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1、校园网络构建方案设计和实现课程设计 摘要 由于计算机与网络技术的特殊性，网络建设需要考虑以下一些因素：系统的先进性、体统的稳定性、系统的可扩展性、系统的可维护性、应用系统和网络系统的配合度、与外界网络的连通性、建设成本的可接受度等。 局域网（Local Area Network，LAN）是指传输距离有限，传输速率较高，以共享网络资源为主要目的的网络系统，它仅包括OSI参考模型的底部3层协议。将一个网络限制在物理上较小的区域之，可以减少从网络上一台计算机发送数据到最远处计算机的时延。 虚拟局域网功能：VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是指在交换式局域网的
2、基础上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。一个VLAN组成一个逻辑子网，即一个逻辑广播域，它可以覆盖多个网络设备，允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。同时，在同一台交换机上也可以划分多个VLAN。 关键词：网络虚拟局域网交换机VLAN 目录 1 课程设计目的 (1) 2 课程设计要求 (1) 3 参考案例 (1) 3.1需求分析 (1) 3.2网络拓扑设计方案 (2) 3.3设备的配置方案 (5) 3.4.子网的设计方案 (5) 4. 课程设计分析 (7) 4.1.工作原理 (7) 4.2.系统拓扑结构 (9) 4.3.划分网段、IP地址与VLA
3、N (10) 4.设备介绍 (11) 5.设备的配置与验证 (11) 5.1.配置 (11) 5.2.验证 (15) 6.结果分析 (18) 7心得体会 (18) 8.参考文献 (19) 校园网络构建方案设计和实现 1.课程设计目的 (1)对计算机网络基本理论知识的加深理解。 (2)通过设计对计算机网络的应用有所了解。 (3)掌握基本cisco基本配置命令并熟练运用。 2.课程设计要求 (1)分析具体情况，结合实验室条件，完成需求分析； (2)列出所需设备，设计完成网络拓扑结构图； (3)在实验环境下完成设备的具体配置； (4)调试验证。 3.参考案例 3.1需求分析 随着信息时代的到来，校园
4、网已经成为现代教育背景下的必要基础设施，成为学校提高水平的重要途径。能通过与Internet的互联，为全校师生提供国际互联网上的各种服务。教师可以制作多媒体课件以及在网上保存和查询教学资源，能对学生进行多媒体教学和通过网络对学生进行指导与考查等。学生也可以通过在网上浏览和查询网上学习资源，从而可以更好地进行学习，校园网能为学校的信息化建设打下基础。 根据本校园实际情况主要应用需求分析如下： 用户的应用需求：所有用户可以方便地浏览和查询局域网和互联网上的学习资源，通过WWW服务器、电子服务器、文件服务器、远程登录等实现远程学习，此外为教务处提供教务管理、学籍管理、办公管理等。 通信需求：通过E-
5、mail及网上BBS以及其它网络功能满足全院师生的通信与信息交换的要求，提供文件数据共享、电子服务等。 信息点和用户需求：按照要求本校园网信息点总数为N个， 其中教学区为（XX个），生活区为（XX个），电子服务器、文件服务服务器等为部单位服务，WWW服务器、远程登录等实现远程学习，从外部获得资源。 性能需求：此校园网络支持学校的日常办公和管理，包括：办公自动化、图书管理、档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等。支持网络多媒体学习的信息传输要求。 安全与管理需求：学生基本信息档案和重要的工作文件要求对数据存储、传输的安全性的性能较高，如图书管理、档案管理、学生管理、教学管理、财务管理
6、、物资管理等可以通过分布式、集中式相集合的方法进行管理。网络安全对于网络系统来说是十分重要的，它直接关系到网络的正常使用。应该采用一定的技术来控制网络的安全性，从部和外部同时对网络资源的访问进行控制。 实用与经济性：校园网的特点决定了网络系统必需要有实用与经济性。实用性使得网络便于管理、维护，以减少网络使用人员运用网络的难度。由于学校的建设资金有限，所以一般都要求网络具有较高的性价比，所以在建设校园网时一定要使用性价比高的网络技术和网络设备，以节约建设资金。 3.2网络拓扑设计方案 (1)层次拓扑结构 考虑到地理位置和服务点等因素，将网络中心设在主楼，以主楼为中心，用光纤连接到其它建筑物，构成
7、江宁校区校园网光纤主干。通过DDN专线将整个校园网连入教育科研网CERNET，即连入国际互联网，同时接入电信网。网络结构分成三层：核心层、汇聚层、接入层。 考虑传输高速率和扩展的需求，校园网整体采用光线传输。网络主干采用6芯多模光纤。网络中心到主建筑物结点采用六芯多模光纤连接，在全双工条件下传输距离可达两公里。光纤布线采用星形拓扑结构，这样当过渡到ATM时，不需要重新布线可使整个网络保持原有的拓扑结构 本校园网网络系统的设计采用层次化的设计方法，即核心层、分布层（汇聚层）和接入层。 网络设计的层次可如右图所示： 整个校园网采用星型结构，并分为核心层（分布于网管中心）和访问层（分布在各宿舍楼、教
8、学楼，包括分布广泛的各种低端网络连接/交换设备及各种终端设备）二层。 对于整个网络的拓扑结构为混合型结构，以快速交换机为网络中心的星型结构，各部门以二级交换机为主结点的树型结构。 本校园网络设计的层次拓扑结构图如下图所示： (2)网络系统设计原则 由于计算机与网络技术的特殊性，网络建设需要考虑以下一些因素：系统的先进性、体统的稳定性、系统的可扩展性、系统的可维护性、应用系统和网络系统的配合度、与外界网络的连通性、建设成本的可接受度等。 选择带宽高的网络设计 校园网应用的具体要求决定了网络必须采取高带宽网络。多媒体课件包含了大量的声音、图象和动画等信息，需要高带宽的网络通信能力的支持。在构建校园
9、网时，不能由于网络传输速率的不足，而影响整个网络的整体性能，使传输速率成为网络传输的瓶颈。所以校园网尽可能地采用最新的高带宽网络技术。 选择可扩充的网络架构 校园网络的用户数量或服务功能是逐步提高的，网络技术也是日新月异的，新技术新产品不断地涌现。一般情况下，校园网络的建设资金用量非常大，对于学校来说，办学资金是比较紧的，所以在校园网构建是，宜采用当时最新的网络技术，结合学校财力，实行分步实施，循序渐进。这就要求在网络构件时要选择具有良好可扩展性能的网络互连设备，有效地保护现有的投资。 充分共享络资源 组建计算机网络的主要目的是实现资源共享，这个资源包括硬件资源、软件资源。网络用户通过网络不仅
10、可以实现文件共享、数据共享，还可以通过网络实现网络设备的共享，如打印机、存储设备的共享等。 网络可管理性，降低网络运行及维护成本 降低网络运营成本和维护成本是网络设计过程中必须考虑的一个环节。只要在网络设计时选用支持网络管理功能的网络设备，才能为将来降低网络运行及维护成本打下坚实的基础。 网络系统与应用系统的整和 校园网络构建了校园部通畅的数据流通路了，为应用系统发挥更大的作用打下了基础。网络系统与应系统要能够很好的融合，才能发挥校园网的效率和优势，构建校园网的目的并不是只为了人们浏览Internet的方便。校园网平台要能够为学校的图书资料管理、网络考试、课件制作、教师档案管理、校长办公系统、
11、多媒体教学等提出技术的支持和帮助。应用系统应能够在网络平台上，与硬件平台很好的结合，发挥出网络的优势。 建设成本 考虑校园网工程在建设方面都希望成本较低，整个网络系统有较高的性价比，在设备选型等方面选用性价比高的网络产品。 高可靠性 网络要求具有高可靠性、高稳定性和足够设备冗余和备份，防止局部故障引起整个网络系统的瘫痪，避免网络出现单点失效的情况。在网络干线上要提供备份链路。在网络设备上要提供适当的冗余配置。采用各种有效的安全措施，保证网络系统和应用系统安全运行。安全包括4个层面-网络安全，操作系统安全，数据库安全，应用系统安全。由于Internet的开放性，世界各地的Internet用户也可访问校园网，校园网将采用防火墙、数据加密等技术防止非法侵入、防止窃听和篡改数据、路由信息的安全保护来保证安全。同时要建立系统和数据库的磁带备份系统。 各主要楼节点的交换机分别用光纤与网络中心的中心交换机相连接，构成校园网千兆位以太网的主干网络，各节点交换机至桌面采用超5类双绞线 100Mbps交换。