校园网总体设计专业方案.doc
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1、某校园网总体设计方案【摘要】当今社会,以信息通信技术为代表科技革命,正在以前所未有方法和速度改变着我们生活和学习。其中以计算机网络发展更为突出,已深入我们生活方方面面,人类社会立即快速步入信息社会。校园计算机网络作为计算机整个网络系统关键组成部分,成为我们学习和接触得最多网络之一,校园网络建设已成为计算机网络基础建设关键内容。校园网络建设所使用技术是以局域网技术为主计算机网络应用技术,校园网是学校进行教育科研教学、各项管理工作和各类信息交流沟通应用平台,是集相关软件和硬件设备于一体含有综合功效宽带计算机局域网,为学校提供了一个日常教学、科研、管理和通讯综合性应用环境。建设校园网目标是建设一个以
2、计算机辅助教学、办公和管理自动化、现代计算机校园文化关键,以现代网络技术为依靠,技术优异、扩展性强,能覆盖全校关键楼宇玄远主干网络,将学校多种服务器、工作站、终端和外部设备经过局域网络连接起来,并深入和广域网相连,向世界宣传自己和从Internet上获取教学资源,形成结构合理、内外沟通校园计算机网络系统,在此基础上建立能满足教学、管理和研究工作所需要软硬件环境,开发各类信息库和应用系统,为学校各类人员提供充足网络信息服务。校园网络越来越关键,这么,它设计也实现也就显得越来越关键,不管在速度方面还是安全方面,全部应该全方面考虑设计。本毕业设计关键是以建设校园网络建设和使用为关键内容,对其中所须用
3、到技术做一个分析和介绍。论文关键内容有:校园网技术思想、技术方案,网络设备选型和校园网络运行情况等,能使读者对校园网络建设有一个比较全方面了解!第一章总体方案设计一、设计目标:一个完备校园网,应在老师备课教学、学生学习、教务管理、行政管理、图书资料管理、资源信息、对外交流等方面发挥辅助、支持功效,并经过和广域网互连,为学校各方面提供全方面切实支持.二、设计标准系统总体设计应本着总体计划,分布实施标准。具体以下:(一) 优异性:总体设计起点高,采取优异计算机网络技术和管理模式,采取优异网络设计、网络结构、开发工具,技术上采取市场拥有率高、标准化、且技术成熟软硬件产品(二) 实用性:建网是应该既充
4、足满足学校各方面应用需求,有充足考虑到利用和保护现有资源,充足发挥设备效益,要确保关键系统和应用软件全汉字界面,且功效完善、界面友好、兼容性强,使用户能方便地实现多种功效;(三) 开放性:系统设计应采取开放设计、开放结构、开放系统组件和开放用户接口,以利用于网络维护、扩展升级和和外界信息互通;(四) 适应性:采取积木式模块组合和结构化设计,是系统配置灵活,并使网络含有强大可增加性和强壮性,方便管理和维护;(五) 可扩展性:网络计划设计不仅要满足校园网不停发展要求,还要满足因技术可发展而实现低成本扩展和升级需要;(六)可靠性:含有容错功效,能满足学校所在地电磁环境、电力环境、气候条件,抗干扰能力
5、强,对网络设计、选型、安装、调试等各步骤进行统一计划和分析,确保系统运行可靠稳定;(七) 安全性:能提供多层次安全控制手段,建立完善安全管理体系,预防数据受侵犯和破坏,有可靠防病毒方法;(八) 经济性:投资合理,使全系统有良好性能价格比。合适采取无线连接。在部分不便于布线或布线成本较高场所,或为了满足用户更灵活联网需求,采取优异无线局域网进行网络建设三 、设计依据(一) 校园网工程技术要求书。(二)中国教育和科研计算机网络工程技术规范书。(三)中国计算机信息网络国际互联网暂行要求。(四)相关网络技术国家标准。四、校园网总体建设内容(一)连接校内全部教学楼、试验室、办公楼中PC。(二)同时支持上
6、千名用户浏览Internet。 (三)提供丰富网络服务,实现广泛软件,硬件资源共享,包含:1、提供基础Internet网络服务功效:如电子邮件、文件传输、远程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务等。 2、提供校内各个管理机构办公自动化。 3、提供图书,文件查询和检索服务,增强校图书馆信息自动化能力。4、全校共享软件库服务,发挥最大效益。 5、提供CAI教学和科研便利条件。 6、提供中国外计算机系统互连,为国际间信息交流和科研合作,为学校快速取得最新教学结果及技术合作等发明良好信息通路。(四)在实际工程实施中,能够把校园网建设要求分割为以下多个部分: 1、高速校园内部局域网建设 校园网主干(即
7、中心交换机和二级交换机之间连接)采取千兆以太网技术,在距离许可范围内,还应该尽可能采取目前性价比最好千兆铜缆以太网技术(1000Base-T)10/100M交换到每个信息点接入。 中心交换机和校园关键服务器连接采取千兆铜缆技术。2、校园网和Internet宽带互连 因为现在宽带接入(如ADSL,宽带城域网等)兴起,通常要求采取宽带接入网关路由器来实现校园网和Internet安全互连。 3、无线局域网建设 为了方便学生和老师们更方便地访问校园网,无线局域网组建可作为有线局域网十分有益补充和扩展。 第二章校园网结构一、校园网组成框架某学校有教学大楼、行政楼、图书馆、宿舍楼、计算中心试验楼等,各建筑
8、之间距离不等,占地面积大,分布广,所以校园网分为两个层次:主干网和局域网。校园主干网通常采取单模光纤连接各建筑物,而局域网通常采取多模光纤或超五类UTP连接网络终端。网络系统通常采取星形分级拓朴结构,由网络中心汇接各主干网节点,形成中心交换;各子网经过高速交换链路连接到主干网,每个子网按部门划分成多个工作组网,每个工作组网划分成多个基层网段;桌面机连接到基层网段,服务器、工作站连接到高层网络,在网络中心进行全网范围集中控制、VLANS划分和管理。本设计方案中,校园网由:多媒体教学网、数字化管理网、无纸化办公网、信息化科研网组成!二、校园网应用系统 在校园网络建设过程中在重视设备、技术同时应更重
9、视应用软件、信息资源和人才开发,使设备、技术、软件、信息资源、人才五位一体。在投入大量资金后,关键问题是校园网应用系统建立和完善。校园网应用系统关键包含学校管理信息系统、Internet服务系统、远程教育应用系统和多媒体课件制作系统。三、设计标准(一) 网络协议校园网以TCP/IP 为关键协议,它是一个实际上工业标准协议,采取TCP/IP为网络关键协议,可确保和China NET和Internet保持一致,还可支持IPX,DECNET等其它协议。真正实现于国际互联网无缝连接。从计算机网络通讯见解来看,TCP/IP网络实质上可称为IP网络,它是由很多IP网关(或称为IP路由器)经过若干直接连通通
10、信线路(点到点通信)形成一个计算机通信网络。在IP网点上再接入主机,子网便组成一个互联计算机网络,这些安装了TCP/IP各类计算机间需要通信时,它就不再要求设置协议转换开关,而且关键网络服务全部可建立在TCP/IP服务器上.(二) 网络系统硬件标准:网络系统硬件设备选型、施工、安装应符合ISO9002标准。网络布线要符合ISO/IEC11801标准或EIA/TIA586及CECS72:97标准。第三章校园网络组建一、 主干网络校园主干网是覆盖多幢大楼园区网络,组成了一个含有相当复杂计算机网络。千兆以太网是现在最常见主干网技术,传输速率可达成1Gbps,含有流量控制、服务优先控制、预防拥塞和溢出
11、等功效,性价比最高!经过对千兆位以太网和ATM两种技术在性能特点及工程中应用比较,可知:千兆位以太网在含有以前ATM全部功效之外,还能提供一个更为综合性处理方案;千兆位以太网能完成很多ATM功效,更有价格低、易和LAN结构融合优点。所以,在网络方案选择上,采取千兆以太网做为校园网网络总体结构不管在高带宽、可适应性、可扩展性、高性价比、良好管理性和维护性等各方面全部是最明智选择,成为学校校园网完整、经济处理方案。本千兆位以太网设计方案,采取最新1000M交换机作为全网关键,在此基础上建立起以1000M为主干校园网络。然后依据不一样应用,将校园网分割为多个以100M交换机为关键子网。为满足学校和I
12、nternet连接,另设一子网,将Web服务器,路由器等Web应用设备用防火墙将它们和内部网隔离开来。以达成保护校内数据目标。二、网络拓扑图某校园网主干网络设备选择初步确定以下(拓扑结构见下图)。网络建设将采取新型背板堆叠技术,依据功效区划分由Intel Express 510T交换机组成4-6个交换机组。合适分配堆叠数量,提供600个100M交换端口,全部工作站全部经过100M网卡连接到交换机组上,使100M交换到桌面。交换机组采取GB2模块和Intel Express Gigabit Switch 千兆交换机相连。这么,在交换机组之间可达成1000M带宽,而同一交换机组内部可达成最高15G
13、bps带宽。中心计算机房Web服务器、E-mail服务器、文件服务器、影视服务器等设备直接和1000M交换机上100M以太网模块连接和Internet连接采取一台Intel Express 9100 Routers路由器,经过ADSL线路和Internet相连。图1-1图1-2在不改变网络技术情况下扩展方法:伴随网络流量增加,主干网上1000M交换机带宽压力不停提升。这时我们能够采取Intel Express Gigabit Switch交换机特有冗余连接特征,增加一台1000M交换机。并在这两个1000M交换机之间建立多条连接。这么不仅提供了更大带宽(最高可达32Gbps),同时又增强了主干
14、网连接刚性,还增加了更多1000M交换端口,为以后增加更多服务设备提供了良好扩充余地。、三、操作系统正确选择网络操作系统是组建系统软件平台关键,通常是从目录服务、关键任务计算上考虑。两种主流操作系统:UNIX重在关键任务计算和Internet服务。Windows NT优点是方便易用; 能够依据网络规模、技术人员水平、资金等综合原因来决定到底使用什么网络操作系统。本设计方案中,校园网络将UNIX和Windows NT结合起来使用,比如将Internet 服务组件安装在UNIX服务器上,将应用软件和数据库安装在Windows NT服务器上。四、布线系统 校园内通常采取结构化布线校园网,楼群间子系统
15、采取光缆连接,可提供千兆 位带宽,有充足扩展余地。垂直子系统则在高层建筑物竖井内,可采取多模光缆或 大对数双绞线。把管理区子系统并入设备间子系统,集中管理。对于多幢楼宇,可采取多设备间方法。分为中心设备间和楼栋设备间部分,中心设备间是整个局域网控制中心,内设有对外(Internet)对内通信多种网络设备(交换机、 路由器、视频服务器等),中心交换机经过光缆(地下直埋)和楼栋设备间交换设备相连,以确保数据高速传输。在此设备间放置布线线架和网络设备,端接楼内来自在各层主干线缆,并端接连接网络中心光纤。楼内布线包含水平布线和主干布线。水平系统采取超五类双绞.从结构上看综合布线系统是一个高性价比网络设
16、计方案。通常来说综合布线系统设计为三层网络布线。经过无数次试验证实,三层布线结构不仅有效降低了整个系统故障率,增强了系统稳定性和强壮度.考虑到愈加好电磁特征和可升级性,全部连线均采取5类UTP双绞线或超5类双绞线,而且严格根据EIA/TIA 568规范进行综合布线,以确保网络规范性、可靠性和安全性。布线系统应采取光纤加铜缆布线处理方案,拓扑结构为星型结构,这么可使系统含有配置灵活、维护管理方便、故障隔离和检测轻易等优点。星型结构化物理布线,可经过在配线室内跳线灵活变换,可方便改变布线系统拓扑结构,依据实际可将系统改造为总线型(如Ethernet/IEEE802.3)、环型(IEEE802.5/
17、TOKEN-RING,X3T9.5 TPDDI/FDDI)或混合型(含有环、总线等形式)等不一样拓扑结构。1、 综合布线关键点(1)、地板布线最常见布线方法,充足利用了地板下空间,要注意地板下漏水、鼠害和散热,还应确保在每个机柜下方开凿对应穿线孔(包含地板和线槽)。(2)、吊顶布线尤其适合于常常需要布线机房,此方法中吊顶内包含了多种电源布线、弱电布线,在每个机柜上方开凿对应穿线孔(包含地板和线槽),当然也要注意漏水、鼠害和散热。具体布线内容有:电源布线、弱电布线和接地布线。其中电源布线和弱电布线均放在金属布线槽内,具体金属槽尺寸可依据线量多少并考虑一定发展余地(通常为10050或5050)。电
18、源线槽和弱电线槽之间距离应保持最少5厘米以上,不能相互穿越,以预防相互之间电磁干扰。(1)电源布线:在新机房装修进行电源布线时,应依据整个机房布局和UPS容量来安排,在计划中每个机柜和设备周围,安排对应电源插座,插座容量应依据接入设备功率来定,并留有一定冗余,通常为10A或15A。电吹南呔队莸缭床遄娜萘坎粲幸欢娜萘俊?br(2)弱电布线:弱电布线中关键包含同轴细缆、五类网线和电话线等,布线时应注意在每个机柜、设备后面全部要有对应线缆,并应考虑以后发展需要,多种线缆应分门别类用尼龙编织带捆扎好。(3)、接地布线因为新机房内部全部是高性能计算机和网络设备,故对接地应有严格要求;接地也是消除公共阻抗
19、、预防电容耦合干扰、保护设备和人员安全、确保计算机系统稳定可靠运行关键方法。在机房地板下应部署信号接地用铜排,以供机房内多种接地需要,铜排再以专线方法接入该处弱电信号接地系统。(4)、综合布线关键显然,综合布线关键就是“光缆”。很多校园网络在园区架设或地埋室外多模光纤,为千兆网和ATM网络打下了坚实基础,同时,提供了高带宽(10Mbps622Mbps)、高传输性、高抗干扰能力支持。光缆按芯数分为四芯、六芯、八芯三种;按铺设方法分为架空、直埋两种;按支持距离分为多模(2公里以内)、单模(2公里到几十公里)。其接续方法常见是:熔接、研磨、压接。常见光纤产品有:光缆、光纤耦合器、光纤终端器、多种接口
20、形式光纤跳线、光纤接续设备。 2、综合布线方案以交换式千兆以太网作为校园网主干,按10M/100M交换式子网方法接入。校园网布线设计通常采取多级物理星型结构、点到点连接,任何一条线路故障均不影响其它线路正常运行。网络采取分散式三层交换体系,二级交换机含有第三级交换能力,主干线路压力小,而且全部实现百兆交换入室。三级交换机能够堆叠,能将一个主干和桌面交换机组成一个整体,提供足够交换口,可扩展性好。(1)、主干网选择千兆以太网,其第三层以太网路由器交换机大全部满足IEEE802.3Z标准,技术成熟,含有流量优先机制能有效确保多媒体传输时QoS(QualityofService服务质量)。(2)、千
21、兆以太网含有良好兼容性和可扩展性,在ATM技术成熟时,可平滑集成到ATM网络中,作为ATM网边缘子网。(3)、工作组子网可选择100M交换模式。使用户终端独占100M带宽数据交换。在关键交换机和工作组交换机之间,采取100Mbps传输带宽,当使用全双工时,传输带宽为200Mbps。 3、综合布线过程1、布线前问询用户网络需求,现场勘察建筑,依据建筑平面图等资料结算线材用量,信息插座数目和机柜定位、数量,做出综合布线调研汇报。依据前期勘察数据做出布线材料预算表、工程进度安排表。2、布线中协调施工队和学校进行职责商谈,提出布线许可,关键是钻孔、走线、信息插座定位、机柜定位、做线缆标识等。安装信息模
22、块、配线架及机柜内部。五、关键设备(一)、服务器服务器是网络数据储存仓库,其关键性可想而知。服务器类型和档次应和网络规模,和数据流量和可靠性要求相匹配。某校园网服务器直接采取3Com 1000M-TX双绞线接口网卡连接到关键交换机上,其它工作站直接连接到关键交换机10/100/1000M 自适应端口上。服务器数量由网络应用来决定,对服务器要求:含有高可靠性能,能长时间连续工作。含有容错方法。配置Email服务器、Web服务器、支持大型数据库、支持snmp管理协议等。也能够让一台服务器充当多个服务器角色。服务器除稳 定性。外关键考虑是硬盘速度和内存大小,硬盘一定要用适合并发数据请求SCSI接口:
23、内存则尽可能增大.采取性能价格比较高国产专用服务器!工作站:采取国产品牌商用机,每台价格约为4500元。SwitchHUB:D-LinkDES-1016R+10/100M16口交换器或DES-1024R+10/100M24口交换器。(二)、网络设备某校园网对网络设备要求:采取Intel全线产品,高性能、高可靠性和高可用性、可管理性、采取国际统一标准。可扩展性:考虑现有网络平滑过分,使学校现有陈旧设备尽可能保持很好利用价值;选择产品应含有最好性价比,又要应充足考虑未来可能应用,含有高扩展性。1 、主干交换机主干交换机是指连接服务器及楼和楼之间、层和层之间数据交换设备。某校园网工程将分为三期,依据
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