中小學校園網(wǎng)的規(guī)劃與設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 芯片以及高性能的網(wǎng)絡處理器芯片，要求有極高的系統(tǒng)總吞吐量和背板容量，可支持多個千兆端口。網(wǎng)絡核心層設備的擬態(tài)網(wǎng)交換機應具有以下功能：高可靠性大容量高密度線速轉(zhuǎn)發(fā)性能完善的 QoS 功能完善的安全機制強大的業(yè)務能力 匯聚層及設備的選取匯聚層設備的選取：網(wǎng)絡匯聚層是網(wǎng)絡接入層和核心層之間的分界層，包括園區(qū)主干網(wǎng)絡及所有連接的路由器。匯聚層負責將各種接入業(yè)務集中起來，除了進行局部數(shù)據(jù)的交換、轉(zhuǎn)發(fā)以外，還能通過高速接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵膶?，在更大范圍?nèi)進行數(shù)據(jù)的路由以及處理。匯聚層多下將接入層交換機的數(shù)據(jù)進行匯聚，對上通過高速接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵慕粨Q機上，起到承上啟下的作用。設計匯聚層時根據(jù)匯聚層的主要功能，應考慮到以下幾點：匯聚層設備要有足夠的帶寬；具有三層和多層交換特性；具有靈活多樣的業(yè)務能力；必須具有冗余和負載均衡能力；匯聚層設備要進行 VLAN 之間的通信，因此一般為支持三層或三層以上的多層交換設備，匯聚層設備的多層以太網(wǎng)交換機應具備以下特點：支持三層交換對上連接提供多種千兆端口模塊化組網(wǎng)支持豐富的二層協(xié)議完善的安全機制豐富的 QoS 支持實用方便的網(wǎng)管能力接入層設備的選?。航尤雽訛橛脩籼峁┒嗑W(wǎng)絡本地網(wǎng)段的訪問，它的主要作用事將工作組與匯聚層連接起來，主要完成邏輯網(wǎng)絡分段、基于工作組或 LAN 隔離廣播通信量以及在多個CPU 之間分布服務。介入層設備位于網(wǎng)絡的末端，對下提供對工作站的接入，對上連接到匯聚層交換機。接入層設備提供各種標準接口將數(shù)據(jù)接入到網(wǎng)絡中，完成基于業(yè)務系統(tǒng)之間的隔離和安全性控制、認證管理等功能。網(wǎng)絡接入層設備應具有如下特點：提供各種不同數(shù)量的 100Mbps 端口到用戶，提供 1000Mbps 或 1Gbps（電口、光口）上行端口到上層交換機；高性能，低成本，所有端口支持全線速二層交換；支持標準以太網(wǎng)協(xié)議，支持豐富的業(yè)界標準，充分考慮兼容現(xiàn)有網(wǎng)絡設施；網(wǎng)絡設備可擴展性好，可平滑升級；支持豐富的業(yè)務特性，如 VLAN、VLAN Trunk、鏈路聚合、端口鏡像、QOS 多播、安全特性等；方便實用的網(wǎng)管。三 網(wǎng)絡總體設計 校園網(wǎng)絡架構(gòu)設計：，它是由星型、總線型等典型拓補結(jié)構(gòu)組成，在現(xiàn)代網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)化布線工程中多采用星型結(jié)構(gòu)，主要用于同一樓層，由各個房間的計算機間用集線器或者交換機連接產(chǎn)生的，它具有施工簡單，擴展性高，成本低和可管理性好等優(yōu)點；而校園網(wǎng)在分層布線主要采用樹型結(jié)構(gòu)；每個房間的計算機連接到本層的集線器或交換機，然后每層的集線器或交換機在連接到本樓出口的交換機或路由器，各個樓的交換機或路由器再連接到校園網(wǎng)的通信網(wǎng)中，由此構(gòu)成了校園網(wǎng)的拓補結(jié)構(gòu)。當然這其中還有對網(wǎng)絡整體結(jié)構(gòu)的設計，如 vlan 的劃分，各不同區(qū)域的細劃分都需要根據(jù)學校情況來定。 2M E1 光纖或 ADSL 接入 Inter。對于我們畫定的區(qū)域如圖書館、宿舍等，都可以通過 100M 交換口連入校園網(wǎng)，而各個終端可以采用 10/100M 共享式端口。目前的校園網(wǎng)大多數(shù)是純?nèi)龑拥慕粨Q網(wǎng)絡。由于交換機都具有三層功能，匯聚層一般已經(jīng)可以與接入層歸納為一個層次。各樓層和各樓之間的交換設備都直接上連到核心設備上。 網(wǎng)絡三層結(jié)構(gòu)設計校園網(wǎng)網(wǎng)絡整體分為三個層次：核心層、匯聚層、接入層。為實現(xiàn)校區(qū)內(nèi)的高速互聯(lián)，核心層由 1 個核心節(jié)點組成，包括教學區(qū)區(qū)域、服務器群；匯聚層設在每棟樓上，每棟樓設置一個匯聚節(jié)點，匯聚層為高性能“小核心”型交換機，根據(jù)各個樓的配線間的數(shù)量不同，可以分別采用 1 臺或是 2 臺匯聚層交換機進行匯聚，為了保證數(shù)據(jù)傳輸和交換的效率，現(xiàn)在各個樓內(nèi)設置三層樓內(nèi)匯聚層，樓內(nèi)匯聚層設備不但分擔了核心設備的部分壓力，同時提高了網(wǎng)絡的安全性；接入層為每個樓的接入交換機，是直接與用戶相連的設備。本實施方案從網(wǎng)絡運行的穩(wěn)定性、安全性及易于維護性出發(fā)進行設計，以滿足需求。 匯聚層設備選型通常將位于接入層和核心層之間的部分稱為分布層或匯聚層，匯聚層交換層是多臺接入層交換機的匯聚點，它必須能夠處理來自接入層設備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路，因此匯聚層交換機與接入層交換機比較，需要更高的性能，更少的接口和更高的交換速率。匯聚層交換機選擇華為 CISCO WSC2960G48。整個校園共用 4 臺匯聚層交換機，使用千兆光纖與核心交換機相連。表 23 CISCO WSC2960G48 參數(shù)CISCO WSC2960G48 主要參數(shù)產(chǎn)品外觀交換機類型 智能交換機應用層級 二層內(nèi)存 64MB傳輸速率 10Mbps/100Mbps/1000Mbps網(wǎng)絡標準IEEE 、IEEE 、IEEE 、IEEE 、IEEE 、IEEE 、IEEE 、IEEE 、IEEE 、IEEE 、IEEE 端口結(jié)構(gòu) 非模塊化端口數(shù)量 44接口介質(zhì) 10/100BaseT,10/100/1000BaseTx/SFP傳輸模式 全雙工/半雙工自適應交換方式 存儲轉(zhuǎn)發(fā)背板帶寬 32Gbps包轉(zhuǎn)發(fā)率 39MppsVLAN 支持 支持QOS 支持 支持網(wǎng)管支持 支持網(wǎng)管功能 Web 瀏覽器,SNMP,CLIMAC 地址表 8K模塊化插槽數(shù) 4指示面板 每端口狀態(tài):連接完整性、禁用、活動、速度、全雙工,系統(tǒng)狀態(tài):系統(tǒng)、RPS、鏈路狀態(tài)、鏈路雙工、鏈路速度電源 100VAC240VAC、50Hz/60Hz,環(huán)境標準 工作溫度:0℃45℃、工作濕度:10%85%(非冷凝)、存儲溫度:25℃70℃、存儲濕度:10%85%(非冷凝)尺寸(mm) 328*445*44重量(Kg) 價格 ￥ 萬 路由器選型 CISCO 7206VXR 參數(shù)CISCO 7206VXR 基本參數(shù)路由器外觀路由器類型 模塊化接入路由器端口結(jié)構(gòu) 模塊化網(wǎng)絡協(xié)議 IEEE ,SDN。密標準 AH(MD5),ESP(Null,DES,3DES,ARC4,proprietary fast encoding,+MD5/HMAC,MD5)。PPP(PAP,CHAP,LCP,IPCP,MLPPP)固定的廣域網(wǎng)接口 可選廣域接口 WIC 卡固定的局域網(wǎng)接口 10/100BaseT/TX其他端口 控制端口 RS232內(nèi)置防火墻 是Qos 支持 支持支持 VPN 支持擴展模塊 6處理器 22263 或 350MHz(MIPS RISC)內(nèi)存 最大 512MB網(wǎng)絡管理 Cisco ClickStart，SNMP適用環(huán)境 工作溫度:0℃40℃、工作濕度:10%90%、存儲溫度:20℃65℃電源 電源電壓:1認證 100240V尺寸 431*426*133重量 價格 ￥ 萬 防火墻設備的選型固定接口1 個配置口（CON）1 個備份口（AUX）2 個 10/100/1000M 以太網(wǎng)口（支持光口或者電口）2 個 10/100/1000M 以太網(wǎng)口（支持電口）插槽 2 個 MIM 插槽,可選的接口模塊包括1FE/2FE/4FE/1GE/2GE FLASH 16MBSDRAM缺?。?12MB 最大：1GB外型尺寸（H WD） 44 x 436mm x420mm重量 6kg輸入 交流主機：100240V ；50/60Hz 直流主機：48V－60V電源模塊輸出 電壓：12VAAA 服務RADIUS 認證HWTACACS 認證域認證CHAP 驗證PAP 驗證防火墻包過濾基礎和擴展的訪問控制列表基于接口的訪問控制列表基于時間段的訪問控制列表動態(tài)包過濾ASPF 應用層報文過濾 應用層協(xié)議：FTP、HTTP、SMTP、RTSP、（， RTP/RTCP） 傳輸層協(xié)議：TCP、UDP防攻擊特性Land、Smurf、Fraggle、WinNuke、Ping of Death、Tear Drop、IP Spoofing、SYN Flood、ICMP Flood、UDP Flood、ARP 欺騙攻擊防范ARP 主動反向查詢TCP 報文標志位不合法攻擊防范超大 ICMP 報文攻擊防范地址/端口掃描的防范DoS/DDoS 攻擊防范ICMP 重定向或不可達報文控制功能Tracert 報文控制功能帶路由記錄選項 IP 報文控制功能靜態(tài)和動態(tài)黑名單功能MAC 和 IP 綁定功能透明防火墻 基于 MAC 的訪問控制列表郵件/網(wǎng)頁/應用層過濾郵件過濾SMTP 郵件地址過濾SMTP 郵件標題過濾SMTP 郵件內(nèi)容過濾網(wǎng)頁過濾HTTP URL 過濾HTTP 內(nèi)容過濾應用層過濾Java BlockingActiveX BlockingSQL 注入攻擊防范四 網(wǎng)絡地址規(guī)劃及 VLAN應用為了滿足應用需求，在本設計方案中使用了萬兆核心，主干線路采用了 4 芯 多模室內(nèi)用光纜，匯聚層到接入層采用了 6 類 1000M 非屏蔽雙交線連接主干網(wǎng)絡。 IP 地址規(guī)劃所謂 IP 地址就是給每一個直接與 Inter 相連的主機分配一個在全世界范圍惟一的網(wǎng)絡地址。目前，大多使用的是 32 位的 IPv4 地址，尋址時路由器先按 IP 地址中的網(wǎng)絡號 id 把網(wǎng)絡找到；當找到目的網(wǎng)絡后，再用 ARP 協(xié)議用主機號host－id 找到主機。實際上，由于一臺主機可能有多個 IP 地址，因此 IP 地址只是標志了一臺計算機的某個接口。網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)： 計算機網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)一般有總線結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等。在以太網(wǎng)實際布線時，適宜選用樹形結(jié)構(gòu)，通過多級的 HUB 或交換機分級鏈接。這樣，個別網(wǎng)點出現(xiàn)故障不會影響全局。并具有可靠性高、可擴展性好、易于管理等優(yōu)點。在本次設計中我們采用了 B 類 IPV4 網(wǎng)絡地址作為校園網(wǎng)私網(wǎng) IP，以便于以后校園網(wǎng)電腦增多，IP 需求量也越日增多。校園網(wǎng)內(nèi)部由教學樓、寢室樓組成，其中教學樓中又分為學生區(qū)和辦公區(qū)兩個部分，具體信息點分布如上。為了達到最好的網(wǎng)絡質(zhì)量和方便管理，一共分為五個網(wǎng)段。其中第一網(wǎng)段為網(wǎng)絡管理中心、共 10 個信息點，第二網(wǎng)段為交換機設備、共 70 個 IP，第三網(wǎng)段為教學區(qū)、共 1354 個信息節(jié)點，第四網(wǎng)段為學生生活區(qū)、共 668 個信息節(jié)點，第五網(wǎng)段為綜合辦公區(qū)、共 86個信息節(jié)點， IP 地址 網(wǎng)絡號： 子網(wǎng)淹碼網(wǎng)絡中心： ~ 交換機： ~ 路由/交換： ~ 2教學區(qū)： ~4生活區(qū)： ~ 綜合辦公區(qū)： ~545