【正文】 ................................................................................................................11....................................................................................................................11 ........................................................................................................................11 第五章 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用.....................................................................................................................................13 第六章 課程設(shè)計總結(jié)與體會.................................................................................................................15第一章 綜述說明：這部分的目的是讓同學們搞清楚所在單位（或家庭、網(wǎng)吧）網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的背景信息，以及設(shè)計的時候應(yīng)該采用的原則和方法，這些教材上都有，目的是要理解這些原則和方法即可。21世紀的一些重要特征就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化，它是一個網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時代。隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷普及，學校管理也相應(yīng)的發(fā)生著變化。如何能更加充分的利用學?，F(xiàn)有的教學資源進行教學、管理，又能達到事半功倍的效果？校園網(wǎng)的實施為學校提供了很好的解決方法。校園網(wǎng)的建設(shè)是現(xiàn)代教育發(fā)展的必然趨勢，建設(shè)校園網(wǎng)不僅能夠更加合理有效地利用學校現(xiàn)有的各種資源，而且為學校未來的不斷發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，使之能夠適合信息時代的要求。校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及其與Internet的互聯(lián)，已經(jīng)成為教育領(lǐng)域信息化建設(shè)的當務(wù)之急。校園網(wǎng)的設(shè)計目標簡而言之是將各種不同應(yīng)用的信息資源通過高性能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相互連接起來，形成校園區(qū)內(nèi)部的Intranet系統(tǒng)，對外通過路由設(shè)備接入廣域網(wǎng)。具體而言這樣的設(shè)計目標應(yīng)該是：建設(shè)一個以辦公自動化、計算機輔助教學、現(xiàn)代計算機校園文化為核心，以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托、技術(shù)先進、擴展性強、覆蓋全校樓宇的校園主干網(wǎng)絡(luò)，將學校的各種PC機工作站、終端設(shè)備和局域網(wǎng)等連接起來，并與有關(guān)廣域網(wǎng)相連:在網(wǎng)上宣傳和獲取教育資源。在此基礎(chǔ)上建立能滿足教學、科研和管理工作需要的軟、硬件環(huán)境。開發(fā)各類信息庫和應(yīng)用系統(tǒng)，為學校各類人員提供充分的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)。系統(tǒng)總體設(shè)計本著總體規(guī)劃、分布實施的原則，充分體現(xiàn)系統(tǒng)的技術(shù)先進性、高度的安全可靠性、良好的開放性、可擴展性，以及建設(shè)經(jīng)濟性。因此，尋求合理、優(yōu)化、彈性、穩(wěn)定和易擴展的布線技術(shù)，成為建設(shè)者的當務(wù)之急。本次的課程設(shè)計以秦皇島教育學院為背景，結(jié)合學校的實際情況和未來發(fā)展情況，重新設(shè)計校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，來加強各級學院的教學管理和整個校區(qū)資源的共享。本課程設(shè)計以網(wǎng)絡(luò)的實用性、拓展性、可靠性、安全性為基本原則，合理利用現(xiàn)有的資源和環(huán)境，在保障各學院正常工作的前提下，對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上進行改進和拓展，極大的降低了設(shè)計失敗而產(chǎn)生的風險和損失。由于計算機網(wǎng)絡(luò)的特殊性，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要考慮以下因素：系統(tǒng)的先進性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的可擴展性、系統(tǒng)的可維護性、應(yīng)用系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的配合度、與外界網(wǎng)絡(luò)的連通性以及建設(shè)的成本等問題。選擇高帶寬網(wǎng)絡(luò)設(shè)計校園網(wǎng)應(yīng)用具體要求決定了網(wǎng)絡(luò)必須采取高帶寬網(wǎng)絡(luò)。多媒體課件包含了大量的聲音、圖像和動畫信息，需要高帶寬網(wǎng)絡(luò)通信能力的支持。在構(gòu)建校園網(wǎng)時，不能由于網(wǎng)絡(luò)傳輸速率不足，而影響整個網(wǎng)絡(luò)的整體性能。所以要盡可能的采用最新的高帶寬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。選擇可擴充的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)校園網(wǎng)的用戶數(shù)量或者服務(wù)功能是逐漸提高的，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異，新技術(shù)新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。一般情況下，校園網(wǎng)的建設(shè)資金用量非常大，對于小小來說，辦學資金相對緊缺，所以在校園網(wǎng)構(gòu)建方面，適合采用當時最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合學校的財力，實行縫補實施，循序漸近。這就要求在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上選擇具有良好可擴展性能的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，有效的利用現(xiàn)有的投資，并可持續(xù)發(fā)展。充分共享網(wǎng)絡(luò)資源組建計算機網(wǎng)絡(luò)的主要目的就是實現(xiàn)資源共享。資源共享包括硬件資源、軟件資源。網(wǎng)絡(luò)用戶通過網(wǎng)絡(luò)不僅可以實現(xiàn)文件共享、數(shù)據(jù)共享，還可以通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)設(shè)備的共享，如打印機、掃描儀等。網(wǎng)絡(luò)可管理性降低網(wǎng)絡(luò)運營成本和維護成本是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中必須考慮的一個環(huán)節(jié)。只要在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時選用支持網(wǎng)絡(luò)管理功能的網(wǎng)路設(shè)備，才能將來降低網(wǎng)絡(luò)運行即維護成本打下堅實的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)的整和校園網(wǎng)構(gòu)建了學校內(nèi)部數(shù)據(jù)的通路，為應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用打下了基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)要能夠很好的融合，才能發(fā)貨校園網(wǎng)的效率和優(yōu)勢，構(gòu)建校園網(wǎng)的目的并不是只為了人們?yōu)g覽Internet的方便。校園網(wǎng)要能夠為學校圖書資料管理、網(wǎng)絡(luò)考試、檔案管理、學生系統(tǒng)等提供技術(shù)的支持和幫助。應(yīng)用系統(tǒng)能在網(wǎng)絡(luò)平臺上與硬件平臺很好的集合，才能發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。建設(shè)成本考慮校園網(wǎng)工程在建設(shè)方面都希望成本較低，整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有較高的性價比，所以在設(shè)備選型等方面選用性價比較高的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。高可靠性網(wǎng)絡(luò)要求高可靠性、高穩(wěn)定性和足夠的設(shè)備冗余和備份，防止因局部故障引起整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓，避免網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)單點失效的情況。所以在網(wǎng)絡(luò)干線上要提供備份鏈路，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上要提供適當?shù)娜哂嗯渲?。采用各種有效的安全措施，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)安全運行。第二章 用戶需求分析說明：這部分的目的是，搞清楚網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的功能有哪些？能夠做什么事？這是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的首要任務(wù)，不同的需求直接影響后續(xù)的設(shè)計工作。對需求不清楚的同學可以咨詢所在單位的網(wǎng)絡(luò)管理人員，也可以咨詢網(wǎng)吧管理人員或電信服務(wù)維修人員等，或者自己觀察。秦皇島教育學院校園網(wǎng)的用戶為教師和學生。教師和學生需要高速、無阻塞的訪問網(wǎng)絡(luò)。滿足教師辦公信息化、辦公自動化、多媒體應(yīng)用質(zhì)量。滿足學生之間的資源共享，學生與老師之間的資源共享，以及老師對學生的可管理性。具體可分為以下幾點：（1）連接校內(nèi)所有教學樓、實驗樓、辦公樓、圖書館、機房中的PC機；（2）同時支持約2000用戶瀏覽Internet；（3）提供豐富的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，實現(xiàn)廣泛的軟硬件資源。網(wǎng)絡(luò)非功能性需求為網(wǎng)絡(luò)本身的需求，即和用戶之間沒有關(guān)系。對于本校園網(wǎng)系統(tǒng)需要有網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、校園網(wǎng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及客戶端操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)采用Windows 2008 Server作為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，具有性能可靠、支持完善、升級穩(wěn)定、維護方便、界面友好、配套軟件多、 2008 Server操作系統(tǒng)可以很容易的實現(xiàn)文件共享、打印共享以及系統(tǒng)中的賬戶管理。秦皇島教育學院校園網(wǎng)系統(tǒng)的架構(gòu)為，各主要樓節(jié)點的交換機分別用光纖與網(wǎng)絡(luò)中心的中心交換機相連，構(gòu)成校園千兆以太網(wǎng)主干網(wǎng)絡(luò)，各節(jié)點交換機至桌面采用超5類雙絞線100Mbps交換。整個網(wǎng)絡(luò)設(shè)計采用分層的結(jié)構(gòu)，主要為核心層和接入層。一、線路繁多，檢修困難。電話系統(tǒng)使用傳統(tǒng)音頻線，閉路電視使用同軸電纜，不同的電腦系統(tǒng)使用不同的網(wǎng)絡(luò)電纜，這些線路標準不一，施工動作重復(fù)，建筑物內(nèi)線路繁雜，檢修、維護十分不便。二、互不兼容，缺乏靈活性。電腦和電話的線路互不相關(guān)，網(wǎng)絡(luò)電纜各不相同，如果辦公室改變用途，只能重新拉線，這對已完成裝修的大樓是無法接受的，不但消耗人力物力，更加劇了線路混亂，造成故障隱患。三、設(shè)計封閉，缺乏擴展性和統(tǒng)一標準。由于各類系統(tǒng)獨立設(shè)計，無法統(tǒng)籌，應(yīng)用新技術(shù)只有另起爐灶。當代科技日新月異，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，百年大計和保持領(lǐng)先不可兼得實在是建筑藝術(shù)重大的遺憾。四、故障繁多，缺乏可靠性。各系統(tǒng)無統(tǒng)一標準，導(dǎo)致互相干擾。據(jù)統(tǒng)計，大型樓宇 70％ 的日常故障因線路而起，“三日一小修，半月一大修”，給工作和生活帶來很大的困擾，何況損失驚人。北方電訊 IBDN 改變以往不同系統(tǒng)線纜的不一致性， / 125 多模光纜、 / 125 單模光纜以及專門設(shè)計的無屏蔽雙絞線（UTP）作為傳輸介質(zhì)，僅 UTP 在傳輸帶寬及抗干擾性能方面就比傳統(tǒng)的雙絞線和細纜有了極大的提高，它可以支持高達100M bps 的數(shù)據(jù)傳輸，五類線纜更全面支持 155M bps ATM 與622M bps ATM 數(shù)據(jù)傳輸。由于 IBDN 將不同系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)統(tǒng)一起來，從而提供了真正面向未來、技術(shù)先進的模塊化、靈活及完整的布線系統(tǒng)。第三章 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計說明：這部分的目的是，把網(wǎng)絡(luò)抽象出來是個什么樣子的形狀？星型還是網(wǎng)狀？它們分別都有什么優(yōu)缺點，這些內(nèi)容教材上都有，目的是你要搞清楚所在單位（或網(wǎng)吧、家庭）的網(wǎng)絡(luò)連接形式，理解這種連接形式的優(yōu)缺點，同時給出網(wǎng)絡(luò)是用什么硬件連接的，什么型號、類型等，網(wǎng)絡(luò)IP地址是如何規(guī)劃和分配的，不清楚的同學可以咨詢所在單位的網(wǎng)絡(luò)管理人員，也可以咨詢網(wǎng)吧管理人員或電信服務(wù)維修人員等，我們這個課程的目的是能夠理解書本上的內(nèi)容，學以致用即可。針對需求分析以及網(wǎng)絡(luò)接入點數(shù)目流量分析對網(wǎng)絡(luò)性能提出了很高的要求，為此采用吉比特以太網(wǎng)組網(wǎng)方案。根據(jù)層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則，在鏈路方面核心層與分布層之間鏈路帶寬達到1000Mbps，部分鏈路中，如網(wǎng)絡(luò)中心至主教學樓，網(wǎng)絡(luò)中心至學生宿舍區(qū)應(yīng)采用1000Mbps*2的鏈路帶寬。分布層與接入層之間采用100Mbps鏈路帶寬接入方式，部分流量集中接入點采用1000Mbps鏈路帶寬。設(shè)備方面，為了保證網(wǎng)絡(luò)的高性能、高可靠性，核心層采用世界第一大網(wǎng)絡(luò)廠商Ciso Catalyst生產(chǎn)的6500系統(tǒng)高檔多層交換機6504E。分布層仍然是大量數(shù)據(jù)集中點，所以采用Ciso Catalyst 4500系列中檔三層交換機WSC4506，接入層因為數(shù)據(jù)相對較少，采用性能比較好的WSC296048TCL交換機。具體網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。網(wǎng)絡(luò)中心 WWW FTPEMAIL 交換機 交換機交換機 交換機 交換機 交換機 交換機 路由器 路由至其它校區(qū) 外網(wǎng) 教師宿舍 教學區(qū) 學生宿舍 圖1 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)采用星形結(jié)構(gòu)，2臺CISCO的6500系列交換機作為局域網(wǎng)的主干交換機，6504采用千兆級以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)。雙引擎，雙電源，多個擴充插槽，這種體系結(jié)構(gòu)交換容量達到96Gps，吞吐量高達72Mbps，因而可以提供建立大型交換機內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的擴展性、靈活性和冗余性。核心層設(shè)置一個核心節(jié)點，建在中心機房。核心交換機處于網(wǎng)絡(luò)的核心位置，不僅是網(wǎng)絡(luò)的核心，還是數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的核心交換機，應(yīng)該具有高性能的吞吐量，線速的交換能力，強大的應(yīng)用功能，還要有足夠的擴展能力。本方案建議采用一臺核心交換機，都能夠提供不小于64Gbps的無阻塞線速交換能力，達到48Mpps的包轉(zhuǎn)發(fā)能力，提供至少4個接口模塊插槽。有多種高帶寬接口模塊選擇。配置至少12個多模千兆光口，分別連接接入層節(jié)點交換機。每臺配置一個24口100BaseT百兆以太網(wǎng)接口模塊，用于連接應(yīng)用服務(wù)器、防火墻等。接入層共有12個接入節(jié)點，每層2個，分布在各個樓層，接入層交換機應(yīng)具有線速的交換性能，千兆上聯(lián)端口，并且能支持多模光纖和單模光纖，應(yīng)該有足夠的10/100M端口。根據(jù)接入節(jié)點接入端口的需求不同，可分別提供24口或者48口10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口的交換機。下面是每個接入節(jié)點的具體配置。（1）一樓一樓接入終端設(shè)備采用多模千兆光纖鏈路連接中心節(jié)點交換機，需要67個10/100BaseT端口。配置二臺48口交換機，提供96個10/100BaseT接入端口；配置兩個1000BaseSX短距離多模千兆光口，分別上聯(lián)中心區(qū)匯聚節(jié)點交換機。（2）二樓二樓接入終端設(shè)備采用多模千兆光纖鏈路連接中心節(jié)點交換機，需要102個10/100BaseT端口。配置一臺48口交換機，提供48個10/100BaseT接入端口；配置一個1000BaseSX短距離多模千兆光口，上聯(lián)中心區(qū)匯聚節(jié)點交換機。同時再配置一臺24口和一臺48口交換機，提供70個10/100BaseT接入端口；配置一個1000BaseSX短距離多模千兆光口，上聯(lián)中心區(qū)匯聚節(jié)點交換機。（3）三樓三樓接入終端設(shè)備采用多模千兆光纖鏈路連接中心節(jié)點交換機，需要120 個10/100BaseT端口。配置一臺48口和一臺24口交換機，提供70個10/100BaseT接入端口；配置一個1000BaseSX短距離多模千兆光口，上聯(lián)中心區(qū)匯聚節(jié)點交換機。同時再配置一臺48和一臺24口交換機，提供70個10/100BaseT接入端口；配置一個1000BaseSX短距離多模千兆光口，上聯(lián)中心區(qū)匯聚節(jié)點交換機。（4）四樓四樓接入終端設(shè)備采用多模千兆光纖鏈路連接中心節(jié)點交換機，需要150 個10/100BaseT端口。配置二臺48口交換機，提供94個10/100BaseT接入端口；配置一個1000BaseSX短距離多模千兆光口，上聯(lián)中心區(qū)匯聚節(jié)點交換機。同時再配置一臺48口和一臺24口交換機，提供70個10/100BaseT接入端口；配置一個1000BaseSX短距離多模千兆光口，上聯(lián)中心區(qū)匯聚節(jié)點交換機。秦皇島教育學院校園網(wǎng)絡(luò)屬于區(qū)域性的網(wǎng)絡(luò)，具有一定的獨立性。建議在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部采用 —，－。IP地址分配的原則1．簡單性：地址的分配應(yīng)該簡單，避免在主干上采用復(fù)雜的掩碼方式。2．連續(xù)性：為同一個網(wǎng)絡(luò)區(qū)域分配連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)地址，便于采用SUMMARIZATION及CIDR(CLASSLESS INTERDOMAIN ROUTING)技術(shù)縮減路由表的表項，提高路由器的處理效率。3．可擴充性：為一個網(wǎng)絡(luò)區(qū)域分配的網(wǎng)絡(luò)地址應(yīng)該具有一定的容量，便于主機量增加時仍然能夠保持地址的連續(xù)性。4．靈活性：地址分配不應(yīng)該基于某個網(wǎng)絡(luò)路由策略的優(yōu)化方案，應(yīng)該便于多數(shù)路由策略在該地址