校园网综合布线.docx
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校园网综合布线
太原理工大学
计算机科学与技术学院网络工程专业
《校园网网络规划设计》报告
(2010/2011学年第一学期)
学生姓名:
李磊
学生班级:
信息管理082001班
学生学号:
200820030127
指导教师:
王老师
2010年 12月 26日
目录
第一章引言3
第二章设计需求分析4
2.1教学方面4
2.2学校管理方面4
2.3设计原则4
2.4功能和目标5
2.5技术指标5
2.6信息安全问题6
第三章总体分析7
3.1校园网特点7
第四章综合布线8
4.1布线分析8
4.2核心交换机11
4.3网络安全设计11
第五章总结13
第一章引言
科大校园网建设的目标主要是建立以校园网络为基础的行政、教学及师生之间交互式管理系统,逐步建立学校信息管理网络,实现办公自动化;为开展网上远程教学、 在网络信息时代的今天,面向新的需求和挑战,为了学校的科研、教学、管理的技术水平,为研究开发和培养高层次人才建立现代化平台,Intranet/Internet技术的高速多媒体校园网。
整个高速多媒体校园网建设原则是"经济高效、领先实惠",既要领先一步,具有发展余地,又要比较实惠。
校园网是集计算机技术、网络技术、多媒体技术于一体的系统,能够最大限度地调动学生对教学内容的参与性以及积极性。
多媒体交互式立体教学模式的探索提供高速、稳定的支持平台;逐步建立计算机辅助教学、计算机辅助考试等系统,为实现多媒体课件制作网络化,教师备课电子化、多媒体化打好基础;保证网络系统的开放性、可持续发展性,便于以后集成视频会议、视频点播等高层次教学功能。
筹划校园网要讨论三个要素,无论是校外连网还是校内连网,要较好地发挥校园网的作用都要涉及三个要素:
运载基础设施、运载设施和运载信息。
第二章设计需求分析
2.1教学方面
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,克服那种只是一味的学的课堂讲解教学,实现现代化教学手段,与世界教学质量接轨,增加学生习兴趣和开阔视野,从而丰富了学生的知识和提高了学生的品质。
2.2学校管理方面
◆校园网管理系统一般来说都具有以下功能
系统登录:
系统用户登录本系统必须进行身份校验,不同身份的网络用户对本系统具有不同权限的信息操作权,对系统的信息流程,学校可根据自身实际的业务流程自行设置。
成绩管理:
包括与每次考试相关的成绩信息录入、修改、浏览、查询等功能,具有成绩管理功能操作权限的用户可输入、输出与成绩相关的信息,如可打印输出学籍卡片、单科成绩、学期成绩,也可以按指定条件(如学号、名次)进行排序后打印输出。
不同权限的网络用户只能对系统分配功能权限进行操作,若网络用户是学生,按照系统默认的权限设置只能浏览成绩信息,而不能对信息作出修改。
学籍管理:
包括新生信息管理、新生分班、学生信息管理等。
班级管理:
主要对学校班级信息进行管理,为跨学年提供进行自动升级操作,系统也可对部分学生作留级处理。
2.3设计原则
◆学校需求为前提原则
坚持以学校具体需求为校园网信息系统方案设计的根本和前提,同时,也要注重源于需求又高于需求的原则,注意用专业化的技术思想来帮助校方进行校园网的规划与设计,确保校园网的实用性、先进性和便于扩展性。
◆品质与成匹配原则
选择品质最好的设备不一定是最佳方案,成本因素也是一个不容忽视的问题,只有将品质与成本实现最佳匹配,才是一个最优秀的方案。
◆设备选型兼顾原则
满足学校对现代化教学手段的要求;满足校园网建设及国联网的要求;所选设备在国际上保持技术先进性;供应商有良好的商业信誉和优质内、国际的售后服务。
◆技术应用全面原则
在技术应用方面,我们全面考虑其实用性、先进性、开放性、可扩充性、可靠性、安全保密性及友好性。
◆坚持标准原则
一切校园网设计和施工,均要严格遵循国际和国家标准
2.4功能和目标
建立以校园网络为基础的行政、教学及师生之间交互式管理系统,逐步建立学校信息管理网络,实现办公自动化;为开展网上远程教学、多媒体交互式立体教学模式的探索提供高速、稳定的支持平台;逐步建立计算机辅助教学、计算机辅助考试等系统,为实现多媒体课件制作网络化,教师备课电子化、多媒体化打好基础;保证网络系统的开放性、可持续发展性,便于以后集成视频会议、视频点播等高层次教学功能。
一、是与外界的资源共享和信息共享,如通过Cernet(中教网)与国内外各院校、各部、各省等相连,又如通过Internet与各国相连;
二、校内的资源共享与信息交换,如校园行政管理系统、教学管理系统、各年级师生对图书馆资源的远程检索和资料阅读系统等等。
2.5技术指标
组建千兆位量级网络主干
八十年代中期,信息系统管理人员首次安装EthernetLANs,以太网提供的10Mbps带宽看起来似乎接近于无穷大,但是,使共享型以太网带宽似乎用之不竭的条件已很长时间以前就消失了。
台式机系统的能力火箭般上升,图形应用信息流汹涌澎湃,联网用户之多已达到几乎凡有计算机或终端的每一位企业员工都上网的程度。
从不拥堵的10Mbps共享型工作组LAN过渡到今天的高性能网络主干,随着网络演变到今天的任意点对点连接模型,边界应用的需要迫使网络厂家连续开发了几代更高性能的LAN技术。
第2层交换机开始提供基于硬件的数据包处理能力。
第3层交换能力使它们可以取代LAN路由器的其它功能以加快主干的传输速度。
今天,网络管理人员已把第3层交换看作是扩大主干核心性能的实际要求。
第三层交换。
第3层交换机保留了第3层拓扑结构和服务的优点又没有传统LAN路由器那种基于软件进行数据包处理的缺点。
第3层拓扑结构在网络分段、安全性、可管理性和抑制广播等方面有诸多有益的优势。
此外,它鉴别各种应用层协议的能力有助于实行基于策略的网络控制。
所以,下一代交换机必须支持基于硬件的数据包处理,以利于传输各种主要的可路由协议:
IP、IPX和AppleTalk。
今后的趋势依然是台式机的能力越来越强。
对多媒体和实时应用须提供确定性的服务。
用户群日益扩大,以及全企业范围的信息流模型。
因此,对主干带宽的要求肯定将以更快的速度增长。
与大多数网络产器一样,核心交换机的设计也要在性能、复杂性和成本之间权衡折衷。
模块之间的所有信息流都必须经过这条总线进行传输。
数据是利用时分制多工传输(TDM)方式在总线上传输,每个模块重复分得一个时段供连续传输。
这种分配方案提供了可预计的性能。
下一代交换机不仅必须提供千兆位数量级的容量和性能,还必须为明天企业网络的形成解决其它的关键的方向性问题。
基于总线的交换机的主要设计限制是TDM必须采用的工作频率。
在标准的19英寸背板上,频率极难超过50MHZ。
由于这个限制,基于总线的交换机的背板实际最高容量平均为2Gbps。
此外,这种设计还存在许多方面的问题,包括接口卡带电更换能力,公平获得带宽、有效支持在并行背板上进行广播和多址联播,这些问题进一步增加了这种设计的固有复杂性
2.6信息安全问题
用户信息安全问题一直是IP网络中的讨论热点。
事实上,在网络建设初期,用户对安全性可能要求不高,但是,随着用户数的不断上升和提供点服务种类不断增多,用户将会越来越多地考虑到信息的安全性。
用户信息的不安全性主要是由用户处于以太网环境中引起的,因此要保证用户信息的安全性,就必须实现以太网环境下的用户隔离,目前主要采用的技术为VLAN技术,VLAN技术是由IEEE802.3q和IEEE802.1q定义的,其基本思想是:
对每一层上的设备,下行端口分别处于一个VLAN中,上行端口分别与每个端口处于一个VLAN中,传输的以太网帧为传统的以太网帧,不含VLANID,一方面可以使网络支持的用户数不受VLAN个数的限制,另一方面静态分配IP地址时只需要给用户分配一个IP地址。
第三章总体分析
3.1校园网特点
校园网是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。
首先,校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境。
这就要求:
校园网是一个宽带、具有交互功能和专业性很强的局域网络。
多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等,都可以通过网络运行工作。
如果一所学校包括多个专业学科(或多个系),也可以形成多个局域网络,并通过有线或无线方式连接起来。
网络平台在整个校园网络系统中占有举足轻重的地位,它是整个网络的基础。
在网络平台上,数据传输、信息发布、资源共享、学校以后的BBS、办公自动化系统、VOD系统、远程教学系统、NTERNET接口、以及与其他兄弟学校的数据交换都将运行在这个网络上。
因此,主干网的好坏直接影响到以后网络系统的运行效率,速度快慢,网络性能等参数。
因此,建立一条高速的、多能的、可靠的、易扩展的主干网络,解决目前存在的带宽问题,和适应未来发展的需要是校园网建设中一个重要的课题
第四章综合布线
4.1布线分析
校区内有教学楼、实验楼、图书馆楼,网络中心,宿舍楼各1座。
200余个信息点。
对于如此规模点中型网络,一般来说出于网络安全和性能考虑,需要将网络划分为多个VLAN,要求既可按不同的班级、单位划分VLAN,也可按用户IP子网划分VLAN。
计算机教室与各办公科室接入入用户之间不能互相通信,只能访问校园网资源,以此屏蔽广播风暴。
借助三层交换机可实现跨VLAN访问。
网络分中心设在学院网络中心大楼的二层,从网络中心到院行政办公楼、系行政办公楼、综合教学楼、教师宿舍、网络技术综合实训室均用6芯单模铠装光缆连接至相应楼层的二级配线间。
图书馆区:
该区域有四层。
网络分中心设在图书馆四层,从分中心至网络中心采用12芯单模光缆连接。
在该区域的电子阅览室、馆内办公楼、实训中心、实验楼、学术交流中心分别设立三级配线间,从分中心到各三级配线间除了电子阅览室用6芯单模铠装光缆连接外,其他均用6芯多模铠装光缆连接。
每个学生楼有六层。
网络分中心设在学生宿舍管理办公室,从分中心至网络分中心采用24单模铠装光缆连接。
要该区域的各个中心机房采用8芯多模铠装连接学生处及学生活动中心等三级配线间。
该区域主要是为了学生宿舍提供信息服务,它集中了该校园网络的主要信息流。
楼内接入交换机应具有千兆上联端口,能够通过堆叠或增加模块来提高接入端口密度,应支持SNMP等网管协议,以便通过网络对所有设备的状况进行监控和管理。
在此推荐采用千兆通DES-3624系列交换机,采用1台主交换机DES-3624i,最多可与3台从交换机DES-3624组成堆叠组,提供94个10/100Base-TX端口。
DES-3624i可选择1口1000Base-T模块DES-361T、1000Base-SX模块DES-361G以及1000Base-LX模块DES-361GL上联骨干网。
当然也可以在DES-3624i和DES-3624的前面板插槽上扩展1口SC或2口MT-RJ100Base-FX光纤模块,实现远距离百兆上联。
千兆通系列交换机支持端口聚合(PortTrunking)、VLAN、流量控制(FlowControl)、端口镜像(PortMirror)等功能,可以增加网络连接带宽,提高网络性能,并使网络更易于监控,IGMP组播协议可以在多媒体传输时有效降低网络流量。
支持SNMP和RMON网管协议,符合标准化网管要求,可以通过网络的D-View全中文网管系统进行监控、管理和远程配置。
建立网络中心(试验楼),连接各建筑物(图书楼与南、北教学楼);网络中心、各建筑物之间布线根据距离采用室外铠装4芯单模光纤,以便采用链路聚合技术及备份线路。
光纤布线采用星型结构,即由试验楼网络中心向其它建筑辐射。
建筑内部布线采用6类双绞线进行垂直和水平布线,如建筑物规模较大,也可部分采用室内多模光纤。
网络结构包括网络中心、楼宇设备间两层结构,因北教学楼、南教学楼和试验楼的信息点数量少于90个,可在楼宇设备间采用堆叠交换机直接连接到桌面,从而减少网络层次,提高可靠性和可管理性。
图书楼因信息点较多,建议采用DHS-3226作为楼宇接入交换机。
楼号
说明
平均距离/m
点数/点
所需线缆/箱
图书馆
六层
20
44
3
科技楼
八层
40
44
6
实验楼
八层
40
41
6
网络中心(B楼)
六层
20
24
2
行政楼
三层
39
76
10
行政楼裙楼
二层
44
54
8
艺术楼
三层
28
32
3
A#
六层
20
42
3
11#
六层
26
75
7
12#
四层
29
56
6
16#
六层
34
62
7
18#
六层
36
50
6
合计
600
67
4.2核心交换机
中心交换机采用D-Link千兆通DGS-3308FG可网管独立型三层交换机。
该交换机结合了二层三层交换机的性能,融合有IP路由选择功能,并且使用ASIC芯片代替CPU,大幅度增强楼交换机的楼数传输性能。
据DGS-3308FG是一款全千兆接口的三层交换机,具有6个1000Base-SX端口和2个GBIC插槽,可根据实际需求选择DGS-7011000Base-SX或DGS-7021000Base-LX用于连接GBIC接口的模块, 16Gbps交换背板可提供12Mpps的线速包转发速率,并支持RIP、RIPII以及OSPF路由协议,是一款性价比极高的校园网中心交换机。
IEEE802.3x流量控制能够允许多台服务器与该交换机连接,进行快速、可靠的数据传输。
在2000M全双工模式下,该交换机能够向服务器提供高速率数据传输通道,使数据传输损失降到最底。
DES-3624i交换机支持SNMP等网管协议,方便通过网络对所有设备的状况进行监控和管理。
支持IEEE802.1d生成树(SpanningTree)协议。
各楼宇接入交换机采用千兆通DES-3624系列或DES-3226支干交换机。
DES-3226是一款独立式交换机,具有24个10/100Base-TX端口,后面板可选插1口千兆模块,背板带宽8.8Gbps。
DES-3226适合于用户数量较少的楼层接入。
DES-3226可选择2口的1000Base-T模块DES-322T、2口1000Base-SX模块DES-132G以及2口1000Base-LX模块DES-132GL。
前面板插槽可扩展1口或2口SC100Base-FX多膜光纤模块DES-131F/132F,实现远距离百兆上联。
前面板插槽还可扩展1口或2口SC100Base-FX单膜光纤模块DES-131FL/132FL,实现超远距离百兆上联。
以校校通EDS-1624交换机作为极连交换机,连接100M到桌面。
体拥有成本。
4.3网络安全设计
随着校园网的不断发展和应用,网络管理和安全防范问题也越来越复杂。
为此,我校专门设立了网络管理中心,负责网络管理系统的建立和应用、线路和站点的监测、通信设备管理、全局目录管理、用户和文件管理及收费管理、用户培训等。
同时,利用网管中心,可以方便地采取各种安全性措施,控制通信。
内容可分为下列6项:
(1)、系统管理随时掌握网络内任何设备的增减与变动,管理所有网络设备的设置参数。
当故障发生时,管理人员得以重设或改变网络设备的参数,维持网络的正常运作。
(2)、故障管理为确保网络系统的高稳定性,在网络出现问题时,必须及时察觉问题的所在。
它包含所有节点动作状态、故障记录的追踪与检查及平常对各种通讯协议的测试。
(3)、效率管理在于评估网络系统的运作,统计网络资源的运用及各种通讯协议的传输量等,更可提供未来网络提升或更新规划的依据。
(4)、安全管理为防范不被授权的用户擅自使用网络资源,以及用户蓄意破坏网络系统的安全,要随时做好安全措施,如合法的设备存取控制与加密等。
(5)、计费管理了解网络使用时间,能针对各个局部网络做使用统计。
一则可作为使用网络计费的依据,更可作为日后网络升级或更新规划的参考。
(6)、信息管理网络上的信息分成两部分,一是由管理员放置的信息,它们的品质一般较高;另一部分是由用户放置的,可能会有一些问题,要对这部分信息进行管理。
第五章总结
在网络信息时代的今天,面向新的需求和挑战,为了学校的科研、教学、管理的技术水平,为研究开发和培养高层次人才建立现代化平台,Intranet/Internet技术的高速多媒体校园网。
整个高速多媒体校园网建设原则是"经济高效、领先实惠",既要领先一步,具有发展余地,又要比较实惠。
校园网是集计算机技术、网络技术、多媒体技术于一体的系统,能够最大限度地调动学生对教学内容的参与性以及积极性。
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