网络工程课程设计园区网络的设计与构建

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1、武汉工程大学 计算机科学与工程学院综合设计报告设计名称： 网络工程课程设计 设计题目： 园区网络的设计与构建 学生学号： 专业班级： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师（职称）： 课题工作时间： 至 说明：1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生；四、五两项（中英文摘要）由学生在完成综合设计后填写。2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个设计期间的平时表现、设计完成情况、报告的质量及答辩情况，给出客观、全面的评价。4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节，凡不参加答辩者，其成绩一律按不及格处理。答辩小组

2、成员应由2人及以上教师组成。5、报告正文字数一般应不少于5000字，也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。6、平时表现成绩低于6分的学生，其综合设计成绩按不及格处理。7、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式（适用于学院各类综合设计），各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整，并上报学院批准。成绩评定表学生姓名： 学号： 班级： 类别合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注平时表现1010按时参加综合设计，无旷课、迟到、早退、违反实验室纪律等情况。完成情况3020按设计任务书的要求完成了全部任务，能完整演示其设计内容，符合要求。10能对其设计内容进行详细

3、、完整的介绍，并能就指导教师提出的问题进行正确的回答。报告质量3510报告文字通顺，内容翔实，论述充分、完整，立论正确，结构严谨合理；报告字数符合相关要求，工整规范，整齐划一。5课题背景介绍清楚，综述分析充分。5设计方案合理、可行，论证严谨，逻辑性强，具有说服力。5符号统一；图表完备、符合规范要求。5能对整个设计过程进行全面的总结，得出有价值的结论或结果。5参考文献数量在3篇以上，格式符合要求，在正文中正确引用。答辩情况2510在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。15在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。总评成绩： 分 补充说明： 指导

4、教师： （签字）日 期： 年 月 日答辩记录表学生姓名： 学号： 班级： 答辩地点： 答辩内容记录：答辩成绩合计分值各项分值评分标准实际得分合计得分备注2510在规定时间内能就所设计的内容进行阐述，言简意明，重点突出，论点正确，条理清晰。15在规定时间内能准确、完整、流利地回答教师所提出的问题。答辩小组成员（签字）： 2011 年 9 月 30 日指导教师评语指导教师： （签字）日 期： 年 月 日一、综合设计目的、条件、任务和内容要求：设计目的和内容要求：1、能按照相关要求，收集资料，研究成功的网络系统的设计案例；2、掌握园区网设计过程中的用户需求分析技术，完成需求分析；3、根据用户需求分析

5、结果，进行企业园区网络系统的设计，确定网络拓扑图，确定主要设备和软件的性能与配置要求；4、完成企业园区网络的内网规划；5、完成企业园区网络Internet的接入设计6、根据网络设计方案，完成设备与软件的选型与配置；7、对网络工程进行初步的方案预算；8、利用模拟软件试运行，检测效果。设计任务：完成网络拓扑设计、选择主要的网络设备、配置文档的的详细设计。所需条件：PC一台、Windows/Linux操作系统、模拟软件。完成需求分析、相关网络规划、安全机制保证等的设计和实现。 指导教师签字： 2010 年 1 月 6 日二、进度安排：需求分析阶段（半天）资料收集阶段（一天半）方案书书写论证阶段（两天

6、）模拟测试（总结）（一天）答辩时间学校安排三、应收集资料及主要参考文献：1 谢希仁.计算机网络（第四版）.北京：电子工业出版社，20042 陈向阳、肖迎元 网络工程规划与设计 北京：清华大学出版社，20073 闫宏生、王雪莉、杨军 等著 计算机网络安全与防护 电子工业出版社，2007.84 李康 .网络课程的含义及其教学设计的问题 J.中国远程教育 , 2006,( 9):46-49. 5 陈珲 ,丁穗娟 .网络课程的设计策略与整合 J.高教论坛 ,2004, ( 8):123.6 吴功宜 计算机网络课程设计 机械工业出版社，2005.9四、综合设计摘要：当今时代的知识经济的产生和信息技术的发

7、展及Internet的全球普及化都决定了网络将成为信息时代的主要工具。随着计算机网络技术的发展，网络已成为人们交流信息的重要平台。我们以某一学校的网络系统建设为出发点，阐述校园网网络系统的规划设计与网络设备的选型。在网络的设计过程中，依据网络分层的原则，使用了自上而下的设计思想，从核心层到汇聚层，再到接入层，逐步完成网络的规划设计。另外，由于网络互联的需要，又加入了与外网接入的设计。学习了信息是如何在网络中进行交换的，以及网络设备的工作原理。研究了在不同的网络设计层面上所需要的理论技术，利用当前较为流行的网络解决方案，完成了数字化校园网的规划设计。在进行校园网设之前进行对象研究和需求调查，明确

8、学校的性质、需求和条件。然后在需求分析的基础上，确定系统建设的具体目标，确定网络拓扑结构和功能，确定技术设计的原则要求。最后规划校园网建设的实施步骤。五、综合设计Abstract：The time todays knowledge-based economy and information technology have the development and popularization of Internet in the world have decided the time the network will become the main tool for information. W

9、ith the development of computer network technology, network has become an important platform for the exchange of information.Any school campus network system as a starting point on the campus network planning and design of network systems and network equipment selection. In the network design proces

10、s, based on the principle of hierarchical networks, the use of a top-down design, from the core layer to the convergence layer, and then access layer, step-by-step planning and design network. In addition, due to the need for network interconnection, but also to join with the design of access outsid

11、e the network. In the meantime, to learn how information is exchanged in the network, and network equipment works. Studied at different levels of network design theory needed technology, a more popular use of the current network solutions, complete digital campus network planning and design.Before d

12、esign for Campus Network, we must know the nature, needs and conditions of schools clearly through the research and investigation. Then we should determine the specific objectives of system, the network topology and function of the network and the principle of technical design requirements on the ba

13、sis of the analysis.武汉工程大学计算机科学与工程学院 综合设计报告目 录摘 要.IIAbstract.III第一章 课题背景11.1 课题背景11.2 课题目的11.3 课题意义1第二章 设计简介及设计方案论述32.1 需求分析32.2 设计简介32.3 设计方案42.3.1网络总体规划设计42.3.2 主干网技术的选择52.3.3 校园网的出口解决方案6第三章 详细设计73.1 网络拓扑设计73.2 网络核心设备的选择73.3 安全问题8第四章 设计结果及分析104.1 网络测试104.2 测试指标104.3 测试内容10总 结.11致 谢.12参考文献.13摘 要当今时

14、代的知识经济的产生和信息技术的发展及Internet的全球普及化都决定了网络将成为信息时代的主要工具。随着计算机网络技术的发展，网络已成为人们交流信息的重要平台。以某一学校的网络系统建设为出发点，阐述校园网网络系统的规划设计与网络设备的选型。在网络的设计过程中，依据网络分层的原则，使用了自上而下的设计思想，从核心层到汇聚层，再到接入层，逐步完成网络的规划设计。另外，由于网络互联的需要，又加入了与外网接入的设计。学习了信息是如何在网络中进行交换的，以及网络设备的工作原理。研究了在不同的网络设计层面上所需要的理论技术，利用当前较为流行的网络解决方案，完成了数字化校园网的规划设计在进行校园网设计之前

15、，进行对象研究和需求调查，明确学校的性质、需求和条件。然后在需求分析的基础上，确定系统建设的具体目标，确定网络拓扑结构和功能，确定技术设计的原则要求。最后规划校园网建设的实施步骤。关键词：网络系统集成；路由；交换；网络设备AbstractThe time todays knowledge-based economy and information technology have the development and popularization of Internet in the world have decided the time the network will become the

16、 main tool for information. With the development of computer network technology, network has become an important platform for the exchange of information.Any school network system as a starting point on the campus network planning and design of network systems and network equipment selection. In the

17、 network design process, based on the principle of hierarchical networks, the use of a top-down design, from the core layer to the convergence layer, and then access layer, step-by-step planning and design network. In addition, due to the need for network interconnection, but also to join with the d

18、esign of access outside the network. In the meantime, to learn how information is exchanged in the network, and network equipment works. Studied at different levels of network design theory needed technology, a more popular use of the current network solutions, complete digital campus network planni

19、ng and design.Before design for Campus Network, we must know the nature, needs and conditions of schools clearly through the research and investigation. Then we should determine the specific objectives of system, the network topology and function of the network and the principle of technical design

20、requirements on the basis of the analysis.KEY WORD： Network System Integration；Routing；Switch；Netword equipment- 13 -第一章 课题背景1.1 课题背景随着信息技术的飞速发展，中小学校园网的建设已经逐渐提到议事日程上来。基于因特网的网上教学具有时效性、共享性、交互性和个别化等诸多特点，因此它有着传统教学模式无法比拟的优点。它打造了一种全新的教学模式，打破了传统教学模式在时间、空间上的局限，采用先进的教学手段和教学方法，大大提高了教学效率和教学效果，使教学活动上了一个新台阶。做好校园

21、网络设计工作，是学校内部之间，校内和校外之间便捷沟通的关键。21世纪校园网络的规模和应用水平将是体现学校教学环境和科研力量的重要组成部分，因此我们要利用校园内现有的条件，设计一个安全、统一的校园网络。 1.2 课题目的校园网的设计目标简而言之是将各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园区内部的Intranet系统，对外通过路由设备接入广域网。具体而言这样的设计目标应该是：建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托、技术先进、扩展性强、覆盖全校楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相

22、连:在网上宣传和获取教育资源;在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软、硬件环境;开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供充分的网络信息服务;系统总体设计本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性、良好的开放性、可扩展性，以及建设经济性。 1.3 课题意义随着计算机多媒体和网络技术的不断发展与普及，校园网信息系统的建设，是非常必要的，也是可行的。主要表现在：1、当前校园网信息系统已经发展到了与校际互联、国际互联、静态资源共享、动态信息发布、远程教学和协作工作的阶段，发展对学校教育现代化的建设提出了越来越高的要求。2、教育信息量的不断增多，使各级各类学校

23、、家庭和教育管理部门对教育信息计算机管理和教育信息服务的要求越来越强烈。个人是否具有获得信息和处理信息的能力对于能否成功进入职业界和融入社会及文化环境都是个决定性的因素，因此学校应该培养所有学生具有驾驭和掌握这种技术的能力。另一方面，信息技术在作为青少年教育工具的同时也向青少年提供了前所未有的机会。新技术提供的机会以及它们在教学方面具有的优势都是很多的，特别是计算机和多媒体系统的使用有助于个人化的道路，每个学生在个人的学习道路上都可以按照自己的速度发展。3、我国各级教育研究部门、软件开发单位、教学设备供应商和各级学校不断开发提供了各种在网络上运行的软件及多媒体系统，并且越来越形象化、实用化，迫

24、切需要网络环境。4、现代教育改革的需要。在校园网中将计算机引入教学各个环节，从而引起了教学方法，教学手段，教学工具的重大革新。对提高教学质量，推动我国教育现代化的发展起着不可估量的作用。网络又为学校的管理者和老师提供了获取资源、协同工作的有效途径。毫无疑问，校园网是学校提高管理水平、工作效率、改善教学质量的有力手段，是解决信息时代教育问题的基本工具。5、随着经济发展，我国各级政府对教育的投入不断加大；计算机技术的飞速发展，使相应产品价格不断下降；同时人们的认识水平和经济实力不断提高。大量计算机进入学校和家庭，使得计算机用于教育信息管理和信息服务是完全可行的。Internet在学校的应用越来越普

25、遍，也越来越普及。据统计，美国的学校建设了校园内部信息网络并与Internet连通的比例高达90%，国内的主要大学也已经建成或正在建设自己学校的内部信息网络。广东省的绝大多数高校，包括中专学校，都建成了自己的内部网络。因此，建设学校内部网，是一个高瞻远瞩的举措，也是一个迫在眉睫的事情。随着校园网络的成功建设，必将给学校的管理部门、各级行政部门、学校的教育科研带来积极的影响，提高学校的教学科研水平、管理水平和工作效率，极大地提高学校的知名度。第二章 设计简介及设计方案论述2.1 需求分析校园网必须具备教学、管理和通讯三大功能。教师可以方便地浏览和查询网上资源，进行教学和科研工作；学生可以方便地浏

26、览和查询网上资源实现远程学习；通过网上学习学会信息处理能力。学校的管理人员可方便地对教务、行政事务、学生学籍、财务、资产等进行综合管理，同时可以实现各级管理层之间的信息数据交换，实现网上信息采集和处理的自动化，实现信息和设备资源的共享，因此，根据我校的实际情况分析,网络设计应满足以下几点需求: 由一个主干网和多个子网组成校园局域网(Intranet). 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. 主干网接入Internet的方式可是有线综合宽带网,速率可 在100M左右. 主干为千兆线路,其它线路为超五类双绞线. 每个楼中都有局域网,终端PC机都能接入主干网,通

27、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. INTERNET服务器选用专业服务器产品,均存放在网络中心机房,网管工作站使用专业的工作站来进行管理. 各应用平台的建设均可接入骨干网,构成子网应用平台.2.2 设计简介校园网络系统由软件、硬件两个部分组成。软件部分包括应用软件和系统软件。应用软件主要是校园网站上的Internet应用、教学管理系统（计算机辅助教学系统、网络教学与远程教学系统）、办公管理系统（管理信息系统MIS、办公自动化系统OA）；系统软件主要是服务器操作系统、工作站操作系统、网络设备上的操作系统、网络管理系统以及安全系统。硬件部分主要由网络布线系统、网络设备、主机（

28、服务器）系统以及各种外设（UPS、投影机、打印机、磁带备份设备等）组成。校园网络系统的设计、实施，按照一切从实际出发，遵循经济实用的原则，依照以下思路进行：1、 总体规划，分步实施，基础设施建设一步到位考虑到学校资金、学校计算机应用的现状、学校教职员的现有水平以及网络建设和应用系统开发的固有规律，学校网络系统的建设应该分步实施。但是分步实施是在总体规划下的分步实施。没有总体规划，整个系统有可能陷入各个部分相互不兼容和前期投资的极大浪费。基础设施建设，这里主要是指综合布线系统的建设，采用一步到位的办法。因为综合布线系统有它的特殊性，综合布线的材料并不昂贵，且双绞铜线已经发展到六类，可以满足100

29、0M的应用需求，专家预测，铜线的性能基本已经到了物理极限，不会再有什么七类、八类铜线出现了；现有的光缆，其性能也足以满足十年以内各种应用对介质的要求。而综合布线系统的施工费用比较高，在旧的楼房里就更是这样，且对工作、学习、生活有一定的影响。为了尽量减少对学校教职员生活的影响，综合布线系统建设采取一步到位的办法，适度超前。2、 特别注重应用系统的建设建设校园网络的目的就是为了应用，从而提高学校的办事效率、教学效率，所以要特别注重应用系统的建设，这一点应该是不言而喻的。应用系统的覆盖范围相当广泛，大致就是功能需求里提到的几个方面：校园网内部网站应用（Web发布系统、信息查询系统、电子邮件系统、BB

30、S电子公告系统和文件传输系统）、网络教学和远程教学系统（网上课件制作平台、网上课件管理与浏览、网上作业与考评系统、网上答疑系统、网上教学管理系统和实时交互式远程教学系统）、计算机辅助教学系统（VOD视频教学系统、多媒体课件制作平台、电子备课系统、COD课件点播系统、试题库管理系统和素材库管理系统等）、办公自动化系统（校长办公系统、网络会议系统、办公审批系统、通知公告系统、公文收发系统和文档管理系统）和管理信息系统（校长查询系统、后勤管理系统、财务管理系统、图书管理系统、教务管理系统和学籍管理系统）。3、 把当前先进性、未来可扩展性和经济可行性结合起来这里的先进性指的是系统的硬件和软件不落后并能

31、在相当长的时间内发挥极大的作用，而不仅仅看现在的网络建设中包含了多少新的或称为先进的技术。当前计算机技术和网络技术发展很快，设备更新淘汰也快。先进的技术只有在使用中产生了巨大的效益时才被赋予了先进性，只是采用了先进的技术并不表示就有了先进性。一个系统是否具有长久的生命力是考察一个系统是否具有先进性的最重要的考察依据。系统的可扩展性是指系统的硬件和软件对未来技术的包容能力和现实的扩充能力。其主要表现为系统的结构是否开放，其重要性远远超过具体的设备是否开放和冗余。只有把当前先进性、未来可扩展性和经济可行性有机地结合起来，才能保证一个系统具有长久的生命力，从而具有先进性。4、 符合标准（国际标准和国

32、家标准）符合标准，其实是系统具有开放性的前提条件，是不言自明的。因为当今时代是一个强调开放的时代，从而是一个强调标准的时代，所以把这一条单列，以示重视。2.3 设计方案2.3.1网络总体规划设计网络规划设计是一个系统建立和优化的过程，建设网络的根本目的是在Internet上进行资源共享与通信。要充分发挥投资网络的效益，需求设计成了网络规划设计中的重要内容，它提供了网络设计应到达的目标，并有助于设计者更好地理解网络应该具有的性能；结合学校的办学规模、管理需求和师生对教学科研的需要，学校的配套设施（如：机房、配线房、电源系统等）也应确定，确立一个性能较高的网络计算平台。网络平台中主要有针对学校建筑

33、群而设计出拓朴图，有联网软件（包括网络安全上的软件及应用软件），还有互联设备（包括主交干换机、路由器、二级交换机、服务器等）。应用系统中包括硬件需求和系统需求。硬件需求主要是对多媒体教学提供，为了更好取得教学效果；系统需求主要是对网络操作系统的选择，目前优先选用Windows2000 Server 、Linux 、Unix等系列的主流操作系统产品。还要配备能提供基于浏览器模式操作的应用软件。用户需求是校网管理员、教职工和学生等。2.3.2 主干网技术的选择在校园网网络的建设中，主干网选择何种网络技术对网络建设的成功与否起着决定性的作用。选择适合校园网络需求特点的主流网络技术，不但能保证网络的高

34、性能，还能保证网络的先进性和扩展性，能够在未来向更新技术平滑过度，保护用户的投资。所以要根据实际应用的需要，采用千兆以太网作为校园网的主干网，因为作为整个校园网的信息交换中心，网络的速度会直接影响到其他各子网的性能;在建设多媒体教室时，由于网络中将会有很多的图像和声音的传输，因此对带宽和传输速度有很高的要求，采用快速以太网就是最好的选择；而对于其他一些只有诸如简单文件传输之类的应用的环境，采用以太网就能满足要求。不同网络技术的复杂程度，在一定程度上直接影响校园网的维护、管理和使用效果。千兆以太网继承了以太网的技术简单，容易学习掌握的特点，是校园网的首选技术。 校园网在设计上应具备以下特性才能够

35、满足需求，并保证建成后的网络在一个较长的时间内具有较强的可用性和一定的先进性。1、高性能与技术先进性校园网网络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。为了及时、迅速地处理网络上传送的数据，网络应有较高的网络主干速度。2、高可靠性网络要求具有高可靠性，高稳定性和足够的冗余，提供拓扑结构及设备的冗余和备份，为了防止局部故障引起整个网络系统的瘫痪，要避免网络出现单点失效。在网络骨干上要提供备份链路，提供冗余路由。在网络设备上要提供冗余配置，设备在发生故障时能以热插拔的方式在最短时间内进行恢复，把故障对网络系统的影响减少到最小，避免由于网络故障造成用户损失；3、安全

36、性校园网作为一个支持众多用户、同时和INTERNET/CERNET存在连接的网络，网络安全性在整个网络中是个很重要的问题，应该采用一定手段控制网络的安全性，以保证网络正常运行。网络中应采取多种技术从内部和外部同时控制用户对网络资源的访问。网络系统还应具备高度的数据安全性和保密性，能够防止非法侵入和信息泄漏。4、可管理性强有力的网管软件是有效地进行网络管理的助手，网管软件应能够支持对网络进行设备级和系统级的管理，并能支持通用浏览器进行网络设备的管理及配置。灵活的设置每个用户对Internet访问功能，能够对每个用户实行管理；并且能够实现计费管理。5、可扩充性随着应用规模的不断扩大，要求网络可以方

37、便地扩充容量，支持更多的用户及应用；随着网络技术的不断发展，网络必须能够平滑地过渡到新的技术和设备，保证现有的投资。6、VLAN划分根据校园网的实际需求，属于同一部门的工作人员可能在不同的建筑物中，但需要在一个逻辑子网内。网络站点的增减，人员的变动，无论从网络管理，还是用户的角度来讲，都需要虚拟网技术的支持。因此在网络主干中要支持三层交换及VLAN划分。在整个网络中使用虚拟网技术，以提高网络的安全性和灵活性。7、多层交换技术通过三层交换技术，特别是基于硬件的第三层交换，可以充分地利用交换机的包处理能力，实现真正的线速交换。8、对多媒体应用的支持校园网要求具有数据、图像、语音等多媒体实时通讯能力

38、；并在主干网上提供足够的带宽和可保证的服务质量，满足大量用户对带宽的基本需要，并保留一定的余量供突发的数据传输使用，最大可能地降低网络传输的延迟。整个网络在服务质量、预留宽带设置、合理进行带宽管理方面应提供优良的品质。2.3.3 校园网的出口解决方案 目前，高校校园网IP资源及注册域名基本来源于中国教育科研计算机网CERNET，但资费比较高，除了重点高校，带宽也受到了很大限制。而随着用户数量的不断增加，多数高校原有CERNET接入带宽已不能满足需求，扩大校园网出口带宽迫在眉睫，但扩大出口带宽带来的一个直接问题便是网络信息费的急剧增大，与CERNET相比，通过本地ISP接入CHINANET，在相

39、同接入带宽的情况下费用较低。所以，采用双出口方案是高校校园网发展的一个新趋势，它综合运用了静态、网络地址转换和策略路由等技术，充分整合了CERNET及本地ISP的优势资源，是一种行之有效的校园网出口瓶颈解决方案。 第三章 详细设计3.1 网络拓扑设计校园网络拓扑设计必须满足客户对小带宽域、小广播域、冗余、镜像服务器及多种途径工作站到达路由器的网外通信时的可用性和性能目标要求。校园往应该使用层次化、模块化设计使网络能提供较高的性能、可维护性、可扩展性。设计校园网络拓扑图为图3-1：图3-1 校园网络拓扑图3.2 网络核心设备的选择 (1)骨干带宽的选择。网络应用的增加对网络带宽提出了直接的需求。

40、事实上，从1983年802.3标准的正是成立开始，以太网技术经过20年的发展，已进入万兆以太网（802.3ae标准）的时代。校园网络应用也是极其丰富的。并且随着组播技术在校园的应用，校园网核心层将面临严峻的考验。出于对网络发展的考虑，基于网络业务的发展，在拥有近万个信息点的高校采用万兆以太网技术构建核心层是可行的。目前业务还没完全开展起来，先采用千兆骨干，但核心设备必须支持万兆，并且在教育行业有应用，证明核心产品的成熟性和稳定性。在实现端到端的以太网访问的同时提高了传输的效率，有效地保证了多媒体教学、数字图书馆等业务的开展。 (2)处理能力。核心层是网络高速交换的骨干，被设计成尽可能高速包转发

41、率，同时能够提供高速的Internet的接入和高冗余性能，同时由于各高校基本采用了Internet和CERNET双出口，而且出口的速率不同，所以所选择的网络核心层设备应该能够提供多网络出口的智能选择的功能，本身能够提供冗余特性。核心层设备须能够支持多种不同模块的插槽和提供多种不同的网络模块，支持到流媒体所需的网络的组播协议和网络的多播协议的处理能力，需要线速的数据转发和数据交换功能，即高背板带宽支持和高性能网络处理芯片的支持；由于是核心设备，还必须考虑整体网络的灾难备份和设备冗余，在设计中考虑的设备冗余需要有设备支持和协议支持，设备支持就是指在核心不能由单台设备进行整个网络的数据交换，需要有至

42、少两台设备对整个网络进行有效的支撑，并已经具备灾难备份的硬件支撑能力。在协议上，需要支持冗余协议，实现整体网络冗余。支持在单台设备失效的同时，在最短的时间切换，避免网络损失。 对于核心交换机在整个网络的设计，还要考虑整体业务的支撑方式，因为设备只是物理承载层面，而用户需要在该物理层面实现其业务，达到职能和流程的有效快捷，这样，物理设备的业务支撑能力就至关重要。核心设备应提供分布式L2/3/4层接口板处理应用流（视频、话音、数据）、重要用户的优先级，支持NAT、MPLS、VPN、策略路由等应用；支持基于端口、MAC、VLAN、IP、应用类型等多种Qos；支持四个优先级队列和WRED、WRR、PQ

43、、WFQ等流分类、排队、调度和整形机制。赋予交换机高度的智能性，高效支持各种应用业务。 对于核心设备在网络中的举足轻重的位置，安全对于整个网络来说也整个网络的至关重要的，对于外部的黑客攻击和内部的病毒攻击的屏蔽，是保证整个网络运行的关键。核心设备要提供完善的ACL访问控制策略的定制，防止非法内容的访问；广播包抑制及广播源定位功能，保证网络用户安全。 (3)对于未来的扩展设计。对于在中心位置的核心设备的设计而言，随着时代的改变，其业务结构和规模也会改变，这样需要整个网络设备能够对未来的变化具备应对措施；由于核心设备是数据和业务的核心，所以，不能轻易的进行更换，同时，考虑到成本的因素，除非核心设备

44、已经完全不能支撑目前业务的进行，否则，基本都会采取在原来的设备增加功能支撑来满足新业务的需求。这样，对于未来的扩展性就变得异常重要，核心设备扩展槽，接插模块类型，端口密度数应有所考虑，以保证整体设备的高性价比。 3.3 安全问题一直以来人们在校园网的安全上一方面因为意识与设备方面的原因，以及对技术的偏好和运营意识的不足，普遍都存在“重技术、轻安全、轻管理”的倾向，常常只是在内部网与互联网之间放一个防火墙就万事大吉，有些学校甚至直接连接互联网，这就给病毒、黑客提供了充分施展身手的空间。而病毒泛滥、黑客攻击、信息丢失、服务被拒绝等等，这些安全隐患只要发生一次，对整个网络都将是致命性的。在现有设备的

45、基础上在网络安全上主要采取了以下做法：一、校园网络的IP路由信息和访问范围的控制管理 校园网络主要采用TCP/IP网络协议，网上的路由器间需要交换路由信息，IP路由信息交换有动态和静态两种方式。采用静态路由协议，与上一级网络中心相连，不采用RIP主要原因是为了防止网络上不正确的路由信息对本校园网络的影响。 由于我们现在的核心交换机没有路由功能，所以IP路由信息的交换做在防火强上，而在核心交换机器上我们主要对IP段的访问进行的控制，因为我校主要有两个比较重要的网段，一个是一卡通，一个是校园广播，这两个网段我们都对其的访问范围进行了控制，任何网段不能反问它，他不能访问任何网段，使它们在一个相对安全

46、的状态下工作。二、校园网络设备防雷电的防范策略 由于雷电直击，雷电及其他电磁感应，未受保护的网络负载设备将被瞬态过电压破坏的数据传输、耗损元件、或者毁坏芯片，造成不稳定的性能、的硬件故障等问题。 1、针对建筑物防雷 建筑物的防雷主要通过安装避雷针来实现，它可以有效的防止雷击损害建筑物并大大降低了雷直接击中网络传输线和网络设备及电源线的可能性，一定程度上起到了网络防雷的作用。 2、网络设备电源防雷 电源防雷的主要作用是防止雷击过电压从电源供入端进入设备,保障设备以及数据传输畅通无阻。普通插座的接地端要接地，地线的好坏不但直接影响着电源防雷器的效能而且还影响到信号防雷器的效能。 3、信号端口防雷

47、尽管在电源和通信线路等外接引入线路上安装了防雷保护装置，由于雷击发生时网络线（如双绞线）感应到的过电压，会影响网络的正常运行甚至彻底破坏网络系统。在有外来线路进入的DDN或ISDN一定要在重要线路的网络接口上做相应的保护，如防火墙内外网接口。安装RJ45防雷器等，一旦有雷击就可以避免雷击造成网络设备的严重损失。 三、校园网络安全策略 从各高校网络现状分析，目前面临的网络安全威胁来源主要来自以下几个方面：一是来自Internet的安全威胁，各高校有自己独立的链路通往Internet。从Internet上的任意接入点对本局域网发起的基于网络的攻击，以及对外公开的应用服务器的攻击，这样可以造成网络性

48、能的急剧下降，应用服务器的瘫痪。使整体网络正常的内、外双向通信、存储等服务受阻或中断;二是来自校内局域网内部的恶意安全攻击，网络连接学生的计算机，学生有可能基于学习的目的可能使用各种入侵的软件，给系统造成隐含的威胁;三是高校内各相关部门的数据上报采用FTP 方式逐级复制，处于完全敞开和透明的模式，只要掌握IP地址，传输数据就可以被轻易截获，从而造成保密信息的泄露;再有来自操作系统、应用系统本身的漏洞及来自互联网、内部局域网的病毒安全威胁的攻击。学校范围内的病毒防护不能依靠个人的自觉性，应当从网关、服务器、客户端多个层面来统一部署，实施整体病毒防护解决方案。这样才能从根本上杜绝病毒的发作和传播，

49、有效地保护学校内部资源，同时对新出现的病毒有一个很好的、快速的响应系统。 作为学校网络安全的防线，防火墙、入侵检测、防病毒系统是必不可少的，它可有效的对来自外网和内网的攻击做出及时告警，并给予一定的响应措施。 第四章 设计结果及分析4.1 网络测试对校园网络的测试应该包括以下几个方面：1、对管理IP地址的测试。2、对相同VLAN内的同信进行测试。3、对不同VLAN内的通信进行测试。4、对冗余链路的工作状态进行测试。5、对广域网接入路由器上的NAT进行测试。6、对远程访问服务进行测试。7、对服务器提供服务进行测试。4.2 测试指标测试的必须达到一定的要求才能算是完成网络的建设，因此必须有网络的测

50、试标准，而学校是在一定的时间段内是网络数据（教学视频）流量的高峰期，因而负载的测试指标有为重要具体指标如下：l 响应时间测试 从用户的角度测量性能，并且测量当执行可能引起网络活动的典型操作时用户必须等待的时间。l 吞吐量测试 适用于特定的应用或一般的应用，采用千字节/秒为单位测量流量l 可用性测试 在可用性中，原型系统应在中等或负载的情况下运行24-72个小时，还应监控错误和失败率l 回归测试 回归测试保证在新系统安装之前，新系统不会中断任何已知的正在工作和执行的应用或组成部分4.3测试网络设计的特定工具网络仿真技术通过建立网络设备和网络链路的统计模型，模拟网络流量的传输从获取网络设计或优化所

51、需的要的网络性能数据。由于仿真是基于统计模型，因此，统计复用的的随机性可以被精确地再现。网络仿真技术有以下特点：1、全新的模拟试验机制使其具有在复杂的网络环境下得到高可信度结果的特点；2、网络仿真的预测功能是其他任何方法都无法比拟的；3、使用范围广，既可以用于现有网络的优化和扩容，又可以用于新网络的设计，而且特别适用于种大型网络的设计和优化；4、初期成本不高，而且建好的网络模型可以延续使用，后期投资还会不断下降。主要的仿真软件有OPNET、NS（Network Simulator）软件和Matlab软件等等。关于这几种软件的应用总 结在这次课程设计中，我们按照本次课程要求收集资料。研究成功的网

52、络系统的设计案例，通过对用户的需求分析掌握校园网设计过程中的用户需求技术，根据用户需求分析结果，进行校园网网络系统的设计，确定网络拓扑图，确定主要设备和软件的性能与配置要求。学校的网络化建设必然会对学校的信息化建设起到巨大的推动作用，同时提供简单、有效、便捷的理想办公、教学环境。校园网一方面缩短了学校与外界的距离；另一方面，构建了以Intranet为基础的管理信息系统，推动了学校的信息化建设。因此校园网建设的普及应用，对学校的科学管理和教学有很大的推进作用。致 谢完成了本次课程设计，我学到了很多，也得到了很多人的帮助，很感谢他们让我能把系统做得更加完善。在此期间，也开阔了视野，提高了自己的设计

53、能力。感谢我身边的同学对我的帮助，有了同学之间的交流才有了我们的进步，当我遇到问题时，我总是会找他们一起讨论，一起研究，如果没有他们我是不可能完成此次的课程设计。参考文献1 谢希仁.计算机网络（第四版）.北京：电子工业出版社，20042 陈向阳、肖迎元 网络工程规划与设计 北京：清华大学出版社，20073 闫宏生、王雪莉、杨军 等著 计算机网络安全与防护 电子工业出版社，2007.84 李康 .网络课程的含义及其教学设计的问题 J.中国远程教育 , 2006,( 9):46-49. 5 陈珲 ,丁穗娟 .网络课程的设计策略与整合 J.高教论坛 ,2004, ( 8):123.6 吴功宜 计算机网络课程设计 机械工业出版社，2005.9