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1、第8章高校校园网组网实例8.1 网络系统的规划与设计概述在构造一个计算机网络时，首先要建立一个“系统”的概念。建设网络系统是一个非常复杂且技术性要求很强的工作，需要专门的系统设计人员，按照系统工程的方法进行统一规划设计。主要包括：网络系统的规划与设计、网络系统的实施、网络系统的运行与维护等。1.网络规划1.网络规划网络规划就是为即将建设的网络系统提出一套完整的设想和方案，包括网络系统的可行性研究与计划、需求分析、软硬件设施的选择、系统结构的选择、投资预算、建立规范化的文档等。它是网络系统集成的整体规划。网络规划对建立一个功能完善、安全可靠、性能先进的网络系统至关重要。2.网络系统设计在网络规划
2、的前提下，网络系统的设计包括系统架构、网络方案中的设备选型、综合布线系统、网络服务器、软件选型以及网络安全设计等。8.2 8.2 网络的规划网络的规划 8.2.1 8.2.1 网络的需求分析网络的需求分析网络的需求分析是关系到一个网络系统成败的关键，是网络设计的基础。如果对用户的网络用户需求分析得透彻，网络工程的实施及网络应用的实施就相对容易。反之，如果对用户需求了解不清楚或把握不准的情况下开始网络设计，就可能后期开发出现很多问题，破坏项目的计划和预算。因此，必须把网络应用的需求分析作为网络系统规划与设计中至关重要的步骤来认真完成。8.2.2 8.2.2 网络系统的规划设计网络系统的规划设计组
3、建网络的规划工作应以建网目标和需求分析为基础，经过技术方面的分析和论证，提出一整套网络规划方案，结合用户实际，采用系统工程的方法科学地进行。网络的规划应符合现代技术发展的要求。网络系统结构、设备、操作系统及应用软件必须符合现代发展的需要，过于陈旧的东西不但功能差，也很难找到配套的设备和技术。网络系统应有较好的可扩展性和兼容性，易于升级和更新。在不影响技术先进性的情况下，要尽量选用同种类型、规格或体系结构的网络产品，以方便与原有网络及设备实现较畅通的互联和兼容。8.3 网络系统的设计8.3.1 8.3.1 系统架构系统架构 网络拓扑结构是企事业建设网络信息系统首先要考虑的问题。网络拓扑结构对整个
4、网络的运行效率、技术性发挥、可靠性和费用等方面都有着重要的影响。确立网络的拓扑结构是整个网络方案规划设计的基础。网络拓扑结构设计是指在给定节点位置及保证一定可靠性、时延、吞吐量的情况下，服务器、工作站和网络连接设备如何通过选择合适的通路、线路的容量以及流量的分配，使网络的成本降低。8.3.2 8.3.2 网络方案中的设备选型网络方案中的设备选型网络系统中主要硬件设备的选择，直接影响到网络整体的性能，其投资占网络系统整体投资的很大比例。在网络系统总体设计时对其进行分析和选择是很重要的。网络设备选择一般有两种含义：一种是从应用需要出发进行的选择；另一种是众多厂商的产品中选择性能价格比高的产品。在组
5、建网络时，通常涉及的主要网络硬件设备有：服务器、工作站、集线器、路由器和交换机等。8.3.3 8.3.3 网络方案中的软件选型网络方案中的软件选型网络软件分网络操作系统软件、网络管理软件、应用软件、工具软件和支撑软件等，正确地选择能够相互配合、完成网络系统需求功能的软件组合是网络建设的关键。1.操作系统的选择网络操作系统是网络信息系统的核心基础，就单一网络操作系统可提供选择的有Unix、Linux、WindowsNT/2000/2003、OS/2等。8.3.4 8.3.4 结构化布线结构化布线 结构化布线系统是一种模块化、灵活性极高的建筑物和建筑群内的信息传输系统。结构化综合布线系统（SCS）
6、是一种集成化的通用传输系统，它利用双绞线或光缆来传输建筑物内的多种信息。1.定义结构化布线也叫综合布线，是一套标准的继承化分布式布线系统。结构化布线就是用标准化、简洁化、结构化的方式对建筑物中的各种系统（网络、电话、电源、照明、电视、监控等）所需要的各种传输线路进行统一的编制、布置和连接，形成完整、统一、高效兼容的建筑物布线系统。8.3.5 8.3.5 网络安全设计网络安全设计从本质上讲，网络安全就是网络上的信息安全，是指网络系统的硬件、软件及其系统的数据受到保护，不受偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统能够连续可靠地正常运行。广义地来说，凡是涉及到网络上的信息的保密性、安全性、可用
7、性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全所要研究的领域。网络安全的内容既有技术方面的问题，也有管理方面的问题，两方面相互补充，缺一不可。技术方面主要侧重于防范外部非法用户的攻击，管理方面则侧重于内部人为因素的管理。如何有效地保护重要的信息数据、提高计算机网络系统的安全性已经成为所有计算机网络应用必须考虑和必须解决的一个重要问题 8.4 校园网络方案设计举例8.4.18.4.1系统的总体设计系统的总体设计1.1.背景说明背景说明山东交通学院为两地（校本部、长清校区）办学，占地面积2800亩。目前，学校有全日制在校生16000余人。计算机网络系统是数字化校园建设的重要基础平台，除了为上层各类
8、应用系统的数据传输提供高速通道之外，同时也是智能化校园系统（例如多媒体教学系统、数字化视频会议系统、“一卡通”系统等）的主要传输通道之一，因此，计算机网络系统是山东交通学院智能化校园建设的重点。校园网平台不仅要能够满足学校目前的应用需求，而且在未来一段时间内也能够适应应用需求提升。山东交通学院校园网整体规划方案新校区校园网建设一期工程 总体方案设计在总体方案设计中，充分考虑了万兆及IPV6的设计，新老校区间万兆祼光纤互连。为两个校区间的数据传输提供高带宽，同时，新老校区的核心交换机都硬件支持IPV6，为以后向IPV6过渡做好准备。在实际组建局域网之前，应了解校园的网络状况、以及对即将组建的网络
9、的具体要求。按照“统一规划、分步实施、讲究实效、安全可靠”的原则，进行了校园网综合系统设计。路由器的主要优缺点8.4.28.4.2校园网的设计方案校园网的设计方案1.主干网主干网在整个校园网络系统中占有举足轻重的地位，它是整个网络的中枢。主干网负责学校各个局域网之间的数据传输，信息发布，资源共享，学校的BBS，办公自动化系统，VOD系统，远程教学系统，INTERNET接口，与其他兄弟学校的数据交换都将运行在这个网络上，因此，主干网的好坏直接影响到以后网络系统的运行效率，速度快慢,网络性能等参数。因此，建立一条高速的、多能的、可靠的、易扩展的主干网络，解决目前存在的带宽问题，和适应未来发展的需要
10、是校园网建设中一个重要的课题。2.拓扑结构网络中心放置校园网的核心设备，如路由器交换机、服务器（WWW服务器、电子邮件服务器、域名服务器等）并预留将来与本部以外的校园网的通信接口。校园网的若干条干线光缆，从网络中心辐射到各个建筑物并在二级主干节点处端接，在主干网节点上安装的交换机位于网络的第二级，它向上与网络中心的主干交换机相连，向下与各楼层的集线器相连。如图8-4所示.拓扑结构 Internet服务器 数据库服务器 文件服务器CERNETCA5000CA2511CA7010CA4000CA400000CA4000HUBBHUBHUB图8-4 网络结构图3.3.网络方案中设备选型网络方案中设备
11、选型校园内各个局域网之间通信采用基于美国CISCO公司的Catalyst 5000交换机的快速交换式以太网。Catalyst 5000是能支持所有主要网络技术的模块化结构的交换机。它是为数据中心提供高密度局域网交换的理想设备。它包括一个1.2G bit/s的数据交换主干，最多可支持98个交换的以太网端口或50个交换的快速以太网端口。可通过交换口，原有系统可无逢地纳入整个骨干网之中。新增的系统可利用100M口，提供100M高带宽。用户可利用其内在的CISCO IOS功能，它可提供虚拟网络和多层交换的能力，组成灵活的VLAN（虚拟局域网）。校园网的典型应用（1）校园一卡通我院于2003年建设了校园
12、一卡通系统，随着学校规模的扩大，该系统将随着扩展延伸。系统基本可以分为三级平台结构和应用系统：银行作为一级平台，一卡通中心作为二级平台，校区为三级平台。山东交通学院“校园一卡通系统”的总体结构图8-5：校园一卡通系统”的总体结构图 应用子系统的接入需得到数据中心综合前置机的授权，应用子系统主要通过驻留在底层的第三方接入程序与数据中心进行通讯、实现数据共享。如图8-68.4.38.4.3工程进度安排工程进度安排本项工程实施方案可划分为以下几个阶段：系统的调研与需求分析，工程方案设计，布线施工，布线系统测试与验收，网络系统设备的安装与调试，网络服务软件的安转与调试，校园网系统验收，用户培训。8.4.48.4.4工程项目文档工程项目文档要求所有技术文件内容完整、数据准确、外观整洁，包括：项目设计书。布线平面设计图。布线系统干线桥架设计图。布线系统逻辑图。机柜连线图。计算机配线表。网络系统总体结构图。网络系统设备配置手册。网络地址分配表、域名表。测试报告。