1、建 筑 工 程 學 院智能建筑計算機網絡 課 程 設 計 2002 級 土木工程 專業 智能建筑 方向題 目 校園網信息化解決方案姓 名 范 菁 華 指導教師 曹 建 文 日 期 2005。5。4。 目錄1校園網需求分析。 11建設背景。12應用分析。 13設計宗旨和原則。 14具體應用需求。15學校網絡規劃。2通信網絡規劃設計。3.1拓撲體系。3.2系統主干網方案的選擇。 3.3網絡核心層設計。3.4網絡分布層設計。3.5網絡接入層設計。3.6網絡服務器。3.7應用系統。3.8擬局域網虛劃分。3.9 IP地址的劃分。3核心層/分布層設計。4分布層/接入層圖。科研交換機/教學區-實驗室接入。圖

2、書館三層交換機/接入層設計。辦公樓二層交換機設計。學生公寓/教工宿舍設計。5 WEB的設置。6 ftp的配置。7 E-MAIL的配置。8布線的選擇。9電纜的選擇。10操作系統的選擇。11投資預算及設備清單。11.1設備清單。11.2設備選型。 11.3投資預算。1需求分析建設背景在21世紀全球信息電子化、網絡化迅速發展的大環境下，無論是從大趨勢上看，還是從自身商業利益和學習工作角度考慮，建立內部管理信息系統和與外界通訊是當務之急的任務。同時帶寬的擴大和各類網絡技術的發展，網絡的應用越來越廣。在學習、科研、教學等方面對網絡的需求量、帶寬大小、穩定性、安全性提出了非常高的要求，目前，大學作為信息人

3、才的培養以及信息流通、再生的橋頭堡，在互聯網浪潮中扮演舉足輕重的角色。校園網已成為一個學校必備的信息基礎設備，其規模和應用水平已成為衡量學校教學與科研綜合實力的一個重要標志。在此形勢下，我們對中南林學院進行校園網的優化組網，以達到綜合教學科研的目的。應用分析1網絡負荷大2網絡管理及維護大3網絡利用率高4網絡安全性不能忽視設計宗旨和原則 校園網的建設是一個規模較大、技術復雜的工程，涉及的技術領蜮很多，必須保證設計的完整性、一致性和可行性。 1以科研教學為中心； 2以方便、靈活的可擴張平臺為基礎； 3技術先進，經濟合理。遵循行業標準和規范； 4易于管理和維護；5系統與信息的安全保密性。6可伸縮性，

4、可靠性和可擴充性7充分利用現有資源；8全校所有網絡聯網，在網絡上要傳送多媒體信息，用于教學等；9教務管理和辦公自動化。具體應用需求（1）Internet公共服務 *電子郵件系統*文件傳輸FTP*Web服務（2）計算機教學*多媒體教學課件制作、管理和網上分發系統*基于Web、基于NetMeeting或基于VOD/組播的遠程教學系統*學生學籍、考試管理系統和教師人力資源信息系統等（3）圖書館訪問系統*用于計算機查詢、檢索、再線閱讀等*辦公自動化系統*包括財務、資產、宿舍管理、檔案管理等學校網絡規劃 建立一個內部局域網，且需要連入因特網，本網所提供的服務包括：WEB服務、FTP服務以及Email服務

5、等 學校內部區域學生區：共25棟樓，每棟樓需要100個信息點；辦公區：共2棟樓，每棟5層，每層需50個信息點；教學區：共1棟教學樓，三樓為多媒體教室，共有24間教室，加上其他層8間多媒體教室，共計32間，至少需要32個信息點；宿舍區：共12棟樓，每棟樓需要100個信息點；圖書館：共1棟樓，共9層，每層需100個信息點，共計900個信息點；實驗室：共1棟樓，即生科樓，共5層，每層需50個信息點。2通信網絡規劃設計 1拓撲體系 根據校園內部能起到統一管理和避免沖突域和廣播風暴等引起的網絡速度減低等情況本方案采用樹型體系以太網，他具有天然的分級結構，個節點按一定的層次聯系。2系統主干網方案的選擇 本

6、方案采用千兆以太網技術，使用兩個千兆以太網交換機構成主干網，它能保證主干網的高帶寬需求，易于擴展，易于進行故障隔離，可靠性高，設備成本低，較好的實現協議和標準的向下兼容性，以及新舊標準之間良好的互操作性及對原有資源的充分利用。主干交換機和樓群匯聚交換機之間以100Mbps鏈路連接，以構成一個高性能的園區主干。主干網采用雙星結構，與接入層/分布層交換機分別連接，它能解決單點故障失效問題，不僅抗毀性強，而且通過采用鏈路聚合技術，可以允許每條涌余鏈路實現負載分擔。3網絡核心層設計 大學校園網采用層次化網絡拓撲結構，核心層采用兩臺帶有第三層交換機模塊的千兆以太網交換機。核心交換機之間采用聚合鏈路，它能

7、使網絡具備高容量、無阻塞、可靠的多媒體傳輸和優化的管理能力。核心層包括IP路由配置管理、IP組播、靜態VLAN、生成樹、設置警報和高速連接等。4網絡分布層設計 在校園園區內樓宇間的連接時，學生區、宿舍區和辦公區用第二層交換機，圖書館和教學區/實驗區使用第三層交換機，分布層交換機和核心層交換機之間均在全雙工模式下的GBE帶寬連接，保證分支的無阻塞交換。 分布層提供基于統一策略的互連，它連接核心層和接入層，對數據包進行復雜的運算，分布層提供：地址匯聚、部門和工作組的接入、廣播域/組播傳輸域的定義、VLAN分割、介質轉化和安全控制等。 5網絡接入層設計 接入層交換機放置在每幢樓層，在教學區可直接接入

8、到信息點，在學生區宿舍區可堆疊Hub，并上行接入分布層。 接入層的主要功能是為最終用戶提供對網絡訪問的途徑。主要提供：帶寬共享、交換帶寬、MAC層過濾和網段微分。 6網絡服務器 大學的網絡服務器主要包括文件服務器、Interne服務器及面向全校的小型機。7應用系統大型校園網網絡應用的系統基本分為校園網絡中心、教學子網、辦公子網、圖書館子網和宿舍區子網幾大部分。主要應用系統包括：*學籍管理*考試管理*教學管理*班級管理*課表管理*網上圖書管理*公告管理8虛擬局域網劃分 按核心層所分的9個分布層來劃分9個虛擬局域網，并且在科研網層、圖書網層辦公室網層和教職工網、公寓網層繼續劃分虛擬局域網。9IP地

9、址劃分 共需申請32個C類IP地址，其分配方案余下：區域名可用的主機地址范圍可用的主機地址范圍備注子網網絡地址子網廣播地址學生公寓區125棟2241812224。18。12。254使用前2500個，余下548個作為擴展22418112241812255教職工宿舍 區112棟22418132224。18。19。224使用前1200個，余下323個作為擴展224181312241819255辦公區2棟22418202224。18。23。254使用前508個，余下253個作為擴展224182012241823255教學和實驗 樓各1棟22418242224。18。26。254使用前282個，余下22

10、5個作為擴展224182412241826255圖書館 區1棟22418272224。18。32。224使用前900個，余下369個作為擴展2241827122418322553核心層/分布層設計核心層采用兩臺帶有第三層8端口交換機模塊的千兆以太網交換機，核心交換機之間采用聚合鏈路，并且在各自交換機上直接連入兩臺服務器它的優點是直接利用核心層交換機的高帶寬。核心交換機的帶寬為千兆帶寬，采用光纜聯系核心層、分布層和路由器，路由器直接通過中國教育科研網的方式連入Internet上，核心交換機設立在信息中心，核心服務器也設立在信息中心。分布層中由于科研和教學的需要，圖書館的計算機查詢、檢索、再線閱讀

11、等需要的高帶寬，在分布層上的科研交換機和圖書館交換機選用48端口三層交換機和16端口三層交換機，提供的上聯帶寬為100M。并采用光纜接入。辦公樓需要辦公自動化等一般要求比較高，可采用第二層交換機，帶寬為100M，采用光纜接入。但職工宿舍、學生公寓由于要求一般，可采用一般型二層交換機，帶寬為100M，雙絞線連接。 4分布層/接入層圖科研交換機/教學樓-實驗樓圖 32間多媒體教室，共有32個信息點，提供每信息點10M帶寬，光纖連入科研交換機。實驗樓每層50個信息點，可在每層設立4臺16端口的二層交換機采用菊鏈式堆疊，共有5臺菊鏈式堆疊二層交換機連入科研交換機，帶寬100M。科研交換機48端口，以待

12、擴充用其上聯帶寬100M， 圖書館三層交換機/接入層設計圖書館共有900個信息點 ，每層100個信息點。由于圖書館用于計算機查詢、檢索、再線閱讀等，設有一臺服務器。并且圖書館要求帶寬較大，每層3個48端口和一臺8端口的二層交換機，采用菊鏈式堆疊上聯帶寬100M，圖書館三層交換機下聯口9個，上聯帶寬理論需（100*9）/20=45M，但為將來的可擴充，設需100M。 辦公樓二層交換機設計辦公樓共有5層，每層有50個信息點，為實現辦公自動化系統，包括財務、資產、宿舍管理、檔案管理等。可在每層設立兩個環行網，以滿足內部各科室的文件的高速傳輸和快速共享打印機等服務，每層兩個子網接入二層交換機，每個二層

13、交換機取16端口型，多余端口考慮擴充，圖列見下：學生公寓/教工宿舍設計 本方案學生公寓每棟100個信息點，需要5臺24端口的集線器，菊鏈式堆疊，每棟提供100M端口帶寬，共有25棟，1-8棟連入1號二層交換機，9-16棟連入2號交換機，17-25棟連入3號交換機，設立每個二層交換機上聯帶寬100M，教職工每棟100個信息點，設5臺24端口的Hub，菊鏈式堆疊，每棟提供100M端口帶寬，共12棟，1-6棟連入1號交換機，7-12棟連入2號交換機。5 WEB的設置、相關理論IIS是Internet信息服務（Internet Information Server）的縮寫。主要包括 WWW 服務器、F

14、TP服務器、SMTP服務器等。它使得在Intranet（局域網）或 Internet（因特網）上發布信息成了一件很容易的事。、實驗內容（）在DNS中將域名“”指向了IP地址“”，要求在瀏覽器中輸入此域名就能調出“D:Myweb”目錄下的網頁文件。（）在DNS中將域名“”指向了IP地址“”，要求在瀏覽器中輸入此域名就能調出“E:websitewantong”目錄下的網頁文件。（）在DNS中將域名“”指向了IP地址“”，要求在瀏覽器中輸入此域名，就能通過瀏覽器遠程進行 IIS 管理。、實驗步驟（）“”的設置打開IIS管理器：選“開始菜單程序管理工具 Internet 信息服務”。設置“默認 Web

15、 站點”項“默認Web站點”一般用于對應向所有人開放的站點，比如本文的“”，本網中的任何用戶都可以無限制地通過瀏覽器來查看它。打開“默認Web站點”的屬性設置窗口：選“默認Web 站點右鍵屬性”即可。設置“Web站點”：“IP地址”一欄選“”；“TPC端口”維持原來的“80“不變。設置“主目錄”：在“本地路徑”通過“瀏覽”按鈕來選擇你的網頁文件所在的目錄，本文是“D:Myweb”。設置“文檔”：確保“啟用默認文檔”一項已選中，再增加需要的默認文檔名并相應調整搜索順序即可。此項作用是，當在瀏覽器中只輸入域名（或 IP 地址）后，系統會自動在“主目錄”中按“次序”（由上到下）尋找列表中指定的文件名

16、，如能找到第一個則調用第一個；否則再尋找并調用第二個、第三個如果“主目錄”中沒有此列表中的任何一個文件名存在，則顯示找不到文件的出錯信息。其它項目均可不用修改，直接按“確定”即可，這時會出現一些“繼承覆蓋”等對話框，一般選“全選”之后再“確定”即最終完成“默認Web站點”的屬性設置。如果需要，可再增加虛擬目錄：比如，有“”之類的地址，“news”可以是“主目錄”的下一級目錄（姑且稱之為“實際目錄”），也可以在其它任何目錄下，也即所謂的“虛擬目錄”。要在“默認Web站點”下建立虛擬目錄，選“默認 Web 站點右鍵新建虛擬目錄”，然后在“別名”處輸入“ news ”，在“目錄”處選擇它的實際路徑即

17、可（比如“ C:Newweb ”）。：“”的測試在服務器或任何一臺工作站上打開瀏覽器，在地址欄輸入“”再回車，如果設置正確，應就可以直接調出你需要的頁面。（）“”的設置：新建一個Web站點：選“wy右鍵 Web 站點”，“名稱”處輸入任意內容（比如“這是我添加的站點”），再按提示選擇其對應的 IP 地址“”及其對應的目錄“ E:websitewantong”等項即可；如果要賦予此站點CGI等執行權利，還需依提示選相應項目。建好后如下圖所示：修改其屬性：方法請參見本文上篇“ ”的設置一樣。驗證方法亦同上。（）“”的設置“管理 Web 站點”一般用于對應僅向IIS管理員開放的WWW站點，比如本文的

18、“”，它允許 IIS 管理員通過瀏覽器來遠程實現對IIS的管理和控制。打開“管理Web站點”的屬性設置窗口：選“管理Web站點右鍵屬性”即可。設置“Web站點”：“IP地址”一欄選“”；“TCP端口”維持原來的“4884”不變。“主目錄”項請不要修改，保持原路徑“ WINNTSystem32inetsrviisadmin ”不變，因為這是管理文件所存在的目錄。設置“目錄安全性”：一般只需改“IP地址及域名限制”一項，選“編輯”即打開“ IP 地址及域名限制”設置窗口。默認的，除了IP地址“”外，所有的將被拒絕通過瀏覽器來運行“管理 Web 站點”（如下圖）；實際上作了前面的設置后，此時，任何地

19、址均不能訪問它了，而需要選中“授權訪問”。其它項目可不用再設置。現在打開瀏覽器，輸入“:4884”來進行驗證：a、在彈出窗口的“用戶名”處輸入“administrator”，“密碼”處輸入相應密碼即可。6 ftp的配置（）打開“默認FTP站點”屬性窗口：選“默認FTP站點右鍵屬性”即可。（）設置“FTP站點”：在“IP地址”處選“”，端口號保持默認值“21”不變。（）設置“消息”：在“歡迎”框中輸入登錄成功后的歡迎信息，“退出”中為退出信息。（）設置“主目錄”：在“本地路徑”中按“瀏覽”按鈕選擇目標目錄“E:myweb”。如下圖：（）設置“安全帳號”：默認的，匿名用戶（ Anonymous ）

20、被允許登錄，如果有必要，此處可選拒絕其登錄以增加安全性；或增加其他用于管理此 FTP 服務器的用戶名（默認的為“ Administrator ”）。（）設置“目錄安全性”：此處可以設置只被允許或只被拒絕登錄此 FTP 服務器的的計算機的IP 地址。（）如需要，也可在“默認FTP站點”處單擊右鍵選“新建”來新建 FTP 的虛擬目錄。“ ”的測試（）在瀏覽器中登錄：格式為“”或“”。如果匿名用戶被允許登錄，則第一種格式就會使用匿名登錄的方式；如果匿名不被允許，則會彈出選項窗口，供輸入用戶名和密碼。第二種格式可以直接指定用某個用戶名進行登錄。（）DOS 下登錄：格式為“ ftp ”（）用FTP客戶端

21、軟件登錄：7 E-MAIL的配置E-Mail（電子郵件）已經成為因特網中最重要的服務。電子郵件是用戶用來發送和接收電子信息的任何程序。E-mail服務使用SMTP協議（Simple Mail Transfer Protocol）發送電子郵件，SMTP 協議在TCP端口號25上監聽客戶的要求；使用POP3協議（Post Office Protocol Version 3）即郵局協議在TCP端口號110上監聽客戶的需求。8布線的選擇布線是任何網絡系統的關鍵部件之一，因此決策人員必須準備將網絡總投資的 10用于這一領域。由于不良的設計和不合格的安裝而造成的網絡 故障是最常見的，同時代價也是非常昂貴的

22、，因此對高質量的布線和網絡設計方面的投資絕對是物有所值。 2.1連接在網絡中設備類型以及電纜上所承載的通信負載是選擇電纜的關鍵因素。同時，在進行電纜選擇時還應考慮以下因素： 1）網絡集線器和節點(信息口)之間的最大距離 2）在管道和地板/天花板中的布線可用空間 3）電磁干擾(EMI) 的程度 4）為系統服務的設備的可能的變化情況和它們的使用方式 5）系統復元力的水平 6）網絡要求的生命周期 7）電纜走線的限制和電纜彎曲半徑的限制 8）具有潛在重復性使用可能的現有電纜安裝情況 9電纜的選擇綜合考慮上述因素，但在布線系統中應首先確定是使用屏蔽電纜、非屏蔽電纜、光纜，還是將它們接合在一起使用。各種電

23、纜的特性： 分類： 細纜（10Base2） 粗纜（10Base5） 雙絞線（10BaseT） 光纖（Fiber-Optic） 費用： 比雙絞線貴 比細纜貴 最便宜 最貴最大傳輸 185米 500米 100米 2公里距離 傳輸速率： 10Mbps 10Mbps 10Mbps 100Mbps 彎曲程度： 一般 難 好 不能 安裝難度： 容易 容易 非常容易 難抗干擾能力：很好 很好 較敏感 不敏感特 性 費用少于雙絞線 費用少于雙絞線 類似電話線 支持聲音、數據和視頻電纜選擇相關因素：網絡交通；安全性；距離；費用等。針對但前情況，因為樓與樓之間的直線距離是100米所以，同時對網速的考慮，準備采用光

24、纖，在樓與樓之間。在樓內，每層之間，用雙絞線，來連接。光纖采用單模光纖，雙絞線采用5類線。10操作系統的選擇。目前流行的使用與局域網的網絡操作系統的種類繁多，且各自有各自的優缺點。根據本公司的具體情況選擇操作系統也是非常重要的，因為操作系統直接影響著，這個網絡的安全性能，通用性，可管理的性能，和對硬件的要求和兼容性幾個方面來判斷，選擇什么操作系統。與UNZX，LINUX，NETWARE等操作系統相比，Windows NT存在實用普遍的特點，所以選擇大家都熟悉的比較實用。8投資預算及設備清單設備清單和設備選型名稱數量型號價格服務器6臺IBM系列90000元千兆8端口三層交換機2臺Catalyst

25、2948-L346000元路由器1臺Cisco360035000元48端口三層交換機1臺Catalyst3550-4831000元16端口三層交換機1臺Catalyst2926G13000元48端口二層交換機27臺CiscoWS-C4503360000元12端口二層交換機36臺CiscoWS-C2950244800元8端口二層交換機9臺Catalyst3508GXL108000元24端口集線器185臺DFE-2624X型555000元光纜4KM及雙絞線6KM，共計70000元，本方案共需投資人民幣1542800元整。 設計人：范菁華 20041217本設計參考的有關文獻:組建網絡技術 譚浩強人民郵電出版社網絡系統集成與工程設計楊衛東 科學出版社計算機網絡基礎教程張立云馬皓孫辨華清華大學出版社