大学校园网组建方案--毕业设计.doc

信息技术学院毕业设计 校园网组建方案
专业：计算机网络技术 班级：08高职网络班 编号：

新疆农业职业技术学院信息技术学院毕业论文

大学校园网组建方案

学 院：信息技术学院
专 业：计算机网络技术
姓 名：单康波
班 级：08高职网络班
指导教师：杨功元

I

信息技术学院毕业设计 校园网组建方案
目录
摘要 1
第一章 绪论 2
1.1校园网的发展背景： 2
1.2 校园网的设思路、原则和目标 2
第二章 现状及用户需求分析 4
2.1 系统需求 4
2.2 内部网络需求 4
2.3 建设目标 5
2.4设计原则 6
2.5 设计标准 6
2.6 校园网的建设 7
2.7 校园网的信息点及地理汇聚 8
2.8 校园网组建分析 11
第三章 校园网的总体设计 12
3.1总体概述 12
3.2设计目标 12
3.3总体设计思想 12
3.4网络管理设计 14
3.5网络安全设计 14
第四章 网络结构设计 15
4.1 网络结构设计 15
4.2工作区子系统 15
4.3 水平区子系统 16
4.4设备间子系统 16
4.5建筑群区子系统 16
4.6 管理子系统 16
4.7 垂直主干子系统 17
第五章IP、VLAN逻辑设计 18
5.1 IP地址及VLAN的规划 18
5.2 VLAN技术 20
5.3 VLAN技术的优点 21
第六章 网络设备及选型 22
6.1网络设备的选取原则： 22
6.2常用网络设备 22
6.3几种传输介质 22
6.4路由器的选择 22
6.5交换机的选择 24
6.6防火墙 27
第七章 网络管理、安全和性能测试 27
7.1网络管理的概念 27
7.2网络安全 28
7.3性能测试 30
总结 31
致谢 32
参 考 文 献 33

II

信息技术学院毕业设计 校园网组建方案
摘要
进行校园网络的建设是学校向信息化发展的必然选择，校园网网络系统是一个非常庞大而复杂的系统，它不仅为现代化教学、综合信息管理和办公自动化等一系列应用提供基本操作平台，而且能提供多种应用服务，使信息能及时、准确地传送给各个系统。而校园网工程建设中主要应用了网络技术中的重要分支局域网技术来建设与管理的，因此本毕业设计课题将主要以校园局域网络建设过程可能用到的各种技术及实施方案为设计方向，为校园网的建设提供理论依据和实践指导。其主要包括各种局域网的技术思想、网络设计方案、网络拓扑结构、布线系统、服务器的配置等内容。
通过本毕业设计课题的论述，希望使读者能够了解校园网的建设过程以及所涉及到的各种网络技术，并能对今后大家在学习网络技术知识或是进行校园网的工程建设中有所借鉴。
关键字：网络设计方案，服务器配置，广域网组网，网络安全。

第一章 绪论
1.1校园网的发展背景
自从1946年在美国宾夕法尼亚大学研制成功世界上第一台电子计算机以来，计算机技术、通信技术等信息科技得到飞速地发展与普及，使人类逐步进入了信息社会。伴随着人们对于信息资源共享以及信息交流的迫切需求，促使网络技术的产生和快速发展，计算机网络的产生和使用为人类信息文明的发展带来了革命性的变化。
自1995年中国教育教研网（CERNET）建成后，校园网的建设已经进入到一个蓬勃发展的阶段。校园网的建成和使用，对于提高教学和科研的质量、改善教学和科研条件、加快学校的信息化进程，开展多媒体教学与研究以及使教学多出人才、科研多出成果有着十分重要而深远的意义。进行校园网络的建设是学校向信息化发展的必然选择，校园网网络系统是一个非常庞大而复杂的系统，它不仅为现代化教学、综合信息管理和办公自动化等一系列应用提供基本操作平台，而且能提供多种应用服务，使信息能及时、准确地传送给各个系统。而校园网工程建设中主要应用了网络技术中的重要分支局域网技术来建设与管理的，因此本毕业设计课题将主要以校园局域网络建设过程可能用到的各种技术及实施方案为设计方向，为校园网的建设提供理论依据和实践指导。其主要包括各种局域网的技术思想、网络设计方案、网络拓扑结构、布线系统、Intranet/Internet的应用、网络安全，网络系统的维护等内容。
计算机网络在校园的应用 。
当今世界，各种先进的科学技术飞速发展，给人们的生活带来了深远的影响，它极大的改善我的生活方式。在以计算机技术为代表的信息科技的发展更是日新月异，从各个方面影响和改变着我的生活，而其中的计算机网络技术的发展更为迅速，已经渗透到了我生活的各个方面，人们已经离不开计算机网络，并且随着因特网的迅速普及，给我的学习与生活条件带来更大的方便，我与外部世界的联系将更加的紧密和快速。在二十一世纪，普及信息科技，是提高素质教育的一项十分重要的内容，网络技术为提高我的学习条件具有重要作用。目前教育改革已将计算机网络引入到学校教学的各个环节，引起了教学方法，教学手段，教学工具的重大变革，这些变革为实现教育现代化起到了巨大的推动作用，因此大力发展计算机教育建特别是计算机网络教育。建设校园计算机网络系统已成为我国各教育部门，各级学校都已建成或正在拟建各种教学网络，发展和建设校园计算机网络将成为今后发展的必然趋势。
1.2 校园网的设思路、原则和目标
1、校园网的建设思路
校园网的建设是一项非常复杂的系统工程，校园作为一个特殊的网络应用环境，它的建设与使用都有其自身的特点。在选择局域网的网络技术时要体现开放式、汇聚式、安全可靠，维护简单的原则。校园网的建设主要应用局域网技术以及多媒体技术为主的各种网络应用技术。局域网技术是一项在20世纪70年代发展起来的计算机互联技术，经过多年的发展，技术已经成熟，并得到了广泛的应用，局域网技术成为网络技术的重要组成部分。计算机多媒体技术是伴随着多媒体信息的应用而得到迅速的计算机应用技术，在网络环境下，多媒体得到了更快更好的应用，使我得到了更好更多的信息。校园网是使用了局域网技术以及各种多媒体应用技术，并结合Internet应用等其它的技术来建设。使得校园网能满足现代教学对信息处理的要求，使计算机的应用能对教学管理现代化起重要的促进作用，能实现信息查寻、教务管理，并与外部网络系统进行交流等多种需要。
2 、校园网的建设原则
校园网建设是一项综合性非常强的系统工程，它包括了网络系统的总体规划、硬件的选型配置、系统管理以及人员培训等诸多方面。因此在校园网的建设工作中必须处理好实用与发展、建设与管理、使用与培训等关系，从而使校园网的建设工作健康稳定地开展。首先，校园网的建设是一个为学校教育教学活动长期服务的工作，因此在校园网的规划建设过程中，必须从学校长远发展规划出发，以服务于教育为基本点，结合学校当前教育教学的实际需要，做出科学的规划部署。
在校园网的管理上应该认清对象、明确目标，选用合适的各类应用软件，来组织建设各类资料库，优化网络资源，为科学管理、学习交流、共享信息通畅渠道。同时在校园网络管理中还必须严格遵守有关的国家法律、法规，保障网络使用的安全可靠。
3、 校园网的建设目标
现今的网络系统包括网络交换机以及叠加其上的语音、数据、视频装置以及可变化的软，硬件应用。它的开放式设计意味着更好的整体化及高品质应用的能力。提供的带宽可适合话音，图像，数据的传输，这种带宽结合设备厂商优秀网管模式，可以向用户提供面对面的通讯。在建设校园网时，要达到以下目标：
（1）、在校园内部实现资源高度共享，为教学、科研、管理提供服务，为计划、组织、管理与决策提供基础信息和科学手段。
（2）、支持教育教学改革，提高教育技术的现代水平和教育信息化程度、为学校教师的备课、课件制作、教学演示提供网络环境。
（3）、通过互联网、录像机、扫描仪、数码相机等各种渠道获得多媒体资料，实现素材收集、电子备课功能。培养创新人才，提高学生收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作和社会活动的能力，使学生能自主学习、协商学习、发现探究式学习以及自我评价，为学生的全面发展创造相应的条件。
（4）、实现办公自动化，提供与上级教育部门、社会、家庭之间通讯的出入口，提供电子函件、公告牌和教育教学信息查询等服务，提高工作效率和管理水平。
（5）、及时、准备、可靠地收集、处理、存储、传输学校的教育教学信息完成与因特网的通讯和资源共享，实现社会教育、学校教育、家庭教育的有机整合。
（6）、实现课堂多媒体电化教学，具备适用于双向课堂语音教学及语音功能学习。以代替手提录音机，实现音频数字化资源共享、集中管理。电教综合平台实现多媒体电教设备及室内电器设备电动一体化控制。
第二章 现状及用户需求分析
目前校园网信息点仅仅覆盖学校行政楼、办公楼、教学楼、实验楼。为建立能满足教学、科研和管理工作需要的网络环境，为学校师生提供充分的网络信息服务、校园网急需扩充信息点覆盖至教职工住宅区、教学楼的所有教室、实验室、学生宿舍乃至覆盖全校所有建筑和机构的综合网络。
随着校园网信息点的扩充，原来租用的2M/DDN专线出口已不能满足用户接入访问的要求，随着校园网用户量增加和各种应用的开展都要求较高的网络带宽，有必要进一步扩大带宽，通过当地网络服务提供商（ISP）中国电信，中国网通和中国教育科研网三种网络连入因特网。
2.1 系统需求
（1）、校园网络中心各项主要业务的需求，切兼顾未来长远发展规划；
（2）、符合当前很长远的信息传输要求；
（3）、布线系统设计遵从国际（ISO/IEC 11801）标准及建设部标准；
（4）、布线系统采用国际标准的层层星型拓扑结构；
（5）、布线系统将支持语音、数据等综合信息（如ISDN、B-ISDN、ATM等）的高质量传输，并适应各种不同类型不同厂商的电脑及网络产品；
（6）、布线系统的信息出口采用国际标准的RJ45插座，以统一的线路规格和设备接口，使任意信息点都能接插不同类型的终端设备；
2.2 内部网络需求
大学校园网络平台是为大学网上办公提供统一的网络平台。在统一的网络平台上，规范各部门的业务流程和办事程序，统一资源规划、资源管理，统一网络建设。首先建立统一的信息发布机制，在网上发布各部门的职能、机构组成、办事章程，各项文件、资料、档案等，实现信息资源的共享。
影响校园网络的因素：
（1）、IP地址盗用问题：少数没有IP地址的用户，冒用他人的合法IP地址，造成网络内部地址的冲突， 阻碍了合法用户的正常使用。
（2）、防火墙攻击：一些用户缺乏相应的常识，有意或无意地对校园网进行各种各样的攻击，严重影响了校园网的正常工作。
（3）、网络病毒：通过网络传播的病毒在传播速度、破坏性、传播范围都比单机病毒危害严重。病毒发作以后能导致网络系统崩溃，网络瘫痪。
大学校园网的内部网络就要克服这些因素，因此在网上建立大学校园网办公自动化系统，实现公文流转，资料传递的网络化，实现无纸化办公；同时开发各种业务应用系统及各种管理系统，实现业务流程的网络化。随着网络应用的深入，可以逐步在网上开展视频、声音等服务，如IP电话、视频会议等。网络平台建成后可以具备以下功能：
能控制用户对Internet的访问，保证各信息点能接收、查询、浏览国内外的咨询和电子邮件，同时又能有效地杜绝工作时间上网聊天、玩网络游戏等现象。
（1）、能合理分配带宽，防止恶意抢占网络资源，避免网络堵塞。
（2）、能根据实际情况，按不同的职能部门划分出相应的虚拟局域网（VLAN），如：办公楼、行政楼、教学楼等，并能灵活地控制各部门间的相互访问，提高领导专用服务，如领导桌面可视通讯，内部敏感信息查询等。
（3）、网络内部采用杀毒软件（网络版）进行病毒防范；采用高性能防火墙进行网络边缘防护；根据服务器应用安全级别；设计入侵检测系统（IDS）：24小时监视网络异常活动。
（4）、大学校园网的系统可提供包括数据、声音和图像等综合信息服务，并保证多媒体信息传输的质量，具有容量大、易维护、易扩充、平台统一的特性，能实现广泛的软件、硬件资源共享，包括：Internet网络服务：如网站浏览、电子邮件、文件下载、远程视频通讯等，而社会、面向公众的服务：如：一网式办公、视频点播等多媒体应用服务、网上培训以及远程移动办公等。
2.3 建设目标
大学校区系统的建设目标是光缆主干网覆盖校区各主要建筑，从而将校园网络建成一个具有一定规模容量、技术先进、功能齐全、优良运用、安全可靠，并具有可扩充性的现代化网络系统，通过千兆链路和大学校区本部相连，进而与国内过外网络互连，为校区提供一个多媒体通信和现代化办公自动化管理的支持环境，为本校区的教学生活和管理服务带来及大的方便。
大学校园网必须具备教学、管理和通信三大功能：
每个教师可以方便地浏览和查询网上资源，进行教学设计和科研工作：可以调用网上资源，进行课堂教学：可以通过网络对学生的学习进行指导和考察。
学生可以方便地浏览和查询网上资源，开展网上“个性化学习”等：通过网上学习学会信息处理能力。
学校的管理人员可以方便地对教务、行政事务、财务、资产等进行综合管理，同时可以实现各级管理层之间的信息数据交换。
大学校区的应用目标可概括为以下三点：
首先，学校的目的是通过教学过程来培养人才，因此对教学过程提供直接支持应是校园网的基本功能。学校可以利用校园网实现对CAI课件等各种教学资源的共享，通过教务管理系统、电子备课系统、辅助教学系统、考试系统等等网上应用提供对教学过程的支持。
其次，校园网必须能支持学校的日常办公和管理。这方面的工作包括：教职员工的档案管理、学生的学籍管理、学校工资财务的管理、各种教育物资的管理、图书馆管理、成绩的统计分析、课程的编排以及校内外各种公文的管理等等。
再次，与INTERNET的联接也是校园网的基本功能之一。学校的ＰＣ机通过校园网络访问其它的LAN或INTERNET，从而把目光投向更广阔的社会空间，大大扩展师生获取知识的途径，还可以自由地发布教育消息，增强学校和家长的沟通以及校园间的交流。
2.4设计原则
校园网络系统的设计应掌握以下原则：
（1）、先进性：总体设计起点高，采用先进的计算机网络技术和管理模式，采用先进的网络设计、网络结构、开发工具，技术上采用市场占有率高、标准化、且技术成熟的目前网络流行的TCP/IP协议和目前最先进的千兆以太网和百兆以太网到桌面技术，保证网络的安全、稳定和容量。
（2）、实用性：综合考虑未来的扩展与保护投资，制定统一全面的发展规划，充分发挥设备效益，能使用户最方便地实现各种功能。
（3）、开放性：系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级及外界信息的沟通。
（4）、发展性：网络规划设计既要满足用户发展在配置上的预留，又能满足因技术发展需要而实现低成本扩展和升级的需求。
（5）、可靠性：服务器具备超强容错功能和先进的备份技术，交换机的模块化、端口冗余和网管功能，使日后的管理和维护更方便。对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析，确保系统运行可靠。
（6）、安全性：提供多层次安全控制手段，建立完善的安全管理体系，防止数据受破坏，有可靠的防病措施。
（7）、使用性：中文界面功能完善，界面友好，兼容性强。
（8）、抗干扰性：能满足当地电力的环境、电磁环境、气候环境等，抗干扰能力强。
（9）、经济性：投资合理，具有最高的性能价格比。突出体现在保护投资方面，系统的开放性，硬件设备的独立性，升级时能保护已有的投资。
（10）、高传输性：主干网1000M，快速以太网100M到桌面。
2.5 设计标准
（1）、网络协议:网络系统的设计采用国际上最为流行和标准的TCP/IP协议。
（2）、系统构成方式:系统构成（运行方式）方式采用客户机／服务器（Client／Server）系统，人们普遍认为该系统是90年代乃至21世纪的最新技术现在流行的网络操作系统很多都支持该系统。
（3）、网络系统硬件标准:网络系统硬件设备的选型、施工、安装应符合ISO9002标准。网络布线要符合ISO/IEC11801标准或EIA/TIA586及CECS72：97标准。
（4）、网络操作平台:操作系统可以采用WINDOWS2003、UNIX、LINUX和最新的WINDOWS2008（但技术上还不成熟，性能还不稣定）。建议校园网以WINDOWS2003中文操作系统作为平台，它不但操作方便，而且功能齐全，基本能满足学校的需要。
2.6 校园网的建设
1 、网络设备
网络设备包括主干网和交换设备。大、中型网的主干网应采用光缆通信和交换设备子网采用100M交换式以太网星型结构、双绞线布线。理想的主干电缆是光缆，它连接距离远、传输带宽高，抗干扰能力强；可以使用4芯或6芯光缆，留有一两对用于容错，以提高可靠性、增加网络带宽。目前在千兆的速率下，62.5/125多模光缆最远可以传输220米；50/125多模光缆最远可以传输550米；9/125单模光缆最远可以传输5000米。应根据距离汇聚情况，选择不同的光缆与工作模式。对于二级以下的分支线路，应该选用超五类双绞线。在100Mbps速率下，流行的有源集线器或交换机可连接100米远。常用于主干交换机的千兆交换机选以思科系列为宜。此类产品性能极佳，适用于此规模网络。二级交换机若采用百兆交换机，因为主干使用光缆，则要有千兆光缆口，能够与主交换机相连。
2、服务器
服务器的选型与数量同样要根据学校的规模、具体应用而定。下面谈谈主服务器和部门服务器的选择：
主服务器：用来承担学校的网络管理（如用户的接入与控制等）、信息管理（如数据库管理）和高速数据的存取管理等。如果任务很重，可选用高档服务器或多个服务器。在主服务器的选择上要注意以下几个问题:
（1）、处理器。处理器应选价格适宜，性能稳定，在多任务时优势明显。能够满足校园网应用的基本要求。
（2）、硬盘存取子系统。应该选用高速的SCSI接口，最新的标准是160Mbps，可以选择流行可靠的Ulttra2 Scsi接口与相应的硬盘。为了进一步提高存取速度，可以使用RAID技术，这样能显著节省存取时间，使实际存取速度尽量接近接口速度。为了提高服务器的整体效能，可以使用带I/O处理芯片、有一定存取缓冲的硬件RAID卡。能够满足VOD级多媒体信息存取的要求。
（3）、网络接口卡。一般服务器带有集成或外扩的100Mbps网卡。为了提高网络主干的响应速度，应为其加装千兆网卡。
部门服务器 ：用于网站的建立、电子邮件、文件传输和多媒体制作等其他组成部门应用，同样应根据任务选择，可以选用双CPU架构的服务器，用SCSI接口硬盘，百兆高性能服务器网卡。
1、校园网资源建设
校园网价值的真正体现就在于丰富的软件资源。光靠学校自身力量是远远不够的，要走引进与建设相结合的路，联合多方面的力量，共同建设资源。将学校ＷＷＷ服务器与INTERNET 上大量免费的教育教学资源网站进行链接，直接实现教育教学资源共享。
2、校园网配套设施的建设
配套设施包括机房、配线间、维护人员办公室和电源系统。机房应恒温恒湿。电源应安全可靠，容量满足满负荷运行的要求，解决电源屏蔽，避免电源对网络的干扰，电源设计、布线与网络设计、布线需同时考虑，固定设备不长期使用临时电源和移动电源。网络有充分的安全接地保护。供电电源对网络的可靠运行有着重要的影响。
2.7 校园网的信息点及地理汇聚:
校园只要建筑有2栋办公楼，25栋教学楼，1栋图书馆，35栋学生宿舍楼， 7栋教职工楼，1栋实验楼，1栋行政楼。1栋娱乐中心。各楼的信息点汇聚情况如表2.1和图2.1所示：
表2-1 信息点具体分布表：

大楼
楼栋数
楼层
信息点
信息点合计
办公楼
2
1．办公室
8
104
2．办公室
8
3．办公室
8
4．办公室
8
5．办公室
8
6．办公室
8
7．会议室
4
教学楼
25
1．多媒体教室
6
1050
2．课室
6
3．课室
6
4．课室
6
5．课室
6
6. 课室
6
7. 课室
6
图书馆
1
1．馆长室
3
9
2．借书室、社科阅览室、 报刊阅览室
3
3．文艺阅览室、综合阅览室
3
学生宿舍群
35
1. 宿舍管理处/宿舍
105
3675
2. 宿舍
3. 宿舍
4. 宿舍
5. 宿舍
6. 宿舍

7. 宿舍
教职工楼
7
1. 公寓
72
504
2. 公寓
3. 公寓
4. 公寓
5. 公寓
6. 公寓
7. 公寓
8. 公寓
9. 公寓
实验楼
1
1. 实验室
306
1530
2. 实验室
306
3. 实验室
306
4. 实验室
306
5. 实验室
306
行政楼
1
1. 办公室
6
27
2. 办公室
6
3. 办公室
6
4. 办公室
6
5. 会议室
3
合计
6899

图2-1 地理位置分布
2.8 校园网组建分析
（1）、它不是政府行为，是每个大学在进行现代化教学手段研究中，认识到校园网对提高教学质量，推进“以创新精神为核心”的素质教育有着不可替代的作用，从而激发的一种自觉行为。所以这些学校，在组建校园网的态度上，在使用校园网开展教育教学工作方面，更深入、更积极。这是开展校园网建设的一个非常重要的条件。
（2）、一般大学缺乏政府经费的有力支持，技术力量也相对薄弱，对一般大学校园网的组网方案，绝不能以大学校园网的标准来要求，也不能用计算机重点学校的要求来衡量，应该根据不同学校的实际情况，积极开展建网工作。判断一般大学校园网成败与否的标准，不应该看它技术含量有多高、速度有多快，而应该看校园网是否充分利用了学校中的各种资源，在学校的教育教学科研中起到了积极的作用。

33

信息技术学院毕业设计 校园网组建方案
第三章 校园网的总体设计
3.1总体概述
建立物理上覆盖学校教学楼与办公楼的千兆主干校园网，百兆交换到桌面，使学校所有部门的网络和计算机都能够方便地连接到网络；配置必要的计算机网络设备、布线设备和辅料，为学校的教学、管理和研究提供服务。
3.2设计目标
1、校园网系统的构成：
校园网系统由硬件系统和软件系统构成。其中硬件系统主要包括网络系统（交换机、路由器、防火墙等）、主机系统（服务器、工作站等）、外部设备（打印机、UPS、磁盘阵列等）以及布线系统组成；软件系统主要由系统软件（网络操作系统、网络管理系统、安全系统等）和应用软件（办公自动化、综合教务管理系统、图书馆管理系统等）组成。
2、逻辑设计目标：
大学校园网络系统设计的总体目标是充分利用信息化技术，建立高层次、高可靠性、高管理性、高安全性等经济实用的开放式数字化校园，增强办学体制，提高办学效益，保证办学质量。具体体现在以下4个方面：
（1）、总体规划，汇聚实施。
（2）、以教学活动为核心，以师生为主体。
（3）、注重应用系统建设。
（4）、主要网络设计的伸展性和兼容性，以备今后扩建。
3.3总体设计思想
根据需求分析可知，该校校园网要求覆盖学校的办公楼、教学楼、实验楼、图书馆、学生宿舍楼以及教职工公寓楼，根据学校当前的发展情景来看，不仅仅是要提供信息的传输和资源的共享那么单一，因为学校有一套完整教学应用服务软件系统，在今后的发展中，它必须支持视频教学、自动化办公体系、数字化教务管理等等，都必须成为未来校园的发展模式，所以它要求数据、图像、图形、语音、视频等信息都能在网络上较好的传输，考虑到需求分析中收集详细信息，在校园网络设计中，校园网分成主干网和各区子网，主干网带宽以1000Mbps,子网带宽为100Mbps，网络支持VLAN管理、IP组播、第三层交换以及多路由协议；根据学校的实际需求，综合考虑主干网性能、服务质量（QoS）、易移植性、新技术的系列性及成熟性、建设费用和以后发展等几个方面的因素，学校校园网主干网采用目前主流的快速以太网技术。
主干网采用第三层交换技术的千兆高速以太网，子网为第三层或第二层的千兆的快速以太网，桌面实现第二层交换的100Mbps快速以太网。由于100Mbps快速以太网采用的是交换技术，所有的网络端口都可平行和安全地相互传递信息，有些以太网交换机还可具有虚拟局域网的功能，即整个网络可自由地划分成若干个逻辑网段，任何一个交换机上的任何一个端口，均可被分配到任意一个网段上，既可方便地实现任何逻辑网段的重组，而不需做任何物理线路的改建，又可便于网络的管理和对网络做局部调整。
对校园网拓扑结构的选择，常用的有总线型拓扑结构和星型拓扑结构。总线型拓扑结构简单、容易安装，但电缆一旦出现问题，整个网络系统就会失灵，可靠性差。因此，根据学院实际情况，考虑到结构化布线和所采用的交换技术等因素，校园网建设采用易于布线、管理和维护的星形拓扑结构方案。将校园网整体划分为核心层、汇聚层和接入层三个逻辑层次。各个建筑物之间采用光缆进行互连，每个楼宇内部采用超5类非屏蔽双绞线布线。在同一栋楼的汇聚层和接入层交换机之间也采用超5类非屏蔽双绞线进行连接。
整个校园网设两个核心交换节点，位于实验楼，该学校内所有的主干线路均汇聚在此，同时外网入口也在此，由此控制和管理整个校园网络的访问。
实际情况中，接入层网络交换设备位于各个建筑物的弱电设备间，提供多组8-24口的RJ-45端口，端口带宽为100Mbps，接入层的各网络交换设备之间采用级联方式，与汇聚层的连接通过千兆相连接。整个网络连接已基本成形，它主干链路包括实验楼到每个一级汇聚节点间的线路，即实验楼到办公楼汇聚线路、实验楼机房到教学楼汇聚线路以及实验楼到学生宿舍楼汇聚线路等。
根据以上分析设计结果，大学校园网络拓扑结构图如图3-1所示：

图3-1 网络拓扑结构图
3.4网络管理设计
根据该学校校园网的需求分析可知，设计出来的网络工程必须是一个可管理的网络，所以在逻辑结构设计时必须进行网络管理的设计。
针对该学校的实际情况，网络管理设计的主要任务是解决故障查找、配置与重配置、网络监视以及计费管理等问题，而解决这些问题现在一般都是借助网络管理软件。所以，选用主干交换厂商提供的网络管理软件来完成网络管理工作。
基于SNMP的数据采样。使用SNMP协议对一些网络设备的特定端口进行采样、分析，可以准确的记录下来流经某端口的数据包的详细情况。通过对这些资料加工、整理，可以精确计算出某个IP在网络上的数据流量。
计费前端管理系统。用来处理日常业务，如用户开立，管理，缴费等。各用户通过PPPOE 技术进行身份认证，改造现有各服务的身份认证方式，实现校园网中用户的统一的身份认证，便于管理用户，为将来的其它管理系统如学生课程、成绩查询系统、图书借阅系统等的集成创造条件。本方案具有高效稳定、人工工作量小、高性能价格比、使用便捷、控制灵活等特点，非常适合于大型综合性大学的具体需要。
3.5网络安全设计
根据用户需求分析的结果可知，该校的校园网必须是一个安全的网络，因为整个学校的办公、教学以及教务安排将全部依附于这个网络体系，如果它的安全性不能保证，势必会带来教务的停滞。因此，在逻辑网络结构设计时，必须把网络安全设计作为一个风险管理来进行考虑和设计。
通过网络工程的分析，我了解到，提供网络安全实质上是一个平衡策略，因此，权衡网络安全需要和方便用户需要，在该学校的校园网络的安全设计方面主要采用访问控制技术、用户人证技术、防火墙和安全管理技术以及病毒防范技术等来保障网络安全运行。至于具体的网络安全防范措施、病毒攻击防范措施以及防火墙的作用，在此逻辑设计部分就不做详细讨论，具体的网络安全考虑将在后续部分网络实施之后做重点设计和说明。
第四章 网络结构设计
4.1 网络结构设计
校园网络结构设计主要是进行网络的物理设计和逻辑设计，在完成结构设计后才能对网络设备进行选型。网络结构设计对于整个网络系统来说是十分重要的，它设计的成功与否都直接影响网络的使用功能的实现以及网络是否能满足网络的需求。
1、物理设计
根据需求分析，可以知道整个校园网信息点的数目，同时也知道这些信息点在整个校园内的汇聚情况。当我确定网络控制中心的位置后，就应该考虑如何把校园内的信息点连到网络控制中心以及各种设备的连接速率和网络使用的拓扑结构等，网络系统所使用来连接各种网络设备的传输介质也是需要考虑的问题。
2、逻辑设计
网络的逻辑设计主要考虑校园网的IP网段的划分，通过实际的网络物理连接，依据实际需求来实现虚拟网络(VLAN)的设置。无论从网络的安全性和IP地址的可管理性来考虑，还是从有效利用IP地址资源的角度来考虑，将整个校园网划分为多个子网网段并对IP地址资源进行有效管理都是十分必要的。
4.2工作区子系统
用户工作区由终端设备连接到信息插座的连线和各种适配器等布线设备所组成。 通过标准的RJ45插座可以连接数据终端以及其它传感器和弱电设备。若需要特殊的接口，可以选用各种适配器。
图4-1工作区子系统示意图
4.3 水平区子系统
水平子系统是把汇聚在同一水平层内的信息插座，以星型结构连接到管理模块上。其信息点均采用标准的超五类四对非屏蔽双绞线(UTP)。
图4-2 水平区子系统
4.4设备间子系统
整个学校的主设备间（计算机中心机房）设在科技楼，主要放置主配线机柜、网络服务器、交换机及其它网络设备等。
4.5建筑群区子系统:
建筑群子系统将一个建筑物中的线缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上。本设计中建筑群子系统指的是实验楼与其它各楼宇之间的光缆连接。六芯多模光缆，其敷设方式室内采用金属桥架，室外采用埋地的方式。
4.6 管理子系统
处于各水平线缆及楼外光缆汇集点，将各系统线缆用标准的线架模块进行分区端接，并实现水平配线、光缆干线及设备信道之间的交连和互连，可方便地将通讯线路定位或重新定位到不同的工作区。
图4-3 管理子系统
4.7 垂直主干子系统
垂直干线子系统由连接主设备间至各楼层配线间的线缆构成，提供高速数据通讯主干通道。主要由高性能室内光缆和双绞线组成。

信息技术学院毕业设计 校园网组建方案
第五章IP、VLAN逻辑设计
5.1 IP地址及VLAN的规划
校园网IP地址的规划一般按校园内各部门的来划分。不同的部门划分不同的网段IP，并要留出足够多的主机IP，以方便将来节点的增加。注意，最好能够将连续的IP分配给各个部门，方便网络管理员对网络设备的 IP管理与维护。
在初始情况下先将核心交换机中设置成不允许不同VLAN之间通信，即不允许不同部门之间直接通信。各部门IP分配情况如下表：
表 5-1 IP分配表：
部门及楼层
各楼层
各VLAN地址/子网掩码
IP地址
1、2号办公楼
VLAN 2
1-6层
192.168.2.2/24
192.168.2.3--192.168.2.254
1号-5号教学楼
VLAN 3
1-6层
192.168.3.2/24
192.168.3.3--192.168.3.254
6号-10号教学楼
VLAN 4
1-6层
192.168.4.2/24
192.168.4.3--192.168.4.254
图书馆
VALN 8
1-4层
192.168.8.2/24
192.168.8.3--192.168.8.254
1号-2号学生宿舍楼
VLAN 9
1-6层
192.168.9.2/24
192.168.9.3--192.168.9.254
3号-4号学生宿舍楼
VLAN 10
1-6层
192.168.10.2/24
192.168.10.3--192.168.10.254
5号-6号学生宿舍楼
VLAN 11
1-6层
192.168.11.2/24
192.168.11.3--192.168.11.254
7号-8号学生宿舍楼
VLAN 12
1-6层
192.16812.2/24
192.168.12.3--192.168.12.254
9号-10号学生宿舍楼
VLAN 13
1-6层
192.168.13.2/24
192.168.13.3--192.168.13.254
实验楼
VLAN 30
1层(1-4室)
192.168.30.2/24
192.168.30.3--192.168.30.254
1层(5室)
2层(1-3室)
192.168.31.2/24
192.168.31.3--192.168.31.254
2 2层(4-5室)
3层(1-2室)
192.168.32.2/24
192.168.32.3--192.168.32.254
3层(3-5室)
4层(1室)
192.168.33.2/24
192.168.33.3--192.168.33.254
4层(2-4室)
4层(5室)
192.168.34.2/24
192.168.34.3--192.168.34.254
5层(1-4室)
192.168.35.2/24
192.168.35.3--192.168.35.254
5层(5室)
192.168.36.2/24
192.168.36.3--192.168.36.254
行政楼
VLAN 31
1-5层
192.168.37.2/24
192.168.37.3--192.168.37.254

5.2 VLAN技术
VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟校园网，是指网络中的站点不拘泥于所处的物理位置，而可以根据需要灵活地加入不同的逻辑子网中的一种网络技术。IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。
基于交换式以太网的虚拟局域网在交换式以太网中，利用VLAN技术，可以将由交换机连接成的物理网络划分成多个逻辑子网。也就是说，一个虚拟局域网中的站点所发送的广播数据包将仅转发至属于同一VLAN的站点。
在交换式以太网中，各站点可以分别属于不同的虚拟局域网构成虚拟局域网的站点不拘泥于所处的物理位置，它们既可以挂接在同一个交换机中，也可以挂接在不同的交换机中。虚拟局域网技术使得网络的拓扑结构变得非常灵活，例如位于不同楼层的用户或者不同部门的用户可以根据需要加入不同的虚拟局域网。
划分虚拟局域网主要出于三种考虑：
第一是基于网络性能的考虑。
第二是基于安全性的考虑。
第三是基于组织结构上考虑。
基于交换式的以太网要实现虚拟局域网主要有三种途径：基于端口的虚拟局域网、基于MAC地址(网卡的硬件地址)的虚拟局域网和基于IP地址的虚拟局域网。
（1）基于端口的虚拟局域网基于端口的虚拟局域网是最实用的虚拟局域网，它保持了最普通常用的虚拟局域网