【正文】 術(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)能適應(yīng)技術(shù)的快速發(fā)展。核心與核心，核心與匯聚及各校區(qū)之間采用 萬 兆鏈路。學校是教育部計算機等級考試培訓點、考試點、勞動部計算機高新技術(shù)特許授權(quán)考試點，教育部信息中心“信息技術(shù)與應(yīng)用遠程培訓點”，北京市職業(yè)高中計算機專業(yè)教師研修中心 ,教育部健康教育試點校。從 80年開始創(chuàng)辦職業(yè)高中以來，憑借中關(guān)村的獨特優(yōu)勢，憑借信息人的不懈努力 ,學校規(guī)模不斷擴大 ,教學質(zhì)量不斷提高，成為全國職業(yè)教育的 名牌校。校園網(wǎng)內(nèi)部千兆互聯(lián) ,共享教學資源 ,自動化辦公 ,音視頻 ,已滿足日常的教學需求 .網(wǎng)絡(luò)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分為核心層、匯聚層和接入層。 設(shè)計原則 ? 實用性： 遵循面向應(yīng)用，注重實效，急用先上，逐步完善的原則；充分保護已有投資，不設(shè)計成華而不實的無線網(wǎng)絡(luò)，也不設(shè)計成利用率低下的網(wǎng)絡(luò)，我們以實用性的原則要求為依據(jù)，建設(shè)具有最低的 TCO（擁有的總成本最低），有最高的性價比的校園無線局域網(wǎng) 絡(luò)。 ? 可擴充性： 系統(tǒng)是一個逐步發(fā)展的應(yīng)用環(huán)境，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品系統(tǒng)、系統(tǒng)容量與處理能力等方面必須具 有升級換代的可能，這種擴充不僅能充分保護原有資源，而且具有較高的性能價格比； ? 可維護性： 系統(tǒng)具有良好的網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、故障分析和處理能力，使系統(tǒng)具有極高的可維護性； ? 無線輻射 : 根據(jù)中國國家無線電管理委員會的規(guī)定，在室內(nèi)部署無線網(wǎng)絡(luò)，其信號輻射不得超過 100mW，以避免 和 5GHz 對人體的影響。通過對射頻的實時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)并定位惡意的 AP。 在 北京 XXXX 學院圖書館 設(shè)計中，為了實現(xiàn)一個可管理的、可靠的、高性能網(wǎng)絡(luò)，我們建議采用層次化的方法，將網(wǎng)絡(luò) 分為核心層、分布層和接入層三個層次進行設(shè)計。 匯聚層 設(shè)備需采用 RG S5750 24GT，可以 萬兆骨干、千兆匯聚的網(wǎng)絡(luò)架設(shè) ， 提供 無阻礙的第 2/3/4 層交換提供集成式彈性 ,各 vlan 間的路由和服務(wù)器區(qū)域的高速轉(zhuǎn)發(fā)。 無線接入點提供了 ,整個無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋 ,無縫隙網(wǎng)絡(luò)連接 。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中所用的各種管理信令、接口規(guī)程、協(xié)議須符合國際標準，便于擴展和網(wǎng)絡(luò)的互連互通。 校 園 網(wǎng)互 聯(lián) 網(wǎng)防 火 墻C i s c o 4 5 0 0 系列P O E C 3 5 6 0 GP O E C 3 5 6 0 GP O E C 3 5 6 0 GP O E C 3 5 6 0 GP O E C 3 5 6 0 G4 2 點 1 2 5 2 A G 支 持 8 0 2 . 1 1 NC i s c o 無 線 控制 器教 師 辦 公 機 以 及 學 生 機R G S 2 9 2 4R G S 2 9 2 4R G S 2 9 2 4R G S 5 7 5 0光 纖 鏈 路千 兆 以 太 網(wǎng) 北京電子科技 職業(yè)學院 11 第四章 詳細網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 根據(jù) 北京 XXXX學院圖書館 的需求 ,將對本校的 IP地址 ,vlan規(guī)劃 ,和路由協(xié)議的選擇 ,和相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 的使用 ,實現(xiàn) ,詳細的說明 ,并達成網(wǎng)絡(luò)建設(shè)統(tǒng)一的目標 . IP 地址 和 VLAN 規(guī)劃 良好的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃是網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、安全、高速、高效運行的基礎(chǔ)，合理、統(tǒng)一地規(guī)劃和分配 IP 地址和子網(wǎng)，以利于網(wǎng)絡(luò)路由的迭合，減少路由表的大小和復雜性，提高三層路由的效率以及網(wǎng)絡(luò)的性能和穩(wěn)定性。 IP地址規(guī)劃的建議 為了有效地利用地址空間，我們可以對 IP 地址進行子網(wǎng)劃分，可采用變長子網(wǎng)掩碼技術(shù) (VLSM Variable Length Sub Mask)和路徑疊合技術(shù) (Route Summarization) ， 有效地利用地址空間， 同時能滿足路由協(xié)議的要求，提高路由算法的效率，加快路由變化的收斂速度。 VLAN 規(guī)劃建議 采用 VLAN 的主要原因有幾個：如控制廣播域的范圍，網(wǎng)絡(luò)安全，第三層地址的管理，和網(wǎng)絡(luò)資源的集中管理。 LAN 分段可以防止廣播風暴波及整個網(wǎng)絡(luò)。這樣可以減少廣播流量，釋放帶寬給用戶應(yīng)用，減少廣播的產(chǎn)生。 ：將第二層平面網(wǎng)絡(luò)劃分為多個邏輯工作組（廣播域）可以減少網(wǎng)絡(luò)上不必要的流量并提高性能。此外，也很容易確定升級網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的影響范圍 . 7. 增加了網(wǎng)絡(luò)連接的靈活性。 VLAN 是一種比較新的技術(shù)，工作在 OSI 參考模型的第 2 層和第 3 層，一個 VLAN 就是一個廣播域， VLAN 之間的通信是通過第 3 層的路由器來完成的。 通過 VLAN 劃分方法提供基于策略的安全訪問機制，提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性，并有效的抑制了廣播風暴的產(chǎn)生。針對于此， VLAN 技術(shù)很好的解決了網(wǎng)絡(luò)管理的問題。當設(shè)計一個 VLAN 的時候，這些原因都需要仔細地研究。在把 IP 地址管理變的更容易的同時，引入了額外的延遲和潛在的性能瓶頸。 VLAN 的成員信息并沒有顯示在交換機端口的外面。然而這需要工作在一個多類型協(xié)議的環(huán)境下，在一個主要以 IP 為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，這種方法不是特別實用。如果一個設(shè)備從交換機的一個端口移到另外一個，該設(shè)備屬于哪一個 VLAN，還是由設(shè)備來決定的，用 MAC 地址來確定 VLAN 比較安全但也比較耗費時間。由于 學校 的各 專業(yè) ,院系 在地域位置上并不一定集中，但在業(yè)務(wù)上要求內(nèi)部通信流量比較大，且需要統(tǒng)一管理，因此我們建議采用行政隸屬的方式劃分 IP 地址段。該技術(shù)避開了物理位置的缺陷，可以在邏輯上靈活組網(wǎng)。 從經(jīng)驗角度，通常一個 IP 網(wǎng)段也是一個獨立的 VLAN，也就是一個獨立的廣播域。 STP 協(xié)議規(guī)劃 網(wǎng)絡(luò)中的廣播和環(huán)路將導致占用大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬 ,導致用戶訪問 inter 速度下降 ,訪問內(nèi)部服務(wù)器無響應(yīng) .降低教學質(zhì)量 . 在本次項目為了更有效的避免網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生環(huán)路和廣播 ,將采用 STP 生成樹協(xié)議 .來管理網(wǎng)絡(luò)中一些不必要的數(shù)據(jù)泛濫 . 生成樹介紹 生成樹協(xié)議（ SpanningTree Protocol，以下簡稱 STP）是一個用于在局域網(wǎng)中消除環(huán)路的協(xié)議。 MAC 地址表震蕩（ Bridge Table Flapping） 在圖 1中，即使是單播，也有可能導 致異常。 生成樹 (STP)的作用 : 在實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，物理環(huán)路可以提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，當一條物理線路斷掉的時候，另外一條線路仍然可以傳輸數(shù)據(jù)。 生成樹度量依據(jù)： ID 和 路徑開銷（ PC， Path Cost） 。 BID 橋優(yōu)先級占據(jù)高 16 位，其余的低 48位是 MAC 地址。 在一個 STP 網(wǎng)絡(luò)中，某端口 到根橋累計的路徑開銷 就是通過所經(jīng)過的各個橋上的各端口的路徑開銷累加而成，這個值 叫做 根路徑開銷（ Root Path Cost） 。在根橋上，每個端口到根橋的根路徑開銷都是 0。 SW1 的端口 A的 PID小于端口 B 的 PID。v2)、 OSPF、 IGRP、 EIGRP、 ISIS、 BGP 等，根據(jù)路由算法的性質(zhì)，它們可分為兩類：距離矢量 (Distance Vector)協(xié)議 (RIP/IGRP/EIGRP)和連接狀態(tài) (Link State)協(xié)議 (OSPF/ISIS)。在 IP 網(wǎng)絡(luò)上，它通過收集和傳遞自治系統(tǒng)的鏈路狀態(tài)來動態(tài)地發(fā)現(xiàn)并傳播路由。 根據(jù) LSDB，各路由器運行 SPF(最短路徑優(yōu)先 )算法。 OSPF協(xié)議為了減少自身的開銷，提出了以下概念： DR: 在各類可以多址訪問的網(wǎng)絡(luò)中，如果存在兩臺或兩臺以上的路由器，該網(wǎng)絡(luò)上要選舉出一個“指定路由器” (DR)。 AREA： OSPF 可以根據(jù)自治系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu) 劃分成不同的區(qū)域（ AREA），這樣區(qū)域邊界路由器（ ABR）向其它區(qū)域發(fā)送路由信息時，以網(wǎng)段為單位生成摘要 LSA。（鏈路狀態(tài)及最短路徑樹算法） OSPF 收斂速度快：能夠在最短的時間內(nèi)將路由變化傳遞到整個自治系統(tǒng)。包含路由信息的報文時是觸發(fā)更新的機制。 在各類可以多址訪問的網(wǎng)絡(luò)中（廣播， NBMA），通過選舉 DR，使同網(wǎng)段的路由器之間的路由交換（同步）次數(shù)由 O（ N*N）次減少為 O （ N）次。只在網(wǎng)絡(luò)拓撲真正變化時才發(fā)送更新信息。 EIGRP協(xié)議 : 北京電子科技 職業(yè)學院 22 EIGRP 和早期的 IGRP 協(xié)議都是由 Cisco 發(fā)明，是基于距離向量算法的動態(tài)路由協(xié)議。 EIGRP 的收斂特性是基于 DUAL ( Distributed Update Algorithm ) 算法的。 EIGRP 協(xié)議在路由計算中要對網(wǎng)絡(luò)帶寬，網(wǎng)絡(luò)時延，信道占用率，信道可信度等因素作全面的綜合考慮，所以 EIGRP 的路由計算更為準確，更能反映網(wǎng)絡(luò)的實際情況。發(fā)送的路由更新報文采用可靠傳輸，如果沒有收到確認信息則重新發(fā)送，直至確認。因為， DUAL 算法使得 EIGRP 在路由計算時，只會對發(fā)生變化的路由進行重新計算；對一條路由，也只有此路由影響的路由器才會介入路由的重新計算。 北京電子科技 職業(yè)學院 23 ? 協(xié)議配置簡單 使用 EIGRP 協(xié)議組建網(wǎng)絡(luò)，路由器配置非常簡單，它沒有復雜的區(qū)域設(shè)置，也無需針對不同網(wǎng)絡(luò)接口類型實施不同的配置方法。 QoS 的主要目標包括專用帶寬、可控的抖動和時延 (某些實時和交互式流量的需要 )，以及改進了的信息丟失特性。 企業(yè)網(wǎng)絡(luò) 上將傳輸 MES、 MES 等 關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及 OA 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，今后還 將 開展語音、視頻等各種業(yè)務(wù)應(yīng)用。利用 WRED 等技術(shù)在擁塞點有控制地丟棄不重要的其他數(shù)據(jù)包。這個操作是在邊緣設(shè)備進行的，核心設(shè)備處得到加強，在網(wǎng)絡(luò)中， 不同的標簽被用來表示不同的優(yōu)先級。通過 給不同的服務(wù)類別分配不同的權(quán)值，路由器可以對每一個服務(wù)門類進行緩存和帶寬管理。 ? 資源預(yù)留協(xié)議（ RSVP）： RSVP 是 Cisco 制定單并被標準化組織接受并推廣的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 RSVP 對于有實時需求的流量（例如：語音和多媒體）動態(tài)請求和預(yù)留網(wǎng)絡(luò)資源以保證 QoS 的需求?？啥繙y量相應(yīng)的延時及抖動等 QoS 指標，幫助網(wǎng)絡(luò)管理者更高效的管理 QoS 服務(wù)和各類網(wǎng)絡(luò)資源。而網(wǎng)絡(luò)核心的作用是高速轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，由大量的高速連接和數(shù)據(jù)流組成。而 在核心層路由交換機上，只執(zhí)行擁塞管理－即 CBWFQ/LLQ 和擁塞避免－即 WRED，保證整個網(wǎng)絡(luò)的高效。 ? 對于核心層 在連接到匯聚交換機的端口上，基于 Exp 標記，進行排隊，高優(yōu)先級的放在 PQ 中，并保證相應(yīng)的帶寬及延時，中、低優(yōu)先級的放在 CBWFQ 中，并保證相應(yīng)的帶寬。 ACL 適用于所有的被路由協(xié)議，如 IP、 IPX、 AppleTalk 等。 ACL 的定義也是基于每一種協(xié)議的。 ACL 提供對通信流量的控制手段。 ACL 可以在路由器端口處決定哪種類型的通信流量被轉(zhuǎn)發(fā)或被阻塞。這些 ACL 是通過 ACL 列表號區(qū)別的。也就是說，如果路由 器上啟用了 IP 和 IPX 兩種協(xié)議棧，那么路由器的一個接口上可以配置 IP、 IPX 兩種協(xié)議，每種協(xié)議進出兩個方向，共四個 ACL。把最有限制性的語句放在 ACL 語句的首行或者語句中靠近前面 的位置上，把 “ 全部允許 ” 或者 “ 全部拒絕 ” 這樣的語句放在末行或接近末行，可以防止出現(xiàn)諸如本該拒絕的數(shù)據(jù)包被放過的情況。首先在全局模式下建立 ACL，然后把它應(yīng)用在接口的出方向或進方向上。 （ 9） ACL 只能過濾穿過路由器的數(shù)據(jù)流量，不能過濾由本路由器上發(fā)出的數(shù)據(jù)包。 1）現(xiàn)場勘查 在 WLAN 工程中，需要通過對 北京 XXXX 學院圖書館 現(xiàn)場勘查的方式了解建筑物和周圍各種物質(zhì)的材質(zhì)，從而來確定 WLAN 設(shè)備的安裝位置。因為 AP 數(shù)量較多，原始的“胖” AP 組網(wǎng)方式，管理難度高，工作量大，并且無法保證移動性強的實時數(shù)據(jù)流通信。 北京電子科技 職業(yè)學院 33 . 思科集中化無線網(wǎng)絡(luò) 解決方案 使用自主接入點的第一代無線局域網(wǎng)是一種方便的網(wǎng)絡(luò)。他們的 WLAN 必須支持多種移 動服務(wù)，例如語音、訪客接入、定位和增強的無線入侵防御系統(tǒng)（ WIPS），同時還應(yīng)當提供簡化的部署、管理和可擴展性。統(tǒng)一 后的 架構(gòu) ，我們稱之為思科統(tǒng)一無線網(wǎng)絡(luò) 的關(guān)鍵， 是 將數(shù)據(jù)從輕型接入點經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到無線局域網(wǎng)控制器。該協(xié)議需要提供一種對所有連接網(wǎng)絡(luò)的接入點進行身份驗證的方法。 為了滿足這些對于開發(fā)新型通信協(xié)議的要求， 本公司 考慮了很多方案。 . 集中化協(xié)議 LWAPP 簡介 LWAPP 是什么？ LWAPP 是一項由思科系統(tǒng)公司擬定的互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)小組（ IETF）標準草案，實現(xiàn)了輕型接入點和 WLAN 系統(tǒng)（例如控制器、交換機和路由器）之間的通信協(xié)議的標準化。 （如圖 1 所示） 北京電子科技 職業(yè)學院 35 輕型接入點和無線局域網(wǎng)控制器之間存在多對一的關(guān)系 ―― 單個無線局域網(wǎng)控制器可以管理和操作大量的輕型接入點。 . 集中化和統(tǒng)一 WLAN 的好處 便于部署 當在企業(yè)中部署自主接入點時，每個接入點都將單獨進行配置。根據(jù)部署的規(guī)模和范圍， VLAN 可以在多臺交換機中進行中繼和擴展。 在使用集中化解決方案時，一個輕型接入點只需要找出無線局域網(wǎng)控制器的 IP地址 ――當部署于第二層模式時。因為所有來自接入點的數(shù)據(jù)包都會被置入一個 LWAPP 隧道，進而發(fā)送到無線局域網(wǎng)控制器，所以不需要將特殊 VLAN 擴展到各個接入點