某校园网络需求分析方案

某校园网络需求分析方案内容摘要：

层交换能力，要求支持今后的视频点播、电视电话会议的宽带多媒体应 用，并要求留有一定的扩充能力。 QoS 保证 随着网络中多媒体的应用越来越多，这类应用对服务质量的要求较高，本网络系统应能保证 QoS，以支持这类应用。 安全性 网络系统应具有良好的安全性，由于网络连接园区内部所有用户，安全管理十分重要。 网络具有防止及便于捕杀病毒功能。 应支持 VLAN的划分，并能在 VLAN之间进行第三层交换时进行有效的安全控制，以保证系统的安全性。 校区网络与校园网相连后具有“防火墙”过滤功能，以防止网络黑客入侵网络系统。 可对接入因特网的各网络用户进行权限控制。 容易控制管理 对于网络管理，要求采用智能化网络管理软件，实现对网络的自动监测和控制。 并支持虚拟网络功能 ，对网络用户具有分类控制功能。 IP Multicast 由于校园校区网络中包含许多多媒体应用通信，会存在许多的广播信息，占温州春华 校园 网络设计方案 12 用大量的带宽资源。 所以网络系统应能支持 IP Multicast，可以减少网络中不必要的广播，节省主干的带宽。 符合 IP 发展趋势的网络 在当前任何一个提供服务的网络中，对 IP的支持服务是最普遍的，而 IP技术本身又处在发展变化中，如 IpV6， IP QoS， IP Over SONET等等新兴的技术不断出现，校园网络必须跟紧 IP发展的步伐，也就是必须选择处于 IP发展领导地位的网络厂商。 四、校园网网络设计方案及分析 网络的分层设计原则 核心层高速交换技术分布层基于策略的操作接入层本地/ 远程工作组接入 可扩展性：因为网络可模块化增长而不会遇到问题； 简单性：通过将网络分成许多小单元，降低了网络的整体复杂性，使故障排除更容易，能隔离广播风暴的传播、防止路由循环等潜在的问题； 设计的灵活性：使网络容易升级到最新的技术，升级任意层次的网络不会对其他层次造成影响，无需改变整 个环境； 可管理性：层次结构使单个设备的配置的复杂性大大降低，更易管理。 核心层 (Core Layer) 核心层为下两层提供优化的数据输运功能，它是一个高速的交换骨干，其作用是尽可能快地交换数据包而不应卷入到具体的数据包的运算中 (ACL，过滤等 )，否则会降低数据包的交换速度。 从逻辑上， 校园 网络可分为核心层、分布层和接入层，每层都有其特点。 层次化设计的优点可以总结为如下几点： 温州春华 校园 网络设计方案 13 分布层 (Distribution Layer) 分布层提供基于统一策略的互连性，它是核心层和访问层的分界点，定义了网络的边界，对数据包进行复杂的运算。 在园区网络环境中，分布层主要提供如下功 能：  地址的聚集  部门和工作组的接入  广播域 /多目传输域的定义  Inter VLAN 路由  任何介质的转换  安全控制 接入层 (Access Layer) 接入层的主要功能是为最终用户提供对园区网络访问的途径。 本层也可以提供进一步的调整，如 Accesslist Filtering 等。 在园区网络环境中，接入层主要提供如下功能：  带宽共享 （ Shared Bandwidth）  交换带宽 （ Switched Bandwidth）  MAC 层过滤 （ MAC Layer Filtering(possibly)）  微分网段 （ Microsegmentation） 在广域网环境中 ， 接入层主要提供通过 Frame Relay、 ISDN、 Leased Line 连入远程节点。 校园网方案特性分析 高性能的网络设计 设备的高性能： 核心节点的交换机是整个校园网络的核心，应当采用有多层交换功能的交换机。 核心交换机应采用模块化设计，有良好的扩展性能、多种接入模块；具备增强的网络传输能力，支持 VLAN、 RIP 和 OSPF 协议、服务质量（ QOS）、 IP 组播、 DHCP 中继和 AAA 认证等功能；支持通用的管理特性（ SNMP）， 能使用流温州春华 校园 网络设计方案 14 行的网管软件对它进行管理，如 HP OpenView 等。 会聚层交换连接核心和接入层，应当采用带 VLAN 和网管功能的中 低 档交换机。 汇聚层交换机具有快速的级联核心的以太端口以及高速堆叠模块；带 VLAN子网划分功能，能很好的管理接入层用户；支持 、 VTP、 SNMP 等协议。 网络的高性能设计： 整个校园的建设可以采用全交换方式， 100 兆到每个接入层用户。 有效的子网划分和流量控制使整个校园网络能高速、安全的运行。 集成的用户管理功能 提供完善的用户管理机制，实现全面的用户认证、 鉴权和计费 (AAA)功能。 用户管理引擎实现了根据用户 MAC 地址、 VLAN ID 和 IP 地址的绑定关系鉴别用户的合法性的功能。 可根据用户的权限，实现对用户访问资源的控制。 实现基于 VLANID/MAC 地址、接入模块号和接入设备号的全程用户唯一标识，便于用户管理（开户、销户、欠费停机等）和网络故障维护。 灵活的网络的可扩展性设计 网络的扩展性对网络业务的发展至关重要，它直接决定了校园网是否能够在节约成本的基础上跟上网络技术的发展和满足学校信息不断增长的需要，一个扩展性差的网络不仅为学校的投资造成了巨 大的浪费，同时又无法满足学校网络业务不断发展和信息的增长的需要，为了保证网络能够不断的适应学校网络业务今后发展的不断需求，可以采用以下的措施来保证网络的扩展性。 （ 1）所选择的网络设备应当具有良好的扩展性。 选择的网络设备最好是模块化的，便于网络的扩大和更改，其中核心交换机应具有多种模块类型，以满足各种网络类型的接入。 汇聚层交换机可以采用一款可堆叠的网管型以太网交换机，半 /全双工模式自适应，具有扩展槽，能使用多种可选模块。 温州春华 校园 网络设计方案 15 （ 2）所选择的设备都具有良好的软件再升级能力。 我们所选择的网络设备都是可以通过软件升级 来不断的满足客户的新的需求同时跟上网络技术的发展。 由于网络的技术层出不穷，用户的需求也不断增加，现在是新的技术，再过一段时间就会落后了，为了保证用户的网络产品能够跟上这一节奏，而不需要更换网络设备，从而减少了用户的投资。 完善的 QOS 功能 带宽控制特性 以太网是一种基于广播机制的共享型技术，任何一个位于以太网上的用户均可以向网上发送信息，在以太网的技术中没有具体带宽控制的机理。 网络产品应提供对用户带宽控制的功能。 带宽控制通过对每一个用户的上行带宽与下行带宽进行限制，保证对每个用户的公平性，防止在 共享型网络结构中某一用户长期恶意霸占带宽而导致其他用户无法享受服务的现象。 Qos 控制特性 随着 IP网络规模的不断扩大，网上的实时业务量也在不断增长，同时网络上的应用类型多种多样，不同的应用对网络的需求也有所不同。 IP网络中引入 QoS技术，就是为了确保实时业务的通信质量，满足各种业务对网络资源的需求，使网上资源获得最佳利用，降低成本，改善对用户的服务。 可靠的网络安全设计 安全性是网络设计要考虑的最重要的因素之一，设计中充分考虑了网络的安全性，具体体现在以下几个方面： (1)通过 VLAN 的划分，限制了不同 VLAN 之间的互访，从而保证了不同网络之间不会发生未经授权的非法访问。 (2)在核心节点可提供基于地址的 Accesslist，以控制用户对于关键资源的访问。 通过在汇聚和核心交换机上设置 VLAN 路由以及访问过滤，保证了在 VLAN温州春华 校园 网络设计方案 16 之间只有被允许的访问才能发生，而未经授权的访问都会被禁止。 (3)通过对上网的安全教育，提高安全意识，特别是增强计算机操作人员的密码管理意识，以防止由于操作员密码有意无意泄露给他人而造成的损失。 (4)制定严格的安全制度，包括人员审查制度、岗位定职定责制度、使用计算 机的权限制度以及防病毒制度，从制度上保证网络安全性得以实现。 (5可以对所有的重要事件进行 Log，这样方便网络管理员进行故障查找； (6可以对所有的 Tel以及 SNMP的访问进行限制，从而最大程度地保证汇聚层系统地安全。 (7可以在接入层中通过限制 MAC地址的访问提高网络安全。 方便的网络管理和维护 （ 1）为了提高网络管理能力设计中所有设备最好具有网管功能，不存在光纤收发器等类似不可网管设备，提高了网络可靠性和可管理。 （ 2）支持通用的网络管理协议如（ SNMP），方便网络的管理和维护。 （ 3）支持通用的的网络管理软件，如 Cisco Ciscoworks、 HP Open View、 3Com Trensand。 运营级的网络高可靠性的设计 可以从两方面来考虑： 关键设备的主要模块和电源的冗余备分考虑 在网络设计中所涉及的所有主要设备，均采用高可靠设计的原则。 核心关键部件的冗余备份：电源冗余、主控板冗余、模块冗余等。 网络链路的冗余备分考虑 温州春华 校园 网络设计方案 17 系统平台和应用系统 系统平台选择 系统平台的建设主要包括：网络操作系统、桌面平台、数据库、防火墙等的选择。 一般校园网络，服务器系统平 台可以选择 微软 WINDOWS2020 SERVER 操作系统的解决方案，提供域名服务、 WWW 服务、 FTP 服务、 E－ mail 服务等。 具有强大的网络功能和可二次开发性。 桌面操作系统比较可以选择 XP 和 LINUX 等平台。 采用 WINdows2020 SERVER 建立 FTP 服务器 一般来说，用户联网的首要目的就是实现信息共享，文件传输是信息共享非常重要的一个内容之一。 在 校园 内 部 信 息 交流 是 非 常 频 繁 ，所 以 有 必 要 在网 络 中 使 用WINdows2020 SERVER 架设起一个 FTP 服务器。 五 .思科公司校园网解决方案 系统组成与拓扑结构 校园网的建设主要是为了教学应用，而多媒体辅助教学和多媒体教室是教学应用的核心，在网络建设时应考虑多媒体信息的特点，如信息量大，对时间延迟敏感等；在校园网中常会出现几十个学生执行相同操作的现象，所以要考虑并发信息的控制；学生利用网络做作业，教师要在家拨号访问学校网络，学籍管理信息在网上传输，所以也要考虑网络的安全性，防止黑客破坏网络，学生抄袭作业；校园网又是面向不同知识层次的教师、学生和办公人员的工具，它帮助我们更好地提高教学水平、办公效率和学习兴趣，所以应用和管理应简便易行，界面友好，不宜太专业化。 考虑 到春华 学校的具体情况如性质、规模、财务等， 这是一个相对小型的校园网络，单一建筑内的网络应用， 思科公司提出以下 校园网解决方案 ： 方案特点如下： （ 1）支持多媒体应用，包括多媒体教室、电子阅览室、多媒体教学； 温州春华 校园 网络设计方案 18 （ 2）高性能，全交换，满足用户需求； （ 3）管理简单，浏览器方式无需专门培训； （ 4）系统安全，保密性高； （ 5） ADSL 连接方式，按需建立连接降低链路费用。 （ 6） 互联网接入，安全的广域网访问。 方案拓扑结构如下： 温州春华 校园 网络设计方案 19 由图可看出，网络设备组成为： Catalyst 2900 交换机 五 台 Cisco850 路由器 一台 思科公司的 cisco850 路由器 是这一网络的核心设备， 可降低拥有成本，简化远程管理，提供结合 CSU/DSU、复用器、调制解调器、语音 /数据网关、 ISDN NT防火墙、 VPN、加密和压缩设备的集成化网络。 Catalyst2900 交换机 它提供了 24 个 10/100M 自适应的快速以太网端口。 这是一个全交换的网络，相对共享式集线器而言，交换机各端口拥有独占的带宽，能实现多路并行传输， 不易发生冲突，能为多媒体信息提供更好的保障。 考虑到 Inter 接入是校园网的发展趋势，在 这 套解决方案中都用到了路由器来引入广域网的远程连接，这套方案中用到了思科公司的 低 端路由器Cisco 850，它提供了对内的 10/100M 局域网接口和对外的 ADSL 连接，通过Inter 实现远程教学或教学演播等应用。 传输稳定，连接迅速。 在实现基本数据传递的基础上，用户可以根据自己的需要灵活选用上述网络设备中的某些性能。 如：路由器和交换机的组内广播功能可为多媒体信息的传输提供更高的服务质量；而 catalyst2900 之间建立快速以太网通道，在全双工模式下达到 400M 的高速级联；此外， 850 路由器兼任了防火墙－－思科公司系列中、低端路由器都可以通过操作系统升级具备防火墙性能，在承担远程连接的同时实施数据包。