程，實現(xiàn)高水平的教學(xué)和管理。學(xué)校目前正加緊對信息化教育的規(guī)劃和建設(shè)。開展的校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，旨在推動學(xué)校信息化建設(shè)，其最終建設(shè)目標(biāo)是將建設(shè)成為一個借助信息化教育和管理手段的高水平的智能化、數(shù)字化的教學(xué)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)，最終完成統(tǒng)一軟件資源平臺的構(gòu)建，實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理、統(tǒng)一軟件資源系統(tǒng)，并保證將來可擴(kuò)展骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點互聯(lián)帶寬為10G，為用戶提供高速接入網(wǎng)絡(luò)，并實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)、在線服務(wù)、教育資源共享等各種應(yīng)用；利用現(xiàn)代信息技術(shù)從事管理、教學(xué)和科學(xué)研究等工作。最終達(dá)到在網(wǎng)絡(luò)方面，更好的對眾多網(wǎng)絡(luò)使用及數(shù)據(jù)資源的安全控制，同時具有高性能，高效率，不間斷的服務(wù)，方便的對網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備和應(yīng)用進(jìn)行有效的時事控制和管理。隨著計算機(jī)多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，校園網(wǎng)信息系統(tǒng)的建設(shè)，是非常必要的，也是可行的。主要表現(xiàn)在：1)、當(dāng)前校園網(wǎng)信息系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了與校際互聯(lián)、國際互聯(lián)、靜態(tài)資源共享、動態(tài)信息發(fā)布、遠(yuǎn)程教學(xué)和協(xié)作工作的階段，發(fā)展對學(xué)校教育現(xiàn)代化的建設(shè)提出了越來越高的要求。2)、教育信息量的不斷增多,使各級各類學(xué)校、家庭和教育管理部門對教育信息計算機(jī)管理和教育信息服務(wù)的要求越來越強(qiáng)烈。個人是否具有獲得信息和處理信息的能力對于能否成功進(jìn)入職業(yè)界和融入社會及文化環(huán)境都是個決定性的因素,因此學(xué)校應(yīng)該培養(yǎng)所有學(xué)生具有駕馭和掌握這種技術(shù)的能力。另一方面,信息技術(shù)在作為青少年教育工具的同時也向青少年提供了前所未有的機(jī)會。新技術(shù)提供的機(jī)會以及它們在教學(xué)方面具有的優(yōu)勢都是很多的,特別是計算機(jī)和多媒體系統(tǒng)的使用有助于個人化的道路,每個學(xué)生在個人的學(xué)習(xí)道路上都可以按照自己的速度發(fā)展。3)、我國各級教育研究部門、軟件開發(fā)單位、教學(xué)設(shè)備供應(yīng)商和各級學(xué)校不斷開發(fā)提供了各種在網(wǎng)絡(luò)上運行的軟件及多媒體系統(tǒng)，并且越來越形象化、實用化，迫切需要網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。4)、現(xiàn)代教育改革的需要。在校園網(wǎng)中將計算機(jī)引入教學(xué)各個環(huán)節(jié)，從而引起了教學(xué)方法，教學(xué)手段，教學(xué)工具的重大革新。對提高教學(xué)質(zhì)量，推動我國教育現(xiàn)代化的發(fā)展起著不可估量的作用。網(wǎng)絡(luò)又為學(xué)校的管理者和老師提供了獲取資源、協(xié)同工作的有效途徑。毫無疑問,校園網(wǎng)是學(xué)校提高管理水平、工作效率、改善教學(xué)質(zhì)量的有力手段,是解決信息時代教育問題的基本工具。5)、隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國各級政府對教育的投入不斷加大；計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使相應(yīng)產(chǎn)品價格不斷下降；同時人們的認(rèn)識水平和經(jīng)濟(jì)實力不斷提高。大量計算機(jī)進(jìn)入學(xué)校和家庭，使得計算機(jī)用于教育信息管理和信息服務(wù)是完全可行的。第一章 需求分析 在校園網(wǎng)絡(luò)中，視頻、音頻、數(shù)據(jù)集于一身，如果保證不了高帶寬、又多種視頻、音頻、數(shù)據(jù)流混雜在一起進(jìn)行傳輸，就沒法對流做出最高優(yōu)先級和次高優(yōu)先級及底優(yōu)先級的分類，這樣就不能保證重要業(yè)務(wù)的暢通，造成網(wǎng)絡(luò)延遲、服務(wù)不可用。所以要想真正改變網(wǎng)絡(luò)的效率，更有效的保證應(yīng)用服務(wù)的運營，需要通過端到端的QOS，智能到邊緣的方式來保證。通過智能到邊緣，端到端的應(yīng)用方式，可以減少對網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備的消耗，這樣保證了網(wǎng)絡(luò)的有效暢通?？梢詫@區(qū)網(wǎng)應(yīng)用中的，多媒體視頻點播服務(wù)、數(shù)據(jù)備份服務(wù)、文獻(xiàn)傳遞服務(wù)、Email服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等服務(wù)。對不同服務(wù)流進(jìn)行詳細(xì)的分類，劃分優(yōu)先級，以及盡可能地避免發(fā)生擁塞。同時保證網(wǎng)絡(luò)的高效運行，充分利用現(xiàn)有的帶寬。 在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中，存在多樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境，并且要考慮在用戶迅速增長的今天，考慮到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可擴(kuò)展性。保證在多樣網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用戶不斷增加的環(huán)境中，仍能保證網(wǎng)絡(luò)暢通。所以萬兆骨干網(wǎng)絡(luò)平臺就應(yīng)具有良好的兼容性和可擴(kuò)展性，能與當(dāng)前校園網(wǎng)絡(luò)無縫銜接，同時預(yù)留空間符合當(dāng)前和以后的信息建設(shè)需要和足夠的升級空間。 在校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中存在多用戶,多服務(wù)的現(xiàn)狀。帶來了對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求具有高效率等，以保證大數(shù)據(jù)量訪問下有效的處理能力。針對需求設(shè)備要能對數(shù)據(jù)做到分布式處理，這樣的分布式處理可以節(jié)省主交換引擎的消耗。使數(shù)據(jù)在獨立的板卡上就能做出對數(shù)據(jù)的識別，這樣比在中央處理器識別要快的多。并在大量的數(shù)據(jù)應(yīng)用，數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，要保證所有硬件設(shè)備都可以進(jìn)行快速的轉(zhuǎn)發(fā)，要具備高背板帶寬（交換容量），所有端口都能保證線速轉(zhuǎn)發(fā)。這種分布式處理可以極大地提高整體處理能力，保證了網(wǎng)絡(luò)暢通。 現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中穩(wěn)定可靠是爭相談?wù)摰脑掝}，因現(xiàn)在在網(wǎng)絡(luò)中運行了眾多重要應(yīng)用及服務(wù)，是要保證7*24小時不間斷的服務(wù)。就要完全能保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備全天后的可用性。即使在設(shè)備出現(xiàn)問題時切換到備用設(shè)備的過程中，也要保證較小的延遲，以滿足網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的有效暢通的需要。在這樣的需求中利用，冗余的管理交換引擎、冗余的電源等關(guān)鍵部件的冗余，支持（、），支持VRRP、OSPF等三層路由協(xié)議保證路由級的冗余，支持load balancing技術(shù)實現(xiàn)了應(yīng)用級的冗余備份和負(fù)載均衡。全方位的完全保證了設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性。 在校園網(wǎng)絡(luò)中，對于校園網(wǎng)的安全保障十分重要：校園網(wǎng)的信息點分布很廣，與一般企業(yè)網(wǎng)比較，校園網(wǎng)用戶的流動性大，信息點存在隨意接入使用的問題。學(xué)生及外來不明身份的用戶，在校園網(wǎng)中找到任何一個信息點，就可以進(jìn)入到校園網(wǎng)，可以肆意干擾和破壞校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺及應(yīng)用系統(tǒng)的正常運行。另外校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全，還需要考慮與外網(wǎng)及內(nèi)網(wǎng)不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的安全訪問控制。為了發(fā)生安全事件后，能夠有效、快捷地處理事故，采用上網(wǎng)審計手段是十分有必要的。由于當(dāng)前類似“沖擊波、震蕩波病毒”的肆虐，一個健壯的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該提供必要的手段，禁止特定病毒的傳播以及由于病毒造成的流量擁塞。 我們采用自頂向下、模塊化的方法、參考3層模型來進(jìn)行工程的設(shè)計和實施?！? 路由技術(shù)：路由協(xié)議工作在OSI參考模型的第3層，因此它的作用主要是在通信子網(wǎng)間路由數(shù)據(jù)包。路由器具有在網(wǎng)絡(luò)中傳遞數(shù)據(jù)時選擇最佳路徑的能力。除了可以完成主要的路由任務(wù)，利用訪問控制列表（Access Control List，ACL），路由器還可以用來完成以路由器為中心的流量控制和過濾功能。在本設(shè)計中，內(nèi)網(wǎng)用戶不僅通過路由器接入因特網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)用戶之間也通過3層交換機(jī)上的路由功能進(jìn)行數(shù)據(jù)包交換?！　〗粨Q技術(shù)：傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)交換發(fā)生在OSI模型的第2層?，F(xiàn)代交換技術(shù)還實現(xiàn)了第3層交換和多層交換。高層交換技術(shù)的引入不但提高了園區(qū)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的效率，更大大增強(qiáng)了園區(qū)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換服務(wù)質(zhì)量，滿足了不同類型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的需要?，F(xiàn)代交換網(wǎng)絡(luò)還引入了虛擬局域網(wǎng)（Virtual LAN，VLAN）的概念。VLAN將廣播域限制在單個VLAN內(nèi)部，減小了各VLAN間主機(jī)的廣播通信對其他VLAN的影響。在VLAN間需要通信的時候，可以利用VLAN間路由技術(shù)來實現(xiàn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理人員需要管理的交換機(jī)數(shù)量眾多時，可以使用VLAN中繼協(xié)議（Vlan Trunking Protocol，VTP）簡化管理，它只需在單獨一臺交換機(jī)上定義所有VLAN。然后通過VTP協(xié)議將VLAN定義傳播到本管理域中的所有交換機(jī)上。這樣，大大減輕了網(wǎng)絡(luò)管理人員的工作負(fù)擔(dān)和工作強(qiáng)度。為了簡化交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、提高交換網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，在園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換的部署是分層進(jìn)行的。園區(qū)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換設(shè)備可以劃分為三個層次：訪問層、分布層、核心層。訪問層為所有的終端用戶提供一個接入點；分布層除了負(fù)責(zé)將訪問層交換機(jī)進(jìn)行匯集外，還為整個交換網(wǎng)絡(luò)提供VLAN間的路由選擇功能；核心層將各分布層交換機(jī)互連起來進(jìn)行穿越園區(qū)網(wǎng)骨干的高速數(shù)據(jù)交換。在本設(shè)計中，也將采用這三層進(jìn)行分開設(shè)計、配置?！　　　∵h(yuǎn)程訪問技術(shù)：遠(yuǎn)程訪問也是園區(qū)網(wǎng)絡(luò)必須提供的服務(wù)之一。遠(yuǎn)程訪問有三種可選的服務(wù)類型：專線連接、電路交換和包交換。不同的廣域網(wǎng)連接類型提供的服務(wù)質(zhì)量不同，花費也不相同。企業(yè)用戶可以根據(jù)所需帶寬、本地服務(wù)可用性、花費等因素綜合考慮，選擇一種適合企業(yè)自身需要的廣域網(wǎng)接入方案。）在本設(shè)計中，分別采用專線連接（到因特網(wǎng)）和電路交換（到校園網(wǎng)）兩種方式實現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問需求。第二章 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃一 拓?fù)湓O(shè)計與設(shè)計原則局域網(wǎng)采用星型網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，星型拓樸結(jié)構(gòu)為現(xiàn)在較為流行的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它是以一臺中心處理機(jī)（通信設(shè)備）為主而構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，其它入網(wǎng)機(jī)器僅與該中心處理機(jī)之間有直接的物理鏈路，中心處理機(jī)采用分時或輪詢的方法為入網(wǎng)機(jī)器服務(wù)，所有的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過中心處理機(jī)。由于所有節(jié)點的往外傳輸都必須經(jīng)過中央節(jié)點來處理，因此，對中央節(jié)點的要求比較高。 優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，便于管理（集中式）；每臺入網(wǎng)機(jī)均需物理線路與處理機(jī)互連，線路利用率低；處理機(jī)負(fù)載重（需處理所有的服務(wù)），因為任何兩臺入網(wǎng)機(jī)之間交換信息，都必須通過中心處理機(jī)；入網(wǎng)主機(jī)故障不影響整個網(wǎng)絡(luò)的正常工作。對該網(wǎng)絡(luò)支持的設(shè)備生產(chǎn)廠商有較好的技術(shù)支持。局域網(wǎng)內(nèi)的所有工作節(jié)點通過雙絞線與交換機(jī)相連形成一個星型網(wǎng)絡(luò)。辦公電腦建議采用品牌的商用機(jī)，商用機(jī)運行比較穩(wěn)定，而且比較耐用，運算速度較快，較適于開發(fā)使用。校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)在實用的前提下，應(yīng)當(dāng)在投資保護(hù)及長遠(yuǎn)性方面做適當(dāng)考慮，在技術(shù)上、系統(tǒng)能力上要保持五年左