【正文】 各網(wǎng)絡(luò)服務(wù)采用 100M 雙絞線連到核心交換機(jī)。 核心與匯聚部分 圖 33冗余部分拓?fù)鋱D 匯聚與接入部分 遼寧建筑職業(yè)學(xué)院信息工程系 2020屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 圖 34匯聚與接入設(shè)計(jì)圖 注：由于接入層是工作在數(shù)據(jù)鏈路層，所以不需為其設(shè)置 IP。 以下為學(xué)校升級(jí)中，對(duì)學(xué)校所有網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)的子網(wǎng)劃分情況： VLAN 劃分如表 31： 遼寧建筑職業(yè)學(xué)院信息工程系 2020屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 表 31 VLAN 劃分表 序號(hào) VLAN號(hào) 子網(wǎng)名稱 包含的信息點(diǎn) 1 DMZ區(qū) 服務(wù)器子群 連接 Inter 的所有對(duì)外開(kāi)放服務(wù)器，為真實(shí) IP地址 2 11 服務(wù)器子網(wǎng) 所有只對(duì)校內(nèi)開(kāi)放的服務(wù)器，為保留 IP地址 3 12 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備子網(wǎng) 除路由器外所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 4 13 辦公室子網(wǎng) 圖書(shū)館、實(shí)訓(xùn)樓、科學(xué)樓的辦公室計(jì)算機(jī) 5 14 無(wú)線接入子網(wǎng) 所有無(wú)線接入的計(jì)算機(jī) 6 15 學(xué)生宿舍子網(wǎng) 1 校內(nèi)學(xué)生宿舍接入的計(jì) 算機(jī) 7 16 學(xué)生宿舍子網(wǎng) 2 校外學(xué)生宿舍接入的計(jì)算機(jī) 8 17 教師宿舍子網(wǎng) 1 校內(nèi)教師宿舍接入的計(jì)算機(jī) 9 18 教師宿舍子網(wǎng) 2 校外教師宿舍接入的計(jì)算機(jī) 10 19 教室子網(wǎng) 教學(xué)樓、科學(xué)樓、電子樓、實(shí)驗(yàn)樓的教學(xué)用計(jì)算機(jī) 11 20 電子閱覽室子網(wǎng) 圖書(shū)館除辦公室計(jì)算機(jī)外的所有計(jì)算機(jī) 12 21 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室子網(wǎng) 1 實(shí)訓(xùn)樓的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室 1 13 22 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室子網(wǎng) 2 實(shí)訓(xùn)樓的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室 2 14 23 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室子網(wǎng) 3 實(shí)訓(xùn)樓的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室 3 15 24 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室子網(wǎng) 4 實(shí)驗(yàn)樓計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室 1 16 25 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室子網(wǎng) 5 實(shí)驗(yàn)樓計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室 2 17 26 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室子網(wǎng) 6 實(shí)驗(yàn)樓計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室 3 子網(wǎng)劃分示意圖如圖 35： 圖 35 VLAN 劃分示意圖 遼寧建筑職業(yè)學(xué)院信息工程系 2020屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 四、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇方案 設(shè)備選擇基本原則 在網(wǎng)絡(luò)升級(jí)選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循以下原則： 可靠性 由于升級(jí)的往往是核心和骨干網(wǎng)絡(luò)，其重要性不言而喻，一旦癱瘓則影響巨大。因此，所有的節(jié)點(diǎn)都應(yīng)市可網(wǎng)管得，而且需要有一個(gè)強(qiáng)有力切簡(jiǎn)介的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)流量、運(yùn)行狀況等進(jìn)行全方位的控制和官吏。 安全性 隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和發(fā)展，各種各樣的攻擊也在威脅這網(wǎng)絡(luò)的安全。 性價(jià)比 在滿足網(wǎng)絡(luò)需求和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的額基礎(chǔ)上，還應(yīng)當(dāng)充分考慮設(shè)備的性價(jià)比，以達(dá)到最大的投資回報(bào)率。 關(guān)鍵特性： 可用性 —— 、負(fù)載均衡和迅速恢復(fù)； Flexlink 特性提供了不到 100ms 的快速收斂； PVST+則通過(guò)允許流量在冗余鏈路上傳輸，增加了可用帶寬 。 QoS—— 流量整形能在不丟棄數(shù)據(jù)包的情況下平穩(wěn)處理突發(fā)流量；整形循環(huán)保證了關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用的帶寬；而 Scavenger 隊(duì)列則能防止蠕蟲(chóng)過(guò)度使用資源 。 產(chǎn)品特點(diǎn)： 6509 系列 是一款功能強(qiáng)大的交換機(jī)，可在中型網(wǎng)絡(luò)中作接入設(shè)備，也可作匯聚設(shè)遼寧建筑職業(yè)學(xué)院信息工程系 2020屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 備。 含有標(biāo)準(zhǔn)多層軟件鏡像（ SMI）或者增強(qiáng)型多層軟件鏡像（ EMI）。 Cisco 3600 系列擁有 70 多個(gè)模塊化接口選項(xiàng)，提供語(yǔ)音 /數(shù)據(jù)集成、虛擬專網(wǎng)（ VPN）、撥號(hào)訪問(wèn)和多協(xié)議數(shù)據(jù)路由解決方案。 模塊化、可伸縮的設(shè)計(jì)提供性能、可伸縮性、靈活性和投資保護(hù)。 集成了 Cisco IOS 軟件（產(chǎn)品定價(jià)中包括 IP IOS 軟件）。結(jié)合我們學(xué)校情況，我們選用 CISCO PIX 520RBUN 防火墻來(lái)保障校園網(wǎng)絡(luò)安全。 設(shè)備清單及價(jià)格 表 41設(shè)備清單表 序號(hào) 設(shè)備名稱 產(chǎn)品型號(hào) 數(shù)量 價(jià)格 (元 ) 1 核心交換機(jī) CISCO WSC3750G24TSS 2 35000*2 2 匯聚交換機(jī) CISCO WSC650924SMI 2 14000*2 3 接入交換機(jī) CISCO WSC3500T24 4 5500*4 4 路由器 CISCO 3620 1 15800 5 防火墻 CISCO PIX 520RBUN 1 34500 6 認(rèn)證服務(wù)器 華為 MA5200F2020 1 57118 注：本章的設(shè)備參考資料主要來(lái)自 、 及一些思科產(chǎn)品文檔。 施工技術(shù)準(zhǔn)備 施工技術(shù)是貫穿著整個(gè)工程的全過(guò)程。由監(jiān)理牽頭組織有關(guān)單位進(jìn)行圖紙會(huì)審，由設(shè)計(jì)方進(jìn)行交底，理解設(shè)計(jì)意圖及施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確掌握設(shè)計(jì)圖紙中的細(xì)節(jié)。組織材料按計(jì)劃進(jìn)場(chǎng)，并作好保管工作。 遼寧建筑職業(yè)學(xué)院信息。組織配件按計(jì)劃進(jìn)場(chǎng)，按施工平面布置圖作好存放和保管工作。 物質(zhì)條件準(zhǔn)備： （ 1）施工材料的準(zhǔn)備 根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)中的施工進(jìn)度計(jì)劃和施工預(yù)算中的工料分析，編制工程所需的材料用量計(jì)劃，作好備料、供料工作和確定倉(cāng)庫(kù)、堆放面積及組織運(yùn)輸?shù)囊罁?jù)。組織各工種的施工管理人員對(duì)本工種的有關(guān)圖紙進(jìn)行審查，掌握和了解圖紙中的細(xì)節(jié)。配置中需要涉及的內(nèi)容有：路由器的配置；冗余的核心與匯聚交換機(jī)配置；認(rèn)證服務(wù)器配置；設(shè)置 安全機(jī)制和防范策略 、 ACL 控制策略 、帶寬限制、 QoS 等，這里我只提一些組網(wǎng)中主要的配置。這里選的服務(wù)器主要是驗(yàn)證服務(wù)器的選擇，其它的看學(xué)校目前的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可以隨時(shí)增設(shè) ，如前面分析的 FTP 服務(wù)器、 EMail 服務(wù)等。 防火墻選型 防火墻是一種部署在內(nèi)外網(wǎng)邊界上的訪問(wèn)控制設(shè)備，在校園網(wǎng)中使用防火墻，可以用來(lái)防止未經(jīng)授權(quán)的通信進(jìn)出校園內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)邊界控制強(qiáng)化內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全策略。 預(yù)配置的 BRI 和 PRI 調(diào)制解調(diào)器捆綁。高性能的模塊化體系結(jié)構(gòu)保護(hù)了客戶的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)投資，并將多個(gè)設(shè)備的功能集成到一個(gè)可管理的解決方案之中。在剛開(kāi)始部署 時(shí)，增強(qiáng)型多層軟件鏡像升級(jí)工具包為用戶提供了升級(jí)到 EMI 的靈活性。 Catalyst 6509 系列中內(nèi)嵌了 Cisco 集群管理套件（ CMS）軟件，該軟件使用戶可以利用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 Web瀏覽器同時(shí)配置和診斷多個(gè) Catalyst桌面交換機(jī)并為其排除故障。 安全 —— DHCP 監(jiān)聽(tīng)能夠只允許可信端口訪問(wèn) DHCP 信息，消除了惡意 DHCP 服務(wù)器； NAC 則能防止代價(jià)昂貴的蠕蟲(chóng)和病毒的傳播；動(dòng)態(tài) ARP 檢測(cè)和 IP 源防護(hù)能夠防御中間 人攻擊； 和基于身份的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)僅允許授權(quán)人員接入網(wǎng)絡(luò)；端口安全能防止MAC 地址泛洪攻擊 。 370W PoE 簡(jiǎn)化了 IP 電話、無(wú)線和視頻監(jiān)視部署；智能電源管理特性增強(qiáng)了控制能力，有助于更好地利用功率預(yù)算， PoE 與快速以太網(wǎng)或千兆以太網(wǎng)型號(hào)相結(jié)合，能最大限度地利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施投資 。 Cisco Catalyst 3750 系列交換機(jī)是一款適用于中型機(jī)構(gòu)和大型企業(yè)分支機(jī)構(gòu) 的創(chuàng)新產(chǎn)品。 QoS 控制能力 隨著網(wǎng)絡(luò)上多媒體業(yè)務(wù)（語(yǔ)音、視頻等）越來(lái)越多，我們對(duì)核心交換機(jī)節(jié)點(diǎn)提出了更高德要求，不僅能進(jìn)行一般的限速交換，還要能根據(jù)不同的業(yè)務(wù)流的特點(diǎn)，對(duì)他們的優(yōu)先級(jí)和貸款進(jìn)行有效的控制，從而保證重要業(yè)務(wù)和時(shí)間敏感業(yè)務(wù)的順暢。其交換機(jī)結(jié)構(gòu)也應(yīng)能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容靈活地?cái)U(kuò)大容量。 性能 作為網(wǎng)絡(luò)骨干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，中心交換機(jī)、匯聚 交換機(jī)和廠區(qū)交換機(jī)必須能夠提供完全無(wú)阻塞的多層交換性能，以保證業(yè)務(wù)的順暢。 從校園網(wǎng)的安全性、 IP 地址的可管理性和 IP 地址資源的有限性出發(fā)，將整個(gè)校園網(wǎng)絡(luò)劃分成若干個(gè)子網(wǎng)網(wǎng)段并對(duì) IP 地址進(jìn)行有效的管理是十分必要的。 圖 31物理拓?fù)鋱D 根據(jù)上一節(jié)的設(shè)備選型及校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，我們可以繪制出更詳細(xì)的校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)遼寧建筑職業(yè)學(xué)院信息工程系 2020屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 構(gòu)圖，如下列圖 32。 在通信線路上，此次將校園主干網(wǎng)都升級(jí)為 1000M 以滿足學(xué)校對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求。接入層采用 C3500 系列。對(duì)些我們就可以做出相應(yīng)的升級(jí)拓?fù)湓O(shè)計(jì)。同時(shí)包括無(wú)線接入的認(rèn)證。公寓樓可供 6 的接入。 然后 ，不同 用 戶實(shí)施不同的 QoS:對(duì)于重要的 服務(wù)器、教師機(jī)通信等 ，在匯聚層實(shí)施獨(dú)享帶寬和獨(dú)立邏輯通道的二層 QoS 策略 。 QOS 管理 流量管理也是一個(gè)非常重要的工程，如何有效的、合理的管理網(wǎng)絡(luò)中 ip 流量將有助于網(wǎng)絡(luò)整體性能。 網(wǎng)絡(luò)管理 隨著校園網(wǎng)的不斷擴(kuò)大，對(duì)校園網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理成為校園網(wǎng)管的重要任務(wù)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)全校所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集中式管理。 另外一些主要面向教學(xué)或?qū)W生工作的服務(wù)，可以另外設(shè)一些專門的服務(wù)器，如：學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)等，這些可以視需要決定是否向外開(kāi)放。 校園網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) Inter 應(yīng)用 學(xué)校向域名注冊(cè)代理商申請(qǐng) Inter 域名后，通過(guò)配置相應(yīng)設(shè)備便可以向校內(nèi)外提供DNS、 WWW、 FTP 和 EMail 等服務(wù)。還有無(wú) 線局域網(wǎng)的引入，也是逐步完善校園網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)舉措。 校園網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 校園網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是組建在學(xué)院校園內(nèi)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，可以采用 Intra 方式建設(shè)校園網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。 HSRP 協(xié)議提供了一種決定使用主動(dòng)路由器還是備份路由器的機(jī)制，并指定一個(gè)虛擬的 IP 地址作為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的缺省網(wǎng)關(guān)地址。 HSRP 協(xié)議只支持一個(gè)路由器代表虛擬路由器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程。我們使用的冗余交換機(jī)都可以工作在三層，支持該協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)中心還是設(shè)在實(shí)驗(yàn)樓，所以核心層設(shè)備也自然設(shè)在該樓內(nèi) .匯聚層接入層設(shè)備根據(jù)新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼白泳W(wǎng)劃分，具體安放在后面的章節(jié)中說(shuō)明。 經(jīng)過(guò)以上分析，將校園內(nèi)部主干網(wǎng)設(shè)計(jì)為千兆是十分必要的。 校園內(nèi)部的 BBS、 WWW、 FTP、 EMail 等，這些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)均可對(duì)內(nèi)外開(kāi)放，而且是學(xué)生群體比較活躍的區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)的通迅量較大，需要較大的帶寬；學(xué)校內(nèi)部日常的管理系統(tǒng)，如教務(wù)管理系統(tǒng)，學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng) 等，這些也是師生訪問(wèn)較多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；校園網(wǎng)內(nèi)的文件傳輸?shù)葍?nèi)部通信也需要很大的帶寬。這是我們升級(jí)中不二的選擇。這對(duì)所建的中等規(guī)模仿小的網(wǎng)絡(luò)就更是如此。 千兆位以太網(wǎng)支持交換機(jī)之間、交換機(jī)與終端之間的全雙工連接，支持共享網(wǎng)絡(luò)的半雙工連接方式，使用中繼器和 CSMA/CD 沖突檢測(cè)機(jī)制。 1000BaseLX:多模光纖傳輸距離為 550 米，單模光纖傳輸距離為 3000 米。千兆位以太網(wǎng)采用同樣的 CSMA/CD 協(xié)議、同樣的幀格式，是現(xiàn)有以太網(wǎng)最自然的升級(jí)途徑，使用戶對(duì)以太網(wǎng)原有設(shè)備管理工具的投資得到 保護(hù)。但以太網(wǎng)成熟的技術(shù)、廣泛的用戶基礎(chǔ)和較高的性價(jià)比，使其仍成為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中較為優(yōu)秀的解決方案。 帶寬利用率較低 對(duì)信 道的共享及爭(zhēng)用機(jī)制導(dǎo)致信道的實(shí)際利用帶寬遠(yuǎn)低于物理提供的帶寬，雖然基于 CSMA/CD 機(jī)制的以太網(wǎng)可以使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)帶寬的爭(zhēng)用以一種“秩序”進(jìn)行，但其帶寬有效利用率仍低于 10%。這種傳送方式就像郵局遞送信件一樣，信息包一旦交給傳輸介質(zhì)，無(wú)論是發(fā)送端還是接收端都無(wú)法再對(duì)中間的傳輸過(guò)程進(jìn)行任何有效的控制，這就是所謂沒(méi)有服務(wù)質(zhì)量保證。通過(guò) SPAN 技術(shù)，可以把流量鏡像到流量分析器。在這個(gè) AS中，所有的 OSPF 路由器都維護(hù)一個(gè)相同的描述這個(gè) AS 結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)中存放的是路由域中相應(yīng)鏈路的狀態(tài)信息 ， OSPF 路由器正是通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算出其 OSPF 路由表的。虛擬專用網(wǎng)可以大幅度地減少用戶花費(fèi)在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接上的費(fèi)用。 AAA 使用 RADIUS、 TACACS+等協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)控制。路由器的訪問(wèn)列表可以被用于子網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)包過(guò)濾，但是不能在一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)作過(guò) 濾 VLAN 的訪問(wèn)列表，用于在一個(gè) VLAN 的子網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)過(guò)濾。 學(xué)生可以在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、圖書(shū) 館、教室、電子閱覽室等地方方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源，但不能在教師辦公室上網(wǎng)，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí)并能和教師進(jìn)行網(wǎng)上討論。 重新建設(shè)的必要性分析 基于當(dāng)前學(xué)校的發(fā)展，對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)需求起來(lái)趍，且當(dāng)前存在的諸多不足，學(xué)校網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造顯行非常必要。 良好的網(wǎng)絡(luò)拓展和兼容性。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上定位為基于 IP over Gigabit Ether 傳輸?shù)?IP 的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，以光纖為主干傳輸介質(zhì)，以 Gigabit Ether + IP 為核心傳輸方式，可以充分的滿足網(wǎng)絡(luò)的需求。 遼寧建筑職業(yè)學(xué)院信息工程系 2020屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 二、校園網(wǎng)絡(luò)需求分 析 校園網(wǎng)的建設(shè)可以分為兩部分。 從網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面看：學(xué)校提供的校園網(wǎng)絡(luò)服務(wù)內(nèi)容太少，如缺少校園郵件服務(wù)，文件服務(wù)等，而且還沒(méi)提供學(xué)生宿舍寬帶接入，學(xué)生只能用電信的電話撥號(hào)上網(wǎng)。在這樣的設(shè)備下，中心的網(wǎng)絡(luò)中心通迅帶寬僅為百兆。其中最至命的是網(wǎng)絡(luò)存在單點(diǎn)故障，一旦中心的交換機(jī)出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)立刻癱瘓（如圖 13）。各樓房交換機(jī)用 100M 光纖連接到中心機(jī)房的三臺(tái)普通企業(yè)級(jí)路由上，可以實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)內(nèi)高速互聯(lián)。經(jīng)過(guò)三期的建設(shè)，基本可以滿足當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)需求。 采用 IP 這一面向未來(lái)技術(shù)，可以兼容現(xiàn)有設(shè)備，保護(hù)現(xiàn)有投資，又可以保證網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)前及將來(lái)的技術(shù)先進(jìn)性。未來(lái)的技術(shù)發(fā)展，使采用 IP 技術(shù)可以同時(shí)承載 3 類不同應(yīng)用成為可能，并且具有以下優(yōu)