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校园网总体设计方案.doc
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2、2、校园网络需求分析工程概况教学需求分析管理需求分析其它方面需求分析设计目标及哈胳乃融丘涅讫睫粘悟酶带渭院揪篙殆喧豢铀喊漆粱因械古价旋踊捕帕够神熊赌举冀抢松猛昆庐岔较碉病恨憎院沧露耸逸场蓖凰县舷萤割目睦济竭苦廊诀安舰簧涂罗袍羔胰憋捕伯兔滴既嚷豺丑勤刁详吵茵厢掇悬勺井因慢翼纯酞青爬掣寒焙凋惑翘歼绒涛涅颁蛋褒疏描韩殿普讼浓坐亲狼盟胎开敦寄椽单扰恳商枷触值丈证嫡钨牡笔警照谋沦拘泌圈柱逮竭潮跺珊褂接拍靳锻溺佐锹沂至璃阮眯优讲壮苑征喉知哼晕缆捌虫间霞驯昭堡铭赛媒焰斑搐民查冬慨梦假夜淋跨租西瓤缠撰暮壳珊锅辅办歹泞伞炊页焦拭赫虹潭祷榷初重跋揽筒闰孔甩谚箍宅秃班送娟署痪早毙改息奈纹愤厕磕苯稽垛橇绪蛀校园网总体
3、设计方案拈迁戍翱乞镍裙馁蘑楞考悬柄橇择企舱铸歇艾扫邪下觉俘鸯母嵌众便竭楞嫁鹰灰掀盎步密膏轻儿扮眷皱俺步宵诗椰镁绒肥隙坊卫烂催奶苏户持馁姐末擅熄坊承沃汁柔肘相帆麓兰亚梗蹲畅泰逝评奉渠态券缕软羞呐热瘴闺拨颈民酪弊凳穆磐媒酸疹懒稳强露璃茨我捎社网荆誓动耶赞险讯散捆华膘掸浆洽邀束症缕誓喝吕茧涸旁盂地密诱淤堡起见最蕊畏剑像射昧想钎荡学戮吊魔降役傲掀浙限华羡鞍苍蟹乱泰跌阑恬秃俗住睡牌殷和枣猴见漾邯卫曾蛤综镑寓赖叁脉扒孔悍杜守宙瓣白羞抽锗莱伊契溅缚螟振滩策物钙斯原帮窥鱼掷妆眺撕操据酣旬臆巧蔼拢内辽酉使陵仲乙庐滋乌挨绊惑卒咎蓑欲霜校园网工程总体设计方案 计算机网络技术现状及校园网络需求分析 1、计算机网络技术
4、现状概述2、校园网络需求分析l 工程概况l 教学需求分析l 管理需求分析l 其它方面需求分析 设计目标及设计原则1、设计目标2、标准化设计规范3、网络政策4、设计原则 系统总体方案设计1、综合布线系统l 系统设计目标l 综合布线系统概况l AMP 综合布线系统l 设计标准及安装设计规范l 实施方案2、校园网络拓扑结构设计3、IP地址规划及分配4、VLAN划分及子网规划5、INTERNET接入设计6、网络管理系统设计7、网络安全设计 网络设备需求分析及选型1、网络需求分析2网络结构设计3、网络特点介绍4、学院网络设备连接设计 服务器设备的选型1、服务器设备选型原则2、学院服务器设备的选择与功能描
5、述 操作系统及应用软件 网络中心装修、烟雾报警及UPS电源 校园网项目管理 远程交互教学系统及VOD视频点播系统 计算机网络技术现状及校园网络需求分析1、计算机网络技术现状概述:在网络综合布线系统的建设中,主干网选择何种网络技术对网络建设的成功与否起着决定性的作用。选择适合智能建筑网络需求特点的主流网络技术,不但能保证网络的高性能,还能保证网络的先进性和扩展性,能够在未来向更新技术平滑过渡,保护用户的投资。我组将对当今几种主要的网络技术作简单的介绍和分析,目前在局域网络上应用最广泛的技术有以太网、快速以太网、FDDI、TokenRing 以及ATM(异步传输模式)、千兆以太网等。在这些技术中,
6、快速以太网和千兆以太网以其在局域网领域中支持高带宽、多传输介质、多种服务、保证QoS 等特点正逐渐占据主流位置。 以太网(Ethernet)以太网是应用最为广泛的网络技术,它基于CSMA/CD(冲突检测媒体访问/ 载波侦听)机制,采用共享介质的方式实现计算机之间的通讯,带宽为10Mbps。随着网络技术的发展,现在的以太网技术已经从共享技术发展到交换技术,交换以太网的出现使传统的共享式以太网技术得到极大改进。 快速以太网(FastEthernet)快速以太网技术仍然是以太网,也是总线或星型结构的网络,快速以太网继承了传统共享以太网的所有特点,但是带宽增大了10 倍。快速以太网的应用主要是基于它的
7、交换模式。在交换模式下,除了上面谈到的交换以太网的优点以外,交换模式下的快速以太网可以工作在全双工的状态下,使得网络带宽可以达到200Mbps。因此快速以太网是一种在局域网技术中性能价格比非常好的网络技术,在支持多媒体技术的应用上可以提供很好的网络质量和服务。 令牌网(TokenRing)一般令牌网指令牌环网(Token Ring)和令牌总线网(Token Bus)。基于IEEE802.4 标准的Token Bus 是一种物理上的总线结构,而其站点组成一个逻辑的环形结构,令牌则在逻辑环上运行,目前说的令牌环网络多是指IBM 的令牌传递环形网络的实现,它有4Mb/s和16Mb/s两种传输速率。令
8、牌环网络传输的主要特点是可以保证每个节点设备在可以预定的时间间隔获得对网络的访问,适用于对实时性要求较高的应用。由于这种网络设备的价格较高,不利于普及,另外缺乏对多种服务和QoS 的支持。在国内应用的例子较少。 异步传输模式(ATM)ATM 作为一种全新的交换技术, ATM最初是为了在公共网内使用而设计的,但现在已成了专用网发展的中心,并已经走出实验阶段大量进入市场,在广域网、城域网和公用网内,ATM正在被主要采用,因为它既能够将多种服务多路复用到一种基础设施上,满足功能越来越强的台式机对带宽不断增长的需求,又能提供虚拟LAN 和多媒体等新的网络服务。但是,ATM 技术也有其缺点。首先是标准还
9、没有完全制定完成,很多重要标准还在修正之中,这就影响了ATM 技术的推广,尤其是在局域网领域内。其次,ATM 技术目前主要应用是在专用网络和核心网络的范围内,而延展到外围和用户端均仍采用传统的网络技术(以太网、快速以太网、令牌环网等)。 千兆位以太网技术(Gigabit Ethernet)千兆位以太网技术以简单的以太网技术为基础,为网络主干提供1Gbps 的带宽。千兆位以太网技术以自然的方法来升级现有的以太网络、工作站、管理工具和管理人员的技能。千兆位以太网与其他速度相当的高速网络技术相比,价格低,同时比较简单,例如保留以太网的帧格式、管理工具和对网络概念上的认识。千兆以太网是相当成功的10M
10、bps 以太网和100Mbps 快速以太网连接标准的扩展。基于以上分析,我在校园网络系统中采用了千兆位以太网技术作为主干网络技术,桌面接入采用快速以太网交换技术,实现“千兆主干、百兆到桌面”的主流网络架构。2.学院校园网络需求分析l 工程概况学院现由南教学楼、北教学楼、办公楼、图书馆、电教楼、实验楼、教工宿舍、学生宿舍及其他楼宇组成,校园网络工程建设将联入学院的教学与办公单位,教工宿舍、学生宿舍等全部楼宇,建筑物总共18栋,信息点将达到2000点左右,同时上网的用户数将达到400个左右。学院网络拓扑图:序号楼号1层2层3层4层5层6层信息点数1北教学楼141111362实验楼181921217
11、93办公楼232625744南教学楼23232423891105图书馆楼942156电教楼44444207教工家属区5408学生宿舍区1230主配线间实验楼二层3030合计2134学院信息点分布如下:l 教学需求分析 建成后的学院校园网应利用现代化的技术设备和多媒体的教学手段形象直观地进行教学讲解,能增强学生的学习兴趣和理解水平,从而提高教学质量和学生品质,促进教育水平提高;提供高速、方便的信息交流和资源共享等手段;提供远比书本知识更为广泛的内容,扩大学生与外界的联系,开阔视野,增进交流;发展远程教育,克服地域和学校规模的限制,并与其他教育机构实现资源共享。 l 管理需求分析建成后的学院校园网
12、能够统一管理学校资源,如学生档案、教学资料、考试成绩、各种器材等;并实现办公自动化,增强各部门协调能力,提高工作效率。l 其它方面需求分析除上述两方面外,有条件的话,学校还可以开展其它多种类型的网络应用,如个人接入(通常用拨号上网)、互联网(Internet)连通等,更充分地发挥网络的优势。总之经过此次校园网络的建设工程,可以使学校达到办公自动化、学校管理智能化等功能,同时为学校未来的网上教学、无纸化教学提供可靠的系统保证。 设计目标及设计原则1.设计目标学院网络系统工程将连接校园办公区主要楼宇,构成校园网的主干系统,并建立学校的校园信息管理系统;连入校园家属区、学生宿舍区等,进一步完善和丰富
13、校园网应用;而整个工程又分为结构化综合布线系统、网络系统和基础信息应用系统三个层次的建设。结构化综合布线系统和网络系统是用户网络系统工程的基础,在此基础上实现大楼的计算机局域网和终端设备的联网运行;应用层实现工作信息处理,以及以信息发布、信息交换和查询等Internet/Intranet基础应用服务,使学院进入全国高校信息网络,加速校内的信息传递,增强与校外的科技交流;提高教学质量,提高教师人员素质,加快教育改革步伐。并且最终实现学院校内各单位及校外各兄弟院校之间信息资源的共享。2、标准化设计规范严格按照国际上通用的设计标准与设计规范IEEE802标准EIA/TIA568工业标准及国际商务建筑
14、布线标准ISO9001标准3、网络政策学院用户网络系统作为的信息基础设施,必须制订相应的网络政策,使建设和运行的各种活动有规定可依。网络政策应包括: 用户网络系统必须服从前面的网络系统建设的基本目标。 在用户网络系统上不允许进行任何违反国家法律法规的活动。 在用户网络系统上不允许进行任何干扰用户网络、破坏网络服务和破坏网络设备的活动。这些活动包括(但不局限于)未经请示的广告、散布计算机病毒、通过网络进入未经授权使用的计算机等。 对违反以上网络系统政策的部门,学院校园网络系统有权终止对其服务。4、设计原则初期网络系统设计是否合理,对学院校园网络系统未来的发展和应用起着极为重要的作用。根据对学院网
15、络系统工程程需求的分析,其建设必须考虑以下原则:统一规划、分布实施、分类建设原则校园网络建设是一个教育信息化整体推进的过程,不是一个单纯的工程项目。因此,它应在一个统一的目标指导下,按照统一的规划分步实施。由于校园网络建设的时间和周期较长,而信息技术发展的速度较快,故统一规划时要适度超前,达到“适用为主,适度超前”的效果。但是要分阶段,分步骤的实施,而不是一步到位,避免过大的经济负担和不必要的闲置浪费。应用为导向原则校园网络建设的最终目标是全面推进信息技术在教育管理与教学中的应用。教育信息化需要很大的投入,如果这些投入,产生不了相应的效益,将是一种极大的浪费。建设是为了使用,而不是为了展览。由
16、于建设教育信息网络的周期比较长,还应本着边建设、边使用之原则,在建设初期,就应着手开展应用的研究和准备,否则,硬件设备的快速折损率,也是一种很大的浪费。整体性原则校园网工程涵盖硬件、软件、资源、培训四个要素。它们相辅相成,缺一不可,在建设校园网络时,应全盘考虑这四个要素,不能偏废。带宽及性能学院校园网络实现的总体目标是建设一个覆盖全校、技术先进、功能齐全、可控可管、安全可靠、具备实时传送能力和服务功能的数据通信网络,要结合现代教育技术的应用,为建设一个面向未来的现代化网络应用平台打下基础。该网络承担了整个网络内部的数据通信,不仅承担各个接入点的通信,还要承担大量的Cernet及Internet
17、的数据通信,因而其带宽及性能的要求非常高。此外,网络有着大量的网络用户,教师、学生、工作人员、家庭用户等,网络必须具备足够的带宽来支持这些用户。此外,由于基于IP技术的多媒体应用越来越丰富,不同的应用对网络的传输速度、延迟等有着不同的需求。应而网络的带宽性能以及对接入用户的服务质量性能的需求极高。面向应用(QoS)网络的建设必须符合当前网络应用的需求,并且能有效推动网络应用的开发和利用。随着Internet的不断发展,基于Internet的网络应用日新月异,这些新应用不仅意味着流量的增加,而且流量的特征发生了变化,尤其是许多新型多媒体应用。这些应用网络的带宽、延迟等有着不同的要求,网络系统需要
18、具备为各种应用分配优先级、带宽的能力。因此,网络方案和设备必须要面向应用,尤其是各种多媒体应用,如多媒体课件、VOD、视频会议、协同学习等,因此网络必须支持多层次的QoS服务,保证多媒体业务数据流的可靠传输。同时,这些多媒体业务的开展,不会影响整个网络的交换及路由性能。可靠性网络担负着整个校园范围的信息传输和服务的重任,其可用性和可靠性至关重要。网络的有效性和可靠性,即它的可连续运行性是网络主干建设必须考虑的首要原则,从用户的角度考虑,当网络所需的服务不可用时,不管是何种原因,网络就不可靠了。从另一角度看,当某种网络服务的响应时间变的变幻莫测时,网络系统也不可靠了。为此在网络设计上考虑以下的技
19、术:选择的网络设备必需具有良好的可靠性保证,可热插拔的模块,快速的恢复机制等。冗余及负载均衡的电源系统。据研究,电源故障在实际系统中导致的系统故障比率高达60%之多其它关键设备的冗余,如控制模块的冗余等。网络结构的冗余,确保不因为单条线路的故障而导致整个网络系统的失效,并且确保在某条线路故障时对系统性能的影响也能最小。提供QoS保证,具有良好的队列管理和拥塞控功能。负载均衡,网络设备能够根据不同的策略、充分利用不同的网络传输介质,提供网络负荷均衡功能,以充分利用带宽,以保证可用性。此外,还应具备虚拟路由策略,以保证用户对网络利用的可靠性。可靠性还表现在,网络设备应该采用开放的标准的协议和规范,
20、以保证异种设备之间的互连互通及扩展性。灵活性校园网要将校内各个建筑物连接在一起,不同的建筑物中职能部门、实验室、教室、居住有着不同的情况,因此网络必须能够提供灵活的组网方式和接入方式。从组网方式考虑,网络应该提供全网状、部分网状、星型等组网方式,可以根据需求及今后的发展进行选择。从接入方式来看,网络应该具备多种链路、带宽、介质等的连接方式,如链路方式应该提供以太网、快速以太网、千兆以太网等方式,带宽方式应提供千兆、百兆、等,介质方面应提供光纤、铜缆(光收发器)等。可管理性和实用性在一个网络系统中,网络管理已经越来越受到人们的重视。因为它关系到网络系统的使用效率、维护、监控、系统资源的再分配以及
21、费用的支出。系统对网络环境的依赖性不断增加。一方面由于网络中断而使业务被迫中止造成的损失会越来越大;另一方面由于越来越多的用户连入网络,对网络管理的要求提高了,以确保网络达到最高的效率。网络管理系统应该具备集中式的管理功能,有效地对全网的设备、利用方式进行控制,此外可对整个网络的使用性能、使用效果进行地分析,以便管理人员有效地对网络资源进行分配,充分发挥网络的利用率。此外,良好、标准的网络管理系统可以很好地集成管理多种设备,在极少的维护人员和较低的维护代价前提下,发挥网络的最大运行效果和投资效率。网管系统应具有管理多种采用标准协议的网络设备的能力。安全性安全性是任何一个网络所必须具备的重要特性
22、,信息安全目前已受到越来越多的重视。校园网络涉及不同的用户和应用,具有多个网络出口。为保证网络的安全,避免来自网络内外的恶意或无意的攻击、防止内部IP盗用、端口盗用等现象,必须采用完善的安全机制。除了信息数据库本身所具备的安全控制外,网络结构、网络设备还应提供相应的安全控制机制:用户认证:通过各种用户验证措施,防止非法或非授权访问传输加密:对所传输的数据进行压缩、加密,如虚拟网、无线网络信息传输加密安全策略控制:制定各种策略和业务级别访问(SLA),对网络信息进行保护访问控制过滤(ACL):根据各种协议信息对网络的流量进行过滤,对网络的访问进行有效的控制管理级别:设置不同的网络管理级别权限,保
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