Question

写一篇校园网络设计方案

一：内容要求： 根据我校情况，写一篇校园网络设计方案，具体方案应满足以下几点需求： 1． 由一个主干网和多个子网组成校园局域网（Intranet）。 2． 主干网接入全球互联信息网外接（Internet），各子网再接入主干通信网，其中间设备都存放在网络中心机房，并且学校有INTERNET服务器，DNS服务器、FTP服务器一并放置在网络中心机房，可以让所有子网访问。 3． 子网有大于六个局域网，课包括加宿舍楼，教学楼，行政楼等，终端PC机都能接入主干网，通过楼内的交换机接入。网络中心和各楼层都用千兆线路连接。 二、网络详细设计方案要求： 网络基于路由器和交换机的局部网间的互联，处于安全管理，稳定和网络扩展性的要求，需要在方案中有以下规划： 1.交换网络虚拟局域网vlan设计，包括交换机的选择（接入，汇聚） 2.互联网访问路由设计，包括路由器的选择，接口的选择，需要满足千兆以上的带宽。 3.综合配线设计，包括子网中信息点到交换机的水平、垂直布线。以及子网与主干网之间的连接中，介质、接口的选择。 4.IP地址分配方案设计，分组与主干网的IP地址，需要写明每个网段的：网络地址，主机地址范围，广播地址。 三、其他要求 论文字数不低于800字，并且在方案设计中，多用表格和图片表述。

Answer 1

网络工程需求分析
第一部分 需求分析计算机学院是一所以计算机辅助教学，并有较大规模的计算机实验室，学校拥有计算机上千台，但由于目前各个系都是自己组建自己的内部网络，采用的软件平台、硬件平台和网络结构各不相同，各系、各工作终端有自己的传输线路，传输速率不等，速率低且安全性、可靠性差，不利于统一管理。随着学校网络发展和各个学校之间互连网络的建成，现有的网络结构与水平已经不能适应高速发展的信息网络建设。设计目标校园网的网络化建设，是学校信息化建设的基础，本校园网建设完成后能满足学校现代化教学及管理的需要，实现教育现代化、提高教学水平，通过计算机网络加强学校与学校之间的资源共享。为此本校园网建设将达到以下目标：1．实现教学管理网络化，完成学校信息的采集、处理、查询、统计、分析。同时实现各部门的办公自动化，提高学校管理工作效率。2．发挥计算机教学中的作用，实现多媒体课件制作的网络化，逐渐实现教师备课电子化、多媒体化。3．保证网络系统的开放性、可持续发展性，便于实现今后集成视频点播、远程教学等功能。4．网络系统必须安全可靠，保证教学的安全运行，并可以满足学校的不断发展的需要。5．校园网以internet的方式组织网内信息，实现校园网与internet的全面接入。实现数据共享和信息共享。设计原则计算机学院的规模、应用范围和服务内容随着计算机应用的不断普及及不断增加，因此在网络设计上必须重视网络的拓展能力。网络系统具有统一的系统平台，具有平滑升级能力，使系统能满足用户对应用处理不同程度的需求，以及逐步升级的发展规划，以节约投资避免系统性能的闲置和浪费，网络的拓展包括：1．网络规模的扩展，包括网络的地理分布，用户数量的不断增加。2．应用内容的扩展，IP主干网络不仅担负数据传输的任务，包括其他视频和语音服务也会不断的增加到IP网络中去，这就要求主干网络设计必支持多种业务。3．网络容量的扩展，随着规模和应用的拓展网络的传输容量也必须能相应的增加。网络的灵活性体现在连接方便，设备和管理简单、灵活，使用和维护方便。网络的扩充性表现于数量的增加、质量的提高和新功能的扩充。网络主干设备应该采用功能强、扩充性好的设备，如模块结构、软件可升级，背板总线速度高、吞吐量大。并在以下原则基础上进行网络的设计：（一）实用性校园网的特点决定了网络系统必需要有实用与经济性。实用性使得网络便于管理、维护，以减少网络使用人员运用网络的难度，从而降低人为操作引起的网络故障，并使更多的人掌握网络的使用。根据学校的实际情况，由于学校的建设资金有限，建网时应考虑利用和保护现有的资源、充分发挥设备效益，       而且要求网络具有较高的性价比，所以在建设校园网时一定要使用性价比高的网络技术和网络设备，以节约建设资金。（二）先进性由于学校有大量的数据信息需要处理，因此要求网络有较高的数据通信能力和较大的数据带宽，所以网络设备必须具备高速处理数据的能力。在网络结构上使用技术先进的高速网络，才能满足大量数据传输与处理的需要。只有保持技术的先进性，才能使网络系统适应不断更新换代网络技术，才能延长网络的使用期限，提高网络用户的投资效益。(三) 扩展性随着网络用户的不断增多，使得网络规模不断扩大，所以在网络设计时要求网络能方便地进行扩充容量，才能支持用户的需求。网络系统应用能随不断发展的网络技术而能够升级到新的网络技术和设备，从而延长网络系统的使用期限。（四) 安全性网络安全对于网络系统来说是十分重要的，它直接关系到网络的正常使用。由于校园网与外部网进行互联特别是和Internet的互联，Internet是一个开放式网络系统，它的安全性是很差的。因此安全问题更加重要。应该采用一定的技术来控制网络的安全性，从内部和外部同时对网络资源的访问进行控制。当前主要的网络安全技术有，用户身份验证，VLAN划分，防火墙等技术。网络系统还就具备高度的数据安全性和保密性。（五）可靠性与稳定性计算机网络要求具有高度可靠情与稳定性，能有效防止局部故障引起整个网络系统的瘫痪。为实现上述目的，应在网络设计中提供拓扑和设备的冗佘和备份，使故障能在最短的时间内进行恢复，让网络故障的发生和损失降到最小。三．校园网服务需求计算机学院目前有2000多名学生，计划发展到3000~4000人，并已有多个单独局域网布局结构，初步考察估算上网高峰时约有300～500台计算机需同时并发上网。另外，学校招收学生当中有些是社会学生，需要用到远程教学、视频点播等，校内全日制课堂大部分根据现代化教学的指标，也需要增加多媒体授课系统及设备，需实施传送大量的图形图像信息，所以应该着重考虑设计用户的带宽需求，同时为了打造学校的知名度，学校要求建立自己的网站。以往的办公都是利用自己传统的办公设备，为了能跟上时代的步伐，学校也相应的应该建立现代化的办公应用系统。用户需求决定了该网络系统的特殊性，按照用户的要求，网络系统须实现以下功能：信息共享。有关学校的各种资料，各种信息，如图书资料，教学资料，一些最新的学校公告等可通过网络进行查询。信息交流。可通过连接Internet实现与外部资讯的交流和沟通，从而获取当今世界的最新信息。通过计算机网络实现多媒体教学。如电子幻灯片、多媒体交互教学、电子白板等。办公自动化。通过运用先进的计算机技术实现办公自动化，通过校园网络来扩招新生、远程教育，通过办公系统实行办公自动化，资源管理系统，统一管理校园信息，为学校节省大量人力物力。根据学校的实际情况，对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析，确保系统运行可靠，经济性，投资合理，有良好的性能价格比。四．校园网技术需求（一）.网络结构在一定程度上和我们采用的网络拓扑结构有关。考虑到大学校区，而且科教楼和综合楼信息点较多，我们采用星型的网络拓扑结构。这样一来不但从布线的成本上可以节省开支，而且骨干链路也实现了冗余。学校将来要重点建设的综合楼系统在这次工程中仅提供了交换机，同时配置了三层交换机，为将来的图书馆建设提供了较大的灵活性。 总体采用星型网络拓扑结构,分为核心,汇聚和接入三层.主干采用千兆以太网接入.核心层。两个中心交换机做核心（双核心叠加2000M），汇聚层是1000M链路。汇聚层的主交换机与核心交换机链接时是两台核心交换机一起链接，但链接中有一条链路是备用链式法则路，要使用中的链路坏掉另一条才会自动起用。这种链路也称（冗余链路）。全校所有上网计算机均通过各个楼栋交换机与该区域的汇聚层主交换机链接,区域汇聚层主交换机分别连到两台核心交换机,再通过路由与Internet连接。学校里分三个区：教学区、办公区、生活区。教学区主要有图书信息楼、综合楼）、教学楼、体育馆等；办公区主要有行政楼；生活区主要有教师公寓、学生公寓、餐厅等。根据这些区分出教学子网,办公子网,图书馆子网,宿舍区子网和后勤子网.根据学校的建筑物的分布，把校园网的主节点放置在图书馆三楼的网络中心，教学区和办公区的使用量很大，但生活区的使用量相对比较小，所以以图书信息楼为核心，主干为千兆以太网向其他大楼辐射，建筑物之间使用多模光纤连接。同时，各建筑物都（五至八层为主），所以每幢建筑只需要一个1）网络服务器 服务器运行网络操作系统，是整个网络系统的核心，它为网络用户提供服务并管理整个网络。随着局域网络功能的不断增强，根据服务器在网络中所承担的任务和所提供的功能不同把服务器分为：文件服务器、打印服务器和通信服务器。文件服务器能将大量的磁盘存贮区划分给网络上的合法用户使用，接收客户机提出的数据处理和文件存取请求；打印服务器接收客户机提出的打印要求，及时完成相应的打印服务；通信服务器负责局局域网中最常用的是文件服务器。在整个网络中，服务器的工作量通常是普通工作站的几倍甚至几十倍。（2）工作站工作站又称客户机，是用户和网络的接口设备，用户通过它可以与网络交换信息，共享网络资源。当一台计算机连接到局域网上时，这台计算机就成为局域网的一个客户机。客户机与服务器不同，服务器是为网络上许多网络用户提供服务以共享它的资源，而客户机仅对操作该客户机的用户提供服务。客户机通过网卡、通信介质以及通信设备连接到网络服务器。例如有些被称为无盘工作站的计算机没有它自已的磁盘驱动器，这样的客户机必须完全依赖于局域网来获得文件。客户机只是一个接入网络的设备，它的接入和离开对网络不会产生多大的影响，它不象服务器那样一旦失效，正在使用这一功能的网络会受到影响，可能会使网络的部分功能无法使用。现在的客户机都用具有一定处理能力的PC（个人计算机）机来承担。（3）网络适配器它是构成计算机局域网络系统中最基本的、最重要的和必不可少的连接设备，计算机主要通过网卡接入局域网络。网卡的接口类型RJ45、BNC、AUI、SC、ST等。网卡的传输速率主要有10MBPS、100MBPS、1000MBPS、10M/100MBPS自适应网卡、100M/1000MBPS自适应网卡等几种。（4）路由器路由器能容易地实现LAN-LAN、WAN-WAN和LAN-WAN-LAN的多种网络连接形式。它最典型的应用在INTERNET上。路由器可以隔离广播分组，使用时