【正文】 同于傳統(tǒng)局域網(wǎng)采用的共享介質(zhì)訪問控制技術(shù)。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(shí)基礎(chǔ)來管理和維護(hù)千兆網(wǎng)絡(luò)。 交換式以太網(wǎng) 交換式以太網(wǎng) [10]是人們解決通信瓶頸問題時(shí)誕生的，它不同于傳統(tǒng)的共享式網(wǎng)絡(luò)。它提供對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更充分的支持。 交換網(wǎng)絡(luò)具有倍增帶寬、靈活的劃分網(wǎng)段，實(shí)現(xiàn) VLAN 的特點(diǎn)。交換網(wǎng)絡(luò)可以平滑的過 渡到千兆網(wǎng)絡(luò)，且有強(qiáng)有力的工業(yè)支持，作為信息辦公網(wǎng)是一種合適的選擇。目前數(shù)據(jù)和多媒體的應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求越來越高，而各種業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求更高。骨干網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)各級(jí)交換機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送。所以每條主干網(wǎng)絡(luò)鏈路的帶寬容量直接關(guān)系到整 個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力。 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(fù)責(zé)一個(gè)用戶的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。但由于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每個(gè)用戶都需要一條接入鏈路，所以接入部分的鏈路和端口數(shù)量相當(dāng)巨大。 三層結(jié)構(gòu)在校園網(wǎng)中的應(yīng)用 第三層交換概述 第三層交換技術(shù)因網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備提供商而異。但是，只有兩個(gè)概念性的技術(shù)被用在第三層交換機(jī)上 ： 專用方法 各個(gè)廠家的專用交換方法各有特點(diǎn)，但大致的原理基本是：絕大多數(shù)情況下，這些產(chǎn)品處理第一個(gè)分組，然后在一個(gè)分組序列中預(yù)測(cè)其余分組的目的地址。這些后來的分組視具體情況被第二層或第三層轉(zhuǎn)發(fā)。每個(gè)單獨(dú)的分組根據(jù)其網(wǎng)絡(luò)地址被轉(zhuǎn)發(fā)至到最終的目的地址。 逐分組式交換機(jī)是有路由能力的極高速分組交換，因?yàn)槠涔δ苁怯捎布?shí)現(xiàn)的，使用特定用途集成電路而不是路由軟件。 緊縮模式 緊縮骨干網(wǎng) (Collapsed Backbone)[12]的最大的特點(diǎn)就是將分布層和核心層功能集合在西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 16 同一設(shè)備執(zhí)行。不過，它限制了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展能力，而且骨干網(wǎng)中的第三層交換機(jī)必須為網(wǎng) 中每個(gè)在線設(shè)備維持 ARP(地址解析協(xié)議 )條目。從風(fēng)險(xiǎn)和性能角度出發(fā)，一種合理的方法是將網(wǎng)絡(luò)分成若干個(gè)較小的緊縮模塊，并將它們與核心層相連。全網(wǎng)狀設(shè)計(jì)非常適用于將兩個(gè)或三個(gè)模塊連為一體。 全網(wǎng)狀設(shè)計(jì)還使帶寬升級(jí)變得更為困難。因此，網(wǎng)絡(luò)各個(gè)部位都需要升級(jí)和變更。 接入第二層交換機(jī)第三層交換機(jī)核心第三層交換機(jī)服務(wù)器庫第二層交換機(jī) 圖 全網(wǎng)狀骨干網(wǎng)模型 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 17 部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模式 部分網(wǎng)狀骨干網(wǎng)類似于全網(wǎng)狀骨干網(wǎng)，區(qū)別只是拆除了一些中繼線路。在這種設(shè)計(jì)中將來自各樓第三層交換機(jī)的高容量中繼線直接與服務(wù)器庫中的第三層交換機(jī)相連。實(shí)際上，服務(wù)器一側(cè)的第三層交換機(jī)是所有客戶機(jī)間業(yè)務(wù)的緊縮骨干網(wǎng)，如圖 所示。骨干網(wǎng)由兩個(gè)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(jī)所組成。如圖 所示。骨干網(wǎng)交換機(jī)之間由千兆位以太網(wǎng)或千兆位 Ether Channel鏈路相連。 高校網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)以上原則，高校校園網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)采用二三層結(jié)合的結(jié)構(gòu)，即核心層，分布層和接入層。核心層通過園區(qū)樓宇間的光纖連接（可采用多條千兆鏈路捆綁技術(shù)，提供高速的主干通道，未來可采用 10G的萬兆以太網(wǎng) )。高校網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D。因此在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)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。如圖 。 AVAYA的 Cajun系列交換機(jī)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(shí)現(xiàn) VALN間的路由。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)流量的分布偏離規(guī)則，而且流量大量跨越子網(wǎng)邊界時(shí)，傳統(tǒng)的路由器就成了通信中的瓶頸。 支持多種路由協(xié)議 AVAYA的 Cajun系列三層交換機(jī)產(chǎn)品，能夠支持各種主要的標(biāo)準(zhǔn)路由協(xié)議實(shí)現(xiàn) VALN間的路由 (如 RIP、 RIPⅡ、 OSPF等 )。同時(shí)還提供 DVMRP(距離向量多播路路由協(xié)議 )和 MOSPF(多播 OSPF路由協(xié)議 )來實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)廣播的路由。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 21 第 5 章 網(wǎng)絡(luò)安全研究 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的安全問題也日趨嚴(yán)重。保證系統(tǒng)的安全性要從管理和技術(shù)角度同時(shí)考慮，通過指定不同的安全策略來達(dá)到特定的安全要求。其中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自身的安全程度將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性，它是系統(tǒng)安全的基礎(chǔ) [15]。前者是一個(gè)軟件可靠性的問題，可以用優(yōu)秀的軟件設(shè)計(jì)技術(shù)配合特殊的安全方針加以克服 ； 而后者則需要精確描述安全系統(tǒng)。 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的安全如表 。安全的威脅不僅來自外部網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)部安全防范也顯得十分重要。 局域網(wǎng)絡(luò)安全 由于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶通常具有較大的訪 問權(quán)限，因此局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全中最重要的部分。比外，以下一些措施也是提高網(wǎng)絡(luò)安全比較有效的方法 [16]。 由于虛擬網(wǎng)間的通信要經(jīng)過路由器，所以可在路由器上配置訪問控制表，以阻止來自非法地址的訪問。 在服務(wù)器和網(wǎng)管計(jì)算機(jī)上記錄對(duì)服務(wù)器的每次訪問，做到 “ 有據(jù)可查 ” 。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。 首先，代理服務(wù)器的認(rèn)證功能可以控制網(wǎng)絡(luò)訪問的隨意出入，既可以授予某人上網(wǎng)的特權(quán)，并記錄其訪問的網(wǎng)頁和流量，也可做到對(duì)相應(yīng) IP地址的控制。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 23 相對(duì)于防火墻，代理服務(wù)器則更注重對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的管理功能，而不僅僅是發(fā)揮 “ 看門 ” 的功能。 設(shè)置防火墻 防火墻是在開放與封閉的界面上構(gòu)造一個(gè)保護(hù)層，以防止不可預(yù)料的、 潛在的破壞侵入網(wǎng)絡(luò)，通常起著一個(gè) “ 看門 ” 人的作用。所有可能受到網(wǎng)絡(luò)攻擊的地方都必須以同樣完全級(jí)別加以保護(hù)。 防火墻的作用是以額外的軟硬件設(shè)備和系統(tǒng)性能的下降為代價(jià)的，因此防火墻的設(shè)置取決于對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全防衛(wèi)要求和所能承受的經(jīng)濟(jì)能力，以及系統(tǒng)被攻破之后可能產(chǎn)生后果的嚴(yán)重性。 從上述內(nèi)容來看，整個(gè)校園網(wǎng)的安全結(jié)構(gòu)不應(yīng)是僅僅添置某一安全設(shè)備，而需要建立在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的平臺(tái)上，服務(wù)器、交換機(jī)、路由器到撥號(hào)服務(wù)器及相關(guān)的軟硬件都應(yīng)該被視為網(wǎng)絡(luò)安全的一部分。 整個(gè)安全結(jié)構(gòu)由主機(jī)系統(tǒng)認(rèn)證、虛擬網(wǎng) 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(hào)認(rèn)證系統(tǒng)等幾大部分組成，如表 。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 24 整個(gè)安全結(jié)構(gòu)由主機(jī)系統(tǒng)認(rèn)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(hào)認(rèn)證系統(tǒng)等幾大部分組成。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 25 第 6 章 設(shè) 備選型 設(shè)備選型本著先進(jìn)性、可靠性、實(shí)用性、安全性、可擴(kuò)充性及符合國際標(biāo)準(zhǔn)等原則。 核心主交換機(jī) CajunP580通過全分布式的 Crossbar交叉矩陣設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)絡(luò)的線速交換功能。每個(gè)模塊 /端口在操作時(shí)都完全獨(dú)立于其它模塊，而無需中央的 Supervisor Engineer引擎模塊。 P580的 Crossbar交換結(jié)構(gòu)擴(kuò)展性極強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了市場(chǎng)上其他低帶寬交換機(jī)的 ShareBus(總線共享 )和 ShareMemory(存儲(chǔ)器共享 )的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 26 接入層主交換機(jī) 根據(jù)客戶相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求，選擇 AVAYA Cajun P133G2堆疊交換機(jī)作為樓層交換機(jī)。 Cajun130為系列交換機(jī)可最多同時(shí)堆疊 4臺(tái)，能達(dá)到 192個(gè) 10/100M自適應(yīng)快速以太網(wǎng)端口，特別適合于較高密度的配線間。 路由器 它主要完成以下功能 ： （ 1） 、 局域網(wǎng)到局域網(wǎng)路由，包括帶寬管理 ； （ 2） 、 遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器（模擬撥號(hào)服務(wù)） ； （ 3） 、 服務(wù)語音 /傳真 /數(shù)據(jù) /集成 ； （ 4） 、 帶有可選防火墻安全的 VPN/外部網(wǎng)（ Extra）訪問； （ 5） 、 廣域網(wǎng)訪問，包括 ATM服務(wù)。 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。 Active Monitor監(jiān)測(cè)軟件 ； 鍵盤 /鼠標(biāo)； 4U結(jié)構(gòu)。 高可靠性 CajunP130系列交換機(jī)具有同朗訊骨干交換機(jī)相同的多級(jí)容錯(cuò)能力，包括多個(gè)專用交換芯片，分布式處理設(shè)計(jì)，端口容錯(cuò)，備份電源容錯(cuò)等等。CajunP130系列交換機(jī)同時(shí)支持跨交換機(jī)的虛擬網(wǎng)管理功能，因而 CajunP130系列交換機(jī)可和 AVAYA主干交換機(jī)組成統(tǒng)一的虛擬網(wǎng)管理，使用戶真正實(shí)現(xiàn)端到端的解決方案。 內(nèi) 嵌基于 Web的配置功能，使安裝調(diào)試更加方便快捷。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 29 結(jié) 論 本文以高校校園網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)為背景，從校園網(wǎng)的概念及相關(guān)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)入手，比較詳細(xì)地論述了高校校園網(wǎng)設(shè)計(jì)與安全研究的整個(gè)過程，對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)的教育信息管理和信息服務(wù)具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面： 采用了經(jīng)典的 “ 三層層次模型 ” 和二層設(shè)計(jì)相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了高校校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ,具體設(shè)計(jì)了其核心層、分布層和接入層采用的方式和設(shè)備。 本課題的研究雖然取得了一定的收 獲，但在很多方面還有待于進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。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(tái)、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)。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 30 致 謝 從論文選題到搜集資料，從寫稿到反復(fù)修改，期間經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨，在寫作論文的過程中心情是如此復(fù)雜。 我要感謝，非常感謝我的導(dǎo)師張偉老師。在閑聊中他總是能像知心朋友一樣鼓勵(lì)你，在論文的寫作和措辭等方面他也總會(huì)以“專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”嚴(yán)格要求你，從選題、定題開始，一直到最后論文的反復(fù)修改、潤色，張老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)地給予我深刻而細(xì)致地指導(dǎo)，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。 同時(shí)，我要感謝教育技術(shù)學(xué)授課的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學(xué)到了專業(yè)知識(shí)，并從他們身 上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。 另外， 感謝所有關(guān)心和幫助過我的同學(xué)、朋友，謝謝你們！ 同窗之誼和手足之情，我將終生難忘！ 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組建及 Inter 接入方案 31 參考文獻(xiàn) [1] 張輝 .Cisco 高可用性組網(wǎng)技術(shù) .北京： 電子工業(yè)出版社 . 2020. 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