校园网络系统设计方案

发布时间:2018-10-06   来源:文档文库   
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校园网络系统设计方案
校园的网络系统应该要怎么设计呢?以下是本人收集的相关资料,仅供大家阅读参考! 1.1 项目概况
某大学隶属国家教委,创办于20世纪初,建校一百多年来,为国家培养了大批有用人才,随着扩招人数的增加,旧校区越来越不能满足学校的教学要求,因此,学校立项建设新校区。新校区占地面积约1008亩,建筑总面积约36万m2,分教学区、学生宿舍区和运动区。教学区包括图书馆、综合教学楼、院系实验楼、行政办公楼、外事活动中心、科技中心等。学生宿舍区包括五栋高层学生公寓及十几栋多层学生公寓,运动区包括体育馆、运动场、看台等。新校区建成后将具有一流的校舍建筑和优美的学习环境,同时还具有国内最先进的智能化教学设施,以满足发展的可持续的信息化时代和教学改革的要求,适应21世纪国家级大学的现代化教学要求。 1.2 需求分析
近年来,学校的教学和管理工作不断向着信息处理计算机化、信息交流网络化、信息管理数据库化、信息服务电子化方向发展。“学习使用网络,用网络进行学习”已经成为一种校园时尚。形象化、交互性的教学以及海量的教学资源,使计算机网络技术在学校管理和辅助教学、科研活动中显示
出其独特的优势,校园网络的建设势在必行。
校园网的建设是利用各种先进、成熟的网络技术和通信技术,采用统一的网络协议,建设一个可实现各种综合网络应用的高速计算机网络系统,将各系、办公室、图书馆、宿舍通过网络连接起来,与Internet相连。建成以后的校园网,将为老师、学生提供可靠的、高速的和可管理的网络环境,提供广泛的数据资源共享、丰富便捷的网络应用,提供各种网络服务。
校园网的设计原则建立在充分考虑学校使用需要的基础上,力求满足整个校园网的可靠性、先进性、实用性、可兼容及可扩展性。
可靠性:保证系统可靠运行,关键设备应有冗余; 先进性:采用当今国内、国际上最先进和成熟的计算机软、硬件技术,使新建立的系统能够最大限度地适应今后技术和业务发展的需要;
实用性:能够最大限度地满足实际工作的要求,是每个信息系统在建设过程中所必须考虑的一种系统性能,它是自动化系统对用户最基本的承诺;
可兼容及可扩展性:在进行方案建设时,力求做到网络结构清晰、合理并具有扩展能力;硬件配置先进、可靠,能够满足网络及软件运行的需要;系统软件安全、可靠,界面友好,易于操作和维护。

3.1 总体规划
网络规划主要考虑网络规模、网络应用、信息交换量、投资及未来的发展等因素。作为该大学新校区的校园网,网络建设的目标是千兆网主干,100M交换、10M/100M自适应到桌面,并在一些数据量较大的重要场所预留千兆网接口,以便将来直接接入校园网主干交换机。1000M带宽可以保证服务器与主干交换机之间、主干交换机与各子网交换机之间信息流的畅通无阻。
网络中心设在教学区的图书馆内,占地约200m2,内设配线室、配电室、中心机房、专用空调机房、网管中心等,中心交换机、服务器、电源、配线设备均放在网络中心内;在学生宿舍区的医疗中心内设网络分中心,用于汇接各学生公寓引出的光纤,与网络中心采用单模光纤连接; 网络系统采用客户机/服务器网络体系,星形拓扑结构,1000M高速以太网。整个网络快速、安全、可靠,并具有较好的运行性能、容错能力以及良好的扩充性和二次开发能力。
3.2 主机系统设计 Web ServerDNS服务器
Web服务器能把图文信息组织成分布式的超文本,并用信息指针指向存有相关信息的服务器,使用户可以方便地访问这些信息。当网上用户增多时,网络访问很频繁,通信
量很大,随机性强。作为全校的通讯枢纽,需要配备高性能的服务器设备,主要的需求是高性能的CPU、SMP体系结构、高速I/O通道和网络通道。
域名服务器DNS是一个分布式系统,各地名字服务器管理下属主机和子域,并由高一级名字服务器监管,但每个域至少需要配备一台以上的名字服务器。DNS数据量不大,但访问频繁。
本次设计选用一台HP3000作为Web Server、DNS服务器。 E-mail服务器
电子邮件服务器是校园网为用户提供的基本服务之一,主要用于与远地用户联系,包括邮件网关和邮件服务器。需要较大的硬盘,但对访问速度不敏感,而且,电子邮件服务对服务器工作的连续性要求很高,服务器一旦关机,用户则无法收发邮件。
本次设计选用一台HP3000作为E-mail服务器。
SQL Server 服务器
数据库服务器通常要求具有高效的处理速度、较大的内存和磁盘空间、快速的I/O系统和网络界面,较高的可靠性,完善的系统备份功能和较好的可扩充性能。
本次设计选用一台HP6000作为SQL
Serv
er 6.5服务器。
Proxy Server/计费服务器
Proxy server是连接校园网和Internet之间的桥梁,对于来自Internet的访问者,它是一道防火墙,将提供基于IP地址、用户口令、服务端口等各种机制的访问限制。另外,ProxyServer对于内部经常访问的Internet资源,能够缓存而且能够自动更新,一则加快了访问速度,二则节约了对Internet的访问费用。
学校能够利用计费功能对网络资源的使用者、使用时间进行有效地控制。
本次设计选用一台HP3000作为Proxy Server/计费服务器。 3.3 网络结构系统设计 设备选型
设备的选择主要考虑品牌、产品型号、产品配置方式等方面的合理性。网络设备现阶段以国外品牌为主,分为CISCO、3COM、BAY等,三家网络界巨头占据了大部分的网络设备市场份额,并且都具有很全面的产品线。以CISCO为例加以说明。 中心交换机设计

CISCO的产品线很多,适合千兆网主干的产品有4
000系列、5000系列、6000系列、8000系列等。该大学的网络系统需要在可靠性、扩充能力等方面具有很好的性能并且必须支持多层交换,4000系列具有高端口密度和很好的网络交换性能,但不能支持多层交换,所以不能满足需要;5000系列推出很早,是一个成熟稳定的产品,其交换性能和对新型技术的兼容能力要逊色一些,它也不是本次校园网设计首选;6000系列从性能、技术都能满足校园网的需要,而8000系列由于具有更高要求的关键企业的关键应用,对用户而言性能价格比不如6000,因此本次设计选用6000系列作为校园网的中心交换机。 6000系列中心交换机的主要性能: 32Gbps的底板带宽; 15Mpps的多层交换;
6个插槽,但最多可有240个用户插槽; 支持模板
8端口千兆位以太网; 24端口100FX以太网;
48端口10/100以太网RJ-45 48端口10/100以太网RJ-21或TELC
多层交换机模块
设计在网络中心选用一台Cisco
6509中心交
换机,配置一个热冗余电源、一块交换引擎、一块多层交换模块、两块8端口千兆网端口、由于交换引擎上还具有2个千兆口,因此设备具有18个可用的千兆口,主干交换机上还配置一块48端口10/100自适应端口,方便连接机房及本层的终端。
服务器与主干交换机采用千兆网连接。
网管工作站利用链路聚集技术采用4条100M接入主干交换机的100M端口,端口设置为全双工,实现全双工800M连接主干。 校园各子网设计
教学子网:校园网建网的目的之一是利用计算机网络实现多媒体教学。在教学过程中,大量传送的是文本、图像和部分视频等数据,对速度要求较高,所以设计时推荐所有教学用端口全部采用交换式100M以太网口;
办公子网:办公子网主要面向学校的各级领导以及各职能部门,办公计算机所实现的功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作。只有网络数据传输快,才能更好地提高办公效率。同时,办公计算机应该能够达到支持视频传送的要求。鉴于办公子网将支持视频功能,设计推荐采用交换式100M端口;
图书馆子网:图书馆从应用来说是一个相对独立的系统,因此设计时在图书馆设图书馆网络分中心,配置了一台Ci
sco6006中心交换机、海量存储器、所需的服务器以及若干查询终端。这个系统主要用于教师及学生对图书及目录的查找以及图书管理。图书馆的服务器和交换机通过1000M交换口连入校园网,图书管理员办公计算机和各个查询终端采用100M交换端口;
宿舍区及后勤子网:宿舍区子网即在学生宿舍内部联网,学生可以直接浏览学校发布的信息及查阅一些电子文档,也可以在宿舍接收老师的远程教学,后勤子网主要为食堂提供售饭一卡通计费系统等,由于宿舍区覆盖范围较广,故在宿舍区设一个网络分中心,以减少至网络中心的光纤数量。在宿舍区网络分中心内配置一台Cisco3508中心交换机,并通过光纤与网络中心直接相连。
在设计的各子网的交换机时,通过整个网管系统将各个子网划分在不同的虚拟子网中,这样既满足了各子网与1000M主干网的连接,又减少了投资、方便了管理。各子网的工作组交换机均选择Cisco的Catalyst3500XL系列交换机中的3548XL和3524XL。 3500XL系列的关键特性:
10Gbps的交换主干,最高转发速率每秒钟740万个数据包,最大转发带宽5Gbps,跨所有10/100端口提供线速性能。

内置的千兆位以太网端口适合插入各种GBIC收发
器包括Cisco GigaStack GBIC、1000BaseSX和1000Base LX/LHGBIC。 低成本的两端口Cisco GigaStack BIC通过在菊花链连接中提供1Gbps的连接,或者在专用的交换机到交换机连接中提供2Gbps的连接,提供广泛的高度可配置的堆叠和性能选项。 3.4 广域网设计
该大学校园网的广域网配置了一台Cisco的3662路由器,由专线接入公用网。 3.5 校园网络拓扑图如后图所示 3.6 电源系统
为保证网络系统的安全运转及电源发生故障时重要数据的存储,须配置具有高可靠性的UPS电源。为此,在网络中心配置了一套APC20kVA/4H的UPS电源;在图书馆分中心、学生宿舍分中心配置APC10kVA/2H的UPS电源,在各子网等对网络数据要求较高的场所配置相应的UPS电源。 3.7 网络安全设计
网络建成后,为保证整个网络正常地运行、防止计算机病毒对网络的侵害、防止“黑客”入侵就变得尤其重要。主要表现在以下几方面:身份认证、访问授权、数据保密、数据完整、审计记录、防病毒入侵。

网络安全是有层次的,在不同层次,安全的着重点也不同,大致归纳起来可将网络安全划分成两个层次:网络层安全和应用层安全。因此,此次设计选用CiscoSecure PIX 防火墙。Cisco Secure PIX防火墙是Cisco防火墙家族中的专用防火墙设施,是防火墙市场中的领先产品,Cisco SecurePIX防火墙可提供强大的安全,且不影响网络性能。它可提供全面的防火墙保护,对外部世界完全隐藏了内部网体系结构。通过Cisco Secure PIX防火墙可以建立使用IPSec标准的虚拟专网VPN 连接。CiscoSecure PIX防火墙加强了内部网、外部网链路和Internet之间的安全访问。
众所周知,网络布线系统是网络系统的基础,所以,室内外网络布线系统的规划就显得至关重要。我们在设计整个校区的布线系统时,充分考虑了网络的使用和发展需要,在主干路由上作了充分的预留。
网络布线系统设计按支持数据文件、电子邮件、图像、多媒体等各种网络应用考虑,系统由以下几个子系统组成: 4.1 工作区子系统
由终端设备连线和信息插座组成,信息插座设在教室、实验室、办公室、管理室、学生宿舍等场所,全部选用超5类信息模块。

4.2 水平配线子系统
将干线子系统线路延伸到用户工作区,校园内的水平配线子系统均采用超5类8芯非屏蔽双绞线。 4.3 垂直干线子系统
校园内的垂直干线子系统均采用多模光纤连接,并在每个管理子系统预留超5类8芯非屏蔽双绞线作为垂直主干路由的备份。
4.4 管理子系统
分布在各建筑物的弱电竖井配线间内,管理各层的水平布线,连接相应的网络设备。各配线间内均设有19″标准机柜,并要求相关专业采取通风设施,避免电磁干扰,保护设备正常运行。
4.5 设备间子系统
采用快接式配线架连接主机及网络设备。设备间子系统设在图书馆的网络中心和学生宿舍区的网络分中心内。 4.6 建筑群子系统
网络中心与宿舍区网络分中心之间由于距离较远,考虑到千兆网多模光纤传输距离仅为550m,采用12芯单模光纤连接。由网络中心和分中心至各建筑物,考虑近期学校使用、设备投资、距离超长等各种因素,采用多模光纤和单模光纤混合的方式连接,并在每个建筑物内预留了单模光纤,以备将来整个网络系统的发展。



本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/497f48baafaad1f34693daef5ef7ba0d4b736d51.html

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