【正文】 為 。現(xiàn)在正在應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)，例如，特定 IP 交換技術(shù)和第三層的交換技術(shù)，都與千兆位以太網(wǎng)完全兼容。而目前，基于 和 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的在實際應(yīng)用很多。 根據(jù)以上介紹，我們綜合選擇多種高速局域網(wǎng)，同時考慮多種技術(shù)，校園網(wǎng) 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇主干 1000M，桌面 100M 的交換式以太網(wǎng)技術(shù)。其中各部分構(gòu)成相對獨立的子網(wǎng)，通過交換機接入桌面 PC。下面簡單介紹下以太網(wǎng)的基本工作原理。 （ 2） IEEE 的 標(biāo)準(zhǔn)。 嚴(yán)格說來，“以太網(wǎng)”應(yīng)當(dāng)是指符合 DIX Ether V2 標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層的兩個子層為了使數(shù)據(jù)鏈路層能更好地適應(yīng)多種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)， 802 委員會就將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層拆成兩個子層：邏輯鏈路控制 LLC (Logical Link Control)子層、媒體接入控制 MAC (Medium Access Control)子層。 2．接口的工作模式 以太網(wǎng)卡可以工作在兩種模式下：半雙工和全雙工。傳統(tǒng)的共享 LAN 是在半雙工下工作的，在同一時間只能傳輸單一方向的數(shù)據(jù)。 全雙工：全雙工傳輸是采用點對點連接，這種安排沒有沖突，因為它們使用雙絞線中兩個獨立的線路，這等于沒有安裝新的介質(zhì)就提高了帶寬。在雙全工 7 模式下，沖突檢測電路不可用，因此每個雙全工連接只用一個端口，用于點對點連接。 3．以太網(wǎng)的工作原理 以太網(wǎng)采用帶沖突檢測的載波幀聽多路訪問（ CSMA/CD）機制。以太網(wǎng)工作過程如下： 當(dāng)以太網(wǎng)中的一臺主機要傳輸數(shù)據(jù)時，它將按如下步驟進行： （ 1）監(jiān)聽信道上收否有信號 在傳輸。 （ 2）若沒有監(jiān)聽到任何信號，就傳輸數(shù)據(jù)。注意：每臺計算機一次只允許發(fā)送一個包，一個擁塞序列，以警告所有的節(jié)點）。 校園網(wǎng) 校園網(wǎng)是指利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信介質(zhì)和適宜的 組網(wǎng)技術(shù)與協(xié)議及各類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理軟件和應(yīng)用軟件，將校園網(wǎng)內(nèi)計算機和各種終端有機地集成在一起，并用于教學(xué)、科研、學(xué)校管理、信息資源共享和遠(yuǎn)程教學(xué)等方面工作的計算機局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。到了第二階段，有提出了以教學(xué)應(yīng)用軟件集成為主的“軟件建網(wǎng)”的校園網(wǎng)概念，這也是當(dāng)今大多數(shù)校園網(wǎng)所采用的模式。就像普通的 PC 一樣，建 立在硬件上面的系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件讓我們有了利用計算機的可能。校園網(wǎng)應(yīng)為學(xué)校教學(xué)、科研提供先進的信息化教學(xué)環(huán)境，這就要求校園網(wǎng)是一個寬帶、局域交互功能和專業(yè)很強的局域網(wǎng)絡(luò)。 8 第 2章 校園網(wǎng)總體設(shè)計 概述 總體設(shè)計是校園網(wǎng)建設(shè)的總體思路和工程藍(lán)圖，是搞好校園網(wǎng)建設(shè)的核心任務(wù)。 作為校園網(wǎng)，需要連接多少個節(jié)點，怎樣利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使得分布在不同地理 位置的節(jié)點連接到一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)中來，怎樣使得整個網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點相互連通，這些問題僅僅是校園網(wǎng)需要解決問題中的一部分。 對于校園網(wǎng)的建設(shè)，我們提出的建設(shè)原則應(yīng)該是：先進性，先進的設(shè)計思想、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、開發(fā)工具，采用市場覆蓋率高、標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)成熟的軟硬件產(chǎn)品；實用性，建網(wǎng)時應(yīng)考慮利用和保護現(xiàn)有的資源、充分發(fā)揮設(shè)備效益；開放性，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)采用開放技術(shù)、開放結(jié)構(gòu)、開放系統(tǒng) 組建和開放用戶接口，以利于網(wǎng)絡(luò)的維護、擴展升級及與外界信息的溝通；靈活性，采用積木式模塊組合和結(jié)構(gòu)化設(shè)計，使系統(tǒng)配置靈活，滿足學(xué)校逐步到位的建網(wǎng)原則，使網(wǎng)絡(luò)具有強大的可增長性；可靠性，具有容錯功能，管理、維護方便。 方案實施 一個完整的校園網(wǎng)建設(shè)在實施過程中可以分成兩個環(huán)節(jié)：網(wǎng)絡(luò)集成方案設(shè)計和信息系統(tǒng)集成。 網(wǎng)絡(luò)集成方案主要包括兩個方面：結(jié)構(gòu)化布線與設(shè)備選 擇、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及設(shè)備選型。在實施的過程中，可以根據(jù)需要將相應(yīng)的模塊添加到網(wǎng)絡(luò)中，也可以不使用某些模塊，在需要時候再添加。 另一個設(shè)計思想是采用層次體系，整個網(wǎng)絡(luò)通過主干網(wǎng)連接起來，各個子網(wǎng)通過接口與主干網(wǎng)連接，實現(xiàn)各自的功能，在子網(wǎng)內(nèi)部及與主干網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信。一個良好的綜合布線系統(tǒng)對其服務(wù)的設(shè)備有一定的獨立性，并能互連許多不同的通信設(shè)備如數(shù)據(jù)終端、模擬式或數(shù)字式電話、 PC 和主機以及公共系統(tǒng)裝置。 校園網(wǎng)為園區(qū)網(wǎng)，樓群間子系統(tǒng)采用光纜連接，可提供千兆位的帶寬，有充分的擴展余地。把管理區(qū)子系統(tǒng)并入設(shè)備間子系統(tǒng)，集中管理。分為中心設(shè)備間和樓棟設(shè)備間部分，中心設(shè)備間是整個局域網(wǎng)的控制中心，內(nèi)設(shè)有對外（ Inter）對內(nèi)通信的各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（交換機、路由器），中心交換機通過光纜（地下直埋）與樓棟設(shè)備間的交換設(shè)備相連，以保證數(shù)據(jù)的高速傳輸。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型 網(wǎng)絡(luò)主干設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)直接決定了設(shè)備的性能和功能水平 。在此次設(shè)計中，為了更好的完成所有功能，全部采用了 Cisco 的交換機和路由器。 1． Catalyst 交換機產(chǎn)品 （ 1） Catalyst 2960 系列交換機 Cisco Catalyst2960 系列智能以太網(wǎng)交換機是一個全新的、固定配置的獨立設(shè)備系列，提供桌面快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)連接，可為入門級企業(yè)、中型市場和分支機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)提供增強 LAN 服務(wù)。 Cisco Catalyst 2960 系列提供： 10 雙介質(zhì)上行鏈路端口提供了千兆以太網(wǎng)上行鏈路靈活性，可以使用銅纜或光纖上行鏈路端口 — 每個介質(zhì)上行鏈路端口都有一個 10/100/1000 以太網(wǎng)端口和一個小型可插拔 (SFP)千兆以太網(wǎng)端口，在使用時其中一個端口激活，但不能同時使用這兩個端口 ； 通過多種驗證方法、數(shù)據(jù)加密技術(shù)和基于用戶、端口和 MAC 地址的網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入控制，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)安全性； 使用 Smartports 自動配置特定應(yīng)用 ； （ 2）系列產(chǎn)品配置 Cisco Catalyst 2960 系列包括以下交換機： Cisco Catalyst 296048TT： 48個 10/100以太網(wǎng)端口和 2個 10/100/1000固定以太網(wǎng)上行鏈路端口； 1 RU Cisco Catalyst 296048TC： 48 個 10/100 以太網(wǎng)端口和 2 個雙介質(zhì)上行鏈路端口； 1 RU 目前，工作人員都對網(wǎng)絡(luò)有著更高需求，在網(wǎng)絡(luò)上同時運行多個應(yīng)用。同時，后臺開始了一個多 GB 的系統(tǒng)備份，并向客戶端提供最新防病毒軟件的升級。 這些新需求正與許多已有關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用爭奪資源。 隨著人們對網(wǎng)絡(luò)的依賴性日益增強，將其作為戰(zhàn)略性業(yè)務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施，確保網(wǎng)絡(luò)的高可用性、安全性、可擴展性和對它的全面控制就比以前更為重要。 通過 Cisco Catalyst 智能以太網(wǎng)交換機，思科可幫助公司獲得向其網(wǎng)絡(luò)添加智能服務(wù)的全面優(yōu)勢。 （ 3）增強安全性 憑借 Cisco Catalyst 2960 系列提供的廣泛安全特性，企業(yè)可保護重要信息，防止未授權(quán)人員接入網(wǎng)絡(luò)，確保私密性及維持不間斷運行。 Catalyst 2960 系列中的 IBNS 可防止未授權(quán)接入，并確保用戶只獲得其指定權(quán)利。使用 標(biāo)準(zhǔn)和思科安全訪問控制服務(wù)器（ ACS），無論用戶在何 處連接到網(wǎng)絡(luò)中，都可在驗證基礎(chǔ)上分配到一個 VLAN。 為防止拒絕服務(wù)攻擊和其他攻擊，可用 ACL 根據(jù)源和目的地 MAC 地址、 IP地址或 TCP/UDP 端口來拒絕分組，從而限制對網(wǎng)絡(luò)敏感部分的訪問。 端口安全性可根據(jù)與以太網(wǎng)端口相連的設(shè)備的 MAC 地址，來限制以太網(wǎng)端口上的訪問。 憑借動態(tài)主機配置協(xié)議 (DHCP)監(jiān)聽，可以只允許來自不可信用戶端口的DHCP 請求（但不允許響應(yīng)）進入網(wǎng)絡(luò)，從而防止 DHCP 電子欺騙。 MAC 地址通知特性可向管理站發(fā)送報警，從而監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和跟蹤用戶，以使網(wǎng)絡(luò)管理員知道用戶何時、從何處進入網(wǎng)絡(luò)。 TACACS+或 RADIUS 驗證實現(xiàn)了交換機的集中訪問控制，并限制未授權(quán)用戶改變配置。交換機控制臺上的 15 個授權(quán)級別和 Web 管理界面上的 2個級別提供了向不同管理員分配不同配置功能級別的能力。 12 對標(biāo)準(zhǔn)生成樹協(xié)議的改進，如 PVST+、 UplinkFast 和 PortFast，可實現(xiàn)最長網(wǎng)絡(luò)正常運行時間。 UplinkFast、 PortFast 和 BackboneFast 都大大縮減了標(biāo)準(zhǔn)的 30到 60秒生成樹協(xié)議收斂時間。對環(huán)路保護和網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ BPDU）保護的增強避免了 生成樹協(xié)議環(huán)路的出現(xiàn)。 QoS 的配置通過自動 QoS（ Auto QoS）大大得到了簡化，這是一個可發(fā)現(xiàn)思科 IP 電話并自動配置交換機以進行正確分類和輸出排序的特性。 Catalyst 2960 可對進入的分組分類、再分類、監(jiān)管、標(biāo)記、排序和排程，并能在出口處對分組排序和排程。 為實現(xiàn) QoS， Catalyst 2960 系列交換機首先確認(rèn)分組或流量組，再使用DSCP 字段或 服務(wù)級別（ CoS）字段對這些組分類和再分類。在入口， Catalyst 2960 也將進行監(jiān)管，以確定分組是在小組內(nèi)還是在小組外，標(biāo)記以改變分類標(biāo)簽，傳輸或丟棄小組分組，并根據(jù)類別對分組排序。 Cisco Catalyst 2960 支持每端口 4 個輸出隊列，使網(wǎng)絡(luò)管理員能更好地進行控制，為 LAN 上的各種應(yīng)用分配優(yōu)先級。排程是一種確定隊列處理順序的算法或進程。 SRR 算法有助于確保個性化優(yōu)先級劃分。 例如，下載一個目的地為交換機上某一端口的大型文件，而這會增加目的地為此交換機上另一端口的語音流量的延遲，這種情況是用戶極為不愿看到的。 Web 瀏覽等其他應(yīng)用則可作為較低優(yōu)先級對待。通過 CIR，能以低至 8kbps 的增量保證帶寬。在需服務(wù)級別協(xié)議的 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中或需