畢業(yè)設(shè)計_校園網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 Cisco 3662 作為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) DDN、 ISDN 訪問路由器，既可以滿足 上級單位 Inter 的 DDN、 ISDN 接入的需求，又可以滿足繼續(xù)擴(kuò)展的需求。同時 Cisco 3662 作為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的撥號服務(wù)器，提供分支機(jī)構(gòu)的撥號接入。 網(wǎng)絡(luò)核心層：用一臺 Cisco 的高端三層交換機(jī) Catalyst 6506 作為整個交換系統(tǒng) 的核心，由網(wǎng)絡(luò)中心網(wǎng)絡(luò)管理員統(tǒng)一調(diào)度，從而使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)成為一個具有整 合的千兆以太網(wǎng)主干并具備第三層交換功能的綜合網(wǎng)絡(luò)通信平臺。其中配置兩個電 源同時供電，彼此分擔(dān)負(fù)荷并互為備份。一塊 WSX6KS1AMSFC2 交換引擎是交 換機(jī)的心臟，它控制交換機(jī)的尋址、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、模塊控制等。 Catalyst6506 交換機(jī) 引擎卡上的 MSFC2 (Multilayer Switching Feature Card)卡具有極強(qiáng)的三層交換能力，利用 Cisco 特有的 Netflow 技術(shù)，完全滿足核心線性三層交換的能力。另一塊 WSX6408GBIC 的 8 端口千兆以太光纖模塊將所有的匯聚層設(shè)備、接入層設(shè)備、 網(wǎng)管工作站及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器都直接連入到核心層設(shè)備上去。 匯聚層：在分配線間分別設(shè)立 Cisco Catalyst 3524 和 Catalyst 3548 作為計算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)匯聚層設(shè)備，匯聚層設(shè)備將通過光纜以千兆以太網(wǎng)為主干連接到核心層 設(shè) 備 Catalyst 6506 上去，終端用戶可以通過超 5 類 UTP 線纜連接到各層交換機(jī)中去， 可以實現(xiàn) 10/100M 的自適應(yīng)通道連接到局域網(wǎng)中去。 接入層；在網(wǎng)絡(luò)接入層中我們選用了一臺 Cisco 3660 路由器作為廣域互連和外 部用戶撥號訪問網(wǎng)關(guān)，其中主要采用了兩種接入方式分別實現(xiàn)各自功能： 1. ADSL 接入方式。 2. FTTX+LAN 接入方式。 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 根據(jù)校園網(wǎng)的需求分析及建設(shè)目標(biāo)，本設(shè)計方案采用交換式千兆以太網(wǎng)作為主 干，百兆交換到桌面。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎?星型樹結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)中心的交換機(jī)使用堆疊方式連接。 技術(shù)方案 校園網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃 昌吉職業(yè)技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系 2021 界畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 校園網(wǎng)建設(shè)作為一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，與任何一項工程建設(shè)一樣，在開始建設(shè)前都要根據(jù)工程的特點(diǎn)事先進(jìn)行詳細(xì)的工程規(guī)化與技術(shù)需求分析，它的成功與否都 直接影響到工程的建設(shè)質(zhì)量以及今后網(wǎng)絡(luò)能否可靠運(yùn)行都有直接的關(guān)系，因此要特 別認(rèn)真地進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃。對于校園網(wǎng)來說，必須對技術(shù)和教育的發(fā)展前景有著清醒 的認(rèn)識，只有這樣，才能從很好地為校園網(wǎng)進(jìn)行合理的規(guī)劃。 1． 校園網(wǎng)的應(yīng)用特點(diǎn) 隨著現(xiàn)代化教學(xué)活動的開展和與國內(nèi)外教學(xué)機(jī)構(gòu)交 往的增多，對通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 信息交流的需求越來越迫切，為促進(jìn)教學(xué)、方便管理和進(jìn)一步發(fā)揮師生的創(chuàng)造力， 校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為現(xiàn)代教育機(jī)構(gòu)的必然選擇。校園網(wǎng)大都屬于中小型系統(tǒng)，以園區(qū) 局域網(wǎng)為主，一個基本的校園網(wǎng)具有以下的特點(diǎn)： 高速的局域網(wǎng)連接 校園網(wǎng)的核心為面向校園內(nèi)部師生的網(wǎng)絡(luò)，因此園區(qū)局域 網(wǎng)是該系統(tǒng)的建設(shè)重點(diǎn)，由于參與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的師生數(shù)量眾多，而且信息中包含大量 多媒體信息，故大容量、高速率的數(shù)據(jù)傳輸是網(wǎng)絡(luò)的一項基本要求； 信息結(jié)構(gòu)多樣化 校園網(wǎng)應(yīng)用分為電子教學(xué)（多媒體教室、電子圖書館等） 、學(xué) 校管理和 遠(yuǎn)程通訊（遠(yuǎn)程教學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)接入）三大部分內(nèi)容：電子教學(xué)包含大量多 媒體信息，學(xué)校管理以數(shù)據(jù)庫為主，遠(yuǎn)程通訊則多為 WWW 方式，因此數(shù)據(jù)成分復(fù) 雜，不同類型數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)傳輸有不同的質(zhì)量需求； 操作方便，易于管理 校園網(wǎng)面向不同知識層次的教師、學(xué)生和辦公人員，應(yīng) 用和管理應(yīng)簡便易行，界面友好，不宜太過專業(yè)化； 經(jīng)濟(jì)實用 學(xué)校對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投入有限，因此要求建成的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)經(jīng)濟(jì)實用，具 備很高的性能價格比。 2．校園網(wǎng)的需求分析 在著手設(shè)計一個校園網(wǎng)或者計算機(jī)局域網(wǎng)時， 其主要依據(jù)就是網(wǎng)絡(luò)用戶 （學(xué)校） 的需求及將 要建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點(diǎn)。通過對實際需要進(jìn)行細(xì)致的分析，才能確定 系統(tǒng)的總體目標(biāo)和近期目標(biāo)。需求分析是如何設(shè)計、建設(shè)和應(yīng)用校園網(wǎng)的關(guān)鍵。在 完成校園網(wǎng)的需求分析之后，就要對整個校園進(jìn)行物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計。校 園網(wǎng)具體的需求分析有如下幾點(diǎn)： （ 1） 總體目標(biāo) 對于一個校園網(wǎng)來說，系統(tǒng)的總體目標(biāo)就是在一個時期內(nèi)，當(dāng)校園網(wǎng)完全建設(shè) 好后所要達(dá)到的功能和具有的規(guī)模。一般來說，一個校園網(wǎng)系統(tǒng)總體目標(biāo)是分步實 施的，包括功能的分步實施和規(guī)模的分步實施。主要原因是受資金的限制（這是在 建設(shè)校園網(wǎng)時普遍遇到的問題）和技 術(shù)發(fā)展的影響（因為隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛 速發(fā)展，校園網(wǎng)總會有進(jìn)行升級的需求） 。因此我們在設(shè)計一個校園網(wǎng)時，要充分 考慮到對已有校園網(wǎng)資源的再次利用，又要考慮到將來對校園網(wǎng)進(jìn)一步的升級改 造。 （ 2）近期目標(biāo)：近期目標(biāo)就是根據(jù)實際需求來設(shè)計和建設(shè)校園網(wǎng)，使建設(shè)好后的校園網(wǎng)能滿足 實際需求所應(yīng)有的功能和規(guī)模，同時又要考慮將來能對校園網(wǎng)進(jìn)一步的升級改造或 者是后期工程的建設(shè)，系統(tǒng)近期目標(biāo)是需求分析的重點(diǎn)。 3． 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計 校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的物理設(shè)計和邏輯設(shè)計，在完成結(jié)構(gòu)設(shè)計后 才能對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 進(jìn)行選型。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計對于整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說是十分重要的，它 設(shè)計的成功與否都直接影響網(wǎng)絡(luò)的使用功能的實現(xiàn)以及網(wǎng)絡(luò)是否能滿足網(wǎng)絡(luò)的需 求。 （ 1）物理設(shè)計 根據(jù)需求分析，可以知道整個校園網(wǎng)信息點(diǎn)的數(shù)目，同時也知道這些信息點(diǎn)在 整個校園內(nèi)的分布情況。當(dāng)我們確定網(wǎng)絡(luò)控制中心的位置后，就應(yīng)該考慮如何把校 園內(nèi)的信息點(diǎn)連到網(wǎng)絡(luò)控制中心以及各種設(shè)備的連接速率和網(wǎng)絡(luò)使用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 等，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所使用來連接各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳輸介質(zhì)也是需要考慮的問題。 （ 2）邏輯設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)的邏輯設(shè)計主要考慮校園網(wǎng)的 IP 子網(wǎng)網(wǎng)段的劃分，通過 實際的網(wǎng)絡(luò)物理 連昌吉職業(yè)技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系 2021 界畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 接，依據(jù)實際需求來實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò) (VLAN)的設(shè)置。無論從網(wǎng)絡(luò)的安全性和 IP 地 址的可管理性來考慮，還是從有效利用 IP 地址資源的角度來考慮，將整個校園網(wǎng) 劃分為多個子網(wǎng)網(wǎng)段并對 IP 地址資源進(jìn)行有效管理都是十分必要的。 4．網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 學(xué)校建設(shè)校園網(wǎng)有許多需要考慮的問題，如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的選擇、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的 選擇、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的選擇、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的選擇以及操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管 理及網(wǎng)絡(luò)安全等方面。下面根據(jù)前面介紹過的各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進(jìn)行校園網(wǎng)組建技術(shù) 的選擇。 (1) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)類型 網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)遵循高可靠性、技術(shù)先進(jìn)、開放性、成熟標(biāo)準(zhǔn)、易于擴(kuò)展、 可維護(hù)性好等原則， 并充分考慮性能價格比和今后技術(shù)的發(fā)展。 要求系統(tǒng)兼容性好， 易于平滑連接，避免網(wǎng)絡(luò)瓶頸。 當(dāng)前達(dá)到或超過 100Mbps 的高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有：快速以太網(wǎng)、 FDDI、千兆 以太網(wǎng)、 ATM 交換網(wǎng)。 FDDI 是幾年前十分流行的高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，雖然技術(shù)十分成 熟，但網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜且成本較高，現(xiàn)已被逐漸淘汰。 ATM 是比較先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)， 它采用信元交換方式，以很高的速率在任意兩點(diǎn)間建立直接的虛擬通信鏈路，有較 強(qiáng)的傳輸質(zhì)量控制能 力，特別適合于多媒體信息的傳輸。但在實際使用事因端口價 格過高，難以大規(guī)模采用。以太網(wǎng)是種成熟的、質(zhì)優(yōu)價廉的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)已制 定完備。經(jīng)過多年發(fā)展，形成了完善的 10Mbps、 100Mbps 和千兆以太網(wǎng)技術(shù)，同時還由共享式的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展成為交換式的以太網(wǎng)，具備與 FDDI、 ATM 網(wǎng)絡(luò)融合的多種方法與規(guī)范。從技術(shù)上看，以太網(wǎng)技術(shù)還有不斷發(fā)展的佘地，是一種能夠到長期 使用和發(fā)展的技術(shù)，另外以太網(wǎng)還可以在不同速率之間平滑升級，不會有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 和規(guī)范上的障礙。綜全以上對高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分析，我認(rèn)為在當(dāng)前校園網(wǎng)的建 設(shè)中 應(yīng)以建設(shè)和使用 100Mbps 快速以太網(wǎng)為主，在局部主干上使用千兆技術(shù)進(jìn)行連接。 (2) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪x擇 當(dāng)前在局域網(wǎng)的建設(shè)中，主要應(yīng)用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有總線型、環(huán)型和星型。在總線 型網(wǎng)絡(luò)中，由于各計算機(jī)共享一條通信電纜，而且不需要額外的通信設(shè)備，因此， 可以節(jié)約組網(wǎng)費(fèi)用。 但是其缺點(diǎn)也是十分明顯的， 網(wǎng)絡(luò)中的任何一個節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障， 都將導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓，這與在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要求網(wǎng)絡(luò)具有高可靠性和沉佘性不相符， 因此使用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)已趨于淘汰，在新的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中不應(yīng)再使用。 環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)所常用的一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，環(huán)型結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)與總 線型的缺點(diǎn)是差不多的，也是一種不太常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹．?dāng)前在各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建 設(shè)中使用最多的是星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，雖然星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)在布線和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的花 費(fèi)多一些，不過目前各種硬件設(shè)備已經(jīng)非常便宜了，這種花費(fèi)是可以承受的。因而 它的優(yōu)點(diǎn)也是十分突出的，主要是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某個節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時不會影響整個網(wǎng)絡(luò) 的運(yùn)行，這使得網(wǎng)絡(luò)從總體上可以提供高度的可靠性和沉佘性，這個性能十分適合 校園網(wǎng)這種應(yīng)用環(huán)境，也是校園網(wǎng)的建設(shè)中必須要求做到的。 組網(wǎng)技術(shù) 組網(wǎng)技術(shù)就是在有了 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方案和各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之后，怎樣把不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按設(shè)計方案的要求連接起來所用到的各種技術(shù)。組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在整個網(wǎng)絡(luò)的建設(shè) 過程中是最重要的階段之一，它直接關(guān)系到建設(shè)出來的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能否達(dá)到設(shè)計要 求，能不能投入使用這樣嚴(yán)重的問題，如在組網(wǎng)中有不按規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來施工的話， 建出的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的質(zhì)量是達(dá)不到設(shè)計要求，是不能滿足用戶需求的。組網(wǎng)技術(shù)主要 包括：布線系統(tǒng)、 Inter 接入技術(shù)、防火墻等。 1．布線系統(tǒng)設(shè)計 結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的組成：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行主要取決于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)線 路，對昌吉職業(yè)技術(shù)學(xué)院計算機(jī)系 2021 界畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說，采用 結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)能夠很好地滿足需求，特別是從計算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的角度來說，布線系統(tǒng)的可靠性決定了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信信道的可 靠性，它是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的前提。整個布線系統(tǒng)主要包含光纖布線和室 內(nèi)綜合布線系統(tǒng)。 布線系統(tǒng)的主要是依據(jù)建筑物的分布圖，國際商務(wù)建筑線纜標(biāo)準(zhǔn)（ TIA/ELA 586A ）和《建筑與建筑物綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》來設(shè)計的。使用結(jié)構(gòu)化布 線工程設(shè)計的布線系統(tǒng)具有實用性、靈活性、可擴(kuò)充性以及真正的開放性。一次性 布線，可保證在十五到二十年之內(nèi)，其系統(tǒng)性能不會下降，功能也不會落后，真正 達(dá)到一次投資，長期受益。建成后的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)將具有滿足多種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)（ 10/100/1000M Switch、 FDDI、 ATM）對線路的要求，不僅能實現(xiàn)計算機(jī)端口 的靈活配置，而且方便計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的平滑升級和擴(kuò)充。 光纖布線主要是用在建筑物之間或樓層之間，這些建筑的距離一般都比較遠(yuǎn)， 超出了雙絞線的連接距離，具體情況要看信息點(diǎn)的分布和數(shù)量以及對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要 求來決定。室內(nèi)布線采用 5 類（超 5 類）非屏蔽雙絞線進(jìn)行布線。整個布線工程分 為工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、垂直子系統(tǒng)，建筑子系統(tǒng)和管理子系統(tǒng) 來施工的。 工作區(qū)子系統(tǒng)由終端設(shè)備連接到信息插座的連線和信息插座所組成，通過插座 即可以引出電話也可以連接數(shù)據(jù)終端，在 RJ45 插座內(nèi)不僅可以插入數(shù)據(jù)通信通用 的 RJ45 接頭，也可以插入電話機(jī)專用的 RJ45 插頭。 水平子系統(tǒng)是將樓層配線間路延伸到用戶工作區(qū)，并連向各個信息插座。線纜 由配線間進(jìn)入房間后，可走天花板或橋架 ,以走暗線的原則走線。電纜橋架應(yīng)高出地 面 米以上，橋架頂部距頂棚或其他障礙物不應(yīng)小于 。橋架寬度不宜小于 ，橋架內(nèi)橫斷面的填充率應(yīng)小于 50%。結(jié)構(gòu) 化系統(tǒng)的布線是放射型的，線纜 量較大，所以線槽量的計算是很重要的，按照標(biāo)準(zhǔn)的線槽設(shè)計方法，應(yīng)根據(jù)水平線 的外徑來確定線槽的容量，即：線槽的橫截面積 =水平線截面積之和 *3 。 垂直主干子系統(tǒng)用于連接樓層配線室，垂直干纜系統(tǒng)的安裝主要是由一連串通 過地板對準(zhǔn)配線間的垂直豎井組成的，可以連接摟層間的配線室。垂直子系統(tǒng)的連 接可用多根雙絞線形成集束穿過豎井進(jìn)入水平子系統(tǒng)，外用線槽以保護(hù)和固定。 建筑子系統(tǒng)是在各棟建筑物之間的相互連接，組成一個較大的建筑群綜合布線系統(tǒng)。這一部分布線系統(tǒng)可以采用架空電纜、直埋電纜或地下 管道內(nèi)穿電纜，或者 是這三者的任何組合，具體使用看施工現(xiàn)場而定。建筑子系統(tǒng)一般都采用光纖進(jìn)行 連接。 管理子系統(tǒng)設(shè)置在配線設(shè)備和機(jī)房內(nèi)，管理子系統(tǒng)由配線間、輸入 /輸出（ I/O） 設(shè)備等組成。管理子系統(tǒng)提供了與其他子系統(tǒng)連接手段，整個綜合布線系統(tǒng)及其連 接的設(shè)備、器件等構(gòu)成一個有機(jī)的整體。管理子系統(tǒng)內(nèi)有部分主干布線和部分水平 線的機(jī)械終端，為無源或有源或用于兩個系統(tǒng)連接的設(shè)備提供設(shè)施。 [3] 2．布線系統(tǒng)的測試 在結(jié)構(gòu)化布線完工后，必須對整個系統(tǒng)進(jìn)行測試后才能投入使用，以保證系統(tǒng) 能達(dá)到設(shè)計要求。測試主要依據(jù) TIA/EIA 568A 以及《建筑及建筑群結(jié)構(gòu)化布線系 統(tǒng)工程驗收規(guī)范》來進(jìn)行，測試內(nèi)空包括線纜的長度、接線圖、信號衰減、近端串 擾、信噪比等。其中最重要的技術(shù)指標(biāo)是衰減端串?dāng)_，它直接影響著雙絞線的傳輸 性能。 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) NOS （ Network Operating System） 是在