理工校園網絡規劃設計方案論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 用可編程方法指定訪問規則，防止非法設備破壞系統安全，非法獲取系統數據。此次設計在出口路由器上做了 ACL 設置，保證網絡安全。 6. 網絡地址轉換 (NAT) 私有（保留）地址的 內部 網絡通過 路由器 發送 數據包 時， 私有地址 被轉換成合法的 IP 地址，一個局域網只需使用少量 IP 地址（甚至是 1個）即可實現私有地址網絡內所有計算機與 Inter 的通信需求。 主干網絡的選擇 根據本 高校 校園 實際情況 ， 3個校區將近 3萬的學生基數，加之各類辦公實驗室，經統計網絡信息點需求數量達 50000多個， 網絡的數據流量 集中在宿舍學生上網，此流量占據 大約 于網絡 主干 的 80%， 在 高峰期間有可能更高。 出于在經濟性、傳輸性能之間達成一個平衡， 校園網絡建設考慮百兆到桌面的組網，骨干 千兆以太網交換技術 的設計，并可以向萬兆骨干網絡升級 。以 一部 大小為 800MB的標清晰電影影像（ 無損高清片源 甚至上 G字節）傳輸為例，在網絡無阻塞的情況下， 如果 使用千兆網絡傳輸，大約需要的時間為 ： 800MB*8=6400Mb（ 1byte=8bit） ,400Mb/1000Mbps= 而使用百兆網絡，這一值 也只是 擴大到 64秒而已，所以對于普通高校而言，百兆到桌面，千兆主干足以滿足日常學習和生活的需要。 注意，上述的計算是基于一種假設：骨干無阻塞。當然，這并要求我們必須為所有的接入終端預留充足的骨干帶寬，因為并非所有的終端都會同時傳輸數據。但可以基于下述公式進行計算： 骨干帶寬＝接入帶寬之和 *骨干訪問概率（例如 20%在本地交換， 80%需要通過骨干交換） *接入終端并發骨干訪問概率（例如 30%的終端同時使用網絡骨干）。 所以，基于上述分 析，整個交換網絡必須不但應具有較高的系統擴展能力（如端口數量、千兆端口等）和新技術應用能力（如萬兆技術） 。 對信息點密集區域，可以 通過負載均衡技術 或者鏈路聚合實現多千兆骨干 。系統設 計應在保證經濟的前提下，為使網絡結構盡量穩定可靠 ， 避免傳輸瓶頸的存在。網絡應采用星型拓撲結構，所有交換機設備應支持無阻塞線速交換 。 四川理工 學院 畢業設計（論文） 11 遂四川理工各個校區 校園網絡主干采用千兆以太網交換技術，各大樓內采用以太網、快速以太網技術 ，采用千兆光纖連接各校區，同時在設備選型過程中同時考慮到向萬兆級校園網絡過渡。當條件成熟后，可用最少的資金改造升級模塊，即可完成千兆向萬兆升級。 千兆以太網的特點主要包括如下 ： 1. 千兆以太網具有價格優勢千兆以太網繼承了傳統以太網的主要技術特征， 以太網長期研發和生產線經驗使得千兆以太網的產品 具有成熟性和大規模生產的價格優勢。從構造層次和技術復雜性來說， 千兆以太網也應在價格上優于其它主干方式。考慮到倍比于設備開銷的維護管理開銷，千兆以太網似乎更應勝出一籌。 2. 千兆位以太網相對于原有的快速以太網、 FDDI、 ATM等主干網解決方案，提供了一條最佳的路徑。至少在目前看來，是改善交換機與交換機之間 ， 骨干連接和交換機與服務器之間連接的可靠、經濟的途徑。網絡設計人員能夠建立有效使用應用程序和文件備份的高速基礎設施。網絡 管 理人員將為用戶提供對 Inter、Intra更快速的訪問。 3. IEEE ，其任務是開發適應不同需求的千兆位以太網標準。該標準支持全雙工和半雙工 1000Mbps，相應的操作采用 IEEE CSMA/CD介質訪問控制方法。千兆位以太網還要與 10BaseT和 100BaseT向后兼容。此外， IEEE標準將支持最大距離為1500米的多模光纖、最大距離為 3000米的單模光纖和最大距離為 500米的銅軸電纜。千兆位以太網填補了 /快速以太網標準的不足。 系統安全性的實現 在 方案 中 ,我 們根據用戶網絡安全需求 ,在與外部網連接時采用防火墻軟件及路由器內部 NAT 地址轉換 , 保證了內部網絡的安全 ,并根據用戶需要在網絡中設置必要的訪問控制 ， 做到網絡安全的全面控制； 并采用 VLAN等技術進一步控制內部網絡安全， 采用身份驗證控制撥號用戶的安全性， 以及利用銳捷公司開發的上網審計控制系統實時監控網絡安全， 采用雙機備份網卡容錯、數據庫容錯、定期備份等實現安全可靠性。 胡俊凱 ：四川理工 校園網設計 方案 12 第 4 章 校園網絡方案描述 為 校園網設計合理的拓撲圖，選擇合適的設備，并規劃局域網 IP。 設備選型 由 于國產網絡設備 發展突飛猛進，涌現了出了一批杰出的例如華為，銳捷， H3C的網絡設備制造商，加之國情發生變化（國內政府機構禁止采用進口網絡設備和WIN8 操作系統）。高校采用網絡設備也應該逐漸轉向國內生廠商，采用性價比更高的國產設備。此次設計全面考慮了價格，性能等各方面要素，決定購買銳捷的生產全套設備。所選用設備雖是為千兆網絡選用，但都擁有擴展能力，可向萬兆級網絡升級，并且兼容 IPV6，充分考慮未來，向后的發展的可擴展性。由于選用了全套的銳捷設備 ，以龐大的校園市場，可獲得銳捷公司全面的技術支持，延長保修時間 。 1． 核心 層 交換 機 ： 核心層 提供一個高速數據包轉發通道 ， 使得分布層交換機進行高速的數據交換 。 銳捷 RGS7807E為 核心交換機 是銳捷網絡面向云架構網絡設計的核心交換機，支持云數據中心特性和云園區網特性，實現云架構網絡融合、虛擬化、靈活部署的新一代云架構網絡核心交換機。 根據需求，需要 1臺核心交換機。 如圖 ： 圖 銳捷 RGS7807E 四川理工 學院 畢業設計（論文） 13 銳捷 RGS7807E交換機的基本參數如表 ： 表 RGS7807E交換機的基本參數 技術參數 參數描述 產品型號 銳捷 RGS7807E 模塊插槽 7個（ 2個用于管理引擎模塊） 交換容量 8Tbps/20Tbps 包轉發速率 2,400Mpps/9,000Mpps 設備虛擬化 支持 (Virtual Switch Unit,虛擬交換單元 ) 支持 VSD(Virtual Switch Device,虛擬交換設備 ) SDN 支持 OpenFlow L2 特性 支持 Jumbo Frame 支持 支持 STP、 RSTP、 MSTP 支持 Super VLAN 支持 GVRP 支持 QinQ、靈活 QinQ、 QinQ終結 支持 LLDP IPv4 特性 支持靜態路由、 RIP、 OSPF、 ISIS、 BGP4 支持 VRRP 支持等價路由 支持策略路由 支持 GRE隧道 IPv6 特性 支持靜態路由 OSPFv BGP4+、 ISISv MLDv1/v2 支持 VRRPv3 支持等價路由 支持策略路由 支持手工隧道、自動隧道、 ISATAP隧道、支持 GRE隧道等 組播 支持 IGMP v1,v2,v3 支持 IGMP Snooping 支持 IGMP Proxy 支持 PIMDM、 PIMSM、 PIMSSM等組播路由協議 胡俊凱 ：四川理工 校園網設計 方案 14 支持 MLD 支持組播靜態路由 MPLS 支持 MPLS轉發 支持 MPLS VPN/VPLS 支持 VPWS ACL 支持標準、擴展、專家級 ACL 支持 ACL 80 支持 IPv6 ACL QOS 支持 支持 SP、 WRR、 DRR、 SP+WRR、 SP+DRR等隊列調度機制 支持 RED/WRED 支持基于出端口 /入端口的限速 支持 HQoS 可靠性 獨立的交換網板與獨立的主控板設計，實現轉發與控制平面完全分離 主控板支持 1+1冗余備份 電源、風扇支持 N+M冗余備份 背板無源設計，避免單點故障 各組件支持熱插拔 支持熱補丁功能，可在線進行補丁升級 支持 ISSU 支持 GR for OSPF/ISIS/BGP 支持 BFD for VRRP/OSPF/BGP4/ISIS/ISISv6/MPLS/靜態路由等 安全性 支持 NFPP（基礎安全保護策略） 支持 CPP（ CPU保護） 支持 DAI，端口安全， IP Source Guard 支持 支持 Portal認證、支持 RADIUS和 TACACS+用戶登錄認證 支持 uRPF 支持登錄認證、口令安全 四川理工 學院 畢業設計（論文） 15 支持支持未知組播不送 CPU、支持未知單播抑制 支持 SSHv2，為用戶登錄提供安全加密通道 管理性 支持 Console/AUX Modem/Tel/ 命令行配置 支持 FTP、 TFTP、 Xmodem、 SFTP文件上下載管理 支持 SNMP V1/V2c/V3 支持 RMON 支持 NTP時鐘 支持故障后報 警和自恢復 支持系統工作日志 支持 IPFIX流量分析 電源 RGPA1600I： 90180V~1200W； 180264V~ 1600W RGPA600I： 90180V~ 600W； 180264V~ 600W RGPD1600I： ~1400W RGPD600I： ~600W RGPA1600IPL： 90175V~1000W； 176264V~1600W RGPA3000IPL： 90175V~ 200W； 176209V~2500W；210264V~ :3000W 2． 分布層 交換機（又稱匯聚層） ： 匯聚層負責網段的邏輯分割，聚合路由路徑，收斂數據流量。考慮到各信息樓（圖書館、學生宿舍區等）信息量較大， 對交換速度要求較高，故各信息樓接入選用交換速率較高、價格性能比較好的 銳捷 RG750P交換機 。 RGS5750P系列交換機是銳捷網絡推出的融合了高性能、高安全、多業務的新一代三層交換機。全千兆的端口形態，加上可擴展的高密度萬兆端口，提供 1： 1全線速多層交換，特別適合高帶寬、高性能和靈活擴展的大型網絡匯聚層，中型網 絡核心，以及數據中心服務器群的接入使用。業界領先的虛擬交換單元技術（ Virtual Switch Unit） ，可以簡化 對網絡的管理，提升您 、 網絡架構的穩定性。不僅如此， RGS5750P 出眾的安全性能和豐富的防攻擊功能，全方位的保障的網絡安全 。根據需求設計，需要 3臺匯聚交換機， 如圖 ： 胡俊凱 ：四川理工 校園網設計 方案 16 圖 RG5750P交換機 RG5750P 交換機的基本參數如表 ： 表 RG5750P 交換機的基本參數 技術參數 參數描述 產品型號 RGS575024GT/8SFPP 固定端口 增強型 24口 10/100/1000M自適應電口交換機（支持 30W的 PoE+遠程供電）， 8個復用的 SFP接口， 2個擴展槽， 2個模塊化電源插槽，至少需要購買 1個 RGM5000EAC500P或 RGM5000EDC500P電源模塊 可用模塊 1 端口 SFP+萬兆模塊 2 端口 SFP+萬兆模塊 4 端口 SFP+萬兆模塊 (*) 2 端口 SFP/GT 光電復用模塊（ SFP 為千兆 /百兆口） 交換容量 256Gbps/598Gbps 包轉發率 L2：線速（ 156Mpps/216Mpps） L3：線速（ 156Mpps/216Mpps） VLAN 支持 4K 個 VLAN 支持 Super VLAN 支持 Protocol VLAN 支持 Private VLAN 支持 Voice VLAN 支持基于 MAC 地址的 VLAN 支持 QinQ QinQ 支持雙重標簽報文透傳 基于端口選擇外層 VLAN ID 基于內層 VLAN ID 選擇外層 VLAN ID 基于流特征選擇外層 VLAN ID 根據內層標簽優先級確定外層標簽 對于雙重標簽報文，支持基于外層 VLAN ID 修改外層 VLAN ID 信息 對于雙重標簽報文，支持基于內層 VLAN ID 修改外層 VLAN ID 信息 生成樹 支持 STP、 RSTP、 MSTP 其它協議 FTP， TFTP， DNS Client， DNS static 四川理工 學院 畢業設計（論文） 17 3. 接入層 交換機 ： 選用 RGS2951XG交 換機 ，使桌面接入 的速度大大提高 。 RGS2951XG交換機是銳捷網絡推出的全千兆安全智能二層交換機，適用于園區網絡的接入層。憑借高性能、高安全、多業務、易用性的特點，融入 IPv6的特性，使得 RGS2900系列可廣泛應用于各行業的 網絡。通過支持萬兆擴展和萬兆冗余堆疊，滿足了網絡流量成倍提高和多媒體業務的迅速增長的需要，特別適合需要高帶寬的網絡環境中使用。 在提供高性能、高帶寬的同時， RGS2900交換機提供智能的流分類、完善的服務質量（ QoS）和組播應用管理特性，并可以根據網絡的實際使用環境，實施靈活多