高校园区的网络规划与设计

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1、毕业设计（论文）高校园区的网络规划与设计学 生：学 号：专 业：计算机科班 级：指导教师：四川理工学院计算机学院二九年六月高校园区的网络规划与设计摘 要本文在局域网技术和现今发展基础上，结合巴中广播电视大学的实际情况， 分析了建立校园网的意义，建设原则和目标，并详细阐述了其设计过程。文章从拓扑结构、布线系统、网络方案、网络管理等方面讨论了校园网的设计方案。在网络设计中，详细介绍了网络拓扑结构、VLAN 划分、计算机的IP分配，并在部分办公室引入无线网络，实现了网络的人性化设计。最后通过相关软件对网络进行管理以及实现网络的安全性。为巴中广播电视大学设计了一套合理可行的网络解决方案。关键词：网络设

2、计；拓扑结构；布线系统；VLAN；IP；Network planning and design for College parkAbstractThis article develops in the foundation on the local area network technology and now the basis, according to the actual situation of BaZhong University of Radio and TV, analyzes the significance of established the campus network

3、, the construction principle and the goal. It elaborated its design process carefully. The article discusses the campus net design proposal on topology, wiring system, network plan, management and so on. In the network design, it introduces the network topology, the VLAN division, the computer IP as

4、signment in detail. In the partial offices which draws into wireless network and realizes the network of humans nature designer. Finally the article carries on the management as well as the realization network security through correlation software to the network. We build a really good network for B

5、aZhong University of Radio and TV. Key Words: Network design; Topology structures; Wiring system; VLAN; IP; 目 录摘要IAbstractII目录III第1章 项目背景11.1 局域网11.2 校园网11.3 巴中广播电视大学概况2第2章 需求分析52.1 现状分析52.2 业务需求52.3 设备需求分析5第3章 设计目标8第4章 校园网设计104.1 设计原则104.2 拓扑设计104.2.1 技术选型104.2.2 拓扑结构114.3 布线系统174.3.1 结构化布线174.3.2

6、机房建设194.4 网络方案设计234.4.1分布式三层网络构架的优点234.4.2 主干路由的设计244.4.3 核心层设计254.4.4 汇聚层设计274.4.5 接入层设计284.4.6 防火墙设计304.4.7 服务器314.4.8 管理平台33第5章 VLAN和IP规划355.1 VLAN划分机制355.2 IP的分配机制355.3 VLAN划分、子网配置与IP地址分配36第6章 网络安全设计396.1 物理安全396.2 软件安全策略39第 7章 结束语41致谢42参考文献43附录1 参考的标准规范44第1章 项目背景1.1 局域网局域网（Local Area Network），简

7、称LAN，是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。“某一区域”指的是同一办公室、同一建筑物、同一公司和同一学校等，一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、(扫描仪共享(注：扫描仪不能共享）)工作组内的日程安排、电子邮件和 通信服务等功能。局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。以太网（IEEE 802.3标准）是最常用的局域网组网方式。以太网使用双绞线作为传输媒介。在没有中继的情况下，最远可以覆盖200米的范围。最普及的以太网类型数据传输速率为100Mb/s，更新的标准则支持1000Mb/s和10000Mb/

8、s的速率。其他主要的局域网类型有令牌环（Token Ring，IBM所创，之后申请为IEEE 802.5标准）和FDDI（光纤分布数字接口，IEEE 802.8）。令牌环网络采用同轴电缆作为传输媒介，具有更好的抗干扰性；但是网络结构不能很容易的改变。FDDI采用光纤传输，网络带宽大，适于用作连接多个局域网的骨干网。近两年来，随着802.11标准的制定，无线局域网的应用大为普及。这一标准采用2.4GHz 和5.8GHz 的频段，数据传输速度可以达到11Mb/s和54Mb/s，覆盖范围为100米。局域网标准定义了传输媒介、编码和介质访问等底层（一二层）功能。要使数据通过复杂的网络结构传输到达目的地

9、，还需要具有寻址、路由和流量控制等功能的网络协议的支持。TCP/IP（传输控制协议/互联网络协议）是最普遍使用的局域网网络协议。它也是互联网所使用的网络协议。其他常用的局域网协议包括，IPX、AppleTalk等。1.2 校园网校园网是指利用网络设备 、通信介质和适宜的组网技术与协议及各类网络系统管理软件和应用软件，将校园内计算机和各种终端有机地集成在一起，并用于教学、科研、学校管理、信息资源共享和远程教学等方面工作的计算机局域网络系统。校园网的概念最初是以硬件集成为主，校园网只是一个硬件平台。到了第二阶段，有提出了以教学应用软件集成为主的“ 软件建网”的校园网概念这也是当今大多数校园网所采用

10、的模式。校园网由硬件、软件这两部分共同组成其中，硬件是基础，是校园网的载体，没有硬件的支持，根本无法谈及校园网；软件是应用， 是建设校园网的根本需求的体现。就像普通的PC一样，建立在硬上面的系统软件、应用软件让我们有了利用计算机的可能。校园网是为学校教 师 、学生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。校园网应为学校教学科研提供先进的信息化教学环境。这就要求校园网是一个宽带、具有交互功能和业很强的局域网络。多媒体教学、网络教学、教师电子备课、办公等等都需要通过网络运行工作。概括地讲，校园网是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。首先，校园网应为学校教学、科研提供先进的信

11、息化教学环境。这就要求：校园网是一个宽带 、具有交互功能和专业性很强的局域网络。多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等，都可以在该网络上运行。如果一所学校包括多个专业学科(或多个系)，也可以形成多个局域网络，并通过有线或无线方式连接起来。1.3 巴中广播电视大学概况 巴中广播电视大学于1994年12月经四川省教委川教成199413号文批准立。是目前巴中市唯一的一所综合性高等学校。巴中电大属正县级建制，直属市教育局管理，业务上接受省电大领导。学校辖平昌、通江、南江三个工作站。校本部占地523.58亩，环境幽雅，经济状况良好。在经过多年的建设后，如今

12、已建立起一个现代化的教学环境。但是，随着学校的逐步发展，原有的学校设施已经跟不上现代教学的要求。所以，在学校本部原有的面积上，在巴中市于2003年成功建设了新的校区。新校区建筑包括教学楼2栋、实验楼、综合楼、食堂、学生宿舍和体育场等。由于巴中电大老校区已经有了图书馆，所以新校区只在综合楼2楼建设了阅览室。具体的建筑分布图为：计算机科学院楼教育管理学院楼实验楼食堂宿舍楼（1）宿舍楼（2）宿舍楼（3）体育场 综合楼图1.1 巴中广播电视大学新校区建筑分布在现代教学的需要的情况下，拟建立起现代的校园网。初步建设巴中电大新校区校园网包括计算机科学院教学楼、教育管理学院教学楼、综合楼、实验楼、学生宿舍。

13、食堂不进行连网要求。巴中电大新校区需接入校园网的四栋建筑物在校园网中的布局如下：计算机科学院楼教育管理学院楼实验楼宿舍楼（1）宿舍楼（2）宿舍楼（3） 综合楼1000M光纤中心机房Internet老校区VPN图1.2 巴中电大新校区连入校园网建筑图本次建设校园网将建成连接计算机科学院教学楼、教育管理学院教学楼、综合楼、实验楼、综合楼和宿舍楼的局域网，通过VPN技术将校园网内计算机和老校区连接，网内所有计算机通过共享方式上网。网络建成后，可以完成互联网、校园信息交流，多媒体、网络教学，学生学习等功能。第2章 需求分析2.1 现状分析巴中电大新校区拟建局域网地理范围包括计算机科学院教学楼、教育管理

14、学院教学楼、宿舍楼、综合楼和实验楼。前面已经提到，食堂不需要网络建设。在目前的中学里，学生们从时间、精力、经济、日常应用上都有接入校园网的需要。因此，此次建设网络接入学生宿舍。巴中电大现在除满足了老校区的设备外，还有P4计算机86台；CISCO 2950（24T）交换机4台；5类UTP双绞线若干（具体品牌不详，已裁减、做好水晶头）。2.2 业务需求在本网络中服务从类型上说既有间单的消息服务，又有资源共享服务；既有访问集中式的数据库，又有分布式事务处理；既有非实时性服务，又有实时性服务。主要支持教师教学和学生学习，提供共享接入Internet、E-mail、WWW、FTP、VOD点播等。根据需求

15、校园网服务器需求如下表：服务器名数量（台）备注DNS 服务器1（内网服务）WWW服务器1FTP、Mail服务器1数据服务器1VOD点播服务器1电子图书服务器1存储服务器1表2.1服务器需求2.3 设备需求分析此次建设涵盖全校上述楼宇的局域网，其中有些建筑（如：宿舍楼）内部的计算机还没有布置完全，以后会根据学校需要才会连入网络。设计的时候应该预留其位置。其基本分布如下：在综合楼2楼201室设中心机房，在各栋楼设子配线间。在中心机房内设服务器机房，各服务器通过1000M 双绞线与核心交换机连接，实现直接与核心交换机数据交换；通过1000M 室内、室外多模光纤与各栋大楼子配线间接入交换机连接，在各子

16、配线间通过100M 双绞线连接至各多媒体教室、网络教室、教师备课室、实验楼实验室、综合楼、宿舍楼和教室的桌面交换机，桌面交换机再通过10/100M UTP 双线与各桌面PC连接；部分线路桌面PC直接与大楼子配线间接入交换机连接。综合楼部分办公室（如会议室） 有无线联网的需要，比如一些重要的会议。因此，在这些办公室建立无线AP，让部分使用笔记本的用户能方便的接入校园网络。整个布线网络实现1000M主干，100M 桌面的连接。各部分计算机位置分析如下表所示 ：计算机位置数量（台）统计备注服务器、网管网络心机房服务器7总计9网管工作站2计算机学院教学楼6F教师办公室55总计406乘3：为有3间多媒体

17、教室6F多媒体教室（3）8032406F其他办公室106F空教室预留85F教室、办公室184F教室、办公室183F教室、办公室192F教室、办公室191F教室、办公室19教育管理教学楼6F教室、办公室46总计1505F教室、办公室224F教室、办公室223F教室、办公室222F教室、办公室191F教室、办公室19综合楼6F办公室18总计178加6：为无线AP提供的接入点5F会议室、办公室1464F会议室、办公室1463F多功能室652F办公室、阅览室241F多功能室31实验楼4F实验室15总计232乘3：有3间计算机实验室3F计算机实验室6131832F实验室、办公室171F实验室、办公室17

18、宿舍楼（3）6F宿舍120总计71432142乘3：有3栋宿舍楼5F宿舍1204F宿舍1203F宿舍1202F宿舍1141F宿舍120表2.2 计算机位置计算机总计3128台（注：部分为预留）由于拟建立的校园网信息点众多，在交换设备的选择上，不但要够用、实用，还要有较强的网络可升级性。因为学校宿舍楼不是一台电脑一个信息点，而是一间宿舍为一个信息点，学生根据需要可以自己购买连网设备。学校原有Cisco 2950（24T）4台，也可以加以利用。根据需要拟定交换设备大致需求如下：设备位置设备类型数量（台）统计备注计算机科学院教学楼汇聚交换机1核心交换机：1 会聚交换机：7 接入交换机：61457“-

19、4”表示学校原有的交换机 ；接入交换机端口均为24T，在需要时可改为48T。交换机数目因为是根据信息点估算出的数目，具体设计的时候会根据情况进行增加或减少接入交换机20教育管理学院教学楼汇聚交换机1接入交换机6综合楼核心交换机1汇聚交换机1接入交换机8实验楼汇聚交换机1接入交换机12宿舍楼汇聚交换机3接入交换机15表2.3交换设备大致需求第 3 章 设 计 目 标本次巴中广播电视大学新校区校园网设计建成的网络系统应当从投资保护及长远性方面考虑，在技术系统能力上要保持至少5年左右的先进性，从学校利益出发，在技术上采用标准、开放、可扩充，能与其他厂商产品配套使用。先进性：总体设计起点高，采用先进的

20、计算机网络技术和管理模式，采用先进的网络设计、网络结构、开发工具，技术上采用市场占有率高、标准化、且技术成熟的目前网络流行的TCP/IP协议和目前最先进的千兆以太网和百兆以太网到桌面技术，保证网络的安全、稳定和容量。实用性：综合考虑未来的扩展与保护投资，制定统一全面的发展规划，充分发挥设备效益，能使用户最方便地实现各种功能。标准性：采用技术的标准化，可以保证网络发展的一致性，增强网络的兼容性，以达到网络的互连与开放。为确保将来不同厂家设备、不同应用、不同协议连接，整个网络从设计、技术和设备的选择，必须支持国际标准的网络接口和协议，以提供高度的开放性。全面支持IEEE工业标准：802.1d，80

21、2.1p，802.1q，802.1x，802.3，802.3u，802.3z。支持路由协议：IP 的RIP V1/2，OSPF，BGP-4；信令标准：H.323,RTP/CRTP。支持IPsec、L2TP、GRE、MPLS-VPN规范。支持多址广播协议：IGMP，DVMRP，PIM-DM，PIM-SM。支持网络管理协议：SNMP，RMON，RMON2。兼容性：跟踪世界科技发展动态，网络规划与现有光纤传输网及现有网络要有良好的兼容，在采用先进技术的前提下，最大可能地保护已有投资，并能在已有的网络上扩展多种业务。开放性：系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，以利于网络的维护

22、、扩展升级及外界信息的沟通。灵活性：采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足企业逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可增长性和强壮性。可扩展性：网络规划设计既要满足用户发展在配置上的预留，又能满足因技术发展需要而实现低成本扩展和升级的需求。可靠性：服务器具备超强容错功能和先进的备份技术，交换机的模块化、端口冗余和网管功能，使日后的管理和维护更方便。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。安全性：提供多层次安全控制手段，建立完善的安全管理体系，防止数据受侵击和破坏，有可靠的防病措施。易用性：中文界面功能完善，界面友好，兼容性强。抗干扰性：能满足电力

23、环境、电磁环境、气候环境等，抗干扰能力。经济性：投资合理，具有最高的性能价格比。突出体现在保护投资方面，系统的开放性，硬件设备的独立性，升级时能保护已有的投资。高传输性：主干网1000兆，快速以太网100兆交换到桌面。可管理性：网络的可管理性要求：网络中的任何设备均可以通过网络管理平台进行控制，网络的设备状态，故障报警等都可以通过网管平台进行监控，通过网络管理平台简化管理工作，提高网络管理的效率。最 终 的 要 求 是 网 络 支 持 全 交 互 式 的 多 媒 体 应 用 ， 在 当 前 技 术 和 学 校 的 经 济 条 件 背 景 下 ， 实 现 网 络 主 干 1000 M ，桌 面

24、100 M ，端 口 应 为 独 占 100 M 。而 且 从 目 前 应 用 水 平 考 虑 ， 端 口 独 占 100 M 的 交 换 式 网 络 ， 在 相 当 长 一 段 时 间 内 也 能 支 持 应 用 。 同 时 并 不 影 响 将 来 网 络 的 各 方 面 扩 展 。 系 统 最 终 将 由 以 下 几 个 子 系 统 构 成 ： 1 、校 园 计 算 机 局 域 网 ； 这 点 是 校 园 网 建 设 的 基 础 ， 也 是 本 次 校 园 网 规 划 的 主 要 工 作 ， 其 他 所 有 的 建 设 都 是 建 立 在 此 部 分 之 上 的 。建 设 涵 盖 全 校

25、的 局 域 网 包 括 网 络 技 术 选 型 、拓 扑 结 构 设 计 、 布 线 系 统 设 计 和 网 络 方 案 的 具 体 设 计 。 在 这 之 中 ， 网 络 方 案 设 计 中 网 络 的 核 心 、 汇 聚 、 接 入 三 层 是 其 重 点， 在 其 中 规 划 防 火 墙 、 服 务 器 和 桌 面 P C 。 最 后 ， 进 行 V L A N 划 分 、 子 网 配 置 和 I P 地 址 的 分 配 。 2 、交 互 式 多 媒 体 教 学 系 统 ； 3 、学 校 自 动 化 办 公 系 统 ； 第4章 校园网设计4.1 设计原则1、满足要求，必须能够满足学校办公

26、楼、教学楼、图书馆、宿舍等的主要需求，并能够兼顾未来的发展需要。实现信息资源共享；学校信息管理系统自动化；图书资料检索借阅自动化；未来实现远程教学、视频会话的需要。2、易于扩展。预留空间符合当前和以后的信息传输需要，保证较好的扩展性和足够的升级空间。3、遵从标准。无论采用怎样的网络拓扑结构以及不同的网络设备，都必要严格按照国际、国家方便的统一标准严格执行。4、高质传输。适应大量的不同需求的用户通信要求进行高质量高速率传输，并能适应各预备互连。避免随时可能增加的接入校园网的新用户，进行分配接口与IP地址与使用权限。5、统一出口。布线系统上统一信息出口，包括统一线路规格和设备接口，使任意信息点都能

27、接插不同类型的终端设备，以支持良好的传输功能。6、预备互连。避免随时可能增加的接入校园网的新用户，进行分配接口与IP地址与使用权限。7、安全保密。虽然校园网相对于政府行政网、企业网来说，安全性的需求比较弱。但用户的数据相当一部分是非常重要的，是需要保密的，如学生成绩、学生档案，财务报表等。用户应该选择安全性较高的网络操作系统以及数据库，同时采用操作权限控制、设备钥匙、密码控制、系统日志监督、数据更新严格凭证等多种手段防止对系统数据窃取和篡改。种不同类型、不同厂商的电脑及网络产品的需要。4.2 拓扑设计在 校 园 网 设 计 中 网 络 的 技 术 选 型 、 网 络 拓 扑 结 构 等 都 是

28、 校 园 网 的 关 键 技 术 。 特 别 是 拓 扑 结 构 ， 它 展 现 了 校 园 网 的 核 心 内 容 。4.2.1 技术选型目 前 网 络 技 术 都 已 经 过 度 到 高 速 局 域 网 ， 这 其 中 包 含 了 FDDI 网 、 快 速 以 太 网、千 兆 位 以 太 网 、交 换 式 局 域 网 、AT M 网 、无 线 局 域 网 。它 们 各 自 的 特 点 如 下 ： l FDDI 网 ：光 纤 分 布 数 据 接 口（ f I be r d is t r I b u t e d d a t a I n t e r f a c e，FDDI）网 是 一 种 性

29、能 的 光 纤 标 记 环 局 域 网 ，运 行 速 率 为 100Mbps，最 大 距 离 可 达 200 km， 可 最 多 连 接 1000 个 站 点 。 l 快 速 以 太 网 ：快 速 以 太 网 （fast Ethernet）是 一 个 IEEE 局 域 网 标 准 ，于 1995 年 由 原 来 制 定 标 准 的 IEEE 802 .3 工 作 组 完 成 。 快 速 以 太 网 和 传 统 以 太 网 采 用 同 样 的 介 质 访 问 协 议（CSMA / CD），所 有 的 介 质 访 问 控 制 算 法 不 变 ， 只 是 将 有 关 的 时 间 参 量 加 速 10

30、 倍 。 它 为 现 有 广 大 以 太 网 用 户 提 供 了 一 个 平 滑 升 级 的 方 案 。 l 千 兆 位 以 太 网 ：在 传 统 的 10Mbps或100Mbps 以 太 网 基 础 上 ，减 少 其 传 输 距 离 ，就 能 获 得 更 高 的 速 度 。技术 的 进 步，使 一 种 新 型 的 以 太 网 能 达 到 千 兆 位 速 度 ，同 时 又 能 达 到和传 统 以 太 网 相 同 的 传 输 距 离 ，称 为 千 兆 位 以 太 网 。 它 也 有 铜 线 和 光 缆 两 种 标 准 。 l 交 换 式 局 域 网 ： 在 目 前 ， 交 换 式 局 域 网 包

31、 括 AT M 交 换 、L A N 交 换 、路 由 器 交 换 、 帧 中 继 交 换 。 而 其 中 ，L A N 交 换 器 已 成 为 目 前 各 个 网 络 的 主 要 构 件 。 l AT M 网 ：第 三 代 局 域 网 为 千 兆 位 以 太 网 和 AT M 局 域 网 为 代 表 ，提 供 多 媒 体 应 用 所 需 的 吞 吐 量 和 和 实 时 传 输 的 质 量 保 证 。 l 无 线 局 域 网 ：I EEE802.11 委 员 会 已 经 开 发 了 一 组 无 线 标 准 。而 目 前 ，基 于IEEE802.11b和IEEE802.11g 协 议 标 准 的

32、 在 实 际 中 应 用 很 多 。其 中 ，IEEE802.11b 标 准 的 无 线 局 域 网 能 达 到 11Mbps 的 传 输 速 度 ， 而I EEE802.11g 标 准 的 无 线 局 域 网 能 达 到 54M bps 的 传 输 速 度 。 根 据 以 上 介 绍 ， 我 们 综 合 考 虑 多 种 技 术 。 校 园 网 的 系 统 结 构 选 择 主 干1000M， 桌 面 100M 的 交 换 式 以 太 网 技 术 。 根 据 需 求 ， 建 设 多 媒 体 教 室 、 网 络 教 室 、 教 师 备 课 室 、多 功 能 室 、 两 栋 教 学 楼 教 室 、

33、办 公 室 、 实 验 楼 实 验 室、 办 公 室 的 网 络 及 综 合 楼 办 公 室 无 线 网 络 。 其 中 各 部 分 构 成 相 对独 立 的 子 网 ， 通 过 接 入 交 换 机 ，接 入 桌 面 P C；在 多 媒 体 教 室、网 络 教 室 等 处 装 配 接 入 交 换 机 、服 务 器 。在 这 其 中 ， 根 据 网 络 需 要 来 确 定 是 第 二层交 换 机 直 接 接 入 桌 面 P C 还 是 通 过 第 三 层 交 换 机 来 接 入 桌 面 P C。4.2.2 拓扑结构拓 扑 结 构 是 在 逻 辑 上 对 网 络 的 一 个 描 述 ， 它 反 映

34、 了 整 个 网 络 的 结 构 。 在 网 络 结 构 上 ， 目 前 的 网 络 结 构 主 要 有 以 下 几 种 ： l 星 形 拓 扑 ：星 型 拓 扑 是 由 中 央 节 点 和 通 过 点 到 点 链 路 到 中 央 节 点 的 各 站 点 组 成 。 l 总 线 拓 扑 ：总 线 拓 扑 结 构 采 用 单 根 传 输 线 作 为 传 输 介 质 ，所 有 的 站 点 都 通 过 相 应 的 硬 件 接 口 直 接 连 接 到 传 输 介 质 上 ， 或 称 总 线 上 。 l 环 形 拓 扑 ： 由 一 些 中 继 器 和 连 接 中 继 器 的 点 到 点 链 路 组 成

35、一 个 闭 合 环 。 每 个 中 继 器 都 和 两 条 链 路 相 连 。 l 树 形 拓 扑 ：树 形 拓 扑 是 从 总 线 拓 扑 演 变 过 来 的 ，形 状 像 一 棵 倒 置 的 树 ，顶 端 有 一 个 分 支 的 根 ，每 个 分 支 还可以 延 伸 出 子 分 支 。它 主 要 有 易 于 扩 展 和 故 障 隔 离 等 优 点 。 l 环 拓 扑 ：它 是 将 星 形 拓 扑 和 环 形 拓 扑 混 合 起 来 的 一 种 拓 扑 ，试 图 取 这 两 种 拓 扑 的 优 点 于 一 个 系 统 。 在 选 择 拓 扑 结 构 时 ， 应 该 考 虑 的 主 要 因 素

36、 有 以 下 几 点 ： l 费 用 低 ：安 装 费 用 的 高 低 和 拓 扑 结 构 的 选 择 以 及 传 输 介 质 选 择 、传 输 距 离 的 确 定 有 关 。 l 灵 活 性 ：要 考 虑 到 在 设 备 搬 动 时 很 容 易 重 新 配 置 网 络 拓 扑 ，还 要 考 虑 原 有 节 点 的 删 除 和 新 节 点 的 加 入 。 l 可 靠 性 ： 拓 扑 的 选 择 要 使 故 障 的 检 测 和 故 障 隔 离 较 为 方 便 。 综 上 所 述 ， 综 合 选 择 多 种 结 构 ， 选 择 星 形 和 树 形 相 结 合 的 拓 扑 结 构 ， 网 络 总 体

37、 拓 扑 结 构 图 如 下 ：1000M光纤1000M双绞线100M 双绞线（3）3楼计算机实验室多媒体教室（3）6楼其他空教室16楼教室4楼实验室1、2楼实验室4、5、6楼会议办公室室1、2楼多功能室4、5楼AP核心交换机宿舍楼（2）宿舍楼（3）16楼宿舍16楼宿舍16楼宿舍综合楼实验楼教育管理学院教学楼计算机科学学院教学楼宿舍楼（1）服务器组15楼教室InternetDB Server网管工作站3楼多功能室教室办公室图 4.1 巴中电大新校区网络拓扑图对 以 上 网 络 拓 扑 图 的 说 明 ：设备名称具体位置说明台数备注防火墙综合楼201内接口由6类双绞线和网络核心交换机连接 ，外接

38、口通过1000M光纤和老校区机房连接1核心三层路由交换机综合楼201核心交换机通过1000M 双绞线与服务器和网管工作站连接，通过1000 M光纤与汇聚层交换机连接；通过选购的模块对交换机进行扩展1服务器组和DB Sever综合楼201为校园网的各部分服务器，通过交换机用1000M双绞线防火墙连接7网管工作站综合楼202为管理校园网 ，设置一台网管工作站。为保证突发情况有链路备份和需要两台网管机时接入笔记本计算机进行网管2汇聚交换机各栋楼的配线间图中已经标明各交换机地理位置；它们均为汇聚层交换机，下连桌面交换机71台48T计算机科学院下的接入交换机607、608、609、610、301均为接入

39、交换机，为使各桌面PC信息点接入校园网络，其上接汇聚层交换机、下接桌面PC介质为100M双绞线20教育管理学院下的接入交换机20161台48T综合楼下的接入交换机综合楼301、201、5018AP(Access Point)综合楼503、403无线AP（Access Point）接入点12实验楼下的接入交换机实验楼401、305、306、307、201均为接入交换机，为使各桌面PC信息点接入校园网络，其上接汇聚层交换机、下接桌面PC介质为100M双绞线12宿舍楼（3）宿舍楼20115（3）：为有3栋宿舍楼表 4. .1 硬 件 说 明大楼设备说明计算机数量（台）备注计算机科学院教学楼多媒体教室

40、交换机13多媒体教室（78学生机、2教师机）803240乘3：为有3间多媒体教室教师备课室交换机教室办公室553楼交换机5楼：教师办公室、教室（15）784楼：教师办公室、教室（15）3楼：教师办公室、教室（16）2楼：教师办公室、教室（16）1楼：教师办公室、教室（16）6楼空教室其它空教室（直接与汇聚层交换机连接）18教育管理学院教学楼A楼2楼交换机6楼教师办公室、教室465楼教师办公室、教室224楼教师办公室、教室223楼教师办公室、教室222楼教师办公室、教室191楼教师办公室、教室19综合楼综合楼3楼交换机3楼多功能室、办公室65同教学A楼各楼综合楼2楼交换机2楼办公室、阅览室（24

41、）551楼多功能室（31）综合楼6楼、5楼、4楼多功能室、办公室6楼、5楼、4楼多功 能室、办公室且除A P 外均直接与桌面PC连 接 其中 ： 6楼多功能室、办公室（18）5楼办公室（14+6）4楼办公室（14+6）581814614658 其中5楼、4楼“+6”均为无线AP（Access Point）接入点实验楼实验楼4楼交换机4楼实验室（15）15乘3：为有3间计算机实验室实验楼3楼交换机计算机实验室（613183）183实验楼2楼交换机2楼实验室（17）341楼实验室（17）宿舍楼（3）宿舍楼2楼交换机6楼宿舍（120）1193357乘3：为有3栋宿舍楼。另外每间宿舍算一个信息点5楼宿

42、舍（120）4楼宿舍（120）3楼宿舍（120）2楼宿舍（114）1楼宿舍（120）表 4 . 2 信 息 点 说 明在 多 媒 体 、计 算 机 实 验 室 等 教 室 中 ， 一 台 交 换 机 的 端 口 是 不 够 的 ， 通 过 交 换 机 堆 叠 的 方 式 来 解 决 。 教 师 备 课 室 的 连 接 也 采 用 以 上 拓 扑 结 构 ， 只 是 取 消 教 师 机 ，桌 面 交 换 机 下 联 接 口 均 接 各 桌 面 P C。多 媒 体 教 室 、计 算 机 实 验 室 网 络 拓 扑 图 如 下 ： 图 4.2多 媒 体 教 室 、计 算 机 实 验 室4.3 布线系

43、统随 着 计 算 机 技 术 和 通 信 技 术 的 发 展 ，为 了 适 应 社 会 信 息 化 和 经 济 国 际 化 的 需 要 ，在 办 公 自 动 化 的 基 础 上 ，进 一 步 发 展 了 综 合 布 线 系 统 PDS（Premisses Distribution System）。综合布线包括整个园区的结构化布线系统，园区中心机房以及各企业的机房建设，包括机房装修，机房电源配置，防雷措施等。综合布线是否合理将影响着园区将来的规划建设，因此我们综合园区规划建设部的意见来考虑布线系统的详细设计。4.3.1 结构化布线1、工作区子系统工作区子系统指终端设备和信息插座之间的连接部分，包

44、括装配软线，连接器和连接所需要的扩展软线，并在终端设备与I/O之间搭桥。工作区子系统所使用的连接器必须是ISDN标准的8位接口。这种接口能接受楼宇自动化系统所有低压信号以及数据网络信息和数码音频信号。2、水平布线子系统水平子系统（图4.3）是从用户工作区连接到垂直主干线子系统的线。水平子系统是整个结构化布线系统的一部分，它与主干线子系统的区别在于：水平子系统总在同一楼层，并与信息插座相连。在结构化布线系统中，水平子系统由5类UTP组成，能支持大多数的现代通讯设备。如果需要，可以采用光纤进行传输。从用户工作区的信息插座开始，水平布线子系统在交连处连接，或在小型通讯系统中在任何一处进行互连：远程通

45、讯互连间、干线接线间或设备间。在设备间中，当终端设备处于同一楼层时，水平布线子系统将在干线接线间或通讯接线间的交叉处连接。3、干线子系统干线子系统又称垂直主干线子系统（图4.3），它提供建筑物干线电缆的路由。干线子系统通常是在两个单元之间，特别是在位于中央点的公共系统设备处提供多个线路设施。该子系统由所有的布线电缆组成，或光纤以及将光纤连到其它专访的相关支撑硬件组合而成。传输介质可能包括一栋多层建筑物之间垂直布线的内部电缆或从主要单元或其它干线间来的电缆。为了与建筑群的其它建筑物进行通讯，干线子系统将中继线交叉连接点和网络接口连接起来。网络接口通常放在设备相邻近的房间。网络接口是为这些设施和建

46、筑物结构化布线系统之间划定界线。4、管理子系统管理子系统由交连、互连以及I/O组成。管理点是为了连接其它子系统提供连接的手段。交连和互连允许将通讯线路定位或重定位在建筑物的不同部分，以便能更容易的管理通讯线路。I/O位于用户工作区的其它房间或办公室，使得移动终端设备时能方便的进行插拔。在使用跨接线或插入线时，交叉连接允许将端接在单元一端的电缆上的通讯线路连接到单元另一端的电缆的线路。跨接线是一根很短的单导线，可将交叉连接处的两条电缆端点连接起来；插入线包括几根导线，而且每根导线的末端均有一个连接器，插入线为重新安排线路提供了一种简易的方法，而且不需要象安排跨接线时使用专用工具。互连与交叉连接目

47、的相同，但不使用跨接线或插入线，只使用带插头的导线，互连和交连也适用于光纤。光纤交叉连接要求使用光纤的插入线插座和适配器在两端带有光纤连接器的短光纤。根据布线安排和管理通讯线路以适应终端设备的位置变化的需要，在各种不同的交叉连接处可选用插入线。但在中继线交叉连接处，布线交叉连接处和干线连接线间，通常已安装好使用插入线的交叉连接硬件。 图4.3 布线系统示意图在远程通讯连接区，如安装在墙上的布线区，交叉连接可以不要插入线，因为线路经常是通过跨接线连接到I/O上的。在大型布线系统中的上述位置，交叉连接处经常是将干线子系统的大型电缆转接到连接I/O的小型水平电缆的过渡点。在线路重新布置时，一般不使用

48、这种方式给式交叉连接。5、设备间子系统设备间子系统由设备间的电缆，连接器和有关支撑硬件组成。它的作用是把公共系统设备的各种不同设备互连起来。该子系统将中继线交叉连接处和布线交叉连接处与公共系统设备连接起来。该子系统还包括设备间和临近单元中的导线，这些导线将设备或避雷装置连接到有效建筑物接地点。6、建筑群子系统建筑群子系统将一个建筑物中电缆延伸到建筑群的另一些建筑物中的通讯设备和装置上，建筑群子系统是结构化布线系统的一部分，它支持提供楼群之间通讯所需的硬件，其中包括导线电缆，光纤以及有效防止高压脉冲电压进入建筑物的电气保护装置。4.3.2 机房建设根据巴中电大新校区的实际情况，结合未来5至10年

49、的发展计划，把中心机房选定于新校区综合楼2楼201室，其他根据实际情况设置配线间或小型分中心机房。1、机房环境建设中心机房作为学校整个网络的统一出口，同时将堆放大量重要的网络设备和服务器，也作为数据交换和存储中心，需要重点建设和保护。结合巴中电大的实际情况，参考国家标准电子计算机机房设计规范（GB 500174-93），建议着重从以下几个方面去考虑：中心机房位置选择应符合：l 水、电比较稳定可靠，交通，通讯方便，自然环境清洁l 远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的工厂、仓库、堆场等l 远离强振源和强噪声源，避开强电磁场干扰防静电活动地板：离地面2035cm安装

50、防静电地板，墙面和吊顶材料选型注意耐久、抗震、保湿、隔热、防火、防尘等。恒温空调：做好空气调节系统，保持较好的温、湿度。防火装置：做好消防及防火措施，安装火灾自动报警系统和自动灭火系统。标准机柜：选用标准机柜摆放服务器及网络设备。弱电线缆桥架并安装配线架：机房内的线缆铺设注意强电穿管分流走下，弱电走桥架，用户线缆通过配线架接入并做标签。2、机房电源系统电源系统将影响到整个机房的重要网络设备，需要重点考虑，参考国家标准电子计算机机房电源设计规范（GB 500174-93）和电气装置安装工程施工及验收规范（GB50169-92），主要从电源配电柜及UPS两个方面的建设入手。中心机房电气装置的施工主

51、要包括供电电源系统、配电装置、自控系统、照明装置、通信设备、接地装置及其配线的安装。对接入的不同设备按应用种类分级、分流的安置插座，并统一接入电源配电柜进行管理，同时配以UPS，对重要设备进行双电源双引擎。配电柜的安装要求：l 配电箱、柜应有短路、过流保护，其紧急断电按钮与火灾报警联锁l 配电箱、柜安装完毕后，进行编号，并标明箱、柜内各开关的用途以便于操作和检修l 配电箱、柜内留有备用电路，作机房设备扩充时用电电源的保证是重点。网络中心机房是整个网络平台的核心，为保证能为整个生产和应用提供不间断服务，根据学校的实际情况，建议配备上UPS，具体的安装说明如下：l UPS供电电源：由电源互投柜引至

52、墙面配电箱，分路送到活动地板下插座，再经插座分接计算机电源处，电缆用阻燃电缆，穿金属线槽钢管敷设。l 市电供电电源：由电源互投柜分别送至空调、照明配电箱和插座配电箱，再分路送至灯具及墙面插座。电缆用阻燃电缆，照明支路用塑铜线，穿金属线槽及钢管敷设。3、机房防雷系统防雷系统应该本着“安全可靠、技术先进、经济合理”的指导思想进行规划，并按照国家标准电子计算机机房防雷设计规范（GB 500174-93）实施。根据巴中广播电视大学的实际情况，对于计算机系统特别是计算机中心机房的保护除了做好常规的防雷设施和处理好接地问题外，还应在中心机房和UPS内加装相应的过电压保护装置，以消除电网浪涌、雷电感应电压、

53、设备切换等意外事件对设备的冲击和毁坏。要求进入UPS和中心机房内的电源线、信号线应通过防雷、防过压处理，设备外壳、金属门、窗、管道、静电地板等应进行等电位处理。并在低压配电电源电缆进线输入端加装电源防雷器，防雷接地电阻要求小于10。4、空调系统根据GB 2887-82计算机场地技术要求，按A级设计，温度T=232，相对湿度=55%5%，夏季取上限，冬季取下限。气流组织采用下送风、上回风，即抗静电活动地板静压箱送风，吊顶天花微孔板回风。新风量设计取总风量的10%，中低度过滤，新风与回风混合后，进入空调设备处理，提高控制精度，节省投资，方便管理。巴 中 电 大 在 网 络 布 线 上 选 用 中

54、华 人 民 共 和 国 国 家 标 准（GB/T50311-2000）的 布 线 系 统 。在 综 合 楼2楼201 室 设 信 息 中 心（ 中 心 机 房 ），核 心 交 换 机 、综 合 楼 汇 聚 交 换 机 、各 服 务 器 均 设 在 此 处 ；教 育 管 理 学 院 教 学 楼 、计 算 机 科 学 院 楼 、 实 验 楼 和3栋 宿 舍 楼 设 汇 聚 层 交 换 机 机 柜 、 配 线 架 ；各 楼 层 设 桌 面 交 换 机 机 柜 、 配 线 架 。其 中 ，链 路 连 接 上 ，1000M 光 纤 到 楼 ，1000M 双 绞 线 到 服 务 器 ，其 余 均为 100

55、M 连 接 。其 中 各 设 备 如 下 表 所 示 ：位置设备名称数量备注计算机科学院教学楼机柜10台乘2：为做备用配线架22个理线架23个光纤终端盒1个光纤跳线（一芯）2根2尾纤（一芯）2根2耦合器2个信息模块106个信息面板（双孔）53个光纤配线架1个光纤LC头4个教育管理学院教学楼机柜6台乘2：为做备用配线架7个理线架8个光纤终端盒1个光纤跳线（一芯）2根2尾纤（一芯）2根2耦合器2个信息模块150个信息面板（双孔）75个光纤配线架1个光纤LC头4个综合楼机柜4台乘2：为做备用配线架10个理线架12个光纤终端盒1个光纤跳线（一芯）14根2尾纤（一芯）14根2耦合器14个信息模块178个

56、信息面板（双孔）89个光纤配线架2个光纤LC头28个实验楼机柜3台乘2：为做备用配线架13个理线架14个光纤终端盒1个光纤跳线（一芯）2根2尾纤（一芯）2根2耦合器4个信息模块55个信息面板（双孔）28个光纤配线架1个光纤LC头4个宿舍楼（3）配线架18乘2：为做备用理线架21光纤终端盒3光纤跳线（一芯）6根2尾纤（一芯）6根2耦合器12信息模块360信息面板（单孔）360光纤配线架3光纤LC头12机柜3表 4 . 3 综合布线设备4.4 网络方案设计 根据巴中电大新校区网络现状为适应未来发展需求，以及上面流行技术的比较，我们选择千兆骨干，百兆到桌面的网络构架，即骨干交换机（核心层和汇聚层）之

57、间采用千兆连接，接入交换机与桌面系统（包括服务器和工作站）之间的连接采用10/100/1000M 自适应端口来实现。另外，采用先进的分层网络设计原则，如图4.4所示，整个网络采用经典的三层网络构架。 图4.4 三层网络构架4.4.1分布式三层网络构架的优点 1、主干采用三层构架，充分利用三层交换的高性能管理，满足大容量、高速率的数据传输。 2、基于三层的管理，对网络的各种信息数据处理游刃有余。 3、分布式的三层提供强大的系统张力，有利于今后网络的扩充、维护和管理。 4、三层交换技术实现网络路由管理。不但有效地控制了网络风暴，又能实现跨VLAN的网络连接，为网络安全提供了强有力的保障。 5、分布

58、式三层结构使管理智能化，提高了管理效率。4.4.2 主干路由的设计主干路由的选择是否适合将影响到整体网络的性能，根据巴中科技园的实际情况，生产型企业与事业单位众多，造成内部小型LAN多，接入点数据量大。因此，我们选择OSPF (Open Shortest Path First开放式最短路径优先)路由协议作为主干路由。OSPF是一种典型的链路状态路由协议。采用OSPF的路由器或三层交换机彼此交换并保存整个网络的链路信息，从而掌握全网的拓扑结构，独立计算路由。因为RIP路由协议不能服务于大型网络，所以，IETF的IGP工作组特别开发出链路状态协议OSPF。目前广为使用的是OSPF第二版，最新标准为

59、RFC2328。 OSPF作为一种内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），用于在同一个自治域（AS）中的路由器之间发布路由信息。区别于距离矢量协议(RIP)，OSPF具有支持大型网络、路由收敛快、占用网络资源少等优点，在目前应用的路由协议中占有相当重要的地位。 关于OSPF路由协议的几个关键性概念：1、链路状态 OSPF路由器收集其所在网络区域上各路由器的连接状态信息，即链路状态信息（Link-State），生成链路状态数据库(Link-State Database)。路由器掌握了该区域上所有路由器的链路状态信息，也就等于了解了整个网络的拓扑状况。OSPF路

60、由器利用“最短路径优先算法(Shortest Path First, SPF)”，独立地计算出到达任意目的地的路由。 2、区域 OSPF协议引入“分层路由”的概念，将网络分割成一个“主干”连接的一组相互独立的部分，这些相互独立的部分被称为“区域” (Area)，“主干”的部分称为“主干区域”。每个区域就如同一个独立的网络，该区域的OSPF路由器只保存该区域的链路状态。每个路由器的链路状态数据库都可以保持合理的大小，路由计算的时间、报文数量都不会过大。 3、OSPF网络类型 根据路由器所连接的物理网络不同，OSPF将网络划分为四种类型：广播多路访问型（Broadcast Multi-Access）、非广播多路访问型（None Broadcast Multi-Access，NBMA）、点到点型（Point-to-Point）、点到多点型（Point-to-Multipoint）。4、指派路由器（DR）和备份指派路由器（BDR） 在多路访问网络上可能存在多个路由器，为了避免路由器之间建立完全相邻关系而引起的大量