【正文】 三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 1 三門峽職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計（論 文） 題目 校園網絡設計 系別 信息工程系 專業(yè) 計算機應用技術（網絡方向） 指導教師 學生姓名 提交時間 2021年 6 月 三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 2 關鍵詞： 信息化 校園網絡 設計原則 系統(tǒng) 互聯網 先進性 實用性 系統(tǒng)性 安全性 靈活性 易擴充性 規(guī)范 綜合 以太網 拓撲 配置 系列路由器 模塊 核心交換機 負載均衡 擴展 流量控制 安全 防火墻 綜合布線 標準 規(guī)范 子系統(tǒng) 路由設計 服務器 管理系統(tǒng) 第一章 概述 ..................................................... 3 一、背景 .................................................... 3 二、建設目標 ................................................ 3 第二章 校園網絡系統(tǒng)設計原則 ..................................... 4 一、網絡設計原則 ............................................ 4 二、網絡設備的選擇原則 ...................................... 4 第三章 校園網絡總體結構設計 ..................................... 5 一、網絡系統(tǒng)概述 ............................................ 5 二、網絡組網技術的選擇 ...................................... 5 三、網絡設計方案描述 ........................................ 6 第四章 綜合布線系統(tǒng)設計 ........................................ 16 一、前言 ................................................... 16 二、設計依據 ............................................... 16 三、設計 范圍及要求 ......................................... 17 四、布線的設備選擇 ......................................... 18 五、布線系統(tǒng)設計方案描述 ................................... 18 第五章服務器和路由網絡，安全設計 ............................... 21 一 校園網路由設計 ......................................... 21 二 安全 ................................................... 23 第六章 應用系統(tǒng) ................................................ 24 一、 辦公信息管理系統(tǒng)軟件 ................................... 24 二、 教學管理系統(tǒng)軟件 ....................................... 25 三、 圖書管理系統(tǒng) ........................................... 25 四、校園網通訊服務系統(tǒng) ..................................... 26 六、校園 IC 卡管理（一卡通）系統(tǒng) ............................ 26 第七章 參考文獻 ................................................ 26 三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 3 第一章 概述 一、背景 當今社會已步入信息社會，信息成為社會經濟發(fā)展的核心因素，信息化已成為當今世界潮流。半導體集成電 路、計算機、光纖、衛(wèi)星、多媒體等電子信息科技發(fā)展迅猛，并迅速廣泛應用于社會各領域，產生和激發(fā)出新的生產力，正引起社會經濟乃至人們工作、生活方式的深刻變革?？梢哉f，信息化程度已成為衡量一個國家現代化水平和綜合國力強弱的重要標志。 近年來國家加快改革教育體系，以教育為立國之本，建設一個高度發(fā)達的國家教育體系。為提高我國教育的現代化、建立先進高效的教育體系。提供更為先進的教育手段，學校很有必要建設一個校園網絡管理應用系統(tǒng)，這樣可以達到校園資源共享、建立完備的數據交換體系、快速的傳遞信息等目的。以順應無紙教學，無紙 辦公的發(fā)展趨勢，充分利用現代化技術來進一步提高教學質量和辦公效率，為培養(yǎng)二十一世紀人才提供一個優(yōu)良的硬件教學環(huán)境。 二、建設目標 1．在校園內部實現資源高度共享，為教學、科研、管理提供服務，為計劃、組織、管理與決策提供基礎信息和科學手段； 2，支持教育教學改革，提高教育技術的現代水平和教育信息化程度、為學校教師的備課、課件制作、教學演示提供網絡環(huán)境； 3． 通過互聯網、錄像機、掃描儀、數碼相機等各種渠道獲得多媒體資料，實現素材收集、電子備課功能。 培養(yǎng)創(chuàng)新人才，提高學生收集處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析 和解決問題的能力、語言文字表達能力以及團結協(xié)作和社會活動的能力，使學生能自主學習、協(xié)商學習、發(fā)現探究式學習以及自我評價，為學生的全面發(fā)展創(chuàng)造相應的條件； 4．實現辦公自動化，提供與上級教育部門、社會、家庭之間通訊的出入口，提供電子函件、公告牌和教育教學信息查詢等服務，提高工作效率和管理水平； 5．及時、準備、可靠地收集、處理、存儲、傳輸學校的教育教學信息完成與因特網的通訊和資源共享，實現社會教育、學校教育、家庭教育的有機整合。 6．實現課堂多媒體電化教學，具備適用于雙向課堂語音教學及語音室功能學習。以代替手 提錄音機，實現音頻數字化資源共享、集中管理。電教綜合平臺實現多媒體電教設備及室內電器設備電動一體化控制。 總之，校園網的建設能促進教師和學生盡快提高應用信息技術的水平，為學生提供了一個實踐的環(huán)境，為教師提供了一種先進的輔助教學工具、提供了豐富的資源庫。校園網是學校進行教學改革、推行素質教育的一種必不可少的工具，是學?，F代化信息管理的基礎，也提供了學校與外界交流的窗口。 三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 4 第二章 校園網絡系統(tǒng)設計原則 一、網絡設計原則 采用先進成熟的技術和設計思想，運用先進的集成技術路線，以先進、實用、開放、安全、使用方便和易 于操作為原則，突出系統(tǒng)功能的實用性，盡快投入使用，發(fā)揮較好的效能。 先進性： 世界上計算機技術的發(fā)展十分迅速，更新換代周期越來越短。所以，選購設備要充分注意先進性，選擇硬件要預測到未來發(fā)展方向，選擇軟件要考慮開放性，工具性和軟件集成優(yōu)勢。網絡設計要考慮通信發(fā)展要求，因此，主要、關鍵設備以進口為主，但國內能滿足要求的，盡量采用國產設備。 實用性：系統(tǒng)的設計既要在相當長的時間內保證其先進性，還應本著實用的原則，在實用的基礎上追求先進性，使系統(tǒng)便于聯網，實現信息資源共享。易于維護管理，具有廣泛兼容性，同時為適應我國 實際情況，設備應具有使用靈活、操作方便的漢字、圖形處理功能。 安全性： 目前，計算機網絡都與外部網絡互連互通日益增加，都直接或間接與國際互連網連接。因此，在系統(tǒng)方案設計需考慮到系統(tǒng)的可靠性、信息安全性和保密性的要求。 易擴充性： 系統(tǒng)規(guī)模及檔次要易于擴展，可以方便地進行設備擴充和適應工程的變化，以及靈活地進行軟件版本的更新和升級，保護用戶的投資。 靈活性： 采用結構化、模塊化的設計形式，滿足系統(tǒng)及用戶各種不同的應用要求，適應業(yè)務調整變化。 規(guī)范性： 采用的技術標準按照國際標準和國家標準與規(guī)范，保證系統(tǒng)的延續(xù)性和可靠 性。 綜合性： 滿足系統(tǒng)目標與功能目標，總體方案設計合理，滿足用戶的應用要求，便于系統(tǒng)維護，以及系統(tǒng)二次開發(fā)與移植。 二、網絡設備的選擇原則 根據已制定的網絡設計原則，我們所選擇的網絡設備必須具有以下一些特定： 安全、穩(wěn)定、可靠： 作為整個校園網絡系統(tǒng)的硬件基礎，網絡設備必須是具備安全性、穩(wěn)定性和可靠性的特點。這是網絡系統(tǒng)穩(wěn)定運行的最基本條件。最好是經過相當長時間，在世界范圍內被廣泛應用的網絡產品，所以在選擇產品時選用國際知名廠商的產品。 先進性： 網絡設備僅僅具有安全、穩(wěn)定和可靠的特點是不夠的。作為高科技的產品 ，還應該具有技術先進性。在選擇網絡設備應該采用當今較先進的技術，能夠保持該設備在相當長的一段時間內不會因為技術落后而被淘汰。同時，在網絡規(guī)模進一步擴大，該設備不能承擔繁重的負荷時，能夠降級使用。 易于擴展性： 由于信息技術和人們對于新技術的需求發(fā)展都非常迅速，為了避免不必要的重復投資，應選擇具有一定擴展能力的設備，能夠保證在網絡規(guī)模逐漸擴大的時候，不需要增加的設備，而只需要增加一定數量的模塊就行。最好能夠做到在網絡技術進一步發(fā)展，現有模塊不支持新技術的情況下，只需要更換相應模塊，而不需要更換整個設備。 三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 5 管理和 維護方便： 先進的設備必須配合先進的管理和維護的方法，才能夠發(fā)揮最大的作用。所以，在選擇設備時必須支持現有的、常用的網絡管理協(xié)議和多種網絡管理軟件，便于管理人員的維護。 第三章 校園網絡總體結構設計 一、網絡系統(tǒng)概述 第一期工程：根據學校建筑物的分布在校園內敷設光纖纜線和網絡電纜，形成了覆蓋全校所有樓群的計算機網絡，在學校任何一點只要有聯網需求都可以就近上網。根據學校的規(guī)模來估計計算機總的臺數，從而決定校園網主干交換能力。如：學校里有 200多臺計算機，那么校園網主干交換應在 36Gbps左右，網絡內外傳輸出口也 要達到 10Mbps。 第二期工程：在完成第一期工程的基礎上，實現校園網建設的目標，達到支持多媒體教學的最初預定目標，如：視頻的教學節(jié)目、視頻網絡會議、學術報告、實時點播等都可以在網上實現，還可以完成電視到網絡、網絡到電視的互傳。為教師學生進行與網絡有關的課題提供實驗環(huán)境，為今后大量采用網絡多媒體化教學、科研打基礎。校園網絡總的計算處理能力也得到極大的加強，遠遠超出立項時確定的目標。 二、網絡組網技術的選擇 目前，可用于校園 LAN（局域網）的技術有 Ether（以太網）、 Fast Ether（快速以 太網）、 Gigabit Ether（千兆位以太網）、 TokenRing（令牌環(huán)網）、 ATM（異步傳輸模式）。 Ether作為幾年前主干網組網的主要技術，現在主要被用于工作組級組網，使網絡交換到桌面工作站。 Fast Ether是一種非常成熟的組網技術，造價很低，性能價格比很高，可作為資金不很充裕的中小型單位組建 Intra網的首選技術?？焖僖蕴W技術現在被廣泛用于大型企業(yè)網的二級、三級網絡組網或直接連至桌面工作站。 Gigabit Ether技術已成為大型 Fast Ether的升級目標。雖然 Fast Ether和Gigabit Ether因采用 CSMA/CD的介質訪問控制方式而廣泛地存在著 “ 廣播風暴 ” 的問題，但可以更好的傳輸介質和交換設備予于克服，其實出的優(yōu)點是兼容先前的設備投資 ,師生的網絡應用及培訓更易進行，網絡的可管理性和擴展性也很好。 ATM是一種快速分組交換技術，它在 WAN（廣域網）上體現的強大功能和在 LAN上的成功應用， 是多媒體應用系統(tǒng)的理想網絡平臺 ，均以事實說明了它的技術的先進性。在 ATM中，不同速率的各種數據，如：語音、圖像、視頻都被分成標準的 53字節(jié)的信元，以光纖作為傳輸通道，避免了以太網中的 “ 廣播風暴 ” ，提升了網絡的整體性能。但是 ATM不兼容以往的以太網投資，其管理和操作有異于傳統(tǒng)的以太網平臺，故不適用于以太網的升級改造。 從網絡應用、維護、安全和擴展方面而言， Gigabit Ether和 ATM在實際應用中得到了廣泛的采用。 但在本方案中選擇使用千兆位以太網技術，主干為千兆網， 10M/100M自適應或 10M交換到桌面。其理由是： 1. 以低廉的價格提供高帶寬。千兆位以太網提供 10倍于快速以太網的性能而價格遠遠三門峽職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 6 低于其 10倍，與 ATM相比，其價格則 遠遠低于 622Mbps ATM。 2. 良好的兼容性和管理的簡單性。 ATM必須使用局域網仿真才能與現有的網絡設施兼容。在網絡系統(tǒng)管理的技術要求上，千兆以太網比 ATM要簡單得多。 3. 能保證服務質量。目前普遍認為：合理組織的千兆位以太網永遠不需要考慮 QoS管理