【正文】 ..................................................................... 30 參考文獻 .................................................................. 31 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)論文 1 第 1 章 緒 論 隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大，多媒體應(yīng)用正成為校園網(wǎng)應(yīng)用的又一主流。由于劃分 VLAN 必須參照網(wǎng)絡(luò)安全原則及網(wǎng)絡(luò)流量分析，因此， VLAN 的劃分不是事先就能完全確定的，必須按照“事先設(shè)計，運行調(diào)整”的思路進行。 交換機是一種由許多高速端口組成的設(shè)備，連接 LAN 網(wǎng)段或連接基于端到端的獨立設(shè)備。 虛擬局域網(wǎng)技術(shù) 什么是 VLAN VLAN 技術(shù)目前 仍是未標準化的不開放的技術(shù)，各個廠商提供的 VLAN 解決方案有一定的差異。因為對于二層交換機來講，與其所有端口相連的節(jié)點，無論是單 一的工作站還是子網(wǎng)，都共享一個廣播域。 第三層交換技術(shù)實現(xiàn)要點 第三層交換是一個模型，它將第二層交換機和第三層路由器兩者的優(yōu)勢結(jié)合成一個靈活的 解決方案，可在各個層次提供線速 (Wire speed)性能的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。 圖 三層交換機通信過程 西安交通大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 畢業(yè)論文 7 如圖 ，假設(shè) A 和 B 以前通信過，中間的交換機如支持第三層交換的話，它便會把A 和 B 的 IP 地址及它們的 MAC 地址記錄下來。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 9 系統(tǒng)總體目標 對于一個校園網(wǎng)來說，系統(tǒng)的總體目標就是在一段時期內(nèi)，當校園網(wǎng)完全建設(shè)好后所要達到的功能和具有的規(guī)模。在確保系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中單獨設(shè)備穩(wěn)定、可靠運行的前提下，還需要考慮網(wǎng)絡(luò)整體的容錯能力、安全性及穩(wěn)定性，使系統(tǒng)出現(xiàn)問題和故障時能迅速的修復(fù)。 網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu) 一個優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)，不僅要有先進的設(shè)備，還要有先進的 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。接入層主要關(guān)注通過低成本、高端口密度的設(shè)備提供的這些功能。 層次性網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的指導(dǎo)原則 選擇最適合需求的分級模型，一般情況下二、三層層次模型就可以充分滿足用戶的需求。使用此種技術(shù)構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)性能將主要集中在服務(wù)器一方，在以后的網(wǎng)絡(luò)升級中，增加服務(wù)器的處理能力即可。當分組序列的目的地址確定以后，后來的分組享有與第一個分組相同的權(quán)限，繞開了第三層處理，整體上加快了處理過程。為了將一個模塊從快速以太網(wǎng)鏈路升級到千兆位以太網(wǎng)鏈路，相連接的其他模塊必須同時進行升級。核心層提供整個 網(wǎng)絡(luò)的中心多層路由、交換能力；分布層是網(wǎng)絡(luò)匯聚層，提供接入層與核心層相連的光纖匯聚點，減輕了核心層路由交換機的負載，同時保證了設(shè)備的統(tǒng)一性，為將來網(wǎng)絡(luò)維護和管理提供了極大的便利；接入層向用戶提供桌面 10/100M連接和本地的交換能力。通過 IGMP和 DVMRP還可以實現(xiàn)多點廣播 的本地或廣域傳輸。 在交換機上設(shè)置虛擬網(wǎng)，把服務(wù)器單獨歸于一個虛擬網(wǎng)內(nèi)，其他可以根據(jù)不同的部門設(shè)置在不同虛擬網(wǎng)內(nèi)，從而防止客戶計算機與服務(wù)器的 IP地址沖突、不同部門之間護地址盜用的問題。 防火墻的防衛(wèi)重點是網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此它不能保證高層協(xié)議及傳輸內(nèi)容的安全，另外 ，它也不能防止來自內(nèi)部破壞者帶來的威脅。 Cajun130系列是 AVAYA公司推出的高性能可堆疊交換機系列產(chǎn)品，該產(chǎn)品是 10/100M自適應(yīng)工作組交換機，該交換機的背板帶寬為 ，提供每秒 吐量。 論文對高校校園網(wǎng)的組網(wǎng)需求進行了分析，比較了各種組 網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)缺點 , 參照了當前諸多校園網(wǎng)和金融網(wǎng)絡(luò)方面的相關(guān)組網(wǎng)形式和成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從實用的角度重點論述了校園網(wǎng)的結(jié)構(gòu)選型、網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)總體設(shè)計、設(shè)備選型、三層交換技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全研究等。我也要感謝 學(xué)校 ，是 它 提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和生活環(huán)境，讓我的大學(xué)生活豐富多姿，為我的人生留下精彩的一筆。 擁塞控制 CajunP130系列交換機中采用 AVAYA公司獲專利的極其先進的主動式擁塞控制技術(shù)，保證交換機在極端負載的情況下不會有任何包丟失，從而保證網(wǎng)絡(luò)的整體性能不會因包丟失而降低。 核心主交換機技術(shù)指標如下： 機箱 ： 七個槽口， 6個用戶模塊槽口 (在全冗余配置下，只占用 2個插口 )； 背板帶寬 ： 55+Gbps (具有更高的擴展能力 )； 10G萬兆以太網(wǎng)就緒 ； 第二層交換可高達 40Mpps； 第三層路由可高達 40Mpps； 第二層及多層 (第二層 /第三層 )模塊 (軟件密鑰升級 )； 支持 48個千兆位以太網(wǎng)絡(luò)端口， 288個 10/100以太網(wǎng)端口或 44個光纖快速以太網(wǎng)端口，具有 OC3/STM1和 OC12/STM4 ATM模塊； 容錯式風(fēng)扇、電源、管理模塊、交換引擎背板 ； 獨特的 Open Trunk虛擬網(wǎng)協(xié)同工作能力 ； 支持服務(wù)等級 /服務(wù)質(zhì)量 /RSVP； 1 隊列管理 ： 8個硬件優(yōu)先級隊列和優(yōu)化多點廣播的隊列管理引擎。只設(shè)立防火墻系統(tǒng)，而沒有全面的安全策略，那么防火墻也形同虛設(shè)。但相對而言，內(nèi)部的安全問題可以預(yù)測，并可依此制定相應(yīng)的防范措施，防止來自單位內(nèi)部的非法訪問和惡意破壞。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 20 組播支持 AVAYA的 Cajun交換設(shè)備支持的多播路由協(xié)議有：支持多播組用戶的注冊或取消的IGMP(Inter Group Management Protocol)，通過 IGMP實現(xiàn)交換機本地多播用戶的監(jiān)控與多播的發(fā)送。第三層交換骨干網(wǎng)有以下幾方面的優(yōu)點 ： 更少的路由對等 ； 無生成樹環(huán)路的靈活拓撲結(jié)構(gòu) ； 骨干網(wǎng)中對多點發(fā)送與廣播業(yè)務(wù)可進行控制 ； 可擴展到任意規(guī)模 ： 每個分布層交換機有兩條等成本路徑與每個目的地網(wǎng)絡(luò)相連，任何鏈路故障的恢復(fù)非常迅速，可為骨干網(wǎng)提供雙倍的中繼容量。然而隨著模塊的增加，維持全網(wǎng)狀所需的鏈路數(shù)量以平方增長，并且，隨著鏈路數(shù)量的增加，子網(wǎng)和路由選擇等的數(shù)量也會增加， 網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性也相應(yīng)提高。用于在子網(wǎng)之間交換分組的產(chǎn)品很多。交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是目前解決網(wǎng)絡(luò)通信瓶頸問題的切實可行的最佳方案之一，它避免了 ETHERNET、 FDDI 的通信爭用問題。應(yīng)該避免在 核心層使用像訪問控制列表和數(shù)據(jù)包過濾這類的功能。 在局域網(wǎng)環(huán) 境中，接入層主要功能如下 ： 提供交換的帶寬和第二層服務(wù)，如基于接口或 MAC 地址的 VLAN 成員資格和數(shù)據(jù)流過濾。層次性網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模型，由于其良好的伸縮能力、易于實現(xiàn)、易于排除故障、可預(yù)測性、協(xié)議支持、易于管理等特點，可充分滿足園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的長期需求。同時，應(yīng)從長遠的技術(shù)發(fā)展來選擇具有很好前景的、較為先進的技術(shù)和產(chǎn)品，以適應(yīng)系統(tǒng)未來的發(fā)展需要。 綜上所述，本方案主要選擇千兆以太網(wǎng)技術(shù)來構(gòu)建用戶的需求，對二層節(jié)點和桌面微機的接入也采用快速以太網(wǎng)，建立一個基于多層、全交換的虛擬園區(qū)網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)路由器雖然可以轉(zhuǎn)發(fā)各種路由分組，但其延遲較高，轉(zhuǎn)發(fā)速度達不到線速。在這種情況下，人們自然會考慮 ： 能不能將交換機的高速性能和路由器的控制功能結(jié)合起來。二層交換機也可用于劃分子網(wǎng)。 VLAN雖然解決了在二層交換機上劃分廣播域的問題，但虛擬局域網(wǎng)之間的通信仍需要借助速度較慢的傳統(tǒng)路由器。 交換機 交換機 [3]是用來提高 LAN 性能的數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。業(yè)務(wù)網(wǎng)和管理網(wǎng)需要分開，所以建成后校 園網(wǎng)能提供多個網(wǎng)段的劃分以及隔離，并能做到靈活改變配置，適應(yīng)教學(xué)環(huán)境的變化和調(diào)整。本文研究采用 業(yè)界一流的骨干級交換機交叉背板交換，分布式二 /三 /四層處理，無阻塞交換架構(gòu) ,保證全網(wǎng)全線速 10/100M 接入用戶桌面，在本系統(tǒng)中，服務(wù)器可選擇接入 100BaseTX、 1000BaseSX、 1000Base－ T，骨干交換機提供線速三層交換 ,接入層交換機線速二層交換保證全網(wǎng)無阻塞性能，支持 1000M上聯(lián)模塊，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)流量的需要采用 TRUNK 功能，網(wǎng)管簡單，可選 Web、 CLI 管理 。 具備性能優(yōu)越的資源共享功能 ,以及校園網(wǎng)中各信息點之間的快速交換功能。 網(wǎng)管簡單，可選的 Web、 CLI 管理。 網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)又稱又稱為協(xié)議轉(zhuǎn)換器或網(wǎng)間連接器，它工作在 OSI 協(xié)議的傳輸層或更高層，是互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中最為復(fù)雜的設(shè)備，用于互聯(lián)不用體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。到目前為止，已基本形成了 “以交換機為中心 ”的 LAN 連接方案。但 VLAN 之間的通信仍需借助路由器。這是因為，在這種情況下，流量控制、路由尋址等功能雖然也可以實現(xiàn)，但傳統(tǒng)路由的高延遲依然存在。千兆以太網(wǎng)提供 10 倍與快速以太網(wǎng)的性能，而價格遠遠低于其 10 倍。 先進性和安全性 系統(tǒng)所有的組成要素均應(yīng)充分地考慮其先進性。 “自頂向下”的設(shè)計思想 在本方案中采用了 “自頂向下 ”的設(shè)計思想。另外，分層結(jié)構(gòu)也能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的故障進行很好的隔離。分布交換機上行鏈路可以采用千兆捆綁技術(shù)實現(xiàn)高速骨干連接、下行為各接入層交換機提供百兆接口。由于千兆以太網(wǎng)明顯借助于以太網(wǎng)，因此用戶能夠利用現(xiàn)有的知識基礎(chǔ)來管理和維護千兆網(wǎng)絡(luò)。 局域網(wǎng)的接入部分直接與用戶相連，每一條接入鏈路只負責一個用戶的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。不過，它限制了網(wǎng)絡(luò)的擴展能力，而且骨干網(wǎng)中的第三層交換機必須為網(wǎng) 中每個在線設(shè)備維持 ARP(地址解析協(xié)議 )條目。骨干網(wǎng)由兩個帶有千兆位以太網(wǎng)或千兆位 Ether Channel 中繼線的第三層交換機所組成。 AVAYA的 Cajun系列交換機產(chǎn)品可以根據(jù) IP地址、 MAC地址、端口等多種策略來劃分 VLAN，支持多鐘路由協(xié)議來實現(xiàn) VALN間的路由。 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的安全如表 。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 23 相對于防火墻，代理服務(wù)器則更注重對整個系統(tǒng)的管理功能，而不僅僅是發(fā)揮 “ 看門 ” 的功能。 核心主交換機 CajunP580通過全分布式的 Crossbar交叉矩陣設(shè)計體系結(jié)構(gòu)實現(xiàn)骨干網(wǎng)絡(luò)的線速交換功能。 高可靠性 CajunP130系列交換機具有同朗訊骨干交換機相同的多級容錯能力，包括多個專用交換芯片，分布式處理設(shè)計，端口容錯，備份電源容錯等等。 我要感謝，非常感謝我的導(dǎo)師張偉老師。不但涉及許多技術(shù)問題，而且包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、應(yīng)用平臺、信息資源、專業(yè)應(yīng)用、人員素質(zhì)等眾多成份的綜合化以及信息化教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)的建設(shè)。 Inter架構(gòu)服務(wù)器 IBM x2268648 I02服務(wù)器主要配置如下 ： 采用 2路英特爾 174。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 24 整個安全結(jié)構(gòu)由主機系統(tǒng)認證、 VLAN的設(shè)置、代理服務(wù)器的設(shè)置、路由系統(tǒng)的過濾功能、撥號認證系統(tǒng)等幾大部分組成。為了防止廣域網(wǎng)上可能出現(xiàn)的攻擊，可以采取以下的安全措施。其中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自身的安全程度將直接影響整個系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性，它是系統(tǒng)安全的基礎(chǔ) [15]。因此在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的時候，充分考慮了多協(xié)議支持的問題，讓其能夠支持 IP、 IPX、 NetBIOS等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在這種設(shè)計中將來自各樓第三層交換機的高容量中繼線直接與服務(wù)器庫中的第三層交換機相連。 逐分組式交換機是有路由能力的極高速分組交換，因為其功能是由硬件實現(xiàn)的，使用特定用途集成電路而不是路由軟件。骨干網(wǎng)絡(luò)負責各級交換機之間的數(shù)據(jù)傳送。 局域網(wǎng)技術(shù)選型 決定局域網(wǎng)特性的主要技術(shù)有：用以傳輸數(shù)據(jù)的傳輸介質(zhì)，用以連接各種設(shè)備的拓撲結(jié)構(gòu)，用以共享資 源的介質(zhì)訪問控制方法。分布層也幫助定義和區(qū)分網(wǎng)絡(luò)核心層。多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有很大的確定性，因此在運行和擴展過程中進行故障查找和排除非常簡單。對復(fù)雜和龐大的網(wǎng)絡(luò)，要求有強有力的網(wǎng)絡(luò)管理手段，以便合理的管理網(wǎng)絡(luò)資源，監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)及控制網(wǎng)絡(luò)的運行。從技術(shù)措施角度來講，在系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)中，將嚴格遵守以下原則： 實用性和集成性 系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計、還 是集成，均應(yīng)以適用為第一宗旨，在系統(tǒng)充分適應(yīng)教育信息化的需求的基礎(chǔ)上再來考慮其他的性能。作為基礎(chǔ)教學(xué)與科研基地的學(xué)校自然會走在所有行業(yè)的最前列，全國 各大、中、小學(xué)校都在積極建設(shè)和完善校園計算機網(wǎng)絡(luò)。交換層集成了多種局域網(wǎng)接口并輔之以策略管理，同時還提供中繼、 VLAN 和標簽機制。 在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，路由器主要用來完成交換機所缺乏的有效子網(wǎng)劃分和廣播控制功能。 （ 2）、 在多個交換機上劃分 VLAN 時各個交換機之間的交換 VLAN 成員身份 信息的問題。網(wǎng)橋工作在OSI 模型中數(shù)據(jù)鏈路層的 MAC 子層，網(wǎng)橋監(jiān)聽所有流經(jīng)它所連接的網(wǎng)段的數(shù)據(jù)，并檢查每個數(shù)據(jù)幀的目的網(wǎng)卡地址，以決定是否將該幀送往網(wǎng)絡(luò)的其他部分。 支持