xxxx学院图书馆无线网覆盖解决方案

xxxx学院图书馆无线网覆盖解决方案内容摘要：

应用，减少广播的产生。 2. 安全：增强局域网的安全性，含 有敏感数据的用户组可与网络的其余部分隔离，从而降低泄露机密信息的可能性。 不同 VLAN 内的报文在传输时是相互隔离的，即一个 VLAN内的用户不能和其它 VLAN 内的用户直接通信，如果不同 VLAN 要进行通信，则需要通过路由器或三层交换机等三层设备。 ：成本高昂的网络升级需求减少，现有带宽和上行链路的利用率更高，因此可节约成本。 ：将第二层平面网络划分为多个逻辑工作组（广播域）可以减少网络上不必要的流量并提高性能。 IT 员工效率： VLAN 为网络管理带来了方便，因为有相 似网络需求的用户将共享同一个 VLAN。 北京电子科技 职业学院 14 ： VLAN 将用户和网络设备聚合到一起，以支持商业需求或地域上的需求。 通过职能划分，项目管理或特殊应用的处理都变得十分方便，例如可以轻松管理教师的电子教学开发平台。 此外，也很容易确定升级网络服务的影响范围 . 7. 增加了网络连接的灵活性。 借助 VLAN 技术，能将不同地点、不同网络、不同用户组合在一起，形成一个虚拟的网络环境 ，就像使用本地 LAN 一样方便、灵活、有效。 VLAN 可以降低移动或变更工作站地理位置的管 理费用，特别是一些业务情况有 经常性变动的公司使用了 VLAN 后，这部分管理费用大大降低。 VLAN的定义及特点 : 虚拟局域网 (VLAN)是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户并不受物理位置的限制，可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信就好像它们在同一个网段中一样，由此得名虚拟局域网。 VLAN 是一种比较新的技术，工作在 OSI 参考模型的第 2 层和第 3 层，一个 VLAN 就是一个广播域， VLAN 之间的通信是通过第 3 层的路由器来完成的。 与传统的局域网技术相比较， VLAN 技术更加灵活，它具有以下优点： ● 网络设备的移动、 添加和修改的管理开销减少。 ● 可以控制广播活动。 ● 可提高网络的安全性。 通过 VLAN 划分方法提供基于策略的安全访问机制，提高了网络的安全性，并有效的抑制了广播风暴的产生。 通过 VLAN 划分、高效的组播控制、流策略的管理及访问控制等功能有效保证网络资源的充分利用，切实保证满足各类用户的应用需求。 以往，网络管理员将 3/4 的时间花费在维护网络的基础结构，确保通信流量的优化，并处理移动和变更等工作。 通常情况下，当用户转移到网络中另一个物理位置时，需要重新配置网络，甚至还有用户的工作站需要进行大量 的管理工作。 针对于此， VLAN 技术很好的解决了网络管理的问题。 VLAN 的部署将通过减少网络中移动与变更所需要的资源，达到实现为用户节约资源的目的，同时 VLAN 能实现网络监督与管理的自动化，从而更有效的进行网络监控。 1) 基于端口的 VLAN 2) 基于协议的 VLAN 3) 基于 MAC 的 VLAN 北京电子科技 职业学院 15 很多 学校 都需要一个简单的方法来找出当前自己 VLAN 的设定情况。 确定使用 VLAN 的原因使用 VLAN 的 4 个可能原因在文档的开始已经大概做了描述：控制广播域的范围、网络安全、第 3 层地址管理、网络资源集中管 理。 当设计一个 VLAN 的时候，这些原因都需要仔细地研究。 举例来说，如果在您的环境中，所有的用户都需要接入所有服务器和网络设备，安全性就不再是应用 VLAN 的原因。 一个通常的设计是把所有服务器放在同一个 VLAN。 不幸的是，这要求所有的客户至少要经过一个路由器才能接入这些服务器。 在把 IP 地址管理变的更容易的同时，引入了额外的延迟和潜在的性能瓶颈。 一个交换机端口可以手工地配置到某个指定的 VLAN。 任何连接到这个端口的设备就和该 VLAN 中的所有其他的交换端口处于同一个广播域。 基于端口的 VLAN 的挑战是每个 VLAN 中有哪些端口的文档备案。 VLAN 的成员信息并没有显示在交换机端口的外面。 确定 VLAN 成员不能够仅仅通过查看交换机物理端口。 只有通过查看配置信息 才 可以确定成员。 基于协议的 VLAN 是通过区分承载数据所用的 3 层协议来确定 VLAN 的成员。 然而这需要工作在一个多类型协议的环境下，在一个主要以 IP 为基础网络，这种方法不是特别实用。 基于 端口 的 VLAN 的一个问题是，当一个设备从交换机某个端口移走后，该交换机端口又接入了一个新的设备，新设备会进入原来的那个 VLAN。 这将会 限制对财务服务器的接入，不得不重新分配网络资源。 基于 MAC 的 VLAN 可以解决上面的这个问题， VLAN 的成员是基于设备的 MAC 地址，而不是交换机的物理端口。 如果一个设备从交换机的一个端口移到另外一个，该设备属于哪一个 VLAN，还是由设备来决定的，用 MAC 地址来确定 VLAN 比较安全但也比较耗费时间。 根据实际情况我们来选择相应的 VLAN 技术，对于信息管理学校来讲基于端口的 VLAN是比较适用的，因为我们用于教学的终端不会经常移动；对于 VLAN 的划分和数量我们可以参考上面对 IP 地址的划分来设计，实践经验来讲，一个 IP地址网段是一个 VLAN，所以根据地址来划分相应的 VLAN。 IP地址和 VLAN 结合 一个有效的 IP地址规划或 IP地址方案就是在地址资源的效率性和管理的方便性之间找到最佳的平衡点。 按行政隶属划分是指按信息节点的行政隶属关系将用户按 学校专业 ,院系 ,进行 IP 地址北京电子科技 职业学院 16 分配规划。 由于 学校 的各 专业 ,院系 在地域位置上并不一定集中，但在业务上要求内部通信流量比较大，且需要统一管理，因此我们建议采用行政隶属的方式划分 IP 地址段。 按部门规划在传统的网络平台上很难实现。 主要是因为传统的网络平台局限于设备的地理位置，无法跨 地域进行灵活规划。 但现今的网络平台都支持虚拟网络 — VLAN 技术。 该技术避开了物理位置的缺陷，可以在逻辑上灵活组网。 因此， IP 网段规划可以与 VLAN 的划分相一致。 规划每个网段中的信息点数时，既要考虑到当前 IP 地址资源的充分利用性，又要预留出适当的扩展余地，同时考虑全局的路由汇聚。 因此如果采用私网地址分配 IP，建议每个网段采用 的掩码，即支持 254 个信息节点。 从经验角度，通常一个 IP 网段也是一个独立的 VLAN，也就是一个独立的广播域。 一个网段内的信息节点数在 100 200 个时，性能和地址资源的最佳利用较理想，并且将来可扩充到 254 个。 同时采用动态方式 (DHCP) 最为有效方便。 应根据实际需求 ，在 项目实施前和用户进行详细的沟通，撰写 出 《 IP 和 VLAN 规划实施方案》，该方案具有可操作性和可行性。 STP 协议规划 网络中的广播和环路将导致占用大量的网络带宽 ,导致用户访问 inter 速度下降 ,访问内部服务器无响应 .降低教学质量 . 在本次项目为了更有效的避免网络产生环路和广播 ,将采用 STP 生成树协议 .来管理网络中一些不必要的数据泛滥 . 生成树介绍 生成树协议（ SpanningTree Protocol，以下简称 STP）是一个用于在局域网中消除环路的协议。 运行该协议的交换机通过彼此交互信息而发现网络中的环路，并适当对某些端口进行阻塞以消除环路。 由于局域网规模的不断增长， STP 已经成为了当前最重要的局域网协议之一。 北京电子科技 职业学院 17 STP 出现的背景 可能产生如下的两种情况： 广播环路（ Broadcast Loop） 显然，当 PC A 发出一个 DMAC 为广播地址的数据帧时，该广播会被无休止的转发。 MAC 地址表震荡（ Bridge Table Flapping） 在图 1中，即使是单播，也有可能导 致异常。 交换机 SW1可以在端口 B上学习到 PC B的 MAC 地址，但是由于 SW2 会将 PC B 发出的数据帧向自己其它的端口转发，所以 SW1 也可能在端口 A 上学习到 PC B 的 MAC 地址。 如此 SW1 会不停的修改自己的 MAC地址表。 这样就引起了 MAC 地址表的抖动（ Flapping）。 生成树 (STP)的作用 : 在实际的网络环境中，物理环路可以提高网络的可靠性，当一条物理线路断掉的时候，另外一条线路仍然可以传输数据。 但是，在交换的网络中，当交换机接收到一个目的地址未知的数据帧时，交换机会将这个数据帧广播出去，这样，在存在物 理环路的交换网络中，就会产生双向的广播环，甚至产生广播风暴，导致交换机资源耗尽而宕机。 这样就产生了一个矛盾，需要物理环路来提高网络的可靠性，而环路又有可能产生广播风暴，怎样才能两全其美呢。 STP（ Spanning Tree Protocol，生成树协议），就是用来解决这个矛盾的。 STP 协议在逻辑上断开网络的环路，防止广播风暴产生，而一旦正在使用的线路出现故障，被逻辑上断开的线路又会恢复畅通，继续传输数据。 生成树度量依据： ID 和 路径开销（ PC， Path Cost）。 北京电子科技 职业学院 18 ID 又 分为两种： BID 和 PID。 BID 即 Bridge ID，或称为桥 ID。 IEEE 标准对这个值的规定是由 16 位的桥优先级（ Bridge Priority）与桥 MAC 地址构成。 BID 桥优先级占据高 16 位，其余的低 48位是 MAC 地址。 在 STP 网络中，桥 ID 最小的交换机会被选举为根桥。 路径开销（ Path Cost）是一个端口量，反映了 本端口 所连接网络的开销。 该值越低，表示这个端口连接的网络 越好。 在一个 STP 网络中，某端口 到根桥累计的路径开销 就是通过所经过的各个桥上的各端口的路径开销累加而成，这个值 叫做 根路径开销（ Root Path Cost）。 带宽 STP 路径开销 4 Mbps 250 10 Mbps 100 16 Mbps 62 45 Mbps 39 100 Mbps 19 155 Mbps 14 622 Mbps 6 1 Gbps 4 10 Gbps 2 最低 BID:用来选根桥。 STP交换机之间根据上页表中所示根桥 BID 字段选择 北京电子科技 职业学院 19 最低的 BID:最小的累计根路径开销。 用来在非根桥上选择根端口。 在根桥上，每个端口到根桥的根路径开销都是 0。 在接收到 BPDU 后，端口会根据 BPDU 中携带的 RPC 加上自己的 PC，计算出自己到根的累计根路径开销。 最小发送者 BID:如上图，假设 SW2的 BID小于 SW3的 BID，如果在 SW4 的 A、 B 两个接收到的 BPDU 里面的根路径开销相等，那么端口 B 将成为根端口。 最小 PID:只有在如下图所示的情况下， PID才起到了作用。 SW1 的端口 A的 PID小于端口 B 的 PID。 由于两个端口上收到的 BPDU 中，根路径开销、发送交换机 BID 都相同，所以消除环路的依据就剩下 PID 了。 路由协议规划 对一个大网络来说，选择一个合适的路由协议是非常重要的，不恰当的选择有时对网络是致命的，路由协议对网络的稳定 高效运行、网络在拓扑变化时的快速收敛、网络带宽的充分有效利用、网络在故障时的快速恢复、网络的灵活扩展都有很重要的影响。 目前存在的路由协议有： RIP(v1amp。 v2)、 OSPF、 IGRP、 EIGRP、 ISIS、 BGP 等，根据路由算法的性质，它们可分为两类：距离矢量 (Distance Vector)协议 (RIP/IGRP/EIGRP)和连接状态 (Link State)协议 (OSPF/ISIS)。 OSPF 和 EIGRP 都是近年来出现的比较好的 动态路由 协议， OSPF 以协议标准化强，支持厂家多，受到广泛应用，而 EIGRP 协议由网络界公认的领先厂商 Cisco 公司发明，并靠其在业界的影响力和绝对的市场份额，也受到用户的普遍认同。 北京电子科技 职业学院 20 OSPF 协议简介 : OSPF 是 Open Shortest Path First（即“开放最短路由优先协议”）的缩写。 它是 IETF组织开发的一个基于链路状态的 自治系统内部路由协议。 在 IP 网络上，它通过收集和传递自治系统的链路状态来动态地发现并传播路由。 每一台运行 OSPF 协议的路由器总是将本地网络的连接状态，（如可用接口信息、可达邻居信息等）用 LSA（链路状态广播）描述，并广播到整个自治系统中去。 这样，每台路由器都收到了自治系统中所有路由器生成的 LSA，这些 LSA 的集合组成了 LSDB（链路状态数据库）。 由于每一条 LSA 是对一台路由器周边网络拓扑的描述，则整个 LSDB 就是对该自治系统网络拓扑的真实反映。 根据 LSDB，各路由器运行 SPF(最短路径优先 )算法。 构 建一棵以自己为根的最短路径树，这棵树给出了到自治系统中各节点的路由。 在图论中，“树”是一种无环路的连接图。 所以OSPF 计算出的路由也是一种无环路的路由。 OSPF协议为了减少自身的开销，提出了以下概念： DR: 在各类可以多址访问的网络中。