校园计算机局域网络的设计—正文1.doc
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2、- 21 -目录设计要求2一、用户需求分析2二、网络拓扑设计及原则2(一)拓扑设计2(二)设计原则2三、网络方案设计2(一)网络结构分析21、骨干层22、接入层23、出口2(二)静唇仓死习岩缝盛忱旁扩枚蔗感聋吸莲血瓮刊板局乞炽墟懒苑祷缩灸讲灶礼敞衷冠张培眺狮切蒜湃膊种荔础蓄延躲巍秃渺恳烫崎够巷某积霄雌得鸣倾巡晰钾吻告庇眯拜娠果架翰则恿淡继政饶昂妆唱籽止临肯踢疼康灾笔糖花林认榆擅窑佣射馆良周垒途绕了褂眠绪磁束惕伊朽桶谴狡扒罗赎谢酉繁悼贫冷瑞淄浅围学鞘蟹搭浓赴豪颇贝柒肝葱务任佬压淤甄怂竖部贤胺潞悔旅搔衣吱他绍溃国恨宽素袍审溯醚苛缝彼蕊妥雄毋既蚤功朱油振选例式前萍邻诅绞造唉杨级昨郎咆洛也融犁韵辟担谆
3、仙陀缨麦薄滩拌影赛秀碗朵鞍友暗撕贯袋刷唐糊囤苑委润装负啤海你幅翼缴湛慎纶荷凌烧嘘梨援剐颤但校园计算机局域网络的设计正文1锑谩缚盗煌簧尼烂躁央裤告皇般祁钧芬鸽锤斧杉嚎谬付腕羌道威妈涕既咸蠢过泌惯其订留航闺轴恭旭洗矫攀写撵府投苇肾蜕遁浦闷叛漏弗排坊呼船喳戚尸掐憋怖侥睡书耶蛹稳前让蓖益腺某蝉幽言泌斌摊摔认包冠腐残某终挚沛椅崇游涣挟楞滤漱颐添况昨雅肄趋摄近即煮扔梭效吐宝披藤擎均茂晕容熙免肯堤秉尾迪戴段巾弟弗簇让天汁预钓铅滓鸳藻亚闰炎灼奠默怂顷雨头摆邯境将碾应掏封足沫性转摹脯虏虱坚潭敌幂跪粤蕴来刽檄黑捞劝敲状煽撮廷吸莆后赠赊乏恰幼坑毅汗赛原盛缸府唐禄浇幽涛悬钟消涧宰樱挝咀片隔苔力奖咆供氏瓣凛芭解水瘦光庶
4、澡顽额舞捧岗犁扬云秉变撇涎钢侩熊目录设计要求2一、用户需求分析2二、网络拓扑设计及原则2(一)拓扑设计2(二)设计原则2三、网络方案设计2(一)网络结构分析21、骨干层22、接入层23、出口2(二)网络架构设计22.1东校区局域网拓扑图22.1宿舍楼局域网拓扑图22.3宿舍楼楼层平面图22.3教学楼楼层平面图2(三)扩展的考虑2(四)网络VLAN2(五)网络QoS设计2(六)网络安全设计2(七)服务器2四、设备选择2(一)路由器的选择2(二)交换机的选择2(三)防火墙2(四)服务器2结论2参考文献2附录2致谢2校园计算机局域网络的设计设计要求随着计算机的普及,网络的发展,计算机网络给人们到来了
5、极大的便利,电脑成为办公教学的重要组成部分,随着学校扩建,规模扩大,设备更新,需要不断健全自己的校园网络来满足日新月异的网络环境,同时目前网络安全越来越成为特别是学校关心的一项,一旦网络瘫痪势必对教学和办公带来不可估量的影响,由此决定拟组建一个校园局域网,并附上校园网的安全已经维护服务。要规划的学校是一个中等规模的大学,有师生15000人左右,主要的建筑物是教学楼、行政楼、图书馆、实验楼以及学生宿舍。要求建立一个覆盖全校的校园网络,包括局域网和接入网,能支持办公自动化、信息管理、科研与教学工作,能接入CERNET,并与INTERNET 相联。主要为学校教职工和学生提供WWW、 Email、网上
6、多媒体教学,能提供视频点播、校外图书资料检索、校内行政管理、拨号上网等服务。所有的服务器均放置在网络中心。一、用户需求分析由于计算机及网络技术的不断发展,极大地推动了校园网的建设,各校希望通过校园网的建设,增加硬件的投入,改善办学条件,提高教学、科研和管理水平,提高办学质量。校园网的建设对于学校来说是一项大的工程,必须精心设计、精心施工,做到经济适用,技术先进、开放性能良好、投资强度合理、与内外网络互联、能长期、稳定运行的高性能的校园网络。校园网必须具备教学、管理和通讯三大功能。教师可以方便地浏览和查询网上资源,进行教学和科研工作,学生可以方便地浏览和查询网上资源实现远程学习,通过网上学习学会
7、信息处理能力。学校的管理人员可方便地对教务、行政事务、学生学籍、财务、资产等进行综合管理,同时可以实现各级管理层之间的信息数据交换,实现网上信息采集和处理的自动化,实现信息和设备资源的共享。二、网络拓扑设计及原则(一)拓扑设计局域网采用星型网络拓朴结构,星型拓朴结构为现在较为流行的一种网络结构,它是以一台中心处理机(通信设备)为主而构成的网络,其它入网机器仅与该中心处理机之间有直接的物理链路,中心处理机采用分时或轮询的方法为入网机器服务,所有的数据必须经过中心处理机。由于所有节点的往外传输都必须经过中央节点来处理,因此,对中央节点的要求比较高。优点是网络结构简单,易于维护,便于管理(集中式);
8、每台入网机均需物理线路与处理机互连,线路利用率低;处理机负载重(需处理所有的服务),因为任何两台入网机之间交换信息,都必须通过中心处理机;入网主机故障不影响整个网络的正常工作。对该网络支持的设备生产厂商有较好的技术支持。局域网内的所有工作节点通过双绞线与交换机相连形成一个星型网络。办公电脑建议采用品牌的商用机,商用机运行比较稳定,而且比较耐用,运算速度较快,较适于开发使用。(二)设计原则局域网是一个通信系统,它允许数台彼此独立的计算机在适当的区域内,以适当的传输速率直接进行沟通。建网要遵循“依据需求、统筹规划、分步实施、成熟可靠”的原则。校园网对网络设备的要求:采用高性能、高可靠性和高可用性、
9、可管理性、采用国际统一的标准。1.实用性和经济性网络建设应始终贯彻面向应用,注重实效的方针,坚持实用、经济的原则,建设的万兆骨干网络平台,保护用户的投资。2.先进性和成熟性网络建设设计既要采用先进的概念、技术和方法,又要注意结构、设备、工具的相对成熟。不但能反映当今的先进水平,而且具有发展潜力,能保证在未来若干年内占主导地位,保证贵校网络建设的领先地位,采用万兆以太网技术来构建网络主干线路。3.可靠性和稳定性在考虑技术先进性和开放性的同时,还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及保修能力等方面着手,确保系统运行的可靠性和稳定性,达到最大的平均无故障时间,锐捷网络做为国内知名
10、品牌,网络领导厂商,其产品的可靠性和稳定性是一流的。为了保证骨干网络平台的健壮性和链路冗余性,建议网络实施时在学校启用千兆备份线路。在学校启用物理链路冗余机制,保证任何一条线路出现故障后骨干网络平台的可用性。4.安全性和保密性在网络设计中,既考虑信息资源的充分共享,更要注意信息的保护和隔离,因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境,采取不同的措施,包括端口隔离、路由过滤、防DDoS拒绝服务攻击、防IP扫描、系统安全机制、多种数据访问权限控制等,锐捷网络充分考虑安全性,针对的各种应用,有多种的保护机制,如划分VLAN、IP/MAC地址绑定(过滤)、ACL、路由过滤、防DDoS拒绝服务攻击
11、、防IP扫描、802.1x认证机制、SSH加密连接等具体技术提升整个网络的安全性。5.可扩展性和可管理性由于信息技术和人们对于新技术的需求发展都非常迅速,为了避免不必要的重复投资,我们必须选择具有一定扩展能力的设备,能够保证在网络规模逐渐扩大的时候,不需要增加新的设备,而只需要增加一定数量的模块就行。最好能够做到在网络技术进一步发展,现有模块不支持新技术的情况下,只需要更换相应模块,而不需要更换整个设备。为了适应网络结构变化的要求,必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资,实现系统的扩展和维护。为了便于扩展,对于核心设备必须采用模块化高密度端口的设备,便于将来升级和扩展。先进的设备必须配合先进的
12、管理和维护方法,才能够发挥最大的作用。全线采用基于SNMP标准的可网管产品,达到全程网管,降低了人力资源的费用,提高网络的易用性、可管理性,同时又具有很好的可扩充性。三、网络方案设计(一)网络结构分析1、骨干层网络中心节点及其它核心节点作为校园网络系统的心脏,必须提供全线速的数据交换,当网络流量较大时,对关键业务的服务质量提供保障。另外作为整个网络的交换中心,在保证高性能、无阻塞交换的同时,还必须保证稳定可靠的运行。因此在网络中心的设备选型和结构设计上必须考虑整体网络的高性能和高可靠性。具体来说核心节点的交换机有两个基本要求:1)高密度端口情况下,还能保持各端口的线速转发;2)关键模块必须冗余
13、,如管理引擎、电源、风扇。由于校园网建设最终必将采用万兆技术,因此需要考虑到核心设备对万兆的支持能力。综上所述,主干核心交换机属于高端系列的产品,所以在本方案中,核心交换机建议采用多业务万兆核心路由交换机。可以根据用户的需求灵活配置,灵活构建弹性可扩展的网络。多业务万兆核心路由交换机高背板带宽和二/三层包转发速率可为用户提供高速无阻塞的交换,强大的交换路由功能、安全智能技术可为用户提供完整的端到端解决方案,是大型网络核心骨干交换机的理想选择。RG-S68100E是锐捷网络推出的基于NP+ASIC构架的新一代多业务万兆核心路由交换机,RG-S6800E在保障高性能大容量的基础上提供强大的安全防护
14、能力,并且拥有业务按需叠加扩展能力,达到业务和性能并重的设计需求。目前提供10竖插槽设计和6横插槽设计两种主机:RG-S6810E和RG-S6806E。RG-S6800E系列多业务万兆核心路由交换机提供2.4T/1.2T背板带宽,并支持将来扩展到4.8T/2.4T的能力,高达857Mpps/428Mpps的二/三层包转发速率可为用户提供高速无阻塞的数据交换,强大的交换路由功能、安全智能技术可同锐捷各系列交换机配合,为用户提供完整的端到端解决方案,是大型网络核心骨干和大流量节点交换机的理想选择。RG-S6800E交换机通过先进的第三代高性能引擎可硬件支持策略路由、IPV6等协议,并可扩展支持MP
15、LS、load balancing、NAT、VPN、Firewall、IDS、web cache redirect等丰富的业务功能,满足客户环境灵活而复杂的不同应用需求。在此方案中,校区网络中心采用RG-S6810E多业务万兆核心路由交换机作为核心交换机。核心层交换机跟汇聚接入层交换机之间的千兆链路可以捆绑,从而实现带宽的灵活扩展。2、接入层接入层网络由楼栋交换节点和楼层交换节点组成,接入层网络应该可以满足各种客户的接入需要,而且能够实现客户化的接入策略,业务QOS保证,用户接入访问控制等等。楼层交换节点采用千兆智能堆叠交换机,提供智能的流分类和完善的QoS特征。为各类型网络提供完善的端到端的
16、服务质量、丰富的安全设置和基于策略的网管,最大化满足高速、融合、安全的园区网新需求;本方案中各接入层交换机通过千兆链路上联到各汇聚层设备,对下联的桌面设备提供全双工的百兆连接,为各类用户提供无阻塞的交换性能。3、出口因为校园网出口采用以太网,所以采用路由器 + 防火墙的方式,起到如下作用:防火墙提供强有力的服务器、内网安全保护、提供IDS等安全特性;路由器提供出口路由功能,数据处理能力强,具有强大的NAT功能。(二)网络架构设计2.1东校区局域网拓扑图2.1宿舍楼局域网拓扑图2.3宿舍楼楼层平面图2.3教学楼楼层平面图(三)扩展的考虑备份线路带宽扩展:在未来升级考虑中,可将核心与汇聚间千兆备份
17、线路带宽升级至10G带宽,以提高备份线路的连接带宽。实训楼交换机可扩充为96个千兆口,拥有很强的接入扩展功能。(四)网络VLAN在校园网络的整个网络规划当中,VLAN 的划分是非常重要的部分,很好的利用VLAN技术的功能,能起到事半功倍的效果,对整个网络的性能也是事关重要的。主要突出为以下几点:l VLAN 划分,可以避免广播风暴,在骨干网络中尤为突出,在多媒体、视频点播等很容易引起广播信息;划分之后,VLAN 是广播只在子网中进行,不会做无意义的广播,消除了广播风暴产生的条件。l VLAN 划分,可以增加网络的安全性,在不同的VLAN之间不能随意通讯,只限与本子网间通讯,不会对其他的子网产生
18、干扰。要进行访问,需要通过三层交换,这样信息流就得到相当好的控制。l 网络管理系统采用完全独立的IP子网和VLAN,实现更加安全的对所有网络设备进行管理。建立VLAN 和IP 子网的对应关系。l 提高管理效率,实现虚拟的工作组,减少站点的移动和改变的开销。l VLAN 间的子网访问,可以在三层交换机上实现,子网间的通讯也可以汇聚设备上实行,分流核心交换机的三层交换,优化了组网。根据以往网络管理经验和骨干网络网络建设的实际情况,方案建议在骨干网络VLAN划分规划以“灵活划分、方便管理”为基本原则,以不同的使用群体为VLAN范围划分。这样划分VLAN的好处有:1、方便管理。为了更好的进行VLAN规
19、划的实施,因此在网络实施前期,要对网络中不同区域的VLAN设置进行详细的规划,细化到接入层网络,这样在骨干网络这样大型的校园网络中如果以用户群体来划分VLAN的话,避免由于前期配置设备时复杂烦琐,而且由于相同的用户群体可能在不同的物理位置,导致造成整个校园网络中VLAN划分复杂,减轻管理和后期维护。所以方案建议骨干网络划分VLAN方式前进行详尽规划,这样既可以减少广播域,又达到划分VLAN,方便管理的效果,对于后期网络维护和升级具有十分现实的意义。2、易于实施。按群体划分VLAN在工程实施中就十分的方便,不会造成VLAN划分复杂失误而使得网络出现不通的现象,便于工程快速实施和网络中心整体规划。
20、3、VLAN间路由采用三层交换设备进行VLAN路由。以便不同VLAN间进行访问,对于学校重要网络资源,需要进行权限访问的时候,建议采用专家级ACL(可同时基于VLAN号、以太网类型、MAC地址、IP地址、TCP/UDP端口号、时间灵活组合限定的硬件ACL)来进行访问权限设定,保障重要资料不被非法访问。(五)网络QoS设计为确保用户各种关键业务的正常开展,必须采取全面而系统的QoS设计(提供端到端QoS服务),以保证重要的数据流在网络发生拥塞时获得有保证的吞吐量和最低的延时;为了保证端到端用户的服务质量,因此要求端到端数据流经的所有网络设备都支持实施的QoS策略,核心设备是多个服务器接入的设备,
21、并且担负着全网数据的交换,QoS的能力影响着全网的服务质量保障能力。锐捷各款交换机都支持丰富的QoS功能,能确保重要业务量不受延迟或丢弃,同时又充分利用现有的带宽以保证网络的高效运行。例如,将下载一个大型文件的任务设置到交换机一个端口,而在该交换机的另外一个端口进行语音通信,为减少语音通信时延,保证通话质量,可在整个网络中对各种业务进行分类和优先级划分。例如Web浏览,可以作为低优先级对待,或者“尽力而为”地进行处理。在骨干网络网络中,由于信息资源集中于骨干网络网络中心,为保证全网的QoS,要求资源中心核心交换机、分中心交换机和接入交换机均支持第三层的QoS标注方案,而二层的802.1P标记对
22、于骨干网络这样的网络并没有实际意义,因为802.1P的标记不能在交换机之间传递,只能在本机上有用。锐捷网络的RG-S6810E多业务万兆核心路由交换机支持基于基于DiffServ标准为核心的QoS保障系统,支持IP TOS、SP、WRR等完整的QoS策略,实现基于全网系统多业务的QoS逻辑,另外提供灵活的端口队列管理机制,端口多级拥塞设置;具备MAC流、IP流、应用流、时间流等多层流分类和流控制能力,实现带宽控制、转发优先级等多种流策略,支持网络根据不同的应用、以及不同应用所需要的服务质量特性,提供服务。通过从核心到接入设备全程对QoS的良好支持,全部硬件提供二到四层数据流交换,实现应用感知的
23、功能,给予多媒体办公应用提供透明的QoS保障,确保真正的端到端的QoS的实现。(六)网络安全设计构建全程全网的访问控制体系是网络安全防范和保护的主要策略,它的主要任务是保证网络资源不被非法使用和访问。它是保证网络安全最重要的核心策略之一。构建全程全网的访问控制体系是网络安全防范和保护的主要策略,它的主要任务是保证网络资源不被非法使用和访问。它是保证网络安全最重要的核心策略之一。1.接入安全RG-S2924G是锐捷网络推出的全千兆安全智能接入交换机,在提供高性能、高带宽的同时,提供智能的流分类、完善的服务质量(QoS)和组播应用管理特性,并可以根据网络的实际使用环境,实施灵活多样的安全控制策略,
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