校园网络拓扑分析与规划毕业论文

建设背景 教育信息化程度的不断深入在提高教学质量与效率，实现教育资源共享与网络化管理的同时，也给各大高校网络建设和升级提出了更高要求：新兴在线教学手段、教务管理系统和视频点播等广泛应用使得网络流量与日俱增，给各大高校现有网络系统带来了巨大压力。高校逐年扩招致使学校规模不断扩大，现有网络端口数量缺乏的问题日渐突出，同时，随着高校基础设施的不断增加完善，网络的覆盖范围需要进一步扩大。另外，由于网络环境日益复杂，高校网络通信将面临严峻的安全挑战，同时也给网络管理带来难题。 作为全力支持教育信息化的重要力量，国际著名网络设备和解决方案提供商D-Link针对大型校园网络应用的特点和需求，量身订做了全方位、多层次的解决方案，体现出D-Link在教育行业出色的网络整和能力和雄厚的技术实力。 网络需求 大型校园规模较大、楼宇众多，甚至由多个校区组成，信息点数量一般在500个以上，因此网络覆盖范围通常可达数公里，覆盖范围内集中了多媒体网络教室、图书馆、宿舍楼、实验楼、教学楼和办公楼等种类齐全且为数众多的楼宇，广阔的网络辐射区域和庞大的接入数量需要强劲的网络核心以提供充沛动力。同时，由于接入单元的数目众多，管理复杂，因此在设备选择方面要注重其扩展性和智能性。另外，学校网络中保存了大量教学资料，学生档案和成绩等重要数据，因此设备的安全性至关重要。最后，校园内多样化的网络应用使得网络流量巨大而且分布时段不均，需要网络系统提供充足的带宽，并保证优越的稳定性。因此在网络升级建设要综合考虑多方因素，包括固有网络设施的利用，灵活、弹性的网络构造，智能的集中管理、多重的安全保护等，确保校园网络能够满足当前和未来不断发展的网络应用和需求。 网络结构 在细致分析大型校园组网特点和应用需求之后，凭借多年在教育行业的深厚积累，D-Link推出一套完善的大型校园网解决方案。整个方案采用了标准的三层网络结构，实现了万兆上连，融合了业界领先的无线、VoIP等技术进行灵活组网，全面提升了整个网络体系的品质。网络拓扑图如下所示： 大型校园网网络拓扑图在网络核心层，D-Link选择最新的高性能的万兆核心路由交换机DES-6500担当网络骨干。作为一款核心交换设备，DES-6500交换机具有352G的超大背板容量，使得其所有端口均具备全线速交换能力，确保在巨大的网络负载下始终能够保持线速的第二层和第三层交换，是大型校园网骨干级核心路由交换机的理想选择。 DES-6500支持多种路由协议，如RIP, OSPF, IPX-RIP, Apple Talk Routing，保证了在不同的网络环境中灵活传递路由信息。DES-6500拥有8个开放式插槽，提供了丰富的接口类型，用户可以根据不同的网络应用灵活选择接入方式。DES-6500是真正基于分布式交换体系结构设计的，所有接口的传输数据均在本地进行交换处理，从而加快了数据传输的速率。DES-6500出色的性能为大型校园实现高速网络通信提供了源源不断的充足动力。 功能方面，DES-6500提供了丰富的QoS策略，不仅能够将各种网络任务进行分级处理，而且能够根据数据的不同类别采取不同的传输策略，加之基于硬件的IGMP、GMRP、DVMRP、PIM DM/SM等组播协议，为校园师生在线教学、VOD视频点播等多媒体网络应用提供了充足的网络空间和最佳的网络速率。 为了保护校园网络安全，保障学校教务系统和重要数据免遭非法侵害，DES-6500提供了多重的安全策略，包括基于标准的VLAN动态划分，用于控制网络流量的 IP过滤功能等等，并全面支持标准，为学校带来全方位、多层次的安全保护。 由于师生上网时间相对集中，致使校园网某些时段网络流量巨大，对网络线路而言是一个很大考验，有鉴于此，DES-6500融合了VRRP、生成树、端口聚合等标准链路冗余功能，而且提供可热插拔的容错模块和用于备份的冗余电源，充分保证了校园网络的稳定运行。 作为负责数据的汇聚、收敛及分发的网络枢纽，汇聚层起到了承上启下的关键作用。方案采用D-Link DGS-3324SRi全千兆可堆叠交换机作为汇聚层的主力设备。DGS-3324SRi是一款性能卓越、功能丰富的三层交换机，既能够作为堆叠主交换机，又可以作为24口铜缆及光纤连接的高端口密度千兆交换机。DGS-3324SRi作为高性能的扩展交换构架能够实现与可堆叠设备的协同工作，将堆叠互连带宽从20Gbps提高到120Gbps。在实际应用过程中，学校用户可以根据各自的校园规模灵活选择堆叠数量。 DGS-3324SRi融合了更多领先的实用功能，在稳定性方面的表现上更加出色。除了能够提供丰富的QoS策略，支持兼容的和快速生成树之外，DGS-3324SRi还特别引入了冗余电源的设计，保证内置电源失效时也依然能够不受影响连续工作。 DGS-3324SRi在管理方面的表现也为学校带来很多便利。该产品采用单一IP管理机制，拥有基于 标准的VLAN划分、RMON监测、DNS中继、链路聚合等实用功能，全面支持SNMP v1/v2c/v3管理，能够使网络管理更为高效、集中、便捷。 接入层肩负着连接所有网络终端的重任，其品质的优劣直接影响到网络的使用质量。D-Link DES-3526可堆叠交换机是接入层交换设备的理想选择。高密度的24端口设置，最高达32台的设备堆叠，使得DES-3526的扩展优势十分突出，能够为校园庞大的网络用户提供充裕的网络端口。优越的虚拟技术增强了网络弹性，非常适用于发展迅速的校园网络。 DES-3526提供了灵活的接入方式，不仅能够直接连接客户端，而且在图书馆、校园会议室等不适宜网络布线或需要随时组网的环境中，也可以通过接入无线局域网实现灵活的网络覆盖，满足师生在特殊地点的联网需求。 面对数量众多的网络接入终端，DES-3526采用了SIM单一IP管理技术实现集群管理，不仅节约IP地址，而且提供了一种图形化、批处理化的集中管理模式，有利于管理人员对堆叠组进行集中控制，简化了网络部署和管理过程。另外DES-3526增强的功能特性和安全特性也是保证校园师生进行高速、稳定网络应用的重要支撑。 方案特点 纵观整套方案，D-Link大型校园网络解决方案具备以下几方面特点。 1. 网络核心采用DES-6500高性能的万兆交换机，保证网络系统在任何情况下都能够保持高速、持续、稳定运行，丰富的网络接口类型不仅能够实现与教育网的远程连接，而且满足了校园师生多元化的网络应用需求。 2. 方案为网络终端提供了充足、丰富、灵活的接入方式，不仅在网络密集使用的教学区、办公区和宿舍楼提供高密度PC接入端口，而且还能够因地制宜，灵活的引入无线连接和VoIP网络语音系统。 3. 方案中选用的交换设备均具备多层交换能力，提供包括VLAN划分、IP过滤、等基于策略的多重安全访问机制，为大型校园网络带来全方位、多层次的安全保护。 4. 智能的网络管理不仅能够实现远程控制，而且独特的单一IP地址管理技术大大简化了管理步骤，实现了图形化、批处理化的集中管理模式，从而全面提高系统可维护性，降低使用成本。 5. 丰富的QoS策略保障音频、视频等对时延敏感的网络数据得以及时、准确转发，为校园师生在线教学、VOD视频点播等多媒体应用提供了充足的网络带宽和最佳的网络速率。 综合来看，D-Link大型校园网络解决方案引领高校网络驶入了高速快车道，从根本上解决了网络拥挤的瓶颈。整个网络体系集扩展性、智能管理性、安全性和稳定性于一身，充分满足了在线教学、网络管理、资源共享和网络电话等多元化网络应用需求，实现了领先的网络通信技术同教育信息化的和谐统一，不断完善了高校教学方法和管理模式，为全面提升高校教学质量，进一步提高学术和科研水平提供了有力支撑，同时D-Link完整校园解决方案的提出，也为众多高校推进信息化进程、实现网络化教学和管理提供了有益的参考。

很少的数字。。。摘要第1章前言第2章需求分析校园网的背景校园网组织结构校园网现有设备状况校园网建设的目标和原则校园网的网络系统的整体规划及拓扑图校园网的网络规划校园网的网络拓扑图校园网的网络设备.........有这个范文的爱的通风噶为国防v

论校园网络规划设计的若干问题摘 要：本文简要地讨论了校园网络规划设计中涉及到的网络技术、规划设计方法、网络性能及应用分析等问题，为校园网络的规划、设计和升级改造等方面在技术及应用上提供参考，以使在建或规划中的校园网络具备较高的整体性能。关键词：校园网络 规划设计 问题随着信息技术的不断发展和人们对各种数据形式的信息需求和交流的不断增长，使得当今的计算机网络，特别是Internet从传统的数据处理设备（如计算机）和管理工具中驳离出来，担当一个非常重要的角色——信息技术的基础设施与获取、共享和交流信息的主要工具，并成为人们在当今社会生活及工作中不可缺少的组成部分。经过了几年的迅猛发展，计算机网络已经在很多方面改变了人们传统的工作和生活方式……Web浏览、E－mail、QQ（上网聊天）、VOD（视频点悉播）、文件传输、远程诊断、电子商务、网络大学及虚拟学校等无一不与计算机网络有着千丝万缕的联系。这些基于网络的各种应用，正在以惊人的速度扩展，几乎渗透到了社会生活的各个方面。校园网络(CAN ，Campus Area Network)与其它园区局域网络一样，由于它属于单位自有，学校拥有自我建设、自我管理和自我使用的权利，因此，受经费、技术水平及其它方面的影响，校园网络在规划设计、资源建设和应用上很不平衡，差别很大，特别是在IT界目前还未实施网络工程监理的条件下，在建的或已建的校园网络的“豆腐渣”工程为数不少，造成了不少的人力、物力、财力的巨大浪费。校园网络的规划设计有多种解决方案，依学校的类型规模和性质的不同，以使网络的设计方案有所不同，体现在技术、应用上更是不同。在传统的语音服务(诸如电话、蜂窝移动电话)无法满足人们的各种信息需求的今天，对图形、图像、视频等多媒体信息需求的不断增长，已成为人们依赖计算机网络进行信息共享和交流的重要资源。学校教师的教学、科研工作和学生的学习生活对一个高速的、资源丰富的和应用多方面的校园网络的需求是迫切的、必需的。也是网络规划设计者永远追求的目标。教育部最近实施的“西部大学网络工程”及“关于中小学校园网络建设的指导意见”中，对校园网络的规划、设计及建设提出了明确的要求。那么一个高速、高效而又安全、资源丰富、应用广泛的校园网络在规划设计中应注意哪些问题呢？1．建立近、中和长期发展规划依据本校建网资金的安排，在听取校内外专家意见的基础上，结合本校教学科研的内容及其发展的需要，制定一个在未来十年中的近期、中期及长期的建设规划，以保持网络建设的延续性，并保护先前的投资(含各种硬件、软件及信息资源)，能融入不断涌现的新技术和新应用。2．IP地址资源的利用IP(Internet protocol互联网协议)地址是在Internet上的站点及相关设备的地址，它是由Internet指定数字委员会(IAAA)确定的，确保了它在世界上的唯一性。在IPv4技术应用于互联网的今天，IP地址资源到2010年将近枯竭，在Ipv6技术应用之前，我们要合理使用IP地址资源。当申请到一个建网的IP地址之后，必须合理地划分子网，每个子网中的IP地址要合理使用，既要满足当今的需要，也要预留将来网络扩展时所需，以便有足够的各类服务器连入Internet。3．建立相关机构，有计划地培养网络管理员及培训部门用户学会使用信息制作，发布的工具。建网单位应该设有一个“网络信息化领导小组”，对网络的规划实施起指导和决策作用。按照建网单位的网络规模，按不同时期的需要，配置专业的网络管理员。针对网络技术应用的日新月异，加上校园网络信息资源建设的繁重任务，要加强对师生的应用培训，适应网络新技术的应用及安全控制，保证网络的正常运行和安全。4．注重需求分析网络的规划设计是一个系统建立和优化的过程，建设网络的根本目的是在Internet上进行资源共享与通信。要充分发挥投资网络的效益，需求分析成了网络规划设计中的重要内容，它提供了网络设计应到达的目标，并有助于设计者更好地理解网络应该具有的性能；结合学校的办学规模、管理需求和师生对教学科研的需要，确立一个性能较高的网络计算平台，如图1。同时，经过系统的需求分析，网络的设计者还能更好地作出决策，评价现有的网络，提供移植的功能及给所有校内师生更为合适的资源。5．组网技术的选择目前，可用于校园LAN（局域网）的技术有Ethernet（以太网）、Fast Ethernet（快速以太网）、 Gigabit Ethernet（千兆位以太网）、Token-Ring（令牌环网）、FDDI（光纤分布式数据接口）和ATM（异步传输模式）。从网络应用、维护、安全和扩展方面而言，Fast Ethernet和ATM在实际应用中得到了广泛的采用。同时，Gigabit Ethernet技术已成为大型Fast Ethernet的升级目标。虽然Fast Ethernet和Gigabit Ethernet因采用CSMA/CD的介质访问控制方式而广泛地存在着“广播风暴”的问题，但可以更好的传输介质和交换设备予于克服，其实出的优点是兼容先前的设备投资,师生的网络应用及培训更易进行，网络的可管理性和扩展性也很好。ATM是一种快速分组交换技术，它在WAN（广域网）上体现的强大功能和在LAN上的成功应用，均以事实说明了它的技术的先进性。在ATM中，不同速率的各种数据，如语音、图像、视频都被分成标准的53字节的信元，以光纤作为传输通道，避免了以太网中的“广播风暴”，提升了网络的整体性能。但是ATM不兼容以往的以太网投资，其管理和操作有异于传统的以太网平台，故不适用于以太网的升级改造。6．校园网络的设计模式一个良好的设计方案除体现出网络的优越性能之外，还体现在应用的实用性、网络的安全性、易于管理性和未来的可扩展性。因此，设计时要考虑以下问题：① 要适应未来网络的扩展和拓扑结构的变化。② 要能为特定的师生用户或用户组提供访问路径。③ 要保证网络能不间断地运行。④ 当网络扩大和应用增加时，变化的网络结构要能应付相应的带宽要求。⑤ 使用频率较高的应用能够支持网上大多数的师生用户。⑥ 能合理地分配用户对网内、网外的信息流量。⑦ 能支持较多的网络协议，扩大网络的应用范围。⑧ 支持IP的单点传送和多点广播数据流。要达到以上这些设计要求，分层的设计功能及星型、树型和交叉型的拓扑结构应给予足够的重视，如图2。7．网络硬件的选择除网络上的工作站使用普通的PC机外，主机的选择应使用专业的高性能服务器。连接介质的选择分两部分，第一部分为各交换机（switch）之间（楼与楼之间，楼层之间）及网络出口干线选择光纤，第二部分为从访问层的交换机到用户的PC桌面选择超五类双绞线。如今，交换机的价格已是很低了，应尽可能选择交换机而不用集线器。网络连接的关键设备是路由器（Router），无论是Internet接入，异地网络连接还是大型网络广播域的划分，都离不开路由器，因此，路由器的性能较为重要，选择Cisco公司和3Com公司的产品，就能体现出极高的性能。数据存储设备，除可选择大容量硬盘外，还可选磁带机、磁盘阵列、光盘阵列，这些外存设备，均可用于储存海量网络数据，如图书资料，多媒体素材及课件学生学籍和成绩管理等。8．ISP的选择选择ISP（Internet Service Provider ，Internet服务提供商）对不同类型的校园网络至关重要。经过近十年的发展，目前在我国形成了以CSTNET（中科院的科学技术网）、CERNET（国家教育部的教育与科研网）、ChinaNet（中国电信网）和ChinaGBN(中国金桥网)为主的四大网络体系，伴随着IT与通信技术的不断发展和社会的广泛需求，近年来ChinaUNICOM(中国联通)、CRC(铁通)、CNC(中国网通)、JiTong(吉通)的接入服务也快速地增长。由于中国的互联网服务商以各自网络体系的发展为主，不同种类的大网之间缺乏协调机制，故它们之间的网络带宽问题没能较好地解决。对用户而言，在线某类网络时再链接另一类网络，“瓶颈”问题就突现出来，如图3。相信ChinaNet的用户在调用CERNet的网上资源或CERNet用户在调用ChinaNet的网上资源时，就出现过这样的问题。作为校园网络，无论师生有哪些需求，都离不开以教学、科研为主的信息资源，90%的教育资源都集中在CERNet上，故校园网络在选择ISP时，就要重点考虑CERNet。9．带宽的申请和使用分配校园网络需要多少带宽呢？别忘了，ISP是以带宽资源作为经营的主要内容之一。作为网络的“流量”，在网上你随时都可能被“断流”或“欠流，“畅流”的时段不会是很多，这是我国大部分地区的基础设施存在的客观原因而造成的。然而，不是没有解决问题的办法，合理地申请接入带宽和在网上作好带宽分配会提高数据传输的速度和效率。网络界曾经有一个争议很多的80/20规则，就是在一个局域网内有80%的通信量在网段内传播，剩下20%沿干线传播，今天，人们对互联网络的需求已大大超过80/20规则，而应成为20/80规则了。如何申请足够带宽而又不至于浪费呢？太大的带宽会意味着要向ISP支付更多的费用。计算的依据就是要考虑校园网的规模，在出口链接Intermet的高峰期约有多少台电脑(一般拥有总量的60~70%)，以每台机的带宽为100kb/s(比PPP拨号方式的56kb/s moden快些)计算，总需求在多少MB，再考虑20/80规则，以确定整个校园网的接入带宽，出于数据安全的考虑，一些装有重要而又保密的数据的主机，如财务数据、人事档案数据，只许在网段内使用，不宜链接Internet。10．网络操作系统的选择网络操作系统(Net Operation System)的选择关系到网络的应用、安全和管理。目前常用的网络操作系统有：Unix、Linux、Netware、Windows 2000 Server/Advanced Server /Datacenter Server，下面作一简单介绍：UNIX UNIX操作统是一个多用户、多进程的分时操作系统，在互联网发展的初期，它就被融入了许多网络技术和通信协议，它的可移植性及安全性能极好，被广泛地用于微型机、小型机、超小型机和大型计算机上。今天，它仍然作为Internet上各类服务器主选的网络操作系统，并深得金融、电信、保险行业的青睐。Linux 它是近年来流行的一种类UNIX操作系统，其功能体系现与UNIX有许多共同点，最新发行的版本包含了文件管理、用户账号管理、网络管理等许多工具，对互联网络的应用有很好的支持。Netware Netware是Novell公司开发的网络操作系统，自上世纪80年代至今，已发展了十几版本，新版本体现了高度的开放性和安全性，是目前国际上应用最广泛的一类局域网操作系统。Windows NT 它是一个抢先式多任务的网络操作系统，并具有较高的可靠性和开放性，它具有让企业有多种应用管理的强大功能，如数据库服务、电子邮件，能联合多种网络进行通信。它能支持较多的应用软件，工具，文件共享和网络打印服务，也是一个功能卓越的网络操作系统。Windows 2000 Windows 2000是Microsoft公司耗费巨资开发的一个产品，其服务器版有Windows 2000 Server、Windows 2000 Advanced server 和Window 2000 Datacenter Server等三个版本。它们是由Windows 98和Windows 的优良功能融合而成，它们拥有全面的Internet应用软件服务、增强的可靠性和可扩展性及强大的端对端管理等性能。综合以上这些网络操作系统的特点与对网络应用的支持，你就可选择一个或几个适合于校园网内各子网服务器的操作系统，以适合各类应用、安全控制和管理。总之，校园网络的规划设计是一项系统工程，不同的规划设计方案，可使网络存在较大的性能差异，它不仅体现在网络本身具备的技术特性和应用特点上，也体现了不同用户的各种需求，从根本上而言更是体现了信息化社会的基础。参考文献：[1]网络设计基础，21世纪计算机网络工程丛书编写委员会编，北京希望电子出版社，2000年第一版[2]Cisco互联网络设计，[美]Matthew 编著，潇湘工作室译，人民邮电出版社，2000年第一版。[3]Internet核心技术精解，[美]John R .Levine 著，管伟等译2001年第一版。[4]教育部，教育部办公厅关于中小学校园网络建设指导意见，教育基〔2001〕16号。仅供参考，请自借鉴希望对您有帮助