校园网规划与设计论文

校园网规划与设计论文内容摘要：

国家提出本世纪末将我国建设成为经济高度发展、教育设备完备的现代化强国。 近年来国家加快改革教育体系，以教育为立国之本，建设一个高度发达的国家教育体系。 为提高我国教育的现代化、建立先进高效的教育体系。 提供更为先进的教育手段，学校很有必要建设一个校园网络管理应用系统，这样可以达到校园资源共享、建立完备的数据交换体系、快速的传递信息等目的。 以顺应无纸教学，无纸办公的发展趋势，充分利用现代化技术来进一 步提高教学质量和办公效率，为培养二十一世纪人才提供一个优良的硬件教学环境。 校园网的建设能促进教师和学生尽快提高应用信息技术的水平，为学生提供了一个实践的环境，为教师提供了一种先进的辅助教学工具、提供了丰富的资源库。 校园网是学校进行教学改革、推行素质教育的一种必不可少的工具，是学校现代化信息管理的基础，也提供了学校与外界交流的窗口。 然而，校园网络管理应用系统支持的是一个不断多元化的网络应用系统设备组合，用以支持其日常运作和实现其长远目标。 系统设备、管理者及使用者之间的联系必须是亲密无间的，自觉而透明的，从而 具备较强的扩展性。 所以，这需要学校和我们共同设计建成一个先进的多媒体校园网络系统而努力。 计算机网络是由现代通信技术与计算机技术结合的产物。 对于计算机网络这个概念一般认为把地理位置不同，功能独立自治的计算系统及数据设备，通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件运行支持下，以实现信息交换和资源共享问目标的系统。 本方案将主要对校园局域网的组建进行展开。 湖南信息职业技术学院计算机工程系 (计算机网络技术 )专业毕业论文 1 第一章 需求分析 基本情况 目前网络正渗透社会生活的各个角落 ， 它将极大地提高人们的生活效率，改变人们的生活面貌。 高性能的校园网络目前已成为衡 量学校能力和水平的一项必备的硬件条件。 为了进一步加快教育现代化的建设，全面提高本校的教学和管理水平，经学校领导的研究决定，投资建设校园网。 地域需求 根据本校的规划，本次工程中接入校园网的主要建筑为科 教楼 (网络中心 )、图书馆、 教学楼 、学生宿舍、职工宿舍、体育馆 ，其中图书馆和 科教楼 及体育馆 相距非常近，可以用双绞线连接 ， 而学生宿舍、职工宿舍 与网络中心 相距较远可以用同轴电缆连接 ， 具体建筑分布如下图所 示 ： 信息点分布如下 ： 表 楼宇 层数 信息点数 总计 教学楼 80 实验楼 45 湖南信息职业技术学院计算机工程系 (计算机网络技术 )专业毕业论文 2 体育馆 1 2 30 30 宿舍楼 60 职舍楼 60 技术需求 1 网络系统 本校校园网建成以后 ， 应能充分利用先进的计算机技术和网络通信技术把学校所有的单机用户连接起来 ， 在有效利用现有资源的基础上 ， 显示教学、财务、行政的计算机管理 ,方便地为全校师生提供信息浏览、文件传输、电子邮件等服务 .这对网络性能特别的网络带宽提出了更高的要求。 本次 工程采用交换式快速以太网技术 ， 全部实现 100M/1000M 交换到桌面。 2 服务系统 服务器系统应能代表当今计算机的最新技术，具有最先进的 CPU 技术，非常快的计算速度，能快速、准确地处理大量复杂的数据，并具有优良的性能价格比。 更为重要的是，它应具有长远的生命期和易扩展性，能适应本校园不断增长的需求，以最小的投资，产出最大的效益。 本 期工程采取配备 多台服务器方案，完成 的各项网络应用。 3 布线系统 布线系统要符合结构化布线国际标准，能适应各种不同的网络，还要具有先进性，争取在 1015 年之内不落后。 Lucent 布线系统是当今国际上最流行的结构化布线系统之一，它不仅质量卓越， 价位合理，而且提供 15 年质保。 本方案全面采用 Lucent 产品。 在本期工程中， 本着为学校节省资金、减少损失的原则，在距离条件允许的情况下，网络主干全部采用超五类双绞线布线。 4 设备的故障恢复及设置 交换机等网络结点关键设备必须具备冷 /热备份能力。 关键结点设备运行中出现故障后，能够有效、及时地恢复。 基本配置的终端方式操作要简单，结点内部的配置内容可以通过笔记本电脑采用 TCP/IP 协议下载保存、或是上传恢复。 系统维护和培训需求 因为校园网是一项综合复杂的网络，它不但要求使用人员有一定的计算机和网络技术，而 且必须有一定数量的维护人员。 本方案中我们有专门的章节说明我们对于系统维护 的承诺。 湖南信息职业技术学院计算机工程系 (计算机网络技术 )专业毕业论文 3 第二章 设计原则和设计目标 本方案设计结合用户具体情况 ， 综合考虑多种因素 ， 力争少花钱 、 多办事 ， 在设计过程中 ， 主要遵循以下原则 ： 设计原则 1 技术先进性 本次方案设计在资金许可的情况下 ， 尽量采用当前国际上最先进最成熟的技术 ， 使网络性能达到最佳 ， 根据客户的应用需求选择有远大前途和强大生命力技术。 2 高性能 本校园网络主干系统要求具有较高的数据通信能力和较大的带宽 ， 并在主干网上提供较强的可扩展性 ，以方便学校以后的扩展 的开展。 在 各部门的工作组中采用交换技术，以保证在工作中网络的快速响应速度，用于提高工作效率。 服务器应能快速处理大量的网络请求，有较大的数据吞吐能力和较高的运算能力。 3 高可靠性 应用是校园网建设的最终目标，这对网络的健壮性提出了很高的要求，也许短时间的中断就会造成很大的损失。 因此我们在设计方案时充分考虑到了网络的可靠性，如线路冗余，端口冗余等以防不测，同时在服务器选择上也采用了在可靠性方面具有最优表现的品牌。 整个网络能够满足长时间重负荷运行的需要（甚至可以 24 小时不间断运行）。 4 可管理性 良好的组织和管理对网络的 正常运转和高效使用有很大帮助，网络应该能够提供方便、灵活、有力的工具，使得无论是安装、操作还是使用对用户来说都轻而易举。 便于进行网络的配置和管理，易于发现网络中的故障。 5 可扩展性 由于计算机技术和网络技术在不断的飞速发展，所以在方案设计的时候不能只看到目前的应用需求，而应充分考虑到用户业务量的增多和网络带宽以及端口数目的增加，使用户在扩大网络规模时不需改动现有设备，充分保护用户的初期投资。 6 符合国际标准 本方案的所有部分都遵循国际上最为流行和最具代表性的标准，以保证整个体系统的开放性和对其他厂家产品的兼容， 给用户留下更为广泛的选择余地。 如布线系统遵循 EIA/TIA— 568A 标准，网管遵循 SNMP 和 RMON 等协议，快速以太网遵循 标准等。 7 最佳的性价比 湖南信息职业技术学院计算机工程系 (计算机网络技术 )专业毕业论文 4 本方案在技术选型时，在满足用户应用需求的基础上尽量采用性价比较好的产品，使用户的投资发挥到最大的作用。 实现目标 建设校园网的目的是为学校教学、科研、管理提供先进的计算机网络环境，为学校的改革与长远发展服务。 为学校的人才培养、科学研究、学科建设、教学管理、后勤服务发挥实际的作用。 在国际互联网迅速发展的今天，高效地连入 Inter，为全校师 生提供全球信息资源共享服务，为学校与外界联系提供网络支持。 校园网完全建成后主要应实现以下应用目标： 支持学校的整个教学过程与教学管理：通过多媒体技术在校园网络的应用，构造丰富多彩的教学环境，实现多样化的教学手段。 运用教学管理系统，使得网上教师业务管理、教师网上备课、教案管理电子化、网上教学、 VOD 点播、网上辅导、学生网上自修、网上考试等网络应用变成现实。 支持学校行政管理：主要是办公自动化、档案管理电子化、财务 /物资管理电子化。 逐步建立数字化图书馆与学校专业类图书情报电子化检索系统。 校园内以 WEB 方式 建成信息服务系统，并能够实现校园内的 EMAIL、 FTP、 DNS、 BBS、FS 等服务功能。 支持与 Inter的连接：在 Inter上建立学校自己的 WEB站点，把学校教育搬上 Inter；通过 Proxy 代理服务器提供校园网内部用户与 Inter 的互连服务。 湖南信息职业技术学院计算机工程系 (计算机网络技术 )专业毕业论文 5 第三章 计算机网络系统方案 拓扑结构选型 常用的网络拓扑结构有总线型、环型和星型结构 ， 为了便于网络扩展和管理 ， 同时满足综合布线的要求 ， 本方案采用星型拓扑结构。 网络技术选型 组网技术分析 传统的网络技术通常采 用共享访问链路的方式进行操作，即网络上所有站点共享一条公共的通信通道；在多个站点同时请求发送数据而导致冲突时，遵循 CSMA/CD(多路载波侦听/冲突检测 )协议。 传统的网络技术存在着一定的局限性，限制了计算机能力的发挥。 由此，产生了多种先进的网络技术提高网络性能，以交换以太网、快速以太网、千兆以太网以及 ATM技术。 1 交换以太网技术 交换以太网是新近发展起来的先进网络技术。 它在保证与以太网协议兼容的前提下，提高网络利用率，减少网络资源争夺造成的冲突，使网络性能大幅度提高，以满足各类数据信息传输的要求。 交换以太 网从产生发展到今天在技术上分为两种：静态交换和动态交换。 静态交换：将网络划分为多个网段，网络管理员可以通过网管平台分配各个网段的负载，即网络管理员可以只利用鼠标就可将工作站从资源争夺紧张的网段移到其它冲突较少的网段上。 动态交换：动态交换是在高速总线上支持多对传输的同时进行。 它不需人工干预实时地将独占带宽分配给一对节点；而其它节点间也可同时进行数据传输。 动态交换在总线内部改变了以太网的介质访问机制，使得网上的数据传输以独占的 10Mbps 进行，就好象在两个有数据传输的节点之间有独立的传输电缆一样，使网络效率 大大提高。 动态交换代表了当今交换技术发展的方向。 2 快速以太网技术 快速以太网实际上是 10Mbps 以太网的 100Mbps 版本，所以它的运行速度要比 10Mbps以太网快十倍。 在用户已经很熟悉传统以太网的情况下，快速以太网相对其他高速网络技术更容易被掌握和接受，它可以应用在共享式和主干环境下，提供高带宽的共享式网络或主干湖南信息职业技术学院计算机工程系 (计算机网络技术 )专业毕业论文 6 连接，同时也可以应用在交换式环境下，提供优异的服务质量 (QOS)。 3 千兆以太网技术 千兆以太网是相当成功的 10Mbps以太网和 100Mbps快速以太网连接标准的扩展。 IEEE已批准千兆位以太网 工程 IEEE 802E Task Force。 千兆位以太网和已充分建立的以太网与快速以太网的节点完全匹配。 最初的以太网规范由分组格式定义，且支持 CSMD/CD 协议、全双工、流控制和由 标准定义的管理项目，千兆位以太网将使用所有这些规范。 总之，千兆位以太网和管理员以前使用和了解的以太网相同，所不同的仅仅是比快速以太网快十倍与当前的高带宽需求应用程序相协调的额外特性，而且和日益增强的服务器和台式计算机的功能相匹配。 4 ATM 技术 ATM 是在 70 年代末、 80 年代初的宽带 ISDN 基础上发展起来的， 是一种与在今天市场上流行的所有其它 LAN 技术大相径庭的新技术。 ATM 使用定长的 53 字节的信元交换，按不同的速率传输数据、图像、语音，由此对连网作了本质上的修改，从根本上解决了传统连网技术所存在的问题。 但是，作为一种新兴的联网技术， ATM 仍然存在着许多问题。 首先，也就是用户最为关注的价格问题，同样速率的 ATM 网络设备，其价格要远远超出以太网设备；第二，从技术上来讲， ATM 存在兼容性上的问题，由于完全不同的传输机制， ATM 与以太网在数据交换时需要一种称为 ATM LAN 仿真的技术。 如果在局域网内采用这种技术，需 要一定的转换时延，因此会抵消 ATM 技术上所带来的优越性，得不偿失。 所以，目前，尤其是针对中学校园网络的环境，我们不建议采用 ATM 技术。 组网技术选择 根据以上对各种类组网技术的分析 ， 可以得出以下结论 ： 最适合本校园的组网技术是千兆以太网技术。 网络产品选型 在以太网市场中 ,Cisco、 3Com、 Nortel Networks 占据着绝大多数的市场份额 ,代表着最领先的技术 ,而在这三家公司中数 Cisco 的产品 性价比最好 .因此我们选用了 Cisco 的快速以太网湖南信息职业技术学院计算机工程系 (计算机网络技术 )专业毕业论文 7 解决方案 ,使用可以堆叠的交换机 CISCO WSC3560G48TSS 来架设校园网主干 . 网络系统详细规划 本 次 校园校园网工程将以 高性能百兆交换机 CISCO WSC3560G48TSS 为核心进行组建 . 本校园校园网按地理位置划分 ,有科教楼、图书馆、教学楼 、体育馆、学生宿舍、职工宿舍六 处 . 在科教楼内放置 1 台 CISCO WSC3560G48TSS(48 口 )交换机 ,并且在这台交换机上添加二个千兆模块分别连接主服务器和图书馆的交换机 . 在图书馆的电子阅览室放一台 CISCO WSC356024PSE(24 口 )交换机 ,与科 教楼的交换机通过双绞线连接 . 在教学楼放一台 CISCO WSC3560G48TSS(24 口 )交换机添加一个千兆模块与科教楼的交换。