毕业论文校园局域网设计方案

毕业论文校园局域网设计方案内容摘要：

模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足学校逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可增长性；可靠性，具有容错功能，管理、维护方便。 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。 方案实施 一个完整的校园网建设在实施过程中可以分成两个环节：网络集成方案设计和信息系统集成。 其中信息系统集成是目的，网络集成是手段。 网络集成方案主要包括两个方面：结构化布线与设备选择、网络技术及设备选型。 它的设计思想有两个，一个是网络方案采用模块化的设计，各个模块完成各自的功能。 在实施的过程中，可以根据需要将相应的模块添加到网络中，也可以不使用某些模块，在需要时候再添加。 同时，模块化设计容易维护，某 13 个模块出现故障，不会影响到整个网络的安全。 另一个设计思想是采用层次体系，整个网络通过主干网连接起来，各个子网通过接口与主干网连接，实现各自的功能，在子网内部及与主干网进行数据通信。 结构化布线 综合布线系统是建筑物或建筑群内的传输网络，它既能使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此连接，也能使这些设备与外部通信网络相互连接，包括建筑物到外部网络或电话局线路上的连线点，与工作区的话音或数据终端之间的所有电缆，以及相关联的布线部件。 一个良好的综合布线系统对其服务的设备有一定的独立性，并能互连许多不同的通信设备如数据终端、模拟式或数字式电话 、 PC 和主机以及公共系统装置。 一般布线系统有六个子系统组成：建筑群间子系统，设备间子系统，管理区子系统，垂直（主干）子系统，水平子系统，工作区子系统。 校园网为园区网，楼群间子系统采用光缆连接，可提供千兆位的带宽，有充分的扩展余地。 垂直子系统则位于高层建筑物的竖井内，可采用多模光缆或大对数双绞线。 把管理区子系统并入设备间子系统，集中管理。 对于多幢楼宇，可采用多设备间的方法。 分为中心设备间和楼栋设备间部分，中心设备间是整个局域网的控制中心，内设有对外（ Inter）对内通信的各种网络设备（交换机、路由器 ），中心交换机通过光缆（地下直埋）与楼栋设备间的交换设备相连，以保证数据的高速传输。 在此设备间放置布线的线架和网络设备，端接楼内来自在各层的主干线缆，并端接连接网络中心的光纤。 网络设备选型 网络主干设备的系统结构直接决定了设备的性能和功能水平。 因此，深入了解设备的系统结构设计，客观认知设备的性能和功能，这对正确选择设备极有帮助。 在此次设计中，为了更好的完成所有功能，全部采用了 Cisco 的交换机和路由器。 下面就简要介绍下此次设计中的重要设备 —— 交换机的选型。 1． Catalyst 交换机产品 （ 1） Catalyst 2960 系列交换机 Cisco Catalyst2960 系列智能以太网交换机是一个全新的、固定配置的独立设备系列，提供桌面快速以太网和千兆以太网连接，可为入门级企业、中型市场和分支机构网络提供增强 LAN 服务。 Catalyst 2960 系列具有集成安全特性，包括网络准入控制 (NAC)、高级服务质量 (QoS)和永续性，可为网络边缘提供智能服务。 Cisco Catalyst 2960 系列提供： 14 为网络边缘提供了智能特性，如先进的访问控制列表 (ACL)和增强安全特性； 双介质上行链路端口提供 了千兆以太网上行链路灵活性，可以使用铜缆或光纤上行链路端口 — 每个介质上行链路端口都有一个 10/100/1000 以太网端口和一个小型可插拔 (SFP)千兆以太网端口，在使用时其中一个端口激活，但不能同时使用这两个端口 ； 通过高级 QoS、精确速率限制、 ACL 和组播服务，实现了网络控制和带宽优化； 通过多种验证方法、数据加密技术和基于用户、端口和 MAC 地址的网络准入控制，实现了网络安全性； 通过思科网络助理，简化了网络配置、升级和故障诊断 ； 使用 Smartports 自动配置特定应用 ； （ 2） 系列产品配置 Cisco Catalyst 2960 系列包括以下交换机： Cisco Catalyst 296024TT： 24个 10/100以太网端口和 2个 10/100/1000固定以太网上行链路端口； 1 机架单元 (RU) Cisco Catalyst 296048TT： 48个 10/100以太网端口和 2个 10/100/1000固定以太网上行链路端口； 1 RU Cisco Catalyst 296024TC： 24 个 10/100 以太网端口和 2 个双介质上行链路端口； 1 RU Cisco Catalyst 296048TC： 48 个 10/100 以太网端口和 2 个双介质上行链路端口； 1 RU Cisco Catalyst 2960G24TC： 20 个 10/100/1000 以太网端口，其中 4个为双介质端口； 1 RU 2．产品特性 （ 1）千兆以太网 千兆以太网以 1000 Mbps 的速度，提供了可满足新网络和扩展网络的需求的带宽，消除了瓶颈，提升了性能，同时提高了现有基础设施投资的回报。 目前，工作人员都对网络有着更高需求，在网络上同时运行多个应用。 例如，一位员工通过 IP 视频会议而参加小组会议， 向与会者发送一个 10MB 的电子表格，将最新营销视频广播给整个小组以供评估，此外还查询客户关系管理 (CRM)数据库，以获得最新实时反馈。 同时，后台开始了一个多 GB 的系统备份，并向客户端提供最新防病毒软件的升级。 （ 2）网络智能性 当今的网络正在不断发展，在网络边缘出现了四种新趋势： 桌面计算能力提高、带宽密集型应用出现、高敏感数据在网络中扩展、出现了多种设备类型，如 IP 电话、 WLAN 接入点和 IP 视频摄像头。 这些新需求正与许多已有关键任务应用争夺资源。 因此， IT 专业人员必须 15 将网络边缘看作有效管理信息和应用的提 供的关键。 随着人们对网络的依赖性日益增强，将其作为战略性业务基础设施，确保网络的高可用性、安全性、可扩展性和对它的全面控制就比以前更为重要。 通过为 LAN 接入添加思科智能功能，客户现可部署遍布整个网络的智能服务，从而一致地满足从桌面到核心再到 WAN 的要求。 通过 Cisco Catalyst 智能以太网交换机，思科可帮助公司获得向其网络添加智能服务的全面优势。 为进一步优化网络运行，部署具备以下特性的功能是十分关键的：能使网络基础设施高度可用以达到关键时间要求、可扩展以便于公司发展、高度安全以保护保密信息，且能区 分和控制流量。 （ 3）增强安全性 凭借 Cisco Catalyst 2960 系列提供的广泛安全特性，企业可保护重要信息，防止未授权人员接入网络，确保私密性及维持不间断运行。 思科基于身份的网络服务 (IBNS)解决方案提供了身份验证、访问控制和安全策略管理，可保护网络连接和资源。 Catalyst 2960 系列中的 IBNS 可防止未授权接入，并确保用户只获得其指定权利。 它能动态管理网络接入的具体层次。 使用 标准和思科安全访问控制服务器（ ACS），无论用户在何 处连接到网络中，都可在验证基础上分配到一个 VLAN。 此设置使 IT 部门能在不影响用户移动性的情况下，以最低管理开销实施强大的安全策略。 为防止拒绝服务攻击和其他攻击，可用 ACL 根据源和目的地 MAC 地址、 IP地址或 TCP/UDP 端口来拒绝分组，从而限制对网络敏感部分的访问。 ACL 查询在硬件中完成，故此在实施基于 ACL 的安全性时不会影响转发性能。 端口安全性可根据与以太网端口相连的设备的 MAC 地址，来限制以太网端口上的访问。 它也可用于限制插入一个交换机端口的总设备数目，因此可使交换机免遭 MAC 泛洪攻击，降低了恶意无线接入点或集线器接入的风险。 凭借动态主 机配置协议 (DHCP)监听，可以只允许来自不可信用户端口的DHCP 请求（但不允许响应）进入网络，从而防止 DHCP 电子欺骗。 此外 DHCP 接口跟踪器 (选项 82) 特性可为主机 IP 地址请求添加交换机端口 ID，有助于实现对于 IP 地址分配的精确控制。 MAC 地址通知特性可向管理站发送报警，从而监控网络和跟踪用户，以使网络管理员知道用户何时、从何处进入网络。 SSHv2 和 SNMPv3 对管理和网络管理信息加密，保护网络免遭干扰或窃听。 TACACS+或 RADIUS 验证实现了交换机的集中访问控制，并限制未授权用户改变配置。 此外 ，可在交换机上配置本地用户名和密码数据库。 交换机控制台上的 15 个授权级别和 Web 管理界面上的 2个级别提供了向不同管理员分配不同配置功能级别的能力。 （ 4）可用性和可扩展性 Cisco Catalyst 2960 系列配备了强大的特性集，通过组播过滤和旨在第二层网络中提供最高可用性的全套生成树协议改进，实现了网络可扩展性及更高可用性。 16 对标准生成树协议的改进，如 PVST+、 UplinkFast 和 PortFast，可实现最长网络正常运行时间。 PVST+可在冗余链路上进行第二层负载共享，以有效使用冗余设计中的额外容 量。 UplinkFast、 PortFast 和 BackboneFast 都大大缩减了标准的 30到 60秒生成树协议收敛时间。 Flexlink提供了不到 100ms的双向、快速收敛。 对环路保护和网桥协议数据单元（ BPDU）保护的增强避免了生成树协议环路的出现。 （ 5）高级 QoS Cisco Catalyst 2960 提供了出色的多层 QoS 特性，确保网络流量进行了分类和优先级划分，并以最好的方式避免了拥塞。 QoS 的配置通过自动 QoS（ Auto QoS）大大得到了简化，这是一个可发现思科 IP 电话并自动配置交换机以进行正确 分类和输出排序的特性。 这优化了流量优先级划分和网络可用性，且不会带来复杂配置的问题。 Catalyst 2960 可对进入的分组分类、再分类、监管、标记、排序和排程，并能在出口处对分组排序和排程。 分组分类使网络元素可区分不同流量，并根据第二层和第三层 QoS 实施策略。 为实现 QoS， Catalyst 2960 系列交换机首先确认分组或流量组，再使用DSCP 字段或 服务级别（ CoS）字段对这些组分类和再分类。 分类和再分类可根据源或目的地 IP 地址、源或目的地 MAC 地址或者第 4 层 TCP/UDP 端口等标准进行。 在入口， Catalyst 2960 也将进行监管，以确定分组是在小组内还是在小组外，标记以改变分类标签，传输或丢弃小组分组，并根据类别对分组排序。 所有端口上都支持控制平面和数据平面 ACL，确保每个分组得到正确的处理。 Cisco Catalyst 2960 支持每端口 4 个输出队列，使网络管理员能更好地进行控制，为 LAN 上的各种应用分配优先级。 在出口，交换机执行排程和拥塞控制。 排程是一种确定队列处理顺序的算法或进程。 Catalyst 2960 系列交换机支持整形循环（ SRR）和严格优先级队列。 SRR 算法有助于确保个 性化优先级划分。 这些 QoS 特性使网络管理员能将关键任务和带宽密集型流量划为较高优先级，其中包括企业资源规划（ ERP）、语音（ IP 电话流量）和计算机辅助设计及制造（ CAD/CAM）等，而将 FTP 或电子邮件等对应用划为较低优先级。 例如，下载一个目的地为交换机上某一端口的大型文件，而这会增加目的地为此交换机上另一端口的语音流量的延迟，这种情况是用户极为不愿看到的。 通过确保语音流量在网络中得到正确分类和优先级划分，可避免此情况。 Web 浏览等其他应用则可作为较低优先级对待。 Catalyst 2960 系列能通过对思 科承诺信息速率（ CIR）功能的支持而执行速率限制。 通过 CIR，能以低至 8kbps 的增量保证带宽。 带宽的分配根据若干标准进行，包括 MAC 源地址、 MAC 目的地地址、 IP 源地址、 IP 目的地地址和TCP/UDP 端口号。 在需服务级别协议的网络环境中或需控制授予某些用户的带 17 宽时，带宽分配非常重要。 系统分析 关键 网络系统 Cisco 2620 路由器、 Cisco Catalyst 2950 24 口 交换机 （ WSC295024）、Cisco Catalyst 3560 交换机 网络解决办法 对校园网系统整体方案设计 ； 对访问 层交换机进行配置 ； 对分布层交换机进行配置 ； 对核心层交换机进行配置 ； 对广域网 接入路由器 配置 ； 对 远程访问服务器进行配置 ； 对整个校园网系统进行诊断 技术 分析 路由、交换与远程访问技术是现代 计算机网络 领域中三大支撑技术体系。 路由技术 ： 路由协议 工作在 OSI 参考模型 的第 3 层，因此它的作用主要是在 通信 子网间路由数据包。 路由器具有在网络中传递数据时选择最佳路径的能力。 除了可以完成主要的路由任务，利用 访问控制列表（ Access Control List，ACL），路由器还可以用来完成以路由器为中心的流量控制和过滤功能。 在本 次设计中，内网用。