【文章內容簡介】 Cisco 3662 作為計算機網絡系統(tǒng) DDN、 ISDN 訪問路由器，既可以滿足 上級單位 Inter 的 DDN、 ISDN 接入的需求，又可以滿足繼續(xù)擴展的需求。同時 Cisco 3662 作為計算機網絡系統(tǒng)的撥號服務器，提供分支機構的撥號接入。 網絡核心層：用一臺 Cisco 的高端三層交換機 Catalyst 6506 作為整個交換系統(tǒng) 的核心，由網絡中心網絡管理員統(tǒng)一調度，從而使計算機網絡系統(tǒng)成為一個具有整 合的千兆以太網主干并具備第三層交換功能的綜合網絡通信平臺。其中配置兩個電 源同時供電，彼此分擔負荷并互為備份。一塊 WSX6KS1AMSFC2 交換引擎是交 換機的心臟，它控制交換機的尋址、數(shù)據(jù)轉發(fā)、模塊控制等。 Catalyst6506 交換機 引擎卡上的 MSFC2 (Multilayer Switching Feature Card)卡具有極強的三層交換能力，利用 Cisco 特有的 Netflow 技術，完全滿足核心線性三層交換的能力。另一塊 WSX6408GBIC 的 8 端口千兆以太光纖模塊將所有的匯聚層設備、接入層設備、 網管工作站及網絡應用服務器都直接連入到核心層設備上去。 匯聚層：在分配線間分別設立 Cisco Catalyst 3524 和 Catalyst 3548 作為計算機 網絡系統(tǒng)匯聚層設備，匯聚層設備將通過光纜以千兆以太網為主干連接到核心層 設 備 Catalyst 6506 上去，終端用戶可以通過超 5 類 UTP 線纜連接到各層交換機中去， 可以實現(xiàn) 10/100M 的自適應通道連接到局域網中去。 接入層；在網絡接入層中我們選用了一臺 Cisco 3660 路由器作為廣域互連和外 部用戶撥號訪問網關，其中主要采用了兩種接入方式分別實現(xiàn)各自功能： 1. ADSL 接入方式。 2. FTTX+LAN 接入方式。 校園網網絡拓撲結構 根據(jù)校園網的需求分析及建設目標，本設計方案采用交換式千兆以太網作為主 干，百兆交換到桌面。網絡拓撲采用 星型樹結構，網絡中心的交換機使用堆疊方式連接。 技術方案 校園網的建設規(guī)劃 昌吉職業(yè)技術學院計算機系 2021 界畢業(yè)設計（論文） 9 校園網建設作為一項復雜的系統(tǒng)工程，與任何一項工程建設一樣，在開始建設前都要根據(jù)工程的特點事先進行詳細的工程規(guī)化與技術需求分析，它的成功與否都 直接影響到工程的建設質量以及今后網絡能否可靠運行都有直接的關系，因此要特 別認真地進行系統(tǒng)規(guī)劃。對于校園網來說，必須對技術和教育的發(fā)展前景有著清醒 的認識，只有這樣，才能從很好地為校園網進行合理的規(guī)劃。 1． 校園網的應用特點 隨著現(xiàn)代化教學活動的開展和與國內外教學機構交 往的增多，對通過網絡進行 信息交流的需求越來越迫切，為促進教學、方便管理和進一步發(fā)揮師生的創(chuàng)造力， 校園網絡建設成為現(xiàn)代教育機構的必然選擇。校園網大都屬于中小型系統(tǒng)，以園區(qū) 局域網為主，一個基本的校園網具有以下的特點： 高速的局域網連接 校園網的核心為面向校園內部師生的網絡，因此園區(qū)局域 網是該系統(tǒng)的建設重點，由于參與網絡應用的師生數(shù)量眾多，而且信息中包含大量 多媒體信息，故大容量、高速率的數(shù)據(jù)傳輸是網絡的一項基本要求； 信息結構多樣化 校園網應用分為電子教學（多媒體教室、電子圖書館等） 、學 校管理和 遠程通訊（遠程教學、互聯(lián)網接入）三大部分內容：電子教學包含大量多 媒體信息，學校管理以數(shù)據(jù)庫為主，遠程通訊則多為 WWW 方式，因此數(shù)據(jù)成分復 雜，不同類型數(shù)據(jù)對網絡傳輸有不同的質量需求； 操作方便，易于管理 校園網面向不同知識層次的教師、學生和辦公人員，應 用和管理應簡便易行，界面友好，不宜太過專業(yè)化； 經濟實用 學校對網絡建設的投入有限，因此要求建成的網絡應經濟實用，具 備很高的性能價格比。 2．校園網的需求分析 在著手設計一個校園網或者計算機局域網時， 其主要依據(jù)就是網絡用戶 （學校） 的需求及將 要建設的網絡系統(tǒng)的特點。通過對實際需要進行細致的分析，才能確定 系統(tǒng)的總體目標和近期目標。需求分析是如何設計、建設和應用校園網的關鍵。在 完成校園網的需求分析之后，就要對整個校園進行物理結構和邏輯結構的設計。校 園網具體的需求分析有如下幾點： （ 1） 總體目標 對于一個校園網來說，系統(tǒng)的總體目標就是在一個時期內，當校園網完全建設 好后所要達到的功能和具有的規(guī)模。一般來說，一個校園網系統(tǒng)總體目標是分步實 施的，包括功能的分步實施和規(guī)模的分步實施。主要原因是受資金的限制（這是在 建設校園網時普遍遇到的問題）和技 術發(fā)展的影響（因為隨著計算機網絡技術的飛 速發(fā)展，校園網總會有進行升級的需求） 。因此我們在設計一個校園網時，要充分 考慮到對已有校園網資源的再次利用，又要考慮到將來對校園網進一步的升級改 造。 （ 2）近期目標：近期目標就是根據(jù)實際需求來設計和建設校園網，使建設好后的校園網能滿足 實際需求所應有的功能和規(guī)模，同時又要考慮將來能對校園網進一步的升級改造或 者是后期工程的建設，系統(tǒng)近期目標是需求分析的重點。 3． 網絡結構設計 校園網絡結構設計主要是進行網絡的物理設計和邏輯設計，在完成結構設計后 才能對網絡設備 進行選型。網絡結構設計對于整個網絡系統(tǒng)來說是十分重要的，它 設計的成功與否都直接影響網絡的使用功能的實現(xiàn)以及網絡是否能滿足網絡的需 求。 （ 1）物理設計 根據(jù)需求分析，可以知道整個校園網信息點的數(shù)目，同時也知道這些信息點在 整個校園內的分布情況。當我們確定網絡控制中心的位置后，就應該考慮如何把校 園內的信息點連到網絡控制中心以及各種設備的連接速率和網絡使用的拓撲結構 等，網絡系統(tǒng)所使用來連接各種網絡設備的傳輸介質也是需要考慮的問題。 （ 2）邏輯設計 網絡的邏輯設計主要考慮校園網的 IP 子網網段的劃分，通過 實際的網絡物理 連昌吉職業(yè)技術學院計算機系 2021 界畢業(yè)設計（論文） 10 接，依據(jù)實際需求來實現(xiàn)虛擬網絡 (VLAN)的設置。無論從網絡的安全性和 IP 地 址的可管理性來考慮，還是從有效利用 IP 地址資源的角度來考慮，將整個校園網 劃分為多個子網網段并對 IP 地址資源進行有效管理都是十分必要的。 4．網絡技術 學校建設校園網有許多需要考慮的問題，如網絡技術的選擇、網絡拓撲結構的 選擇、網絡產品的選擇、網絡服務器的選擇以及操作系統(tǒng)、網絡應用服務、網絡管 理及網絡安全等方面。下面根據(jù)前面介紹過的各種網絡技術來進行校園網組建技術 的選擇。 (1) 網絡技術類型 網 絡系統(tǒng)的建設應遵循高可靠性、技術先進、開放性、成熟標準、易于擴展、 可維護性好等原則， 并充分考慮性能價格比和今后技術的發(fā)展。 要求系統(tǒng)兼容性好， 易于平滑連接，避免網絡瓶頸。 當前達到或超過 100Mbps 的高速網絡技術主要有：快速以太網、 FDDI、千兆 以太網、 ATM 交換網。 FDDI 是幾年前十分流行的高速網絡技術，雖然技術十分成 熟，但網絡管理復雜且成本較高，現(xiàn)已被逐漸淘汰。 ATM 是比較先進的網絡技術， 它采用信元交換方式，以很高的速率在任意兩點間建立直接的虛擬通信鏈路，有較 強的傳輸質量控制能 力，特別適合于多媒體信息的傳輸。但在實際使用事因端口價 格過高，難以大規(guī)模采用。以太網是種成熟的、質優(yōu)價廉的網絡技術，其標準已制 定完備。經過多年發(fā)展，形成了完善的 10Mbps、 100Mbps 和千兆以太網技術，同時還由共享式的網絡發(fā)展成為交換式的以太網，具備與 FDDI、 ATM 網絡融合的多種方法與規(guī)范。從技術上看，以太網技術還有不斷發(fā)展的佘地，是一種能夠到長期 使用和發(fā)展的技術，另外以太網還可以在不同速率之間平滑升級，不會有網絡協(xié)議 和規(guī)范上的障礙。綜全以上對高速網絡技術的分析，我認為在當前校園網的建 設中 應以建設和使用 100Mbps 快速以太網為主，在局部主干上使用千兆技術進行連接。 (2) 網絡拓撲的選擇 當前在局域網的建設中，主要應用的拓撲結構有總線型、環(huán)型和星型。在總線 型網絡中，由于各計算機共享一條通信電纜，而且不需要額外的通信設備，因此， 可以節(jié)約組網費用。 但是其缺點也是十分明顯的， 網絡中的任何一個節(jié)點出現(xiàn)故障， 都將導致整個網絡癱瘓，這與在網絡建設要求網絡具有高可靠性和沉佘性不相符， 因此使用總線型拓撲結構建設的網絡已趨于淘汰，在新的網絡建設中不應再使用。 環(huán)型拓撲結構是令牌環(huán)網絡技 術所常用的一種網絡拓撲結構，環(huán)型結構的缺點與總 線型的缺點是差不多的，也是一種不太常用的網絡拓撲。當前在各種網絡系統(tǒng)的建 設中使用最多的是星型拓撲結構，雖然星型拓撲結構的網絡在布線和網絡設備的花 費多一些，不過目前各種硬件設備已經非常便宜了，這種花費是可以承受的。因而 它的優(yōu)點也是十分突出的，主要是當網絡中某個節(jié)點出現(xiàn)故障時不會影響整個網絡 的運行，這使得網絡從總體上可以提供高度的可靠性和沉佘性，這個性能十分適合 校園網這種應用環(huán)境，也是校園網的建設中必須要求做到的。 組網技術 組網技術就是在有了 網絡的設計方案和各種網絡設備之后，怎樣把不同的網絡設備按設計方案的要求連接起來所用到的各種技術。組網絡技術在整個網絡的建設 過程中是最重要的階段之一，它直接關系到建設出來的網絡系統(tǒng)能否達到設計要 求，能不能投入使用這樣嚴重的問題，如在組網中有不按規(guī)范和標準來施工的話， 建出的網絡系統(tǒng)的質量是達不到設計要求，是不能滿足用戶需求的。組網技術主要 包括：布線系統(tǒng)、 Inter 接入技術、防火墻等。 1．布線系統(tǒng)設計 結構化布線系統(tǒng)的組成：網絡系統(tǒng)的正常運行主要取決于網絡設備和網絡線 路，對昌吉職業(yè)技術學院計算機系 2021 界畢業(yè)設計（論文） 11 于網絡系統(tǒng)來說，采用 結構化布線系統(tǒng)能夠很好地滿足需求，特別是從計算 機網絡系統(tǒng)可靠運行的角度來說，布線系統(tǒng)的可靠性決定了網絡系統(tǒng)通信信道的可 靠性，它是計算機網絡系統(tǒng)可靠運行的前提。整個布線系統(tǒng)主要包含光纖布線和室 內綜合布線系統(tǒng)。 布線系統(tǒng)的主要是依據(jù)建筑物的分布圖，國際商務建筑線纜標準（ TIA/ELA 586A ）和《建筑與建筑物綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》來設計的。使用結構化布 線工程設計的布線系統(tǒng)具有實用性、靈活性、可擴充性以及真正的開放性。一次性 布線，可保證在十五到二十年之內，其系統(tǒng)性能不會下降，功能也不會落后，真正 達到一次投資，長期受益。建成后的結構化布線系統(tǒng)將具有滿足多種計算機網絡系 統(tǒng)（ 10/100/1000M Switch、 FDDI、 ATM）對線路的要求，不僅能實現(xiàn)計算機端口 的靈活配置，而且方便計算機網絡的平滑升級和擴充。 光纖布線主要是用在建筑物之間或樓層之間，這些建筑的距離一般都比較遠， 超出了雙絞線的連接距離，具體情況要看信息點的分布和數(shù)量以及對網絡帶寬的要 求來決定。室內布線采用 5 類（超 5 類）非屏蔽雙絞線進行布線。整個布線工程分 為工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、垂直子系統(tǒng)，建筑子系統(tǒng)和管理子系統(tǒng) 來施工的。 工作區(qū)子系統(tǒng)由終端設備連接到信息插座的連線和信息插座所組成，通過插座 即可以引出電話也可以連接數(shù)據(jù)終端，在 RJ45 插座內不僅可以插入數(shù)據(jù)通信通用 的 RJ45 接頭，也可以插入電話機專用的 RJ45 插頭。 水平子系統(tǒng)是將樓層配線間路延伸到用戶工作區(qū)，并連向各個信息插座。線纜 由配線間進入房間后，可走天花板或橋架 ,以走暗線的原則走線。電纜橋架應高出地 面 米以上，橋架頂部距頂棚或其他障礙物不應小于 。橋架寬度不宜小于 ，橋架內橫斷面的填充率應小于 50%。結構 化系統(tǒng)的布線是放射型的，線纜 量較大，所以線槽量的計算是很重要的，按照標準的線槽設計方法，應根據(jù)水平線 的外徑來確定線槽的容量，即：線槽的橫截面積 =水平線截面積之和 *3 。 垂直主干子系統(tǒng)用于連接樓層配線室，垂直干纜系統(tǒng)的安裝主要是由一連串通 過地板對準配線間的垂直豎井組成的，可以連接摟層間的配線室。垂直子系統(tǒng)的連 接可用多根雙絞線形成集束穿過豎井進入水平子系統(tǒng)，外用線槽以保護和固定。 建筑子系統(tǒng)是在各棟建筑物之間的相互連接，組成一個較大的建筑群綜合布線系統(tǒng)。這一部分布線系統(tǒng)可以采用架空電纜、直埋電纜或地下 管道內穿電纜，或者 是這三者的任何組合，具體使用看施工現(xiàn)場而定。建筑子系統(tǒng)一般都采用光纖進行 連接。 管理子系統(tǒng)設置在配線設備和機房內，管理子系統(tǒng)由配線間、輸入 /輸出（ I/O） 設備等組成。管理子系統(tǒng)提供了與其他子系統(tǒng)連接手段，整個綜合布線系統(tǒng)及其連 接的設備、器件等構成一個有機的整體。管理子系統(tǒng)內有部分主干布線和部分水平 線的機械終端，為無源或有源或用于兩個系統(tǒng)連接的設備提供設施。 [3] 2．布線系統(tǒng)的測試 在結構化布線完工后，必須對整個系統(tǒng)進行測試后才能投入使用，以保證系統(tǒng) 能達到設計要求。測試主要依據(jù) TIA/EIA 568A 以及《建筑及建筑群結構化布線系 統(tǒng)工程驗收規(guī)范》來進行，測試內空包括線纜的長度、接線圖、信號衰減、近端串 擾、信噪比等。其中最重要的技術指標是衰減端串擾，它直接影響著雙絞線的傳輸 性能。 網絡操作系統(tǒng) 網絡操作系統(tǒng) NOS （ Network Operating System） 是在