江陰工學院網絡工程實習報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 輸介質故障，一個可靠性高的網絡拓撲結構除了可以使這些故障對整個網絡 15 的影響盡可能小以外，同時還應具有良好的故障診斷和故障隔離功能。 16 第 五 章 校園網網絡工程設計方案 概述 目前一般是將校園網劃分為核心層、匯接層和三層匯聚，對于規模不大的校園網，核心層與匯接層可以合在一起，以簡化網絡體系。但是， 校園網的建設是一個漸進過程，網絡的不同層次可能由不同的投資者分別建設，同一個層次也可能由多個投資者分別建設。 核心層： 網絡中心位于逸夫樓和圖書館，負責整個網絡的運行、管理和維護工作。 匯聚層： ： 分中心機房位于 11樓內和 22樓內，分中心機房中分別放置了一臺思科 WSC3560G48TSE 交換機，用來與中心機房的核心交換機連接，同時又與下一級的交換機連接。 ： 教學樓、食堂、體育館、男女生宿舍，實習樓和實驗室等，采用思科 WSC296024TTL 交換機三層交換機分別與中心 機房連接 3. 三級匯聚： 三層匯聚即是整個網絡的最下層。在一級匯聚的基礎上，又往下一層進行展開網絡，每層樓的交換機用室內 12 芯多模光纖與本棟樓的管理間交換機進行連接。這樣，就形成了整個網絡的三層體系結構。 5． 2 系統要求 隨著現代計算機應用的高速發展，特別是諸如圖形、語音、視頻等多媒體信息和技術在管理信息系統、科研設計等領域的廣泛應用，為網絡平臺的設計提出了更高的要求。為了更好地滿足淮陰工學院的需求，保證系統能正常穩定運行，在較長的時間內不落后，在本網絡系統方案設計中，我們認為應當把握以下幾個原則： 1 穩定性 只有運行穩定的網絡才是可靠的網絡，而網絡的可靠運行取決于諸多因素，如網絡的設計，產品的可靠，而選擇一個具有運營此類網絡規模經驗的網絡合作廠商則更為重要。要求有物理層、數據鏈路層和網絡層的備份技術。 高帶寬 17 為了支持數據、話音、視像多媒體的傳輸能力，在技術上要到達當前的國際先進水平。要采用最先進的網絡技術，以適應大量數據和多媒體 信息的傳輸，既要滿足目前的業務需求，又要充分考慮未來的發展。為此應選用高帶寬的先進技術。 先進性 網絡硬件、軟件平臺的先進性，要注意選擇性能價格比好的先進技術和硬件和軟 件組網，保證系統的基礎環境十年不落后。 標準性和開放性 選擇統一性的網絡結構與軟件硬件平臺，有利于系統的建立與開發。制定信息管理的規范，在學校領導下，組織有關人員對管理信息系統進行系統分析，制定數據流圖和數據結構，為信息系統的開發奠定基礎。為了實現與各種網絡互訪的要求，要選擇開放的網絡體系結構，既要選擇當前的主流產品，又要具有開放性，以利于今后的擴充。 可擴展性 系統要有可擴展性和可升級性，隨著業務的增長和應用水平的提高，網絡中的數據和信息流將按指數增長，需要網絡有很好的可擴展性，并能隨著技術的發展 不斷升級。易擴展不僅僅指設備端口的擴展，還指網絡結構的易擴展性：即只有在網絡結構設計合理的情況下，新的網絡節點才能方便地加入已有網絡；網絡協議的易擴展：無論是選擇第三層網絡路由協議，還是規劃第二層虛擬網的劃分，都應注意其擴展能力。 容易控制管理 因為學校上網用戶很多，如何管理好他們的通信，做到既保證一定的用戶通信質量，又合理的利用網絡資源，是建好一個網絡所面臨的首要問題。 經濟性 充分利用原有的軟件、硬件資源，減少投資浪費，做到高性能價格比。 安全性 網絡系統應具有良好的安全性，保證數據的安全及 網絡使用的安全。由于淮陰工學院網絡連接園區內部所有用戶，安全管理十分重要。應支持 VLAN 的劃分，并能在 VLAN 之間進行第三層交換時進行有效的安全控制，以保證系統的 18 安全性。 符合 IP 發展趨勢的網絡 在當前任何一個提供服務的網絡中，對 IP 的支持服務是最普遍的，而 IP 技術本身又處在發展變化中，如 IpV6， IP QoS， IP Over SONET 等等新興的技術不斷出現，淮陰工學院校園網絡必須跟緊 IP 發展的步伐，也就是必須選擇處于 IP發展領導地位的網絡廠商。 在后面的網絡技術選型和系統方案中，以上設計原則和思想都 將會被貫徹始終。 校園網絡 綜合布線 系統的 組 成 綜合布線系統（ PDS， Premises Distribution System）是一套開放式的布線系統，可以支持幾乎所有的數據、語音設備及各種通信協議，同時，由于 PDS充分考慮了通信技術的發展，設計時有足夠的技術儲備，能充分滿足用戶長期的需求，應用范圍十分廣泛。而且結構化綜合布線系統具有高度的靈活性，各種設備位置的改變，局域網的變化，不需重新布線，只要在配線間作適當布線調整即可滿足需求。 本系統在布線系統方面，所有樓宇間均采用六芯光纖連接，在行政樓、教 學樓樓、宿舍樓間增加冗余連接形成星型鏈路。增強系統的容錯能力并為日后的升級擴展奠定良好基礎。在每棟建筑物內均設立配線管理點實施衛星式布線管理，樓內采用超五類雙絞線，保證網絡信號的可靠傳輸。整個方案的布線規模如下表： 光纖長度 （芯 *米） UTP 長度 (米 ) 光纖端口數 UTP 端口數 8400 19825 96 308 考慮到網絡建設的靈活性和安全性需求，本網絡的主干采用在業界處于領先地位的 Cisco的 Catalyst 6006第三層路由交換機作為網絡的中心交換機和千兆以太網技術。同時考慮到貴校的地位，在 增加較少投資的情況下，在主干設備中增加了可靠性和可擴充性。 在工作組級別的子網中，我們根據實際情況采用了換式 100M/10M 到位，通過虛網劃分和 CGMP/IGMP 支持，提高網絡傳輸效率實現多媒體傳輸及 QoS 支持。 19 校園網與 Inter 連接和遠程撥入支持采用專業路由器，有效提高接入性能和增強網絡功能。網絡規模如下表： 千兆端口數 100M交換端口數 UTP 100M 交換端口數 FX 10M交換端口數 可路由端口 路由器臺數 交換機臺數 14 156 11 132 64 1 10 此外，方案還根據標書要 求配置了完整的應用系統和配套設備，方案的后面章節將進行詳細論述。下面先介紹一下方案的設計特點。 （ 1）先進的布線系統 在網絡建設初期選擇正確的布線系統可以延長網絡生命周期（典型情況為40 年），并降低網絡的維護費用。一般情況下，網絡布線的平均維護費用是網絡布線系統建設更新費用的四到五倍左右。大量的網絡建設預算將用于維護、升級和替換現有的布線系統。采用 SYSTIMAX SCS 結構化網聯解決方案可以比傳統的布線系統 節約超過 60%的維護費用 。原因在于它簡化了維護過程，降低了人工費用以及消除了升級成本。 SYSTIMAX SCS 結構化網聯解決方案通過減少網絡系統停機時間來減少網絡運行開支。采用 SYSTIMAX SCS 布線系統可以減少 50%到 80%的系統停機時間。因為在 SYSTIMAX SCS 布線系統中采用的部件都是按照最高標準生產制造的，它們全部超過了 ISO9001 標準所提出的指標要求。同時貝爾實驗室的工程師和其它全球領先的制造商對 SYSTIMAX SCS 布線系統的每個部件進行了嚴格的測試，以確保能為客戶的各種要求提供 完美無缺的端到端網絡解決方案 。 （ 2）高速的中心交換機及高速的主干連接 Catalyst 6006 的底 板帶寬高達 32Gbps，具有先進的第三層線速交換功能，Catalyst 6006 系列 提供卓越的可擴展性和性能價格比 ,支持高接口密度、高性能、高可用性等特性。與應用智能、服務質量 (QoS)機制以及安全性結合在一起，用戶可以更高效地利用其網絡，增加終端業務 (如多點廣播、 ERP 應用 )，而不會影響網絡性能。采用 CiscoAssure，網絡策略可根據 4 層信息 (如特定用戶、 IP 地址或應用 )提供端到端應用。 Catalyst6006 系列交換機擴大了Catalyst 家族，為園區骨干網提供了高性能多層解決方案。與 CiscoIOS 結合在一起， Catalyst6006 系列提供所需的基礎設施，支持高容量千兆比特交換以及 20 多層智能，從而高效地管理網絡流量。由此可見 Catalyst6006 系列性能超群超群，而且在業界處于領先地位， 完全可以滿足省實驗中學校園網的應用需要 。而作為子網接入的 3500M/2900/1900 交換機，更以 1000M/100M 的速率連至千兆主干，所有設備的使用及連接充分體現出網絡的高速、高效。使校園網應用更加快速有效。 (3)有力支持多媒體應用 本系統采用的設備均具有 支持多目廣播 的性能，所以能夠很好的支持各種 多媒體應用。由于骨干設備具有完善的資源預留，帶寬分配以及隊列機制等 Qos功能，可以 保證多媒體和語音等對時延和抖動十分敏感的數據流得以高質量傳送 。 (4)VLAN 的劃分及第三層路由交換 VLAN（虛擬網絡）的劃分提高網絡的利用率，降低廣播包對網絡資源的消耗，使網絡運行更穩定、更高效；同時，根據工作性質對網絡進行 VLAN 劃分，對網絡資源有選擇地開放，使網絡結構更趨合理，更加安全。另外，通過第三層交換，VLAN 之間更可以相互通信。在省實校園網的具體實現中，可以按照每一棟大樓劃分一個 VLAN 或每個職能部門劃分一個 VLAN 的形式去做，可以大大提高網絡的整體性能和管理的靈活性。 (5)冗余線路和設備確保網絡可靠性 方案中不僅選用了最可靠的設備，還在網絡結構設計上充分考慮了網絡的 備份冗余 ，使網絡的主干部分更加安全可靠。在網絡設備供電方面，使用 UPS 供電方式，使網絡設備運行在安全穩定的電力環境中。 （ 6）采用路由器作為網絡門戶增強網絡安全 本系統配置了專業路由器，并在路由器設置防火墻，利用防火墻的包過濾、NAT 等功能，能實時對系統的所有數據進行控制，并且 路由器不運行通用的操作系統，難以被攻擊 ，從而大大增強了系統的安全性。所有 數據流第一次進出防火墻都必須經過認證服務器的認證，如 TACACS+、 RADIUS 等，其次，防火墻可實現地址過濾、服務過濾及有關的過濾控制方面的能力。 （ 7）應用服務器簡化網絡配置和管理 21 方案配置了高度集成的 EIS/EMS 應用服務器，它們具有功能一體化及易使用的特點，即買即用，用戶無需為軟件與硬件的兼容性、安裝費心。 EIS 提供學校的信息服務（如： WEB, FTP,EMAIL, PROXY, DNS, DHCP）及遠程控制機制和病毒防火墻功能。 而 EMS 服務器則緊扣學校多媒體教學的需要，把課件制作系統、多媒體制 作系統、電子閱覽系統、視頻點播，桌上多媒體系統結合在一起，提供一個一體化的解決方案，大大簡化了網絡的配置和管理，同時提供了豐富實用的校園網應用。針對多媒體應用特別是視頻點播的數據傳輸量大的特點，我司集成的 EMS 服務器率先支持 160M 傳輸率的硬盤系統，將為日后的傳輸需求升級奠定良好的基礎，從而有效地消除硬盤 I/O 瓶頸，使 每臺服務器可承受 100 路以上的同時點播 。 （ 8）超越 CDROM 的多媒體閱覽 方案中我們采用了新一代的硬盤緩存光盤共享系統，結合光盤塔系統，在同樣的造價下把系統性能提高了數百倍。而新一代的多媒體 電子閱覽系統，則突破了傳統虛擬 CDROM 的“電子閱覽”方式，結合功能強大的 全文檢索系統 ，可 把各種文件、圖片、聲音、影片均集成到一個多媒體閱覽系統中 。極大的豐富了信息資源，并且使這些資源能更有效的進行組織、檢索和使用。 (9)網絡可擴充性 主干交換機 /路由器具有先進的性能及模塊式的組成結構，以及對最新網絡技術的支持（千兆以太網），使本網絡在相當長的一段時間內都不需考慮網絡的更新換代，只需加入擴展模塊就可擴充網絡，保證了用戶的投資。 (10)網絡安全的保障 我公司設有 24 小時的網絡監控服務器，如果有需用的話，我 們可以提供 24小時的網絡監控服務，可以有效的防止黑客的攻擊，以及可以對出現的故障進行及時和有效的排除。 (11)學校間的資源共享 省實校園網建成后，可以牽頭籌組一個由無線微波為載體，由廣東省各中小學校組成，網絡中心設在省金科網的廣域教學網。借助這個無線網絡，將把各學校連成一個有機的整體，各學校間可以進行資源共享和教學交流，而不再是一個 22 孤立的個體。各校間的交流不再受地域空間的阻隔，并可通過這種交流實現優勢互補，強強聯手，大大提高教學質量，充分發揮廣東省實驗中學的優勢，構筑一個由各 高 校組成的 空中網校 。而且無線接 入方式具有投資低、構造靈活、高帶寬的優點，是未來的發展趨勢之一。它所提供的 10M 帶寬完全可以實現實時、高質量的視頻流傳送，使視頻會議和實時的網上教學成為現實，大大豐富了教學手段。 (12)網站信息管理及發布系統 建立網站并不難，難的是信息的更新。以往網站信息的更新必須由專人到業務部門收集資料，然后交給專業人員制作網頁，最后通過復雜的操作把網頁文件放到服務器上才完成信息的更新和發布。中間稍有差錯便會影響整個網站。 由于信息的更新管理過程復雜，造成產生信息的業務部門熱情不高，信息反饋緩慢。針對這些情況，我 公司 成 功開發出一套 《網站信息管理及發布系統》 ，徹底改變過往的困況。通過本系統，由專業人員設