校园网网络规划方案.docx

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校园网网络规划方案

前言

当今的世界正从工业化社会向信息化社会转变.一方面，社会经济已由基于资源的经济逐渐转向基于知识的经济，人们对信息的需求越来越迫切，信息在经济的发展中起着越来越重要的作用，信息的交流成为发展经济最重要的因素。

另一方面，随着计算机、网络和多媒体等信息技术的飞速发展,信息的传递越来越快捷,信息的处理能力越来越强，信息的表现形式也越来越丰富,对社会经济和人们的生活产生了深刻的影响。

这一切促使通信网络由传统的电话网络向高速多媒体信息网发展。

快速、高效的传播和利用信息资源是21世纪的基本特征。

掌握丰富的计算机及网络信息知识不仅仅是素质教育的要求而且也是学生掌握现代化学习与工作手段的要求。

因此，学校校园网的有无及水平的高低,也将成为评价学校及学生选择学校的新的标准之一。

Internet及WWW应用的迅猛发展，极大的改变着我们的生活方式。

信息通过网络，以不可逆转之势，迅速打破了地域和时间的界限，为更多的人共享.而快速、高效的传播和利用信息资源正是二十一世纪的基本特征。

学校作为信息化进程中极其重要的基础环节，如何通过网络充分发挥其教育功能，已成为当今的热门话题.

随着学校教育手段的现代化,很多学校已经逐渐开始将学校的管理和教学过程向电子化方向发展，校园网的有无以及水平的高低也将成为评价学校及学生选择学校的新的标准之一，此时，校园网上的应用系统就显得尤为重要.一方面，学生可以通过它在促进学习的同时掌握丰富的计算机及网络信息知识，毫无疑问，这是学生综合素质中极为重要的一部分；另一方面，基于先进的网络平台和其上的应用系统,将极大的促进学校教育的现代化进程,实现高水平的教学和管理。

学校目前正加紧对信息化教育的规划和建设。

开展的校园网络建设,旨在推动学校信息化建设，其最终建设目标是将建设成为一个借助信息化教育和管理手段的高水平的智能化、数字化的教学园区网络，最终完成统一软件资源平台的构建，实现统一网络管理、统一软件资源系统，并保证将来可扩展骨干网络节点互联带宽为10G，为用户提供高速接入网络，并实现网络远程教学、在线服务、教育资源共享等各种应用;利用现代信息技术从事管理、教学和科学研究等工作。

最终达到在网络方面,更好的对众多网络使用及数据资源的安全控制,同时具有高性能，高效率，不间断的服务,方便的对网络中所有设备和应用进行有效的时事控制和管理。

设计要求

学院校区内有教学楼一栋,实训楼一栋.

教学楼呈一字型,长约120米，宽约 20米，有5层，每层大约具有21个房间，层高3.5米,每个房间长大约10米,宽大约9米,走廊约2米，主配线间设在3楼（321）。

示意图如下：

教学楼有40个实验室,40个教室，每5个办公室为一个系所有,共6个系,其余为行政办公室.

实训楼呈一字型,长约120米,宽约 20米，有6层，每层大约具有21个房间，层高3.5米,每个房间长大约11米，宽大约7。

5米,走廊约2米，主配线间设在3楼（321）。

示意图如下：

教学楼有40个实验室,40个教室，每5个办公室为一个系所有,共6个系,其余为行政办公室。

实训楼与教学楼相距100米，电缆布线沟为500米。

校园网建设的具体需求：

（1）、学院采用1000M做骨干，100M到桌面。

（2）、校园网内具有WWW服务器、FTP服务器、DNS服务器、VOD点播服务器、办公OA服务器、设有基于SAN架构的磁盘阵列用于数据存储、用于提供一些培训中常用的资料下载，网络管理等。

（3）、学校采用基于SQLserver2000数据库做开发平台。

（4）、校园网采用路由器+防火墙结构进行接入，网络互联设备（交换机、路由器、线缆、及其他设置）。

（5）、所有实验室各自划分VLAN,各系办公室各自划分VLAN,行政办公室为一个VLAN,教室为一个VLAN，服务器组为一个VLAN。

（6）、做好路由器与防火墙之间的安全通信工作,防止搭线窃听，IP盗用。

（7）、交换机的要求：

所有的交换机均屏蔽echo协议，屏蔽135、136、137、138、139、389、445、4444常用端口，屏蔽TFTP协议。

（8）、所有实验室各自划分VLAN之间不能互访，不能访问其他区域，只能上网。

（9）、各系办公室自划分VLAN之间不能互访，不能访问行政办公VLAN，能上网，可以访问教室的VLAN.

（10）、网络中心设在实训楼的321和教学楼的321,实训楼与教学楼相距100米,两楼用光纤连接。

（11）选择客户机ＴＣＰ／ＩＰ配置的最佳方案,以最大限度的减少ＩＰ地址的冲突和管理员的工作量，采用192。

168.0。

0的内部IP地址分配.

一、用户需求分析

在校园网络中，视频、音频、数据集于一身,如果保证不了高带宽、又多种视频、音频、数据流混杂在一起进行传输，就没法对流做出最高优先级和次高优先级及底优先级的分类，这样就不能保证重要业务的畅通，造成网络延迟、服务不可用.所以要想真正改变网络的效率,更有效的保证应用服务的运营，需要通过端到端的QOS，智能到边缘的方式来保证。

通过智能到边缘，端到端的应用方式，可以减少对网络核心设备的消耗，这样保证了网络的有效畅通.可以对园区网应用中的，多媒体视频点播服务、数据备份服务、文献传递服务、E—mail服务、数据库服务器等服务。

对不同服务流进行详细的分类,划分优先级,以及尽可能地避免发生拥塞。

同时保证网络的高效运行，充分利用现有的带宽.

在园区网络中，存在多样的网络设备及系统应用环境，并且要考虑在用户迅速增长的今天，考虑到网络设备的可扩展性.保证在多样网络设备,用户不断增加的环境中，仍能保证网络畅通。

所以万兆骨干网络平台就应具有良好的兼容性和可扩展性，能与当前校园网络无缝衔接，同时预留空间符合当前和以后的信息建设需要和足够的升级空间。

在校园网络建设中存在多用户，多服务的现状.带来了对网络系统要求具有高效率等，以保证大数据量访问下有效的处理能力.针对需求设备要能对数据做到分布式处理，这样的分布式处理可以节省主交换引擎的消耗.使数据在独立的板卡上就能做出对数据的识别,这样比在中央处理器识别要快的多。

并在大量的数据应用，数据传输的过程中，要保证所有硬件设备都可以进行快速的转发,要具备高背板带宽（交换容量），所有端口都能保证线速转发.这种分布式处理可以极大地提高整体处理能力，保证了网络畅通.

现在的网络环境中稳定可靠是争相谈论的话题，因现在在网络中运行了众多重要应用及服务,是要保证7＊24小时不间断的服务。

就要完全能保证网络设备全天后的可用性.即使在设备出现问题时切换到备用设备的过程中，也要保证较小的延迟,以满足网络应用中的有效畅通的需要。

在这样的需求中利用,冗余的管理交换引擎、冗余的电源等关键部件的冗余，支持（802.1D、802。

1W）802。

1S多Vlan生成树协议保证链路级的冗余和负载均衡，支持VRRP、OSPF等三层路由协议保证路由级的冗余,支持loadbalancing技术实现了应用级的冗余备份和负载均衡。

全方位的完全保证了设备、网络、应用系统的可靠性.

在校园网络中，对于校园网的安全保障十分重要：

校园网的信息点分布很广,与一般企业网比较，校园网用户的流动性大,信息点存在随意接入使用的问题.学生及外来不明身份的用户,在校园网中找到任何一个信息点，就可以进入到校园网，可以肆意干扰和破坏校园网网络平台及应用系统的正常运行.另外校园网的网络安全，还需要考虑与外网及内网不同应用系统之间的安全访问控制.为了发生安全事件后，能够有效、快捷地处理事故,采用上网审计手段是十分有必要的.由于当前类似“冲击波、震荡波病毒"的肆虐，一个健壮的网络应该提供必要的手段,禁止特定病毒的传播以及由于病毒造成的流量拥塞。

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）；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

校园网络系统的建设在实用的前提下，应当在投资保护及长远性方面做适当考虑,在技术上、系统能力上要保持五年左右的先进性。

并且从学校的利益出发,从技术上讲应该采用标准、开放、可扩充的、能与其它厂商产品配套使用的设计。

根据校园网的总体需求，结合对应用系统的考虑，本次网络建设的设计目标是：

高性能、高可靠性、高稳定性、高安全性、易管理的万兆骨干网络平台。

我们遵循以下的原则进行网络设计：

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、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，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MPLS、loadbalancing、NAT、VPN、Firewall、IDS、webcacheredirect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

基于目前学校规模及发展的角度考虑,骨干网络采用单核心双引擎或双核心单引擎的拓扑结构，保证核心的稳定；在两栋实训楼采用万兆的三层汇聚设备,实训楼6506千兆连接接入交换机；服务器千兆接入到核心交换机上；百兆到桌面；

为了以后扩展的需要，所以采用RG-WALL1000防火墙，并将校内的对外服务器与防火墙的DMZ区相连，保证良好的安全性；同时双核心时做VRRP,防火墙双百兆连接核心，单百兆连接Internet；

出于管理和安全方面角度考虑,在全网可采用IP+MAC绑定方式,全网分布式采用ACL，并按照部门划分VLAN，划分相应的权限，保证学生机房用机对教学办公网没有访问权限，只能访问校内服务器及外网;IP分配：

在办公区采用静态IP划分，在学生区及移动性较大的办公区可补充性采用DHCP动态获得IP地址.

按照核心的架构,才用单引擎单核心,采用单核心单引擎，核心和引擎之间做冗余备份.实训楼的汇聚设备可采用双链路连接核心设备，作链路的冗余备份，如果其中任何一条链路出现故障,所有数据会切换到另外的链路上，保证校园网的畅通。

网络拓扑规划图如下：

（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的设计

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：

●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.

●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。

●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。

●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。

●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在汇聚设备上实行，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。

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，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。

如图所示：

QoS工作原理

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IPTOS、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.

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,有效防止和控制病毒传播和网络攻击，控制非法用户接入和使用网络,保证合法用户合理化使用网络资源，充分保障了网络高效安全、网络合理化使用和运营。

2.访问安全

锐捷RG—S6800E多业务万兆核心路由交换机支持802。

1QVLAN，可使用VLAN划分隔离用户访问。

同时还支持VLAN隧道技术，可实现跨校区的VLAN功能。

并且锐捷RG—S6800E多业务万兆核心路由交换机支持完善的ACL,可以基于MAC、IP、TCP/UDP端口号进行流量控制，以有效的防范和控制网络蠕虫病毒（如冲击波）的传播和危害。

ACLs的全称为接入控制列表（AccessControlLists），可以对数据流进行过滤可以限制网络中的通讯数据类型及限制网络的使用者或使用设备.在数据流通过交换机时对其进行分类过滤，并对从指定接口输入的数据流进行检查，根据匹配条件（conditions）决定是允许其通过（permit）还是丢弃（deny）。

锐捷RG-S6800E多业务万兆核心路由交换机支持以下几种类型的ACLs:

●IPACLs用于过滤IP报文,包括TCP和UDP。

1.StandardIPaccesslists（标准IP接入控制列表）使用源IP地址作为匹配的条件

2.ExtendedIPaccesslists（扩展IP接入控制列表）使用源IP地址、目的IP地址及可选的协议类型信息作为匹配的条件

●EthernetACLs用于过滤二层数据流:

3.MAC　Extended　accesslists（MAC扩展控制列表）使用源MAC地址、目的MAC地址及可选的以太网类型作为匹配的条件

●ExpertACLS用于过滤二层和三层、二层和四层、二层和三层、四层数据流：

ExpertExtended　accesslists（专家扩展控制列表）使用源MAC地址、目的MAC地址、以太网类型、源IP、目的IP、及可选的协议类型信息作为匹配的条件.

对于不同访问权限的区域采用ACL访问控制来对不同访问资源进行权限控制。

应用ACL可以有效的防范“冲击波"等蠕虫病毒;支持802。

1X技术，满足6元素绑定接入限制;支持IGMP源端口检查及源IP检查,可有效控制非法组播源，提高网络安全；IGMPV3支持通告主机希望接收的多播源的地址，避免非法的组播数据流占用网络带宽；

   通过PVLAN（保护端口）隔离用户之间信息互通，不必占用VLAN资源；提供SSH的加密登陆和管理功能，避免管理信息明文传输引发的潜在威胁；

   Telnet/Web登录的源IP限制功能，避免非法人员对网络设备的管理;

   SNMPV3提供加密和鉴别功能:

确保数据从合法的数据源发出（引擎ID）；确保数据在传输过程中