校園網規劃與設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 國家提出本世紀末將我國建設成為經濟高度發展、教育設備完備的現代化強國。近年來國家加快改革教育體系，以教育為立國之本，建設一個高度發達的國家教育體系。為提高我國教育的現代化、建立先進高效的教育體系。提供更為先進的教育手段，學校很有必要建設一個校園網絡管理應用系統，這樣可以達到校園資源共享、建立完備的數據交換體系、快速的傳遞信息等目的。以順應無紙教學，無紙辦公的發展趨勢，充分利用現代化技術來進一 步提高教學質量和辦公效率，為培養二十一世紀人才提供一個優良的硬件教學環境。 校園網的建設能促進教師和學生盡快提高應用信息技術的水平，為學生提供了一個實踐的環境，為教師提供了一種先進的輔助教學工具、提供了豐富的資源庫。校園網是學校進行教學改革、推行素質教育的一種必不可少的工具，是學校現代化信息管理的基礎，也提供了學校與外界交流的窗口。然而，校園網絡管理應用系統支持的是一個不斷多元化的網絡應用系統設備組合，用以支持其日常運作和實現其長遠目標。系統設備、管理者及使用者之間的聯系必須是親密無間的，自覺而透明的，從而 具備較強的擴展性。所以，這需要學校和我們共同設計建成一個先進的多媒體校園網絡系統而努力。 計算機網絡是由現代通信技術與計算機技術結合的產物。對于計算機網絡這個概念一般認為把地理位置不同，功能獨立自治的計算系統及數據設備，通過通信設備和線路連接起來，在功能完善的網絡軟件運行支持下，以實現信息交換和資源共享問目標的系統。 本方案將主要對校園局域網的組建進行展開。 湖南信息職業技術學院計算機工程系 (計算機網絡技術 )專業畢業論文 1 第一章 需求分析 基本情況 目前網絡正滲透社會生活的各個角落 ， 它將極大地提高人們的生活效率，改變人們的生活面貌。高性能的校園網絡目前已成為衡 量學校能力和水平的一項必備的硬件條件。為了進一步加快教育現代化的建設，全面提高本校的教學和管理水平，經學校領導的研究決定，投資建設校園網。 地域需求 根據本校的規劃，本次工程中接入校園網的主要建筑為科 教樓 (網絡中心 )、圖書館、 教學樓 、學生宿舍、職工宿舍、體育館 ，其中圖書館和 科教樓 及體育館 相距非常近，可以用雙絞線連接 ， 而學生宿舍、職工宿舍 與網絡中心 相距較遠可以用同軸電纜連接 ， 具體建筑分布如下圖所 示 ： 信息點分布如下 ： 表 樓宇 層數 信息點數 總計 教學樓 80 實驗樓 45 湖南信息職業技術學院計算機工程系 (計算機網絡技術 )專業畢業論文 2 體育館 1 2 30 30 宿舍樓 60 職舍樓 60 技術需求 1 網絡系統 本校校園網建成以后 ， 應能充分利用先進的計算機技術和網絡通信技術把學校所有的單機用戶連接起來 ， 在有效利用現有資源的基礎上 ， 顯示教學、財務、行政的計算機管理 ,方便地為全校師生提供信息瀏覽、文件傳輸、電子郵件等服務 .這對網絡性能特別的網絡帶寬提出了更高的要求 。 本次 工程采用交換式快速以太網技術 ， 全部實現 100M/1000M 交換到桌面 。 2 服務系統 服務器系統應能代表當今計算機的最新技術，具有最先進的 CPU 技術，非常快的計算速度，能快速、準確地處理大量復雜的數據，并具有優良的性能價格比。更為重要的是，它應具有長遠的生命期和易擴展性，能適應本校園不斷增長的需求，以最小的投資，產出最大的效益。 本 期工程采取配備 多臺服務器方案，完成 的各項網絡應用。 3 布線系統 布線系統要符合結構化布線國際標準，能適應各種不同的網絡，還要具有先進性，爭取在 1015 年之內不落后。 Lucent 布線系統是當今國際上最流行的結構化布線系統之一，它不僅質量卓越， 價位合理，而且提供 15 年質保。 本方案全面采用 Lucent 產品。 在本期工程中， 本著為學校節省資金、減少損失的原則，在距離條件允許的情況下，網絡主干全部采用超五類雙絞線布線。 4 設備的故障恢復及設置 交換機等網絡結點關鍵設備必須具備冷 /熱備份能力。關鍵結點設備運行中出現故障后，能夠有效、及時地恢復。基本配置的終端方式操作要簡單，結點內部的配置內容可以通過筆記本電腦采用 TCP/IP 協議下載保存、或是上傳恢復。 系統維護和培訓需求 因為校園網是一項綜合復雜的網絡，它不但要求使用人員有一定的計算機和網絡技術，而 且必須有一定數量的維護人員。本方案中我們有專門的章節說明我們對于系統維護 的承諾 。 湖南信息職業技術學院計算機工程系 (計算機網絡技術 )專業畢業論文 3 第二章 設計原則和設計目標 本方案設計結合用戶具體情況 ， 綜合考慮多種因素 ， 力爭少花錢 、 多辦事 ， 在設計過程中 ， 主要遵循以下原則 ： 設計原則 1 技術先進性 本次方案設計在資金許可的情況下 ， 盡量采用當前國際上最先進最成熟的技術 ， 使網絡性能達到最佳 ， 根據客戶的應用需求選擇有遠大前途和強大生命力技術 。 2 高性能 本校園網絡主干系統要求具有較高的數據通信能力和較大的帶寬 ， 并在主干網上提供較強的可擴展性 ，以方便學校以后的擴展 的開展。在 各部門的工作組中采用交換技術，以保證在工作中網絡的快速響應速度，用于提高工作效率。 服務器應能快速處理大量的網絡請求，有較大的數據吞吐能力和較高的運算能力。 3 高可靠性 應用是校園網建設的最終目標，這對網絡的健壯性提出了很高的要求，也許短時間的中斷就會造成很大的損失。因此我們在設計方案時充分考慮到了網絡的可靠性，如線路冗余，端口冗余等以防不測，同時在服務器選擇上也采用了在可靠性方面具有最優表現的品牌。整個網絡能夠滿足長時間重負荷運行的需要（甚至可以 24 小時不間斷運行）。 4 可管理性 良好的組織和管理對網絡的 正常運轉和高效使用有很大幫助，網絡應該能夠提供方便、靈活、有力的工具，使得無論是安裝、操作還是使用對用戶來說都輕而易舉。便于進行網絡的配置和管理，易于發現網絡中的故障。 5 可擴展性 由于計算機技術和網絡技術在不斷的飛速發展，所以在方案設計的時候不能只看到目前的應用需求，而應充分考慮到用戶業務量的增多和網絡帶寬以及端口數目的增加，使用戶在擴大網絡規模時不需改動現有設備，充分保護用戶的初期投資。 6 符合國際標準 本方案的所有部分都遵循國際上最為流行和最具代表性的標準，以保證整個體系統的開放性和對其他廠家產品的兼容， 給用戶留下更為廣泛的選擇余地。如布線系統遵循 EIA/TIA— 568A 標準，網管遵循 SNMP 和 RMON 等協議，快速以太網遵循 標準等。 7 最佳的性價比 湖南信息職業技術學院計算機工程系 (計算機網絡技術 )專業畢業論文 4 本方案在技術選型時，在滿足用戶應用需求的基礎上盡量采用性價比較好的產品，使用戶的投資發揮到最大的作用。 實現目標 建設校園網的目的是為學校教學、科研、管理提供先進的計算機網絡環境，為學校的改革與長遠發展服務。為學校的人才培養、科學研究、學科建設、教學管理、后勤服務發揮實際的作用。在國際互聯網迅速發展的今天，高效地連入 Inter，為全校師 生提供全球信息資源共享服務，為學校與外界聯系提供網絡支持。 校園網完全建成后主要應實現以下應用目標： 支持學校的整個教學過程與教學管理：通過多媒體技術在校園網絡的應用，構造豐富多彩的教學環境，實現多樣化的教學手段。運用教學管理系統，使得網上教師業務管理、教師網上備課、教案管理電子化、網上教學、 VOD 點播、網上輔導、學生網上自修、網上考試等網絡應用變成現實。 支持學校行政管理：主要是辦公自動化、檔案管理電子化、財務 /物資管理電子化。 逐步建立數字化圖書館與學校專業類圖書情報電子化檢索系統。 校園內以 WEB 方式 建成信息服務系統，并能夠實現校園內的 EMAIL、 FTP、 DNS、 BBS、FS 等服務功能。 支持與 Inter的連接：在 Inter上建立學校自己的 WEB站點，把學校教育搬上 Inter；通過 Proxy 代理服務器提供校園網內部用戶與 Inter 的互連服務。 湖南信息職業技術學院計算機工程系 (計算機網絡技術 )專業畢業論文 5 第三章 計算機網絡系統方案 拓撲結構選型 常用的網絡拓撲結構有總線型、環型和星型結構 ， 為了便于網絡擴展和管理 ， 同時滿足綜合布線的要求 ， 本方案采用星型拓撲結構 。 網絡技術選型 組網技術分析 傳統的網絡技術通常采 用共享訪問鏈路的方式進行操作，即網絡上所有站點共享一條公共的通信通道；在多個站點同時請求發送數據而導致沖突時，遵循 CSMA/CD(多路載波偵聽/沖突檢測 )協議。傳統的網絡技術存在著一定的局限性，限制了計算機能力的發揮。由此，產生了多種先進的網絡技術提高網絡性能，以交換以太網、快速以太網、千兆以太網以及 ATM技術。 1 交換以太網技術 交換以太網是新近發展起來的先進網絡技術。它在保證與以太網協議兼容的前提下，提高網絡利用率，減少網絡資源爭奪造成的沖突，使網絡性能大幅度提高，以滿足各類數據信息傳輸的要求。交換以太 網從產生發展到今天在技術上分為兩種：靜態交換和動態交換。 靜態交換：將網絡劃分為多個網段，網絡管理員可以通過網管平臺分配各個網段的負載，即網絡管理員可以只利用鼠標就可將工作站從資源爭奪緊張的網段移到其它沖突較少的網段上。 動態交換：動態交換是在高速總線上支持多對傳輸的同時進行。它不需人工干預實時地將獨占帶寬分配給一對節點；而其它節點間也可同時進行數據傳輸。動態交換在總線內部改變了以太網的介質訪問機制，使得網上的數據傳輸以獨占的 10Mbps 進行，就好象在兩個有數據傳輸的節點之間有獨立的傳輸電纜一樣，使網絡效率 大大提高。動態交換代表了當今交換技術發展的方向。 2 快速以太網技術 快速以太網實際上是 10Mbps 以太網的 100Mbps 版本，所以它的運行速度要比 10Mbps以太網快十倍。在用戶已經很熟悉傳統以太網的情況下，快速以太網相對其他高速網絡技術更容易被掌握和接受，它可以應用在共享式和主干環境下，提供高帶寬的共享式網絡或主干湖南信息職業技術學院計算機工程系 (計算機網絡技術 )專業畢業論文 6 連接，同時也可以應用在交換式環境下，提供優異的服務質量 (QOS)。 3 千兆以太網技術 千兆以太網是相當成功的 10Mbps以太網和 100Mbps快速以太網連接標準的擴展。 IEEE已批準千兆位以太網 工程 IEEE 802E Task Force。 千兆位以太網和已充分建立的以太網與快速以太網的節點完全匹配。最初的以太網規范由分組格式定義，且支持 CSMD/CD 協議、全雙工、流控制和由 標準定義的管理項目，千兆位以太網將使用所有這些規范。 總之，千兆位以太網和管理員以前使用和了解的以太網相同，所不同的僅僅是比快速以太網快十倍與當前的高帶寬需求應用程序相協調的額外特性，而且和日益增強的服務器和臺式計算機的功能相匹配。 4 ATM 技術 ATM 是在 70 年代末、 80 年代初的寬帶 ISDN 基礎上發展起來的， 是一種與在今天市場上流行的所有其它 LAN 技術大相徑庭的新技術。 ATM 使用定長的 53 字節的信元交換，按不同的速率傳輸數據、圖像、語音，由此對連網作了本質上的修改，從根本上解決了傳統連網技術所存在的問題。 但是，作為一種新興的聯網技術， ATM 仍然存在著許多問題。首先，也就是用戶最為關注的價格問題，同樣速率的 ATM 網絡設備，其價格要遠遠超出以太網設備；第二，從技術上來講， ATM 存在兼容性上的問題，由于完全不同的傳輸機制， ATM 與以太網在數據交換時需要一種稱為 ATM LAN 仿真的技術。如果在局域網內采用這種技術，需 要一定的轉換時延，因此會抵消 ATM 技術上所帶來的優越性，得不償失。所以，目前，尤其是針對中學校園網絡的環境，我們不建議采用 ATM 技術。 組網技術選擇 根據以上對各種類組網技術的分析 ， 可以得出以下結論 ： 最適合本校園的組網技術是千兆以太網技術 。 網絡產品選型 在以太網市場中 ,Cisco、 3Com、 Nortel Networks 占據著絕大多數的市場份額 ,代表著最領先的技術 ,而在這三家公司中數 Cisco 的產品 性價比最好 .因此我們選用了 Cisco 的快速以太網湖南信息職業技術學院計算機工程系 (計算機網絡技術 )專業畢業論文 7 解決方案 ,使用可以堆疊的交換機 CISCO WSC3560G48TSS 來架設校園網主干 . 網絡系統詳細規劃 本 次 校園校園網工程將以 高性能百兆交換機 CISCO WSC3560G48TSS 為核心進行組建 . 本校園校園網按地理位置劃分 ,有科教樓、圖書館、教學樓 、體育館、學生宿舍、職工宿舍六 處 . 在科教樓內放置 1 臺 CISCO WSC3560G48TSS(48 口 )交換機 ,并且在這臺交換機上添加二個千兆模塊分別連接主服務器和圖書館的交換機 . 在圖書館的電子閱覽室放一臺 CISCO WSC356024PSE(24 口 )交換機 ,與科 教樓的交換機通過雙絞線連接 . 在教學樓放一臺 CISCO WSC3560G48TSS(24 口 )交換機添加一個千兆模塊與科教樓的交換