【好】校园网络设计方案(全)

发布时间:2019-03-26   来源:文档文库   
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校园网络设计方案


第五组 组长:李娟娟
组员:陈燕、余丹、李玉 罗燕、刘娟娟、常平





网络总体设计
网络架构分析
现代网络结构化布线工程中多采用星型结构,主要用于同一楼层,由各个房间的计算机间用集线器或者交换机连接产生的,它具有施工简单,扩展性高,成本低和可管理性好等优点;而校园网在分层布线主要采用树型结构;每个房间的计算机连接到本层的集线器或交换机,然后每层的集线器或交换机在连接到本楼出口的交换机或路由器,各个楼的交换机或路由器再连接到校园网的通信网中,由此构成了校园网的拓补结构
校园网采用星形的网络拓扑结构,骨干网为1000M速率具有良好的可运行性、可管理性,够满足未来发展和新技术的应用,另外作为整个网络的交换中心,在保证高性能、无阻塞交换的同时,还必须保证稳定可靠的运行。
因此在网络中心的设备选型和结构设计上必须考虑整体网络的高性能和高可靠性,我们选择热路由备份可以有效地提高核心交换的可靠性。
传输介质也要适合建网需要。在楼宇之间采用1000M光纤,保证了骨干网络的稳定可靠,受外界电磁环境的干扰,覆盖距离大,能够覆盖全部校园。在楼宇内部采用超5类双绞线,其连接状态100m的传递距离能够满足室内布线的长度要求。
设计思路 进行校园网总体设计,首先要进行对象研究和需求调查,明确学校的性质、任务和改革发展的特点及系统建设的需求和条件,对学校的信息化环境进行准确的描述;其次,在应用需求分析的基础上,确定学校Intranet服务类型,进而确定系统建设的具体目标,包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标;第三是确定网络拓扑结构和功能,根据应用需求建设目标和学校主要建筑分布特点,进行系统分析和设计;第四,确定技术设计的原则要求,如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求;第五,规划校园网建设的实施步骤。

校园网总体设计方案的科学性,应该体现在能否满足以下基本要求方面: 1)整体规划安排;
2)先进性、开放性和标准化相结合; 3)结构合理,便于维护; 4)高效实用;
5)支持宽带多媒体业务;
6)能够实现快速信息交流、协同工作和形象展示。
校园网的设计原则
1)先进性原则
以先进、成熟的网络通信技术进行组网,支持数据、语音和视频图像等多媒体应用,采用基于交换的技术代替传统的基于路由的技术,并且能确保网络技术和网络产品在几年内基本满足需求。
2)开放性原则
校园网的建设应遵循国际标准,采用大多数厂家支持的标准协议及标准接口,从而为异种机、异种操作系统的互连提供便利和可能。 3)可管理性原则
网络建设的一项重要内容是网络管理,网络的建设必须保证网络运行的可管理性。在优秀的
网络管理之下,将大大提高网络的运行速率,并可迅速简便地进行网络故障的诊断。 4)安全性原则
信息系统安全问题的中心任务是保证信息网络的畅通,确保授权实体经过该网络安全地获取信息,并保证该信息的完整和可靠。网络系统的每一个环节都可能造成安全与可靠性问题。 5)灵活性和可扩充性
选择网络拓扑结构的同时还需要考虑将来的发展,由于网络中的设备不是一成不变的,如需要添加或删除一个工作站,对一些设备进行更新换代,或变动设备的位置,因此所选取的网络拓扑结构应该能够容易的进行配置以满足新的需要。 6)稳定性和可靠性
可靠性对于一个网络拓扑结构是至关重要的,在局域网中经常发生节点故障或传输介质故障,一个可靠性高的网络拓扑结构除了可以使这些故障对整个网络的影响尽可能小以外,同时还应具有良好的故障诊断和故障隔离功能。
网络三层结构设计
校园网网络整体分为三个层次:核心层、汇聚层、接入层。为实现校区内的高速互联,核心层由1个核心节点组成,包括教学区区域、服务器群;汇聚层设在每栋楼上,每栋楼设置一个汇聚节点,汇聚层为高性能“小核心”型交换机,根据各个楼的配线间的数量不同,可以分别采用1台或是2台汇聚层交换机进行汇聚,为了保证数据传输和交换的效率,现在各个楼内设置三层楼内汇聚层,楼内汇聚层设备不但分担了核心设备的部分压力,同时提高了网络的安全性;接入层为每个楼的接入交换机,是直接与用户相连的设备。本实施方案从网络运行的稳定性、安全性及易于维护性出发进行设计,以满足客户需求。
设备及线缆选型 名称 路由器 核心层交换机 分布层交换机
型号 7206VXR Quidway S9303 WS-C2960-G-48 单价 3.5 10 2.2 1300 2800 3 5.7 2.86 3.96 1250 1.18 2250 1000 720 40 33 数量 1 2 4 13 7 1 1 1 1 1 1 1 1

合计 3.5 20 8.8 1.69 1.96 3 5.7 2.86 3.96 1250 1.18 2250 1000

接入层交换机(24口) H3C S1216 接入层交换机(48口) H3C S1550 防火墙 服务器 电子邮件服务器 文件传输服务器 计费服务器 代理服务器 EEB服务器 UPS 调制解调器 超五类非屏蔽双脚线 12芯多模光缆 12芯单模光缆
eWorld 邮件服务器M eWorld 宽带主机S20 蓝海卓越NS-G50-2000

C3KVA/2100W ATRIE WireSpan 300E 安普6-219507-4 TCL 12芯室内多模光
TCL 12芯室内单模光
USG3030

核心交换机设备选型
通常将网络主干部分称为核心层,核心层的主要目的在于通过高速转发通信,提供油画,可靠的骨干传输结构,因此核心层交换机应拥有更高的可靠性,性能和吞吐量。
核心层交换机选择华为QuidwayS9303交换机,核心层交换机位于办公楼,配置两台。
华为Quidway S9303主要参数 交换机类型 应用层级 传输速率 端口结构 交换方式 MAC地址表 模块化插槽数 尺寸(mm 重量(Kg 价格
路由交换机 三层
10Mbps/100Mbps/1000Mbps 模块化 存储-转发 16K 3 442*476*175 15 10
安全特性的华为Quidway S9303交换机成为中小型网络核心交换机的理想选择。适用于为政府、学校、企业构建高速、安全、可靠的千兆网络。
汇聚层设备选型
通常将位于接入层和核心层之间的部分称为分布层或汇聚层,汇聚层交换层是多台接入层交换机的汇聚点,它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量,并提供到核心层的上行链路,因此汇聚层交换机与接入层交换机比较,需要更高的性能,更少的接口和更高的交换速率。
汇聚层交换机选择华为CISCO WS-C2960G-48。整个校园共用4台汇聚层交换机,使用千兆光纤与核心交换机相连。
CISCO WS-C2960G-48参数 CISCO WS-C2960G-48主要参数
交换机类型 应用层级 内存 传输速率 网络标准 端口结构 端口数量 传输模式 交换方式 MAC地址表 模块化插槽数 指示面板
智能交换机 二层
64MB
10Mbps/100Mbps/1000Mbps IEEE 802.3IEEE 802.3uIEEE 802.1xIEEE 802.1QIEEE 802.1pIEEE 802.1DIEEE 802.1sIEEE 802.1wIEEE 802.3adIEEE 802.3zIEEE 802.3 非模块化
44 全双工/半双工自适应 存储-转发 8K 4 每端口状态:连接完整性、禁用、活动、速度、全双工,系统状态:系统、RPS、链路状态、链路
双工、链路速度
重量(Kg 价格
5.4 2.2
接入层设备选型
通常将网络中直接面向用户连接或访问网络的部分称为接入层,接入层目的是允许终端用户连接到网络,因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。接入层交换机选择华为S1048华为S1216XX大学构建该校园网络对接入层交换机的需求量。
建筑物名称 图书馆 综合楼 T型教室 教学楼
接入层交换机 用一台48口交换机
用三台24口、一台48口交换机 用一台24口交换机 用三台24口交换机

接入层交换
H3C S155048口)参数

H3C S1550主要参数 交换机类型 应用层级 传输速率 网络标准 端口数量
网管交换机 接入层
10Mbps/100Mbps/1000Mbps IEEE 802.3IEEE 802.3uIEEE 802.3zIEEE 802.3abIEEE 802.3x 50 10/100Base-TX:五类双绞线,传输距离100m1000Base-LX-SFP:9/125μm单模光纤,传输距离接口介质
10km1000BASE-ZX-LR-SFP:9/125μm单模光纤,传输距离40km1000BASE-ZX-VR-SFP:9/125μm单模光纤,传输距离70km1000BASE-SX-SFP:50/125µm多模光纤,传输距离550m 传输模式 交换方式 MAC地址表 模块化插槽数 重量(Kg 价格

全双工/半双工自适应 存储-转发 8K 1 <4 2800 路由器
CISCO 7206VXR参数
CISCO 7206VXR基本参数 路由器类型 端口结构 网络协议
模块化接入路由器 模块化
IEEE 802.3,SDN;AH(MD5,ESP(Null,DES,3DES,ARC4,proprietary fast encoding,+MD5/HMAC,-MD5;PPP(PAP,CHAP,LCP,IPCP,MLPPP 固定的广域网接口 可选广域接口WIC 固定的局域网接口 10/100Base-T/TX 扩展模块 处理器
6 225263350MHz(MIPS RISC
内存 重量 价格
最大512MB 22.7Kg 3.5
防火墙选型
XX大学构建该校园网络选用的防火墙是华为赛门铁克USG3030( USG3030 华为赛门铁克USG3030( USG3030 华为赛门铁克USG3030( USG3030主要参数
类型 品牌 并发连接 网络端口 网络吞吐量 安全过滤 用户数限 其他性能 重量(Kg 参考价格/商家报价
企业级防火墙 华为赛门铁克
1000000 3GE光电互斥接口,1Con 1000 400Mbps 无用户数限制
高性能高可靠性,功能全面的VPN网关,优异的DoS/DDoS攻击防范能力,对多种协议流量控制,丰富的NAT业务能力,灵活便捷安全的维护管理,高速日志收集功能
6 3 服务器选型
XX大学构建该校园网络选用的服务器如下 电子邮件服务器
eWorld 邮件服务器M参数
eWorld 邮件服务器参数 设备类型
邮件服务器
新一代全程服务的高可用性硬件邮件服务器;国内首创“邮件中继”系统可保障邮件不丢失,功能
国内外收发邮件顺畅;嵌入式linux架构,稳定性极高;主要功能:邮件发送中继、邮件接受中继、垃圾邮件过滤、病毒过滤、邮件监控、限制本地域、Webmail、网络磁盘、防火墙等
WAN连接 LAN连接 管理 平台 接口 价格
10/100/1000Mbps*1(可扩展2WAN 10/100/1000Mbps*1 web远程管理 Linux等操作系统 RJ-45,RS232 5.7

文件传输服务器
eWorld 宽带主机S20参数
eWorld 宽带主机S20参数 设备类型
功能服务器
宽带主机是国际先进、国内首创的一体化信息化平台,嵌入式linux结构、抗病毒、抗攻击;功能
主要功能:防火墙、VPN、上网行为管理、网站、邮件、邮件监控、病毒垃圾邮件过滤、FTP文件服务器、带宽管理、负载均衡等多种功能,企业信息化性价比极高整体解决方案

价格 2.86

Web服务器
Web服务器参数 产品类型 功能 处理器 光驱 价格
WEB服务器
提供网上信息浏览服务 Intel至强 双核心 E3120 Combo 11800

调制解调器
ATRIE WireSpan 300E(ATRIE WireSpan 300E
ATRIE WireSpan 300E(ATRIE WireSpan 300E主要参数 设备类型 设备品牌 网络端口 支持操作 价格
SHDSL调制解调器 ATRIE(雅企) RJ-45RJ-11 Windows 95/98/2000/ME/NT 1000
线缆类
安普 超五类非屏蔽双绞线/6-219507-4 安普 超五类非屏蔽双绞线/6-219507-4详细参数 电缆/双绞线类型 适用范围 传输速率 单段长度 包装长度 性能概述 价格

超五类双绞线 1000Base-T 1000Mbps 100 305
此类产品是本行业的高性能5e系统, 超过目前所有拟议中的5e类和1000BASE-T规范,满足综合布线系统设计要求的高速, 高性能符合UL认证要求,具有优异的传输性能。 720

物理/链路层配置原则
物理/链路层配置遵循下面的原则:
1. 网络设备互连的物理端口都应该绑定端口的速率和全双工模式;
2. 建议所有的Vlan都不要穿透核心层,所有的Vlan都将在汇聚层交换机上终结;
3. 本实施方案建议不要启用STP生成树协议,由于所有的Vlan都已在汇聚层交换机终结,在二层上并没有环路存在,故无必要启用;如果开启基于每个Vlan的生成树协议,广播报文将会很多,影响核心交换机性能和网络收敛时间;
4. 所有核心层和汇聚层交换机之间的互连端口均设置为Trunk模式,但目前只容许互连Vlan
过,以应付将来有Vlan穿越核心层这种情况;
5. 汇聚层交换机和接入交换机之间的互连端口设置为Trunk模式。

综合布线设计
综合布线的设计原则
综合布线同传统的布线相比较,有着许多优越性,是传统布线所无法比及的。其特点主要表现为它的实用性、功能性、先进性、灵活性、方便性、可靠性、扩展性、开放性、标准化、经济性和生命周期。而且在设计、施工和维护方面也给人们带来了许多方便。 1)实用性
实施后的校园网控制系统,其所有的子系统,诸如综合布线系统,数据通讯,都满足国际标准,具有良好的用户使用界面。并且,网络管理功能完善且方便使用。 2)功能性
为用户提供快捷、开放、易于管理的语音与数据信息基础传输平台。布线系统应能适应各种计算机网络体系结构的需要,并能支持语音或楼宇自控和保安监控等系统的应用。可为用户提供可视图文、电子信箱、中国公用分组交换数据网(CHINAPAC接口,为用户提供电子数据交换(EDI等各种服务的传输平台,为实现无纸办公创造条件。为用户及时传递可靠、准确的各类重要信息,最终实现办公自动化系统(OA 3)先进性
布线系统应适应综合布线技术发展的潮流,能为数据及高清晰图像信息提供高速及宽带的传输能力,适应异步传输模式(ATM。各性能指标满足支持高带宽的100 M1000 M以太网和异步传(ATM应用,满足宽带综合业务数字网(B-ISDN的要求,支持复杂的多任务的ISDNDDNxDSLX.25 等分组交换接入应用,能实现大厦与Internet等全球信息高速公路接轨的需求。布线系统要既能满足现阶段技术水平应用的需要,也能满足未来多媒体大量的声音、图像、数据传输的需要。 4)灵活性
系统中的任一部分的联接都应是灵活的,即从物理接线到数据通讯,自动控制设备的联接都不受或极少受物理位置和这些设备类型的限制。 5)方便性
设备变迁时要有高度的灵活性、管理的方便性,能在设备布局和需要发生变化时实施灵活的线路管理,能够保证系统很容易扩充和升级而不必变动整体配线系统,能够提供有效的工具和手段,简单、方便地进行线路的分析、检测和故障隔离,当故障发生时,可迅速找到故障点并加以排除。 6)可靠性
具有对环境的良好适应能力(如防尘、防火、防水,对温度、湿度、电磁场以及建筑物的振动等的适应能力。系统可方便地设置雷电、异常电流和电压保护装置,使设备免受破坏。 7)扩展性
适应未来网络发展的需要,系统的扩充升级容易。系统不仅能支持现有常规的计算机网络、电脑终端、电话、传真、摄像机、控制设备等通信需要,而且能支持未来的语音、视频、数据多网融合的局域网技术和接入网技术,具有适应未来需求,平稳过度到增强型分布技术的智能型布线系统。由于所有基础设施(材料、部件、通讯设备)都采用国际标准,因此,无论计算机设备、通讯设备、控制设备随技术如何发展,将来都可以很方便地将这些设备联到系统中去。 8)开放性
结构化布线系统能满足任何特定建筑物及通信网络的布线要求,完全开放化,既支持集中式网络系统,又支持分布式网络系统,支持不同厂家、不同类别的网络产品;为用户提供统一的局域网和广域网接口,满足目前要求和未来发展的需要。

9)标准化
综合布线工程所有网络通道、信息端口系统应遵循统一的标准和规范,性能指标应保证达到线(CECS-2000,ISO/IEC11801CLASS DOPTICAL CLASS的应用标准。 10)经济性
经济性即系统经济、使用简单、维护方便、管理成本低,布线出口方式美观、耐用、防尘。 11)生命周期

本项目系统设计能满足现在和未来的通信网络应用需要,具有20年使用生命周期。
结构化综合布线系统的组成及设计
综合布线系统(PDSPremises Distribution System)是一套开放式的布线系统,可以支持几乎所有的数据、语音设备及各种通信协议,同时,由于PDS充分考虑了通信技术的发展,设计时有足够的技术储备,能充分满足用户长期的需求,应用范围十分广泛。而且结构化综合布线系统具有高度的灵活性,各种设备位置的改变,局域网的变化,不需重新布线,只要在配线间作适当布线调整即可满足需求。结构化综合布线一般划分为六个子系统。如图3
配线子系统TO=信息口墙座TC=楼层配线间IC=楼外设备连接室MC=主配线间ER=设备间EF=进线设备间




TC

TO


干线子系统


TO

设备间子系统

TC

管理子系统


工作区子系统
建筑群子系统

IC



EF

MCER

工作区子系统(Work Area)及其网络设计
工作区子系统,是由RJ-45跳线与信息插座所连接的设备组成。信息点由标准RJ45插座构成。信息点数量应根据工作区的实际功能及需求确定,并预留适当数量的冗余。例如:对于一个办公区内的每个办公点可配置23个信息点,此外应为此办公区配置35个专用信息点用于工作组服务器、网络打印机、传真机、视频会议等。若此办公区为商务应用则信息点的带宽为100M满足要求;若此办公区为技术开发应用则每个信息点应为交换式100M甚至是光纤信息点。
工作区的终端设备(如:电话机、传真机)选用安普公司的超五类双绞线直接与工作区内的每一个信息插座相连接,或用适配器(如ISDN终端设备)平衡/非平衡转换器进行转换连接到信息插座上。
配线子系统(Horizontal)及其网络设计

配线子系统,是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架。选择配线子系统的线缆,要根据建筑物内具体信息点的类型、容量、带宽和传输速率来确定。在配线子系统中推荐采用的双绞电缆及光纤型号为: 安普公司的超五类或六类非屏蔽双绞线, TCL室内单模或多模光纤。
双绞线水平布线链路中,水平电缆的最大长度为90m。若使用100ΩUTP双绞线作为配线子系统的线缆,可根据信息点类型的不同采用不同类型的电缆。该方案选择安普公司的超五类非屏蔽双绞线缆。
干线子系统(Backbone)及其网络设计
干线子系统,负责连接管理子系统到设备间子系统的子系统。干线子系统可以使用的线缆主要有:HAY三类大对数电缆;安普公司的超五类或六类双绞线;TCL室内单模或多模光纤。该方案选择安普公司的超六类双绞线缆。
垂直干线子系统由连接主设备间至各楼层配线间之间的线缆构成。其功能主要是把各分层配线架与主配线架相连。用主干电缆提供楼层之间通信的通道,使整个布线系统组成一个有机的整体。垂直干线子系统Topology结构采用分层星型拓扑结构,每个楼层配线间均需采用垂直主干线缆连接到大楼主设备间。垂直主干采用25对大对数线缆时,每条25对大对数线缆对于某个楼层而言是不可再分的单位。垂直主干线缆和水平系统线缆之间的连接需要通过楼层管理间的跳线来实现。 设备间子系统(Equipment Room)及其网络设计
设备间子系统,由电缆、连接器和相关支撑硬件组成。采用BIX跳接式配线架,连接交换机;采用光纤终结架连接主机及网络设备。设备间的主要设备有数字程控交换机、计算机网络设备、服务器、楼宇自控设备主机等等。它们可以放在一起,也可分别设置。在较大型的综合布线中,可以将计算机设备、数字程控交换机、楼宇自控设备主机分别设置机房,把与综合布线密切相关的硬件设备放置在设备间,计算机网络设备的机房放在距离设备间不远的位置。
设备间子系统是一个集中化设备区,连接系统公共设备,如局域网(LAN、主机、建筑自动化和保安系统,及通过垂直干线子系统连接至管理子系统。 管理子系统(Administration)及其网络设计
管理子系统,由交连、互连和I/O组成。管理是针对设备间、电信间和工作区的配线设备、缆线等设施,按-定的模式进行标识和记录的规定。跳线采用超5非屏蔽双绞线RJ45接头。管理间是楼层的配线间,管理子系统为其他子系统互连提供手段,它是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备。管理子系统由交连、互连和输入/输出组成,实现配线管理,为连接其它子系统提供手段。包括配线架、跳线设备及光配线架等组成设备。设计管理子系统时,必需了解线路的基本设计原理,合理配置各子系统的部件。安普公司的综合布线解决方案拥有搭配科学、管理简便的成套产品用于管理子系统。

建筑群子系统(Campus Subsystem)及其网络设计
建筑群子系统是实现建筑之间的相互连接,提供楼群之间通信设施所需的硬件。建筑群之间可以采用有线通信的手段,也可采用微波通信、无线电通信的手段。传输介质采用室外六芯多模光纤。
建筑群子系统介质选择原则: 楼和楼之间在二公里以内、传输介质为室外光纤、可采用埋入地下或架空(4M以上方式、需要避开动力线、注意光纤弯曲半径建筑群子系统施工要点:包括路
由起点、终点;线缆长度、入口位置、媒介类型、所需劳动费用以及材料成本计算。建筑群子系统所在的空间还有对门窗、天花板、电源、照明、接地的要求。
建筑群子系统的设计:3号楼、5号楼与办公楼之间由于距离较远,采用单模光纤连接;3楼使用多模光纤连至1号楼、2号楼、公共卫生学院、电镜楼和由5号楼使用多模光纤连至6楼、7号楼和研究生楼;图书馆与办公楼距离较近,采用千兆以太网连接。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多模光纤,以备将来整个网络系统的发展。
进线间子系统及其网络设计
进线间一个建筑物宜设置1个,一般位于地下层,外线宜从两个不同的路由引入进线间,有利于与外部管道沟通。进线间与建筑物红外线范围内的人孔或手孔采用管道或通道的方式互连。进线间因涉及因素较多,难以统-提出具体所需面积,可根据建筑物实际情况,并参照通信行业和国家的现行标准要求进行设计,本规范只提出原则要求。
1.进线间应设置管道入口。 2.进线间应满足缆线的敷设路由、成端位置及数量、光缆的盘长空间和缆线的弯曲半径、充气维护设备、配线设备安装所需要的场地空间和面积。 3.进线间的大小应按进线间的进局管道最终容量及入口设施的最终容量设计。同时应考虑满足多家电信业务经营者安装入口设施等设备的面积。 4.进线间宜靠近外墙和在地下设置,以便于缆线引入。进线间设计应符合下列规定: ①进线间应防止渗水,宜设有抽排水装置。 ②进线间应与布线系统垂直竖井沟通。 ③进线间应采用相应防火级别的防火门,门向外开,宽度不小于1000mm ④进线间应设置防有害气体措施和通风装置,排风量按每小时不小于5次容积计算。 5. 与进线间无关的管道不宜通过。
6. 进线间入口管道口所有布放缆线和空闲的管孔应采取防火材料封堵,做好防水处理。 7. 进线间如安装配线设备和信息通信设施时,应符合设备安装设计的要求。 扩展性考虑
1、首先是网络设备扩展方面:
每个核心、汇聚设备都应该考虑端口的可扩展性,本方案对每个设备都有预留端口,以适应将来网络可能发生的变化;
2、其次是网络接入的可扩展性:
路由器支持VPN并且考虑到校区会更大地扩展,我们选择支持VPN的路由器; 3IP地址的预留:
本方案在每间教室都有剩余的IP地址,以适应将来主机增多的需求,还有公有IP地址段的预留(扩展校区使用)


本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/08fa06760875f46527d3240c844769eae109a35b.html

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