中型校园网组建方案的分析研究.doc

南京邮电大学2010届本科生毕业设计(论文)
摘 要
当今时代的知识经济的产生和信息技术的发展及Internet的全球普及化都决定了网络将成为信息时代的主要工具。校园网是当今信息社会发展的必然趋势。它是以现代网络技术、多媒体技术及Internet技术等为基础建立起来的计算机网络，一方面连接学校内部子网和分散于校园各处的计算机，另一方面作为沟通校园内外部网络的桥梁。校园网为学校的教学、管理、办公、信息交流和通信等提供综合的网络应用环境。
本论文根据校园网的组建步骤结合学校实际物理现状完成了校园网的组建，根据学校功能需求创建了WEB站点，FTP站点和邮件系统，并实现了校园网的稳定和安全。本论文着重论述了校园网设计与建设过程中确立建设校园网的目标，校园网的组网方案设计原则和所需的网络技术选型，网络设备选择以及对于组建校园网最重要的综合布线等关键问题,对网络安全问题也进行了论述，并给出具体的网络拓扑结构示意图。
关键词：校园网、 VLAN、 网络技术、 综合布线、 网络安全、 网络拓扑结构

Abstract
The present era of knowledge economy, the emergence and development of information technologies and the Internet's global popularity have determined that the network will become the main tool of the information age. Campus network is the development of today's information society, an inevitable trend. It is based on modern network technology, multimedia technology and Internet technology, based on established computer network to connect schools to the one hand, the internal sub-networks and scattered throughout the campus computer, on the other hand as a communication bridge between the campus and external networks. Campus Network for school teaching, management, office, information exchange and communication network to provide integrated application environment.
In this paper, the formation of steps in accordance with campus network the actual physical status of the school to complete the formation of the campus network, according to functional requirements of the school created a WEB site, FTP sites and e-mail systems, and achieve stability and security of the campus network. This paper focuses on the campus network design and construction process to establish the goal of building the campus network, campus network, a network design principles and the necessary network technology selection, network equipment selection, as well as the most important for the formation of an integrated campus network cabling, etc. key issues, network security issues discussed in this paper, and gives a specific network topology diagram.
Keyword： Campus network, VLAN, Network technology, Integrated wiring, Network security, Network topology

目 录

第一章 校园网组网基础知识
1.1 校园网概述
校园网是指利用网络设备、通信介质和适宜的组网技术与协议以及各类系统管理软件和应用软件，将校园内计算机和各类终端设备有机地集成在一起，并用于教学、科研、学校管理、信息资源共享和远程教学等方面工作的计算机网络系统。
校园网是覆盖校园范围的计算机网络，它采用了计算机局域网技术、互联网技术以及网络接入技术。局域网技术用于校园建筑物内计算机的联网，互联网技术用于校园局域网之间的互联，接入网技术用于校园网与外部公共网络的互联。
校园网的组建一般分为小型校园网组建，中型校园网组建和大型校园网组建。下面主要介绍一下中型校园网。
中型校园网的规模和应用层次一般介于中小学和高校之间。建筑物较多，在3座以上，信息点的数量在500-800之间。在中型校园网建设时应考虑多媒体信息的特点，如：信息量大，对时间延迟敏感等。教室、计算机实验室是教学应用的核心，在校园网中经常会出现几十个学生同时执行相同操作的现象，所以要考虑并发信息的控制；学生利用网络做作业，教师要在家访问学校网络，教务管理信息也需要在网上传输，所以要考虑网络安全性。
中型校园网一般采用星形网络架构，以简捷的三层结构实现。建设基于千兆以太网和快速以太网的全交换网络结构，实现1000Mbps主干，100Mbps交换到桌面的高性能的校园局域网。
中型校园网结构设计既要兼顾本地的需求又要兼顾对整个网络的配合。对于中型校园网，网络拓扑结构设计可以采用三层模型。核心层完成网络各汇聚节点之间的互联及完成高效的数据传输、交换、转发及路由分发，是校园网的高速主干。建设校园网时要合理分配有限的投资，核心层设备、重要应用部门和链路的结构将是投资的重点。汇聚层是网络的核心层和接入层之间的分界点。汇聚层扮演许多角色，包括由于安全性原因控制对资源的访问，以及由于性能原因控制通过核心层的网络通道等。中型校园网一般需要设置VLAN，汇聚层选用支持三层交换的交换机已配置为VLAN之间的路由。接入层为用户提供在局域网段访问互联网的能力。接入层交换机主要负责用户的局域网接入，100Mbps交换到桌面，基本满足目前应用的需求。考虑到今后整个网络的管理能力，所有接入层交换机的端口均应支持完备的端口级安全与管理能力。
中型校园网要接入Internet，一般可以采用接入CERNET。接入CERNET并申请域名，可以提供WWW、E-mail和FTP等基本应用，这需要相应的服务器配置。采用最新的1000Mbps交换机作为全网的核心，在此基础上建立起以1000Mbps为主干的校园网络。然后根据不同的应用，将校园网分割为几个以100Mbps交换为核心的子网。为满足学校与Internet的连接，另设一子网，将Web服务器、路由器等外部的设备用防火墙将它们与内部网隔离开来，以达到保护校内数据的目的。
1.2 校园网的拓扑结构
网络拓扑结构是计算机网络结点和通信链路所组成的几何形状。计算机网络有很多种拓扑结构，最常用的网络拓扑结构有：总线型结构、环型结构、星型结构、树型结构、网状结构和混合型结构。
1.2.1 总线型结构
总线型结构采用一条单根的通信线路（总线）作为公共的传输通道，所有的结点都通过相应的接口直接连接到总线上，并通过总线进行数据传输。例如，在一根电缆上连接了组成网络的计算机或其他共享设备（如打印机等），如图1-1所示。由于单根电缆仅支持一种信道，因此连接在电缆上的计算机和其他共享设备共享电缆的所有容量。连接在总线上的设备越多，网络发送和接收数据就越慢。
图1-1 总线型拓扑结构
总线型网络使用广播式传输技术，总线上的所有结点都可以发送数据到总线上，数据沿总线传播。但是，由于所有结点共享同一条公共通道，所以在任何时候只允许一个站点发送数据。当一个结点发送数据，并在总线上传播时，数据可以被总线上的其他所有结点接收。各站点在接收数据后，分析目的物理地址再决定是否接收该数据。粗、细同轴电缆以太网就是这种结构的典型代表。
总线型拓扑结构具有如下特点：
结构简单、灵活，易于扩展；共享能力强，便于广播式传输。
网络响应速度快，但负荷重时性能迅速下降；局部站点故障不影响整体，可靠性较高。但是总线出现故障，则将影响整个网络。
易于安装，费用低。
1.2.2 环型结构
环型结构是各个网络结点通过环接口连在一条首尾相接的闭合环型通信线路中，如图1-2所示。每个结点设备只能与它相邻的一个或两个结点设备直接通信。如果要与网络中的其他结点通信，数据需要依次经过两个通信结点之间的每个设备。环型网络既可以是单向的也可以是双向的。单向环型网络的数据绕着环向一个方向发送，数据所到达的环中的每个设备都将数据接收经再生放大后将其转发出去，直到数据到达目标结点为止。双向环型网络中的数据能在两个方向上进行传输，因此设备可以和两个邻近结点直接通信。如果一个方向的环中断了，数据还可以在相反的方向在环中传输，最后到达其目标结点。

图1-2 环型拓扑结构
环型结构有两种类型，即单环结构和双环结构。令牌环（Token Ring）是单环结构的典型代表，光纤分布式数据接口（FDDI）是双环结构的典型代表。
环型拓扑结构具有如下特点：
在环型网络中，各工作站间无主从关系，结构简单；信息流在网络中沿环单向传递，延迟固定，实时性较好。
两个结点之间仅有唯一的路径，简化了路径选择，但可扩充性差。
可靠性差，任何线路或结点的故障，都有可能引起全网故障，且故障检测困难。
1.2.3 星型结构
星型结构的每个结点都由一条点对点链路与中心结点（公用中心交换设备，如交换机、集线器等）相连，如图1-3所示。星型网络中的一个结点如果向另一个结点发送数据，首先将数据发送到中央设备，然后由中央设备将数据转发到目标结点。信息的传输是通过中心结点的存储转发技术实现的，并且只能通过中心结点与其他结点通信。星型网络是局域网中最常用的拓扑结构。
星型拓扑结构具有如下特点：
结构简单，便于管理和维护；易实现结构化布线；结构易扩充，易升级。

图1-3 星型拓扑结构
通信线路专用，电缆成本高。
星型结构的网络由中心结点控制与管理，中心结点的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性。
中心结点负担重，易成为信息传输的瓶颈，且中心结点一旦出现故障，会导致全网瘫痪。
1.2.4 树型结构
树型结构（也称星型总线拓扑结构）是从总线型和星型结构演变来的。网络中的结点设备都连接到一个中央设备（如集线器）上，但并不是所有的结点都直接连接到中央设备，大多数的结点首先连接到一个次级设备，次级设备再与中央设备连接。图1-4所示的是一个星型总线网络。

图1-4 树型结构网络
树型结构有两种类型，一种是由总线型拓扑结构派生出来的，它由多条总线连接而成，如图1-5（a）所示；另一种是星型结构的变种，各结点按一定的层次连接起来，形状像一棵倒置的树，故得名树型结构，如图1-5（b）所示。在树型结构的顶端有一个根结点，它带有分支，每个分支还可以再带子分支。
树型拓扑结构的主要特点如下：
易于扩展，故障易隔离，可靠性高；电缆成本高。
对根结点的依赖性大，一旦根结点出现故障，将导致全网不能工作。

（a）由总线结构派生 （b）树型结构
图1-5 树型拓扑结构
1.2.5 网状结构与混合型结构
网状结构是指将各网络结点与通信线路连接成不规则的形状，每个结点至少与其他两个结点相连，或者说每个结点至少有两条链路与其他结点相连，如图1-6所示。大型互联网一般都采用这种结构，如我国的教育科研网CERNET（图1-7）、Internet的主干网都采用网状结构。

图1-6 网状拓扑结构 图1-7 CERNET主干网拓扑结构
网状拓扑结构有以下主要特点：
可靠性高；结构复杂，不易管理和维护；线路成本高；适用于大型广域网。
因为有多条路径，所以可以选择最佳路径，减少时延，改善流量分配，提高网络性能，但路径选择比较复杂。
混合型结构是由以上几种拓扑结构混合而成的，如环星型结构，它是令牌环网和FDDI网常用的结构。再如总线型和星型的混合结构等。

1.3 校园网的传输介质
1.3.1 双绞线
双绞线（Twisted Pair，TP）是最常用的一种传输介质，它由两条具有绝缘保护层的铜导线相互绞合而成。把两条铜导线按一定的密度绞合在一起，可增强双绞线的抗电磁干扰能力。一对双绞线形成一条通信链路。在双绞线中可传输模拟信号和数字信号。双绞线通常有非屏蔽式和屏蔽式两种。
1．非屏蔽双绞线UTP
把一对或多对双绞线组合在一起，并用塑料套装，组成双绞线电缆。这种采用塑料套装的双绞线电缆称为非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP），常用的UTP有3类、4类、5类和超5类等形式。
UTP具有成本低、重量轻、尺寸小、易弯曲、易安装、阻燃性好、适于结构化综合布线等优点，因此，在一般的局域网建设中被普遍采用。但它也存在传输时有电磁辐射、容易被窃听的缺点，所以，在少数信息保密级别要求高的场合，还须采取一些辅助屏蔽措施。
2．屏蔽双绞线STP
采用铝箔套管或铜丝编织层套装双绞线就构成了屏蔽式双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）。STP有3类和5类两种形式，有150Ω阻抗和200Ω阻抗两种规格。屏蔽式双绞线具有抗电磁干扰能力强、传输质量高等优点，但它也存在接地要求高、安装复杂、弯曲半径大、成本高的缺点，尤其是如果安装不规范，实际效果会更差。因此，屏蔽式双绞线的实际应用并不普遍。
1.3.2 同轴电缆
同轴电缆由圆柱形金属网导体（外导体）及其所包围的单根金属芯线（内导体）组成，外导体与内导体之间由绝缘材料隔开，外导体外部也是一层绝缘保护套，同轴电缆有粗缆和细缆之分。
粗缆传输距离较远，适用于比较大型的局域网。它的传输衰耗小，标准传输距离长，可靠性高。由于粗缆在安装时不需要切断电缆，因此，可以根据需要灵活调整计算机接入网络的位置。但使用粗缆时必须安装收发器和收发器电缆，安装难度大，总体成本高。而细缆由于功率损耗较大，一般传输距离不超过185m。细缆安装比较简单，造价低，但安装时要切断电缆，电缆两端要装上网络连接头（BNC），然后，连接在T型连接器两端。所以，当接头多时容易出现接触不良，这是细缆局域网中最常见的故障之一。
同轴电缆有两种基本类型，基带同轴电缆和宽带同轴电缆。基带同轴电缆一般只用来传输数据，不使用Modem，因此较宽带同轴电缆经济，适合传输距离较短、速度要求较低的局域网。基带同轴电缆的外导体是用铜做成网状的，特性阻抗为50W（型号为RG-8、RG-58等）。宽带同轴电缆传输速率较高，距离较远，但成本较高。它不仅能传输数据，还可以传输图像和语音信号。宽带同轴电缆的特性阻抗为75W（如RG-59等）。
无论是由粗同轴电缆还是细同轴电缆构成的计算机局域网络都是总线结构，即一根电缆上连接多台计算机。这种拓扑结构适合于计算机较密集的环境，但当总线上某一触点发生故障时，会串联影响到整根电缆所连接的计算机，故障的诊断和恢复也很麻烦。因此，在某些场合，同轴电缆将被非屏蔽双绞线或光缆取代。
1.3.3 光纤
光导纤维（Optical Fiber，简称光纤）是目前发展最为迅速、应用广泛的传输介质。它是一种能够传输光束的、细而柔软的通信媒体。光纤通常是由石英玻璃拉成细丝，由纤芯和包层构成的双层通信圆柱体，其结构一般是由双层的同心圆柱体组成，中心部分为纤芯。在光纤中，只要射入光纤的光线的入射角大于某一临界角度，就可以产生全反射，因此可存在许多角度入射的光线在一条光纤中传输，这种光纤称为多模光纤。但若光纤的直径减小到只能传输一种模式的光波，则光纤就像一个波导一样，可使得光线一直向前传播，而不会有多次反射，这样的光纤称为单模光纤。单模光纤在色散、效率及传输距离等方面都要优于多模光纤。单模光纤和多模光纤的比较如下表1-1所示。
表1-1 单模光纤和多模光纤特性对比表
单 模 光 纤
多 模 光 纤
用于高速率，长距离
用于低速率，短距离
成本高
成本低
窄芯线，需要激光源
宽芯线，聚光好
耗损极小，效率高
耗损大，效率低
光纤有很多优点：频带宽、传输速率高、传输距离远、抗冲击和电磁干扰性能好、数据保密性好、损耗和误码率低、体积小和重量轻等。但它也存在连接和分支困难、工艺和技术要求高、需配备光／电转换设备、单向传输等缺点。由于光纤是单向传输的，要实现双向传输就需要两根光纤或一根光纤上有两个频段。
1.4 校园网的互连设备
1.4.1 网络设备
1、交换机
对于一个校园网来说，中心交换机担负着整个校园网内所有信息的交换工作。如果主干网采用千兆以太网技术，中心交换机则要选择具有千兆交换功能的以太网交换机；如果主干网采用快速以太网技术，中心交换机则采用具有100Mbps交换功能的以太网交换机；如果主干网采用ATM技术，中心交换机则采用ATM交换机。同时，应根据学校的实际需求来确定是否采用三层交换机。目前一般学校都采用三层交换机作为中心交换机。分交换机主要实现校园网各子网内部之间的信息交换。分交换机通过与中心交换机直接相连实现整个校园网内信息的交换。一般来说，中心交换机比分交换机的功能强并且交换速度快。
2、路由器
目前校园网中的路由器一般是指边界路由器。在路由器的选择上首先考虑的是功能，同时考虑的还有其性价比。路由器的交换速度要满足校园网所具有的出口速度，并实现交换和路由的功能。例如Cisco2511路由器，它是固定接口的多协议路由器，采用了可重写的Flash Memory技术来简化软件维护。并支持Cisco IOS的全部功能组，具有1个以太网端口、2个同步通信端口以及16个异步通信端口。
1.4.2 服务器
在校园网中，计算机室主要的设备的之一，是网络中最基本的组成单元，数据的存储、传输以及处理等各项工作都必须通过网络中各种各样的计算机才能实现。校园网中的计算机根据其功能的不同可以分为服务器和工作站两种。由于工作站不断地向网络服务器发出服务请求、进行数据传输，所以服务器显得更至关重要。
网络服务一般是指对网络中文件、设备、数据传输与转换设备的访问。服务器就是网络中可以提供这些服务的设备，所以在服务器的选择上首先应考虑的是服务器的稳定性与可靠性，其次才是服务器的技术性能。网络服务器必须要有强大的处理能力，容易管理和维护，可靠性搞，并具有一定的扩展和升级能力。
根据校园网提供的服务功能，建设校园网需要的常见服务器如下表1-2所示。
表1-2校园网常用服务器
提供的基本服务
服务内容
需要的软硬件
DNS解析
提供Internent域名解析
主/辅DNS服务器
DHCP
校园网内部计算机动态分配IP地址
DHCP服务器
WWW
校园网络WWW
Web服务器
WWWW个人空间
个人免费空间
个人Web服务器
FTP
文件下载
FTP服务器
Proxy代理服务器
普通用户通过代理服务器访问Internet
Proxy代理服务器
BBS
电子公告牌
BBS服务器
E-mail
电子邮件服务器
E-mail服务器
VOD/KOD
媒体服务器
Media服务器

第二章 校园网络的需求分析及设计规则
2.1 需求分析
校园网首先是一个内部网，建网目的就是为了实现学校办公、教学和管理的信息化，因此应具备学校管理、教育教学资源共享、远程教学和交流等功能，同时还应接入Internet，以使校园网内用户能访问Internet。
具体情况如下：
校内有两座教学楼，一座实验楼，一座行政楼，四座大楼形成“十”字行。1号教学楼与2号教学楼和实验楼各间相距50米，行政楼与实验楼和2号教学楼也各相距50米。四座大楼之间是学校的操场，是上体育课的地方，也可供学生课下嬉戏放松。
两座教学楼各分四层，2号教学楼内有预设2个多媒体教室。实验楼分四层，内预设两个计算机实验室，楼内还有学生活动中心、校园广播站、电子实验室、物理实验室和化学实验室以及体育教研组。行政楼分四层，都是老师以及领导的办公室。
本网络要求上百台计算机同时与Internet连接时，通信畅通无阻，下载迅速。对于安全方面，要有绝对的保证，不可让本校的重要信息外泄，也要确保个别信息不能让不相关的学生或老师看到。由于本校预备明年新建学生宿舍，所以此网络要有可扩充性。
现今社会，计算机技术发展迅速，因此，在技术上要有更新措施，这样在教学环境上才能不落后于其他院校，具有先进性。
2.2 设计目标
建成后的校园网必须具备教学、管理和通信三大功能。根据学校领导和老师针对校园网建设提出的要求，该校园网建设的目标如下：
1、教师可以在学校任何一台计算机上方便的浏览和查询网上资源，因为进行教学和研究工作必须可以调用网上资源，还可以通过网络对学生进行指导。
2、学生可以在计算机实验室可以方便的浏览和查询网上资源，但不能在办公室上网，学生通过网络可以进行网上学习并能和教师进行网上讨论。
3、学生管理人员可以方便地对教务、行政事务等进行综合管理，同时各个楼办公室的计算机可以进行数据信息交换，初步实现办公自动化。
4、校园网拥有高速的Internet和CERNET接入出口。
5、校园网提供DNS、WWW、FTP、E-mail等多项Internet服务。
6、校园网内部能够实现VOD点播、多媒体教学等服务。
2.3 设计要求
1、先进性和成熟性
系统设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位，保证该校网络建设的领先地位，网络主干设备选用高带宽的、千兆位线速路由交换技术。
2、高性能
系统建设应始终贯彻面向应用，注重实效的方针，保证系统具有足够的数据传输带宽，并为可预计的业务提供足够的系统容量和提供QoS，建设高性能的网络系统，保护该校的投资。
3、可靠性和稳定性
在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维护能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。
4、安全性和保密性
在系统设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采用不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。
5、可扩展性和可管理性
为了适应系统变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最佳的投资，实现系统的扩展和维护，所以全线采用可网管产品，提供堆叠、集群功能，降低人力资源的费用，提高网络的易用性、可管理性，同时又具有很好的可扩充性，实现网络的可维性。

第三章 网络规划设计
3.1 网络规模概况
本网络是具有上百台计算机的中型局域网，内设有路由器、交换机、硬体防火墙等设备。楼内还设有设备间和管理间。1号教学楼内共24个教室，每个教室预设两个信息点；2号教学楼内因含有两个多媒体教室，所以本座楼预设236个信息点；实验楼内包括两个计算机实验室，因此预设楼内信息点244个；行政楼共32个办公室，预设160个信息点。整个校园网信息点数量为688个。
3.2 信息点分布情况
本校的信息点分布如下表3-1所示。
表3-1 信息点分布表
楼
楼层号
教室数目
信息点数（个）
1号教学楼
1，2，3，4
6*4
6*4*2
2号教学楼
1，3，4
6*3
6*3*2
2号教学楼
2
2
2*100
实验楼
1
4
4*2
实验楼
2
2
2*100
实验楼
3
6
6*5
实验楼
4
1
1*6
行政楼
1，2，3，4
8*4
8*4*5

3.3 IP地址规划与VLAN划分
3.3.1 IP地址分配
1号教学楼共48个信息点，IP地址从192.168.1.1~192.168.1.48
2号教学楼共236个信息点，IP地址从192.168.2.1~192.168.2.236
实验楼共244个信息点，IP地址从192.168.3.1~192.168.3.244
行政楼共160个信息点，IP地址从192.168.4.1~192.168.4.160
3.3.2 通信子网划分
根据本小区的IP地址规划，现将通信子网划分如下表3-2所示。
表3-2 通信子网划分表
VLAN号
VLAN名称
IP网段
默认网关
说明
VLAN 1
jxl1
192.168.1.X/24
192.168.1.1/24
1#教学楼
VLAN 2
jxl2
192.168.2.X/24
192.168.2.1/24
2#教学楼
VLAN 3
syl
192.168.3.X/24
192.168.3.1/24
实验楼
VLAN 4
xzl
192.168.4.X/24
192.168.4.1/24
行政楼

3.4网络拓扑结构
校园网网络中心与主、次节点之间以光纤连接，节点内部以双绞线连接，形成星型的拓扑结构。根据该校的需求分析，网络结构采用三层结构设计，即核心层、汇聚层和接入层。校园网主干采用1000Mbps，100Mbps交换到桌面。根据校园地理位置，绘出其网络结构，如下图3-1所示。
信息点
硬体防火墙
核心交换机
路由器
8芯多模光纤
24口接入式交换机
超五类非屏蔽双绞线
会聚交换机

2号教学楼

………………
12台24口接入式交换机
共248个信息点

实 验 楼

………………
12台24口接入式交换机
共236个信息点

行 政 楼
………………
8台24口接入式交换机共160个信息点
INTERNET
MAIL
主服务器
WWW服务器
HTTP
OA服务器
FTP
DNS/DHCP

1号教学楼

…………

3台24口接入式交换机共48个信息点

图3-1 校园网络拓扑结构图
第四章 网络设备选型
4.1 交换机选型
4.1.1 确定交换机数量
校园网一般采用三层分层设计，首先需要确定每一层的交换机数量。该校为中等规模，采用三层结构设计，各层交换机数量如下：
核心层交换机只需要1台。
汇聚层交换机，每栋楼一台共需四台。
接入层交换机，行政楼共有160个信息点，故需8台24口接入层交换机。实验楼共有236个信息点，故需12台24口接入交换机。1号教学楼共有48个信息点，故需3台24口接入交换机。2号教学楼共有248个信息点，故需12台24口接入交换机。根据以上分析得出：
行政楼需要核心交换机1台，汇聚层交换机1台，接入层交换机8台。
实验楼需要汇聚层交换机1台，接入层交换机12台。
1号教学楼需要1台汇聚层交换机，接入层交换机3台。
2号教学楼需要1台汇聚层交换机，接入层交换机12台。
4.1.2 核心交换机选型
根据该校的规模和应用需求，主干为千兆、百兆到桌面。核心交换机选用CISCO WS-C3750G-24TS-S。
CISCO WS-C3750G-24TS-S的外形如下图4-1所示。
图4-1 CISCO WS-C3750G-24TS-S 交换机

CISCO WS-C3750G-24TS-S 交换机产品性能指标如下。
1、基本规格
设备类型：三层以太网交换机 内存：128MB DRAM和32MB闪存
交换方式：存储-转发 背板带宽（Gbps）：32
包转发率：38.7 Mpps VLAN支持：支持
MAC地址表：12000
2、网络
网络标准：IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE 802.3z、IEEE 802.3ab
传输速率(Mbps)：10/100/1000
3、端口
端口类型：1000Base-TX，10/100/1000Base-FX/SX 端口数：24
模块化插槽数：4
4、其它
是否支持全双工：全双工 堆叠：可堆叠
网管功能：SNMP，CLI,WEB,管理软件
5、电气规格
额定电压（V）：220-240 额定功率（W）：540
6、外观参数
重量(Kg)：5.68 长度(mm)：445
宽度(mm)：295 高度(mm)：66
7、环境参数
工作温度（℃）：0 – 50 工作湿度：10% - 85%
工作高度（米）：3000 存储温度（℃）：-20 - 65
存储湿度：5% - 90% 存储高度（米）：4500
4.1.3 汇聚层交换机选型
汇聚层交换机选用CISCO WS-C2960-24TC-L。
CISCO WS-C2960-24TC-L的外形如下图4-2所示。

图4-2 CISCO WS-C2960-24TC-L交换机

CISCO WS-C2960-24TC-L交换机产品性能指标如下。
1、基本规格
设备类型：二层以太网交换机 内存：64MB DRAM
交换方式：存储-转发 背板带宽（Gbps）：24
包转发率：35.7 Mpps VLAN支持：支持
MAC地址表：8000
2、网络
网络标准：IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE 802.1x、IEEE 802.1Q、IEEE 802.1p、IEEE 802.1D、IEEE 802.1s、IEEE 802.1w、IEEE 802.3ad、IEEE 802.3z、IEEE 802.3
传输速率(Mbps)：10/100/1000
3、端口
端口类型：1000Base-T，10/100/1000Base-TX/SFP 端口数：24
模块化插槽数：4
4、其它
是否支持全双工：全双工/半双工自适应 堆叠：可堆叠
网管功能：Web浏览器,SNMP,CLI
5、电气规格
额定电压（V）：100-240 额定电流（A）：0.8-1.3
6、外观参数
重量(Kg)：4.5 长度(mm)：445
宽度(mm)：328 高度(mm)：44
7、环境参数
工作温度（℃）：0 – 50 工作湿度：10% - 85%
工作高度（米）：3000 存储温度（℃）：-20 - 65
存储湿度：10% - 85%
4.1.4 接入层交换机选型
接入层交换机选用CISCO WS-C2950T-24。
CISCO WS-C2950T-24交换机能够提供安全、灵活、不间断的通信，以及出色的投资保护。其外形如下图4-3所示
图4-3 CISCO WS-C2950T-24交换机

CISCO WS-C2950T-24交换机的产品性能指标如下。
1、基本规格
设备类型：快速以太网交换机 内存：16MB DRAM和8MB闪存
交换方式：存储-转发 背板带宽（Gbps）：8.8
包转发率：6.6Mpps VLAN支持：支持
MAC地址表：8000
2、网络
网络标准：IEEE 802.1x,10BaseT、100BaseTX、1000BaseT端口上的IEEE 802.3x全双工操作,IEEE 802.1D生成树协议,IEEE 802.1p CoS,IEEE 802.1Q VLAN,IEEE 802.3ab 1000BaseTX规范 ,IEEE 802.3u 100BaseTx规范,IEEE 802.3 10BaseTx规范
传输速率(Mbps)：10/100/1000
3、端口
端口类型：10/100Base-T,10/100/1000Base-T 端口数：24
模块化插槽数：2
4、其它
是否支持全双工：全双工 堆叠：可堆叠
网管功能：SNMP管理信息库(MIB)II，SNMP MIB扩展，桥接MIB(RFC 1493)
5、电气规格
额定电压（V）：100 to 127/200 to 240 VAC 额定功率（W）：30
6、外观参数
重量(Kg)：3.0 长度(mm)：445
宽度(mm)：242 高度(mm)：44
7、环境参数
工作温度（℃）：-5 – 45 工作湿度：10% - 95%
工作高度（米）：3000 存储温度（℃）：-25 - 70
存储湿度：10% - 95% 存储高度（米）：4500
4.2 路由器选型
路由器选用CISCO 7204VXR。CISCO 7204VXR的设备外形如下图4-4所示。

图4-4 CISCO 7204VXR路由器

CISCO 7204VXR路由器的产品