2017畢業(yè)論文-大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p>  大學(xué)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)</p><p><b>  作者姓名: </b></p><p>  專業(yè):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)</p><p><b>  指導(dǎo)教師: </b></p><p><b>  摘要</b></p><p>  校

2、園網(wǎng)是各種類型網(wǎng)絡(luò)中一大分支,有著非常廣泛的應(yīng)用。</p><p>  作為新技術(shù)的發(fā)祥地,學(xué)校、尤其是高等學(xué)校,和網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系十分密切,網(wǎng)絡(luò)最初是在校園里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并獲得成功的,許多網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)也是首先在校園網(wǎng)中獲得成功,進(jìn)而才推向社會(huì)的。另一方面,作為“高新技術(shù)孵化器”的學(xué)校,知識(shí)、人才的資源十分豐富,比其他行業(yè)更渴求信息、希望能有渠道獲得各種各樣的信息來促進(jìn)自身在研究、學(xué)術(shù)上的進(jìn)步。</p><

3、;p>  論文在局域網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)今發(fā)展基礎(chǔ)上,分析了建立校園網(wǎng)的意義,建設(shè)原則和目標(biāo),并詳細(xì)闡述了其設(shè)計(jì)過程。文章從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、布線系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)方案、管理等方面討論了校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)方案。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中,詳細(xì)介紹了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、VLAN劃分,并在部分辦公室引入無線網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的人性化設(shè)計(jì),最后通過相關(guān)軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理以及實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全性。</p><p>  關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)工程;校園網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì); </p&g

4、t;<p><b>  Abstract</b></p><p>  Campus Network is a major branch of Various types of network, which has a very wide range of application.</p><p>  As the birthplace of new te

5、chnologies, especially for colleges and universities,has a very close relationship with the network.The network was first to test and succeeded in campus.Many other new technologies also first succeeded in campus,and the

6、n used in the community.On the other hand, school as a "high-tech incubator",has rich resources in knowledge and talent,demands information more eagerly than any other industry,and would like to have access to

7、a wide range of information channels to pro</p><p>  This paper analyze the significance of the establishment of the campus network,the construction of the principles and objectives, and explain the detail o

8、f its design process based on the local area network technology and the current development.The article discusses the campus network design,cabling systems,network programs, and management. It also expatiates detailed in

9、formation on network topology, VLAN division,introduces wireless networks into part of the office, and finally achieves the hu</p><p>  KeyWords:Networkproject,Campusenetwork ,Networkdesign</p><p&

10、gt;<b>  目錄</b></p><p><b>  摘要I</b></p><p>  AbstractII</p><p><b>  目錄III</b></p><p><b>  前言- 1 -</b></p><

11、p>  1 局域網(wǎng)概述- 2 -</p><p>  1.1 局域網(wǎng)技術(shù)- 2 -</p><p>  1.1.1 局域網(wǎng)基本特征- 2 -</p><p>  1.1.2 局域網(wǎng)的工作模式- 2 -</p><p>  1.1.3局域網(wǎng)拓?fù)漕愋? 4 -</p><p>  1.1.4 局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)類型

12、- 5 -</p><p>  1.1.5 局域網(wǎng)基本工作原理- 7 -</p><p>  1.2 校園網(wǎng)- 9 -</p><p>  2 校園網(wǎng)總體設(shè)計(jì)- 10 -</p><p>  2.1概述- 10 -</p><p>  2.2方案實(shí)施- 11 -</p><p>  

13、2.2.1 結(jié)構(gòu)化布線- 11 -</p><p>  2.2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型- 12 -</p><p>  2.3 系統(tǒng)分析- 16 -</p><p>  2.3.1 關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)- 16 -</p><p>  2.3.2 網(wǎng)絡(luò)解決辦法- 17 -</p><p>  2.3.3 技術(shù)分析- 17

14、 -</p><p>  3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)- 19 -</p><p>  3.1 系統(tǒng)組成與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)- 19 -</p><p>  3.1.1 VLAN及IP地址規(guī)劃- 19 -</p><p>  3.2 交換模塊設(shè)計(jì)- 20 -</p><p>  3.2.1 訪問層交換服務(wù)的實(shí)現(xiàn)-配置訪問層交換機(jī)-

15、 20 -</p><p>  3.2.2 分布層交換服務(wù)的實(shí)現(xiàn)-配置分布層交換機(jī)- 25 -</p><p>  3.2.3 核心層交換服務(wù)的實(shí)現(xiàn)-配置核心層交換機(jī)- 29 -</p><p>  3.3 廣域網(wǎng)接入模塊設(shè)計(jì)- 31 -</p><p>  3.4 服務(wù)器模塊設(shè)計(jì)- 35 -</p><p>

16、;  4 測(cè)試- 37 -</p><p>  4.1 系統(tǒng)測(cè)試- 37 -</p><p>  4.2 相關(guān)測(cè)試、診斷命令- 37 -</p><p>  4.2.1 通用測(cè)試、診斷命令- 37 -</p><p>  4.2.2 CDP測(cè)試、診斷命令- 38 -</p><p>  4.2.3 路由和路由

17、協(xié)議測(cè)試、診斷命令- 38 -</p><p>  4.2.4 VLAN、VTP測(cè)試、診斷命令- 38 -</p><p>  4.2.5 生成樹測(cè)試、診斷命令- 39 -</p><p>  4.2.6 NAT測(cè)試、診斷命令- 39 -</p><p><b>  致謝- 40 -</b></p>

18、<p>  參考文獻(xiàn)- 41 -</p><p><b>  前言</b></p><p>  校園網(wǎng)是各種類型網(wǎng)絡(luò)中一大分支,有著非常廣泛的應(yīng)用。</p><p>  作為新技術(shù)的發(fā)祥地,學(xué)校、尤其是高等學(xué)校和網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系十分密切,網(wǎng)絡(luò)最初是在校園里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并獲得成功的,許多網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)也是首先在校園網(wǎng)中獲得成功,進(jìn)而才推向社會(huì)的

19、。</p><p>  我們看看國(guó)內(nèi)校園網(wǎng)現(xiàn)狀,也正是因?yàn)榭吹骄W(wǎng)絡(luò)與學(xué)校之間的密切關(guān)系,國(guó)家從1994年正式啟動(dòng)中國(guó)教育科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)(CERNET)以來,已與國(guó)內(nèi)幾百所學(xué)校相連,為廣大師生及科研人員提供了一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,校園網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)逐漸提到議事日程上來。</p><p>  對(duì)比國(guó)外校園網(wǎng)的建設(shè)和使用情況,我國(guó)目前的大多數(shù)校園網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、規(guī)模和應(yīng)用都不是很完整

20、,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備的功能沒有得到充分地挖掘和發(fā)揮。</p><p>  怎樣利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,進(jìn)一步發(fā)揮各種設(shè)備的功能,實(shí)現(xiàn)學(xué)校各項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成,提高應(yīng)用水平將是學(xué)校校園網(wǎng)建設(shè)的下一個(gè)工作重點(diǎn)。</p><p>  本次設(shè)計(jì)就從用戶的需求分析入手,以我校為例設(shè)計(jì)出一個(gè)校園網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并闡述了校園網(wǎng)的應(yīng)用特點(diǎn),以及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品如何滿足校園網(wǎng)用戶的多方面需求。</p><p&

21、gt;<b>  1 局域網(wǎng)概述</b></p><p><b>  1.1 局域網(wǎng)技術(shù)</b></p><p>  1.1.1 局域網(wǎng)基本特征</p><p>  1.局域網(wǎng)最主要的特點(diǎn):</p><p>  網(wǎng)絡(luò)為一個(gè)單位所擁有,分布范圍小,投資少,配置簡(jiǎn)單等,具有如下特征:</p>

22、<p>  ·傳輸速率高:一般為1Mbps--20Mbps,光纖高速網(wǎng)可達(dá)100Mbps,1000MbpS。</p><p>  ·支持傳輸介質(zhì)種類多。</p><p>  ·通信處理一般由網(wǎng)卡完成。</p><p>  ·傳輸質(zhì)量好,誤碼率低。</p><p>  ·有規(guī)則的拓

23、撲結(jié)構(gòu)。</p><p>  2.局域網(wǎng)具有如下的一些主要優(yōu)點(diǎn):</p><p>  ·能方便地共享昂貴的外部設(shè)備、主機(jī)以及軟件、數(shù)據(jù)。</p><p>  ·從一個(gè)站點(diǎn)可訪問全網(wǎng)。</p><p>  ·便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和逐漸地演變,各設(shè)備的位置可靈活調(diào)整和改變。</p><p>  &#

24、183;提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和殘存性。</p><p>  1.1.2 局域網(wǎng)的工作模式</p><p>  1.專用服務(wù)器結(jié)構(gòu):(Server-Baseb) </p><p>  又稱為“工作站/文件服務(wù)器”結(jié)構(gòu),由若干臺(tái)微機(jī)工作站與一臺(tái)或多臺(tái)文件服務(wù)器通過通信線路連接起來組成工作站存取服務(wù)器文件,共享存儲(chǔ)設(shè)備。文件服務(wù)器自然以共享磁盤文件為主要目的。<

25、;/p><p>  對(duì)于一般的數(shù)據(jù)傳遞來說已經(jīng)夠用了,但是當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和其它復(fù)雜而被不斷增加的用戶使用的應(yīng)用系統(tǒng)到來的時(shí)候,服務(wù)器已經(jīng)不能承擔(dān)這樣的任務(wù)了,因?yàn)殡S著用戶的增多,為每個(gè)用戶服務(wù)的程序也增多,每個(gè)程序都是獨(dú)立運(yùn)行的大文件,給用戶感覺極慢,因此產(chǎn)生了客戶機(jī)/服務(wù)器模式。</p><p>  2.客戶機(jī)/服務(wù)器模式:(client/server) </p><p&g

26、t;  其中一臺(tái)或幾臺(tái)較大的計(jì)算機(jī)集中進(jìn)行共享數(shù)據(jù)庫(kù)的管理和存取,稱為服務(wù)器,而將其它的應(yīng)用處理工作分散到網(wǎng)絡(luò)中其它微機(jī)上去做,構(gòu)成分布式的處理系統(tǒng),服務(wù)器控制管理數(shù)據(jù)的能力己由文件管理方式上升為數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式,因此,C/S由的服務(wù)器也稱為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,注重于數(shù)據(jù)定義及存取安全后備及還原,并發(fā)控制及事務(wù)管理,執(zhí)行諸如選擇檢索和索引排序等數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能,它有足夠的能力做到把通過其處理后用戶所需的那一部分?jǐn)?shù)據(jù)而不是整個(gè)文件通過網(wǎng)絡(luò)傳送到客戶

27、機(jī)去,減輕了網(wǎng)絡(luò)的傳輸負(fù)荷。C/S結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展和普遍應(yīng)用與局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展相結(jié)合的結(jié)果。 </p><p>  3.對(duì)等式網(wǎng)絡(luò):(Peer-to-Peer)</p><p>  在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上與專用Server與C/S相同,在對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,沒有專用服務(wù)器。</p><p>  每一個(gè)工作站既可以起客戶機(jī)作用也可以起服務(wù)器作用。 </p>&l

28、t;p>  雖然目前的網(wǎng)卡、HUB和交換機(jī)都能提供100M甚至更寬的帶寬,但一個(gè)局域網(wǎng)如果配置不當(dāng),盡管配置的設(shè)備都非常高檔而網(wǎng)絡(luò)速度仍不能如意;或者經(jīng)常出現(xiàn)死機(jī)、打不開一個(gè)小文件或根本無法連通服務(wù)器,特別是在一些設(shè)備檔次參差不齊的網(wǎng)絡(luò)中這些現(xiàn)象更是時(shí)有發(fā)生。在局域網(wǎng)中恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行配置,才能使網(wǎng)絡(luò)性能盡可能地進(jìn)行優(yōu)化,最大限度地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、系統(tǒng)的性能。其實(shí)局域網(wǎng)也是由一些設(shè)備和系統(tǒng)軟件通過一種連接方式組成的,所以局域網(wǎng)的優(yōu)化包括以

29、下幾個(gè)方面:</p><p>  設(shè)備優(yōu)化:包括傳輸介質(zhì)的優(yōu)化、服務(wù)器的優(yōu)化、HUB與交換機(jī)的優(yōu)化等。</p><p>  軟件系統(tǒng)的優(yōu)化:包括服務(wù)器軟件的優(yōu)化和工作站系統(tǒng)的優(yōu)化。</p><p>  布局的優(yōu)化:包括布線和網(wǎng)絡(luò)流量的控制。</p><p>  1.1.3 局域網(wǎng)拓?fù)漕愋?lt;/p><p>  拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是

30、在邏輯上對(duì)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)描述,它反映了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上,目前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要有以下幾種:</p><p>  ·星形拓?fù)洌盒切瓮負(fù)涫怯芍醒牍?jié)點(diǎn)和通過點(diǎn)到點(diǎn)鏈路到中央節(jié)點(diǎn)的各站點(diǎn)組成。</p><p>  ·總線拓?fù)洌嚎偩€拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用單根傳輸作為傳輸介質(zhì),所有的站點(diǎn)都通過相應(yīng)的硬件接口直接連接到傳輸介質(zhì)上,或稱總線上。</p><p>  &

31、#183;環(huán)形拓?fù)洌河梢恍┲欣^器和連接中繼器的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路組成一個(gè)閉合環(huán)。每個(gè)中繼器都和兩條鏈路相連。</p><p>  ·樹形拓?fù)洌簶湫瓮負(fù)涫菑目偩€拓?fù)溲葑冞^來的,形狀像一棵倒置的樹,頂端有一個(gè)分支的根,每個(gè)分支還可以延伸出子分支。它主要有易于擴(kuò)展和故障隔離等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>  ·混合拓?fù)洌核菍⑿切瓮負(fù)浜铜h(huán)形拓?fù)浠旌掀饋淼囊环N拓?fù)?,試圖取這兩種拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)于一

32、個(gè)系統(tǒng)。</p><p>  在選擇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)該考慮的主要因素有以下幾點(diǎn):費(fèi)用低:安裝費(fèi)用的高低和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇以及傳輸介質(zhì)選擇、傳輸距離的確定有關(guān)。</p><p>  靈活性:要考慮到在設(shè)備搬動(dòng)時(shí)很容易重新配置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,還有考慮原有節(jié)點(diǎn)的刪除和新節(jié)點(diǎn)的加入。</p><p>  可靠性:拓?fù)涞倪x擇要使故障的檢測(cè)和故障隔離較為方便。</p>&l

33、t;p>  綜上所述,綜合選擇多種結(jié)構(gòu),選擇星形和樹形相結(jié)合的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖類型如圖1-1:</p><p>  圖1-1 局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕愋?lt;/p><p>  1.1.4 局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)類型</p><p>  保護(hù)現(xiàn)有投資的有效途徑就是在將來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)升級(jí)時(shí)還能使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品。如同計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度一樣,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也是非常迅速的。如果現(xiàn)有

34、技術(shù)不能合理保證在將來網(wǎng)絡(luò)升級(jí)后還能夠使用,那么將會(huì)帶來極大的資金浪費(fèi)。目前比較常見的主干網(wǎng)技術(shù)有FDDI、ATM、快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)等。其中具有交換功能的快速以太網(wǎng),支持VLAN,并容易升級(jí)到千兆以太網(wǎng)和ATM,由于性能優(yōu)越,價(jià)格適中,建議采用快速以太網(wǎng)作為校園網(wǎng)的主干技術(shù)。</p><p> ?。?) 光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)</p><p>  FDDI是高性能的高速寬帶L

35、AN技術(shù),它采用定時(shí)的令牌傳送協(xié)議。因此,它可以被看作是一個(gè)令牌環(huán)網(wǎng)協(xié)議的高速版本。但與TokenRing技術(shù)不同的是,當(dāng)其發(fā)送完幀后就立即產(chǎn)生新的令牌幀,故其利用率較高,其運(yùn)行速度可達(dá)100Mb/s。最大距離可達(dá)200km,可最多連接1000個(gè)站點(diǎn)。</p><p>  銅線分布式數(shù)據(jù)接口(CDDI)是FDDI的一種變型,可以在不昂貴的銅線電纜上運(yùn)行而使用相同的協(xié)議。</p><p> 

36、 FDDI和CDDI的優(yōu)點(diǎn)是冗余、內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)管理,具有廣泛的適用性。但是,采用FDDI/CDDI技術(shù)是昂貴而復(fù)雜, 始終未成為主流技術(shù),發(fā)展速度緩慢,前景不被看好。</p><p>  (2) 異步傳輸模式(ATM)</p><p>  ATM作為一種全新的交換技術(shù),有其明顯的優(yōu)越性。ATM是將分組交換與電路交換優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和公用網(wǎng)內(nèi),ATM正在被廣泛采用,因?yàn)樗?/p>

37、能夠?qū)⒍喾N服務(wù)多路復(fù)用到一種基礎(chǔ)設(shè)施上,滿足功能越來越強(qiáng)的臺(tái)式機(jī)對(duì)帶寬不斷增長(zhǎng)的需求,又能提供虛擬LAN和多媒體等新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。</p><p>  但是,ATM技術(shù)也有其缺點(diǎn)。首先是標(biāo)準(zhǔn)還沒有完全制定完成,很多重要標(biāo)準(zhǔn)還在修正之中,這就影響了ATM技術(shù)的推廣,尤其是在局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)。其次,ATM技術(shù)目前主要應(yīng)用是在專用網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)的范圍內(nèi),而延展到外圍和用戶端均仍采用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)

38、等),這就使得在ATM網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間要建立一個(gè)中間的銜接層,這是一種在ATM信元與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的幀結(jié)構(gòu)之間相互轉(zhuǎn)換的技術(shù),如Classic IP和ATM LANE等技術(shù),這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以把傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入到ATM網(wǎng)絡(luò)中,但缺點(diǎn)是帶來了很大的資源開銷,這在很大程度上增加了ATM網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性并且降低了網(wǎng)絡(luò)的總體性能。另外,目前的大部分網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用主要是基于IP網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,直接針對(duì)ATM信元的應(yīng)用很少,這在很大程度上也增加了ATM網(wǎng)絡(luò)使用和管理的

39、復(fù)雜性。</p><p><b>  (3) 快速以太網(wǎng)</b></p><p>  快速以太網(wǎng)(fast Ethernet)是一個(gè)IEEE局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),于1995年由原來制定標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.3工作組完成,快速以太網(wǎng)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)采用同樣的介質(zhì)訪問協(xié)議(CSMA/CD)。傳統(tǒng)以太網(wǎng)用的是10Mb/s技術(shù), 而快速以太網(wǎng)用的是100Mb/s技術(shù)。  100Mb/s的網(wǎng)

40、卡只比10Mb/s的網(wǎng)卡略貴一點(diǎn),但為將來的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)提供了很大的靈活性。大多數(shù)100Mb/s的網(wǎng)卡能夠自動(dòng)檢測(cè)所連接的端口是10Mb/s還是100Mb/s,并執(zhí)行相應(yīng)的操作。</p><p><b> ?。?)千兆位以太網(wǎng)</b></p><p>  千兆位以太網(wǎng)技術(shù)以簡(jiǎn)單的以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),為網(wǎng)絡(luò)主干提供1Gb/s的帶寬。千兆位以太網(wǎng)技術(shù)以自然的方法來升級(jí)現(xiàn)有的以太

41、網(wǎng)絡(luò)、工作站、管理工具和管理人員的技能。千兆位以太網(wǎng)與其他速度相當(dāng)?shù)母咚倬W(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比,價(jià)格低,同時(shí)比較簡(jiǎn)單,例如保留以太網(wǎng)的幀格式、管理工具和對(duì)網(wǎng)絡(luò)概念上的認(rèn)識(shí)。現(xiàn)在千兆位以太網(wǎng)成熟的標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3z。</p><p>  千兆位以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)非常靈活,幾乎對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)沒有限制,可以是交換式、共享式的或基于路由器的。現(xiàn)在正在應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù),例如,特定IP交換技術(shù)和第三層的交換技術(shù),都與千兆位以太網(wǎng)完全兼

42、容。</p><p><b>  (5) 無線局域網(wǎng)</b></p><p>  IEEE802.11委員會(huì)已經(jīng)開放了一組無線標(biāo)準(zhǔn)。而目前,基于IEEE802.11b和IEEE802.11g協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的在實(shí)際應(yīng)用很多。其中,IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)能達(dá)到11Mbps的傳輸速度,而IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)能達(dá)到54Mbps的傳輸速度。</

43、p><p>  根據(jù)以上介紹,我們綜合選擇多種高速局域網(wǎng),同時(shí)考慮多種技術(shù),校園網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇主干1000M,桌面100M的交換式以太網(wǎng)技術(shù)。</p><p>  根據(jù)需求,建設(shè)聯(lián)接信息中心、多媒體教室、辦公樓、住宿樓及綜合辦公樓等建筑物。其中各部分構(gòu)成相對(duì)獨(dú)立的子網(wǎng),通過交換機(jī)接入桌面PC。</p><p>  1.1.5 局域網(wǎng)基本工作原理</p>

44、<p>  由于現(xiàn)在以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)率已演進(jìn)到每秒百兆比特、吉比特甚至10吉比特,因此通常就用“傳統(tǒng)以太網(wǎng)”來表示最早進(jìn)入市場(chǎng)的10Mb/s速率的以太網(wǎng)。下面簡(jiǎn)單介紹下以太網(wǎng)的基本工作原理。</p><p>  1.以太網(wǎng)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):</p><p> ?。?)DIX Ethernet V2 是世界上第一個(gè)局域網(wǎng)產(chǎn)品(以太網(wǎng))的規(guī)約。</p><p>  (2

45、)IEEE 的 802.3 標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>  DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)與 IEEE 的 802.3 標(biāo)準(zhǔn)只有很小的差別,因此可以將 802.3 局域網(wǎng)簡(jiǎn)稱為“以太網(wǎng)”。</p><p>  嚴(yán)格說來,“以太網(wǎng)”應(yīng)當(dāng)是指符合 DIX Ethernet V2 標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層的兩個(gè)子層為了使數(shù)據(jù)鏈路層能更好地適應(yīng)多種局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),802 委員會(huì)就將局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層拆

46、成兩個(gè)子層:邏輯鏈路控制 LLC (Logical Link Control)子層、媒體接入控制 MAC (Medium Access Control)子層。</p><p>  與接入到傳輸媒體有關(guān)的內(nèi)容都放在MAC子層,而LLC子層則與傳輸媒體無關(guān),不管采用何種協(xié)議的局域網(wǎng)對(duì) LLC 子層來說都是透明的。</p><p><b>  2.接口的工作模式</b>&l

47、t;/p><p>  以太網(wǎng)卡可以工作在兩種模式下:半雙工和全雙工。 </p><p>  半雙工:半雙工傳輸模式實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)載波監(jiān)聽多路訪問沖突檢測(cè)。傳統(tǒng)的共享LAN是在半雙工下工作的,在同一時(shí)間只能傳輸單一方向的數(shù)據(jù)。當(dāng)兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸時(shí),就會(huì)產(chǎn)生沖突,這會(huì)降低以太網(wǎng)的效率。</p><p>  全雙工:全雙工傳輸是采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接,這種安排沒有沖突,因?yàn)樗鼈兪褂?/p>

48、雙絞線中兩個(gè)獨(dú)立的線路,這等于沒有安裝新的介質(zhì)就提高了帶寬。例如在上例的車站間又加了一條并行的鐵軌,同時(shí)可有兩列火車雙向通行。在雙全工模式下,沖突檢測(cè)電路不可用,因此每個(gè)雙全工連接只用一個(gè)端口,用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的傳輸效率可達(dá)到50%~60%的帶寬,雙全工在兩個(gè)方向上都提供100%的效率。</p><p>  3.以太網(wǎng)的工作原理 </p><p>  以太網(wǎng)采用帶沖突檢測(cè)的載波幀

49、聽多路訪問(CSMA/CD)機(jī)制。以太網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)都可以看到在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的所有信息,因此,我們說以太網(wǎng)是一種廣播網(wǎng)絡(luò)。以太網(wǎng)工作過程如下:</p><p>  當(dāng)以太網(wǎng)中的一臺(tái)主機(jī)要傳輸數(shù)據(jù)時(shí),它將按如下步驟進(jìn)行: </p><p>  (1)監(jiān)聽信道上收否有信號(hào)在傳輸。如果有的話,表明信道處于忙狀態(tài),就繼續(xù)監(jiān)聽,直到信道空閑為止。 </p><p> ?。?)若沒有監(jiān)

50、聽到任何信號(hào),就傳輸數(shù)據(jù)。</p><p> ?。?)傳輸?shù)臅r(shí)候繼續(xù)監(jiān)聽,如發(fā)現(xiàn)沖突則執(zhí)行退避算法,隨機(jī)等待一段時(shí)間后,重新執(zhí)行步驟1(當(dāng)沖突發(fā)生時(shí),涉及沖突的計(jì)算機(jī)會(huì)發(fā)送會(huì)返回到監(jiān)聽信道狀態(tài)。注意:每臺(tái)計(jì)算機(jī)一次只允許發(fā)送一個(gè)包,一個(gè)擁塞序列,以警告所有的節(jié)點(diǎn))。</p><p> ?。?)若未發(fā)現(xiàn)沖突則發(fā)送成功,所有計(jì)算機(jī)在試圖再一次發(fā)送數(shù)據(jù)之前,必須在最近一次發(fā)送后等待9.6微秒(以

51、10Mbps運(yùn)行)。</p><p><b>  1.2 校園網(wǎng)</b></p><p>  校園網(wǎng)是指利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信介質(zhì)和適宜的組網(wǎng)技術(shù)與協(xié)議及各類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理軟件和應(yīng)用軟件,將校園網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)和各種終端有機(jī)地集成在一起,并用于教學(xué)、科研、學(xué)校管理、信息資源共享和遠(yuǎn)程教學(xué)等方面工作的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。</p><p>  校園網(wǎng)的概念最初

52、是以硬件集成為主,校園網(wǎng)只是一個(gè)硬件平臺(tái)。到了第二階段,有提出了以教學(xué)應(yīng)用軟件集成為主的“軟件建網(wǎng)”的校園網(wǎng)概念,這也是當(dāng)今大多數(shù)校園網(wǎng)所采用的模式。校園網(wǎng)由硬件、軟件這兩部分共同組成,其中,硬件是基礎(chǔ),是校園網(wǎng)的載體,沒有硬件的支持,根本無法談及校園網(wǎng);軟件是應(yīng)用,是建設(shè)校園網(wǎng)的根本需求的體現(xiàn)。就像普通的PC一樣,建立在硬件上面的系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件讓我們有了利用計(jì)算機(jī)的可能。</p><p>  校園網(wǎng)是為學(xué)校

53、教師、學(xué)生提供教學(xué)、科研和綜合信息服務(wù)的寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)。校園網(wǎng)應(yīng)為學(xué)校教學(xué)、科研提供先進(jìn)的信息化教學(xué)環(huán)境,這就要求校園網(wǎng)是一個(gè)寬帶、局域交互功能和專業(yè)很強(qiáng)的局域網(wǎng)絡(luò)。多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、教師電子備課、辦公等等都需要通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行工作。</p><p><b>  2 校園網(wǎng)總體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  2.1概述</b></

54、p><p>  總體設(shè)計(jì)是校園網(wǎng)建設(shè)的總體思路和工程藍(lán)圖,是搞好校園網(wǎng)建設(shè)的核心任務(wù)。進(jìn)行校園網(wǎng)總體設(shè)計(jì),首先,進(jìn)行對(duì)象研究和需求調(diào)查,弄清學(xué)校的性質(zhì)、任務(wù)和改革發(fā)展的特點(diǎn),對(duì)學(xué)校的信息化環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的描述,明確系統(tǒng)建設(shè)的需求和條件;其次,在應(yīng)用需求分析的基礎(chǔ)上,確定學(xué)校Intranet服務(wù)類型,進(jìn)而確定系統(tǒng)建設(shè)的具體目標(biāo),包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、站點(diǎn)設(shè)置、開發(fā)應(yīng)用和管理等方面的目標(biāo);第三,確定網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)和功能,根據(jù)應(yīng)用需求

55、、建設(shè)目標(biāo)和學(xué)校主要建筑分布特點(diǎn),進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì);第四,確定技術(shù)設(shè)計(jì)的原則要求,如在技術(shù)選型、布線設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇、軟件配置等方面的標(biāo)準(zhǔn)和要求;第五,規(guī)劃安排校園網(wǎng)建設(shè)的實(shí)施步驟。</p><p>  作為校園網(wǎng),需要連接多少個(gè)節(jié)點(diǎn),怎樣利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使得分布在不同地理位置的節(jié)點(diǎn)連接到一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)中來,怎樣使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)相互連通,這些問題僅僅是校園網(wǎng)需要解決問題中的一部分。</p><

56、p>  從某種意義上講,校園網(wǎng)的建設(shè)絕不僅僅只是涉及到技術(shù)問題,而是會(huì)引深到更深的層次,也就是說信息技術(shù)所帶來的一場(chǎng)革命會(huì)徹底改變我們的生活方式和工作方式。</p><p>  對(duì)于校園網(wǎng)的建設(shè),我們提出的建設(shè)原則應(yīng)該是:先進(jìn)性,先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、開發(fā)工具,采用市場(chǎng)覆蓋率高、標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)成熟的軟硬件產(chǎn)品;實(shí)用性,建網(wǎng)時(shí)應(yīng)考慮利用和保護(hù)現(xiàn)有的資源、充分發(fā)揮設(shè)備效益;開放性,系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)采用開放技術(shù)、開放

57、結(jié)構(gòu)、開放系統(tǒng)組建和開放用戶接口,以利于網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)、擴(kuò)展升級(jí)及與外界信息的溝通;靈活性,采用積木式模塊組合和結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì),使系統(tǒng)配置靈活,滿足學(xué)校逐步到位的建網(wǎng)原則,使網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的可增長(zhǎng)性;可靠性,具有容錯(cuò)功能,管理、維護(hù)方便。對(duì)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、選型、安裝、調(diào)試等各環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和分析,確保系統(tǒng)運(yùn)行可靠,經(jīng)濟(jì)性,投資合理,有良好的性能價(jià)格比。</p><p><b>  2.2 方案實(shí)施</b>

58、;</p><p>  一個(gè)完整的校園網(wǎng)建設(shè)在實(shí)施過程中可以分成兩個(gè)環(huán)節(jié):網(wǎng)絡(luò)集成方案設(shè)計(jì)和信息系統(tǒng)集成。其中信息系統(tǒng)集成是目的,網(wǎng)絡(luò)集成是手段。</p><p>  網(wǎng)絡(luò)集成方案主要包括兩個(gè)方面:結(jié)構(gòu)化布線與設(shè)備選擇、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及設(shè)備選型。它的設(shè)計(jì)思想有兩個(gè),一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)方案采用模塊化的設(shè)計(jì),各個(gè)模塊完成各自的功能。在實(shí)施的過程中,可以根據(jù)需要將相應(yīng)的模塊添加到網(wǎng)絡(luò)中,也可以不使用某些模塊,

59、在需要時(shí)候再添加。同時(shí),模塊化設(shè)計(jì)容易維護(hù),某個(gè)模塊出現(xiàn)故障,不會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全。</p><p>  另一個(gè)設(shè)計(jì)思想是采用層次體系,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過主干網(wǎng)連接起來,各個(gè)子網(wǎng)通過接口與主干網(wǎng)連接,實(shí)現(xiàn)各自的功能,在子網(wǎng)內(nèi)部及與主干網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。</p><p>  2.2.1 結(jié)構(gòu)化布線</p><p>  綜合布線系統(tǒng)是建筑物或建筑群內(nèi)的傳輸網(wǎng)絡(luò),它既能使話音

60、和數(shù)據(jù)通信設(shè)備、交換設(shè)備和其他信息管理系統(tǒng)彼此連接,也能使這些設(shè)備與外部通信網(wǎng)絡(luò)相互連接,包括建筑物到外部網(wǎng)絡(luò)或電話局線路上的連線點(diǎn),與工作區(qū)的話音或數(shù)據(jù)終端之間的所有電纜,以及相關(guān)聯(lián)的布線部件。一個(gè)良好的綜合布線系統(tǒng)對(duì)其服務(wù)的設(shè)備有一定的獨(dú)立性,并能互連許多不同的通信設(shè)備如數(shù)據(jù)終端、模擬式或數(shù)字式電話、PC和主機(jī)以及公共系統(tǒng)裝置。一般布線系統(tǒng)有六個(gè)子系統(tǒng)組成:建筑群間子系統(tǒng),設(shè)備間子系統(tǒng),管理區(qū)子系統(tǒng),垂直(主干)子系統(tǒng),水平子系統(tǒng),

61、工作區(qū)子系統(tǒng)。</p><p>  校園網(wǎng)為園區(qū)網(wǎng),樓群間子系統(tǒng)采用光纜連接,可提供千兆位的帶寬,有充分的擴(kuò)展余地。垂直子系統(tǒng)則位于高層建筑物的豎井內(nèi),可采用多模光纜或大對(duì)數(shù)雙絞線。把管理區(qū)子系統(tǒng)并入設(shè)備間子系統(tǒng),集中管理。</p><p>  對(duì)于多幢樓宇,可采用多設(shè)備間的方法。分為中心設(shè)備間和樓棟設(shè)備間部分,中心設(shè)備間是整個(gè)局域網(wǎng)的控制中心,內(nèi)設(shè)有對(duì)外(Internet)對(duì)內(nèi)通信的各種

62、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(交換機(jī)、路由器),中心交換機(jī)通過光纜(地下直埋)與樓棟設(shè)備間的交換設(shè)備相連,以保證數(shù)據(jù)的高速傳輸。在此設(shè)備間放置布線的線架和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,端接樓內(nèi)來自在各層的主干線纜,并端接連接網(wǎng)絡(luò)中心的光纖。</p><p>  2.2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型</p><p>  網(wǎng)絡(luò)主干設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)直接決定了設(shè)備的性能和功能水平。因此,深入了解設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),客觀認(rèn)知設(shè)備的性能和功能,這對(duì)正確選

63、擇設(shè)備極有幫助。在此次設(shè)計(jì)中,為了更好的完成所有功能,全部采用了Cisco的交換機(jī)和路由器。下面就簡(jiǎn)要介紹下此次設(shè)計(jì)中的重要設(shè)備——交換機(jī)的選型。</p><p>  1.Catalyst交換機(jī)產(chǎn)品</p><p> ?。?)Catalyst 2960 系列交換機(jī)</p><p>  Cisco Catalyst2960系列智能以太網(wǎng)交換機(jī)是一個(gè)全新的、固定配置的獨(dú)

64、立設(shè)備系列,提供桌面快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)連接,可為入門級(jí)企業(yè)、中型市場(chǎng)和分支機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)提供增強(qiáng)LAN服務(wù)。Catalyst 2960系列具有集成安全特性,包括網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入控制(NAC)、高級(jí)服務(wù)質(zhì)量(QoS)和永續(xù)性,可為網(wǎng)絡(luò)邊緣提供智能服務(wù)。</p><p>  Cisco Catalyst 2960系列提供:</p><p>  · 為網(wǎng)絡(luò)邊緣提供了智能特性,如先進(jìn)的訪問控制列表

65、 (ACL)和增強(qiáng)安全特性;</p><p>  · 雙介質(zhì)上行鏈路端口提供了千兆以太網(wǎng)上行鏈路靈活性,可以使用銅纜或光纖上行鏈路端口—每個(gè)介質(zhì)上行鏈路端口都有一個(gè)10/100/1000以太網(wǎng)端口和一個(gè)小型可插拔(SFP)千兆以太網(wǎng)端口,在使用時(shí)其中一個(gè)端口激活,但不能同時(shí)使用這兩個(gè)端口 ;</p><p>  · 通過高級(jí)QoS、精確速率限制、ACL和組播服務(wù),實(shí)現(xiàn)了

66、網(wǎng)絡(luò)控制和帶寬優(yōu)化;</p><p>  · 通過多種驗(yàn)證方法、數(shù)據(jù)加密技術(shù)和基于用戶、端口和MAC地址的網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入控制,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)安全性; </p><p>  · 通過思科網(wǎng)絡(luò)助理,簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)配置、升級(jí)和故障診斷 ;</p><p>  · 使用Smartports自動(dòng)配置特定應(yīng)用 ;</p><p><

67、b> ?。?)系列產(chǎn)品配置</b></p><p>  Cisco Catalyst 2960系列包括以下交換機(jī):</p><p>  · Cisco Catalyst 2960-24TT:24個(gè)10/100以太網(wǎng)端口和2個(gè)10/100/1000固定以太網(wǎng)上行鏈路端口;1機(jī)架單元(RU) </p><p>  · Cisco C

68、atalyst 2960-48TT:48個(gè)10/100以太網(wǎng)端口和2個(gè)10/100/1000固定以太網(wǎng)上行鏈路端口;1 RU </p><p>  · Cisco Catalyst 2960-24TC:24個(gè)10/100以太網(wǎng)端口和2個(gè)雙介質(zhì)上行鏈路端口;1 RU </p><p>  · Cisco Catalyst 2960-48TC:48個(gè)10/100以太網(wǎng)端口和

69、2個(gè)雙介質(zhì)上行鏈路端口;1 RU </p><p>  · Cisco Catalyst 2960G-24TC:20個(gè)10/100/1000以太網(wǎng)端口,其中4個(gè)為雙介質(zhì)端口;1 RU </p><p><b>  2.產(chǎn)品特性</b></p><p><b> ?。?)千兆以太網(wǎng)</b></p>&

70、lt;p>  千兆以太網(wǎng)以1000 Mbps的速度,提供了可滿足新網(wǎng)絡(luò)和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的需求的帶寬,消除了瓶頸,提升了性能,同時(shí)提高了現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施投資的回報(bào)。目前,工作人員都對(duì)網(wǎng)絡(luò)有著更高需求,在網(wǎng)絡(luò)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用。例如,一位員工通過IP視頻會(huì)議而參加小組會(huì)議,向與會(huì)者發(fā)送一個(gè)10MB的電子表格,將最新營(yíng)銷視頻廣播給整個(gè)小組以供評(píng)估,此外還查詢客戶關(guān)系管理(CRM)數(shù)據(jù)庫(kù),以獲得最新實(shí)時(shí)反饋。同時(shí),后臺(tái)開始了一個(gè)多GB的系統(tǒng)備份,并

71、向客戶端提供最新防病毒軟件的升級(jí)。</p><p><b>  (2)網(wǎng)絡(luò)智能性</b></p><p>  當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)正在不斷發(fā)展,在網(wǎng)絡(luò)邊緣出現(xiàn)了四種新趨勢(shì):</p><p>  桌面計(jì)算能力提高、帶寬密集型應(yīng)用出現(xiàn)、高敏感數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中擴(kuò)展、出現(xiàn)了多種設(shè)備類型,如IP電話、WLAN接入點(diǎn)和IP視頻攝像頭。</p><p&

72、gt;  這些新需求正與許多已有關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用爭(zhēng)奪資源。因此,IT專業(yè)人員必須將網(wǎng)絡(luò)邊緣看作有效管理信息和應(yīng)用的提供的關(guān)鍵。</p><p>  隨著人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴性日益增強(qiáng),將其作為戰(zhàn)略性業(yè)務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施,確保網(wǎng)絡(luò)的高可用性、安全性、可擴(kuò)展性和對(duì)它的全面控制就比以前更為重要。通過為L(zhǎng)AN接入添加思科智能功能,客戶現(xiàn)可部署遍布整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的智能服務(wù),從而一致地滿足從桌面到核心再到WAN的要求。</p>&l

73、t;p>  通過Cisco Catalyst智能以太網(wǎng)交換機(jī),思科可幫助公司獲得向其網(wǎng)絡(luò)添加智能服務(wù)的全面優(yōu)勢(shì)。為進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,部署具備以下特性的功能是十分關(guān)鍵的:能使網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施高度可用以達(dá)到關(guān)鍵時(shí)間要求、可擴(kuò)展以便于公司發(fā)展、高度安全以保護(hù)保密信息,且能區(qū)分和控制流量。</p><p><b>  (3)增強(qiáng)安全性</b></p><p>  憑借Ci

74、sco Catalyst 2960系列提供的廣泛安全特性,企業(yè)可保護(hù)重要信息,防止未授權(quán)人員接入網(wǎng)絡(luò),確保私密性及維持不間斷運(yùn)行。</p><p>  思科基于身份的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(IBNS)解決方案提供了身份驗(yàn)證、訪問控制和安全策略管理,可保護(hù)網(wǎng)絡(luò)連接和資源。Catalyst 2960系列中的IBNS可防止未授權(quán)接入,并確保用戶只獲得其指定權(quán)利。它能動(dòng)態(tài)管理網(wǎng)絡(luò)接入的具體層次。使用802.1x標(biāo)準(zhǔn)和思科安全訪問控制服

75、務(wù)器(ACS),無論用戶在何 處連接到網(wǎng)絡(luò)中,都可在驗(yàn)證基礎(chǔ)上分配到一個(gè)VLAN。此設(shè)置使IT部門能在不影響用戶移動(dòng)性的情況下,以最低管理開銷實(shí)施強(qiáng)大的安全策略。</p><p>  為防止拒絕服務(wù)攻擊和其他攻擊,可用ACL根據(jù)源和目的地MAC地址、IP地址或TCP/UDP端口來拒絕分組,從而限制對(duì)網(wǎng)絡(luò)敏感部分的訪問。ACL查詢?cè)谟布型瓿?,故此在?shí)施基于ACL的安全性時(shí)不會(huì)影響轉(zhuǎn)發(fā)性能。</p>

76、<p>  端口安全性可根據(jù)與以太網(wǎng)端口相連的設(shè)備的MAC地址,來限制以太網(wǎng)端口上的訪問。它也可用于限制插入一個(gè)交換機(jī)端口的總設(shè)備數(shù)目,因此可使交換機(jī)免遭MAC泛洪攻擊,降低了惡意無線接入點(diǎn)或集線器接入的風(fēng)險(xiǎn)。</p><p>  憑借動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)監(jiān)聽,可以只允許來自不可信用戶端口的DHCP請(qǐng)求(但不允許響應(yīng))進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),從而防止DHCP電子欺騙。此外DHCP接口跟蹤器(選項(xiàng)82) 特性

77、可為主機(jī)IP地址請(qǐng)求添加交換機(jī)端口ID,有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)于IP地址分配的精確控制。</p><p>  MAC地址通知特性可向管理站發(fā)送報(bào)警,從而監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和跟蹤用戶,以使網(wǎng)絡(luò)管理員知道用戶何時(shí)、從何處進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。SSHv2和SNMPv3對(duì)管理和網(wǎng)絡(luò)管理信息加密,保護(hù)網(wǎng)絡(luò)免遭干擾或竊聽。TACACS+或RADIUS驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)了交換機(jī)的集中訪問控制,并限制未授權(quán)用戶改變配置。此外,可在交換機(jī)上配置本地用戶名和密碼數(shù)據(jù)庫(kù)。交換

78、機(jī)控制臺(tái)上的15個(gè)授權(quán)級(jí)別和Web管理界面上的2個(gè)級(jí)別提供了向不同管理員分配不同配置功能級(jí)別的能力。</p><p> ?。?)可用性和可擴(kuò)展性</p><p>  Cisco Catalyst 2960系列配備了強(qiáng)大的特性集,通過組播過濾和旨在第二層網(wǎng)絡(luò)中提供最高可用性的全套生成樹協(xié)議改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性及更高可用性。</p><p>  對(duì)標(biāo)準(zhǔn)生成樹協(xié)議的改

79、進(jìn),如PVST+、UplinkFast和PortFast,可實(shí)現(xiàn)最長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行時(shí)間。PVST+可在冗余鏈路上進(jìn)行第二層負(fù)載共享,以有效使用冗余設(shè)計(jì)中的額外容量。UplinkFast、PortFast和BackboneFast都大大縮減了標(biāo)準(zhǔn)的30到60秒生成樹協(xié)議收斂時(shí)間。Flexlink提供了不到100ms的雙向、快速收斂。對(duì)環(huán)路保護(hù)和網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元(BPDU)保護(hù)的增強(qiáng)避免了生成樹協(xié)議環(huán)路的出現(xiàn)。</p><

80、p><b> ?。?)高級(jí)QoS</b></p><p>  Cisco Catalyst 2960提供了出色的多層QoS特性,確保網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行了分類和優(yōu)先級(jí)劃分,并以最好的方式避免了擁塞。QoS的配置通過自動(dòng)QoS(Auto QoS)大大得到了簡(jiǎn)化,這是一個(gè)可發(fā)現(xiàn)思科IP電話并自動(dòng)配置交換機(jī)以進(jìn)行正確分類和輸出排序的特性。這優(yōu)化了流量?jī)?yōu)先級(jí)劃分和網(wǎng)絡(luò)可用性,且不會(huì)帶來復(fù)雜配置的問題。

81、</p><p>  Catalyst 2960可對(duì)進(jìn)入的分組分類、再分類、監(jiān)管、標(biāo)記、排序和排程,并能在出口處對(duì)分組排序和排程。分組分類使網(wǎng)絡(luò)元素可區(qū)分不同流量,并根據(jù)第二層和第三層QoS實(shí)施策略。</p><p>  為實(shí)現(xiàn)QoS,Catalyst 2960系列交換機(jī)首先確認(rèn)分組或流量組,再使用DSCP字段或802.1p服務(wù)級(jí)別(CoS)字段對(duì)這些組分類和再分類。分類和再分類可根據(jù)源或

82、目的地IP地址、源或目的地MAC地址或者第4層TCP/UDP端口等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。在入口,Catalyst 2960也將進(jìn)行監(jiān)管,以確定分組是在小組內(nèi)還是在小組外,標(biāo)記以改變分類標(biāo)簽,傳輸或丟棄小組分組,并根據(jù)類別對(duì)分組排序。所有端口上都支持控制平面和數(shù)據(jù)平面ACL,確保每個(gè)分組得到正確的處理。</p><p>  Cisco Catalyst 2960支持每端口4個(gè)輸出隊(duì)列,使網(wǎng)絡(luò)管理員能更好地進(jìn)行控制,為L(zhǎng)AN上的

83、各種應(yīng)用分配優(yōu)先級(jí)。在出口,交換機(jī)執(zhí)行排程和擁塞控制。排程是一種確定隊(duì)列處理順序的算法或進(jìn)程。Catalyst 2960系列交換機(jī)支持整形循環(huán)(SRR)和嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。SRR算法有助于確保個(gè)性化優(yōu)先級(jí)劃分。</p><p>  這些QoS特性使網(wǎng)絡(luò)管理員能將關(guān)鍵任務(wù)和帶寬密集型流量劃為較高優(yōu)先級(jí),其中包括企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)、語(yǔ)音(IP電話流量)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造(CAD/CAM)等,而將FTP或電子郵件

84、等對(duì)應(yīng)用劃為較低優(yōu)先級(jí)。例如,下載一個(gè)目的地為交換機(jī)上某一端口的大型文件,而這會(huì)增加目的地為此交換機(jī)上另一端口的語(yǔ)音流量的延遲,這種情況是用戶極為不愿看到的。通過確保語(yǔ)音流量在網(wǎng)絡(luò)中得到正確分類和優(yōu)先級(jí)劃分,可避免此情況。Web瀏覽等其他應(yīng)用則可作為較低優(yōu)先級(jí)對(duì)待。</p><p>  Catalyst 2960系列能通過對(duì)思科承諾信息速率(CIR)功能的支持而執(zhí)行速率限制。通過CIR,能以低至8kbps的增量保

85、證帶寬。帶寬的分配根據(jù)若干標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,包括MAC源地址、MAC目的地地址、IP源地址、IP目的地地址和TCP/UDP端口號(hào)。在需服務(wù)級(jí)別協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中或需控制授予某些用戶的帶寬時(shí),帶寬分配非常重要。</p><p><b>  2.3 系統(tǒng)分析</b></p><p>  2.3.1 關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)</p><p>  Cisco 2620路由器

86、、Cisco Catalyst 2950 24口交換機(jī)(WS-C2950-24)、Cisco Catalyst 3560交換機(jī)</p><p>  2.3.2 網(wǎng)絡(luò)解決辦法</p><p>  對(duì)校園網(wǎng)系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì);對(duì)訪問層交換機(jī)進(jìn)行配置;對(duì)分布層交換機(jī)進(jìn)行配置;對(duì)核心層交換機(jī)進(jìn)行配置;對(duì)廣域網(wǎng)接入路由器配置;對(duì)遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器進(jìn)行配置;對(duì)整個(gè)校園網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行診斷</p>&

87、lt;p>  2.3.3 技術(shù)分析</p><p>  路由、交換與遠(yuǎn)程訪問技術(shù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中三大支撐技術(shù)體系。</p><p>  路由技術(shù):路由協(xié)議工作在OSI參考模型的第3層,因此它的作用主要是在通信子網(wǎng)間路由數(shù)據(jù)包。路由器具有在網(wǎng)絡(luò)中傳遞數(shù)據(jù)時(shí)選擇最佳路徑的能力。除了可以完成主要的路由任務(wù),利用訪問控制列表(Access Control List,ACL),路由器還可

88、以用來完成以路由器為中心的流量控制和過濾功能。在本次設(shè)計(jì)中,內(nèi)網(wǎng)用戶不僅通過路由器接入因特網(wǎng)、內(nèi)網(wǎng)用戶之間也通過3層交換機(jī)上的路由功能進(jìn)行數(shù)據(jù)包交換。</p><p>  傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)交換發(fā)生在OSI模型的第2層?,F(xiàn)代交換技術(shù)還實(shí)現(xiàn)了第3層交換和多層交換。高層交換技術(shù)的引入不但提高了園區(qū)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的效率,更大大增強(qiáng)了園區(qū)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換服務(wù)質(zhì)量,滿足了不同類型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的需要。 </p><p

89、>  現(xiàn)代交換網(wǎng)絡(luò)還引入了虛擬局域網(wǎng)(Virtual LAN,VLAN)的概念。VLAN將廣播域限制在單個(gè)VLAN內(nèi)部,減小了各VLAN間主機(jī)的廣播通信對(duì)其他VLAN的影響。在VLAN間需要通信的時(shí)候,可以利用VLAN間路由技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。 </p><p>  當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理人員人員需要管理的交換機(jī)數(shù)量眾多時(shí),可以使用VLAN中繼協(xié)議(Vlan Trunking Protocol,VTP)簡(jiǎn)化管理,它只需在單獨(dú)一

90、臺(tái)交換機(jī)上定義所有VLAN。然后通過VTP協(xié)議將VLAN定義傳播到本管理域中的所有交換機(jī)上。這樣,大大減輕了網(wǎng)絡(luò)管理人員的工作負(fù)擔(dān)和工作強(qiáng)度。</p><p>  當(dāng)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)數(shù)量增多、交換機(jī)間鏈路增加時(shí),交換網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性可能會(huì)造成交換環(huán)路問題,這需要通過在各交換機(jī)上運(yùn)行生成樹協(xié)議(Spanning Tree Protocol,STP)來解決。 一個(gè)好的校園網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)該是一個(gè)分層的設(shè)計(jì)。一般分為三層設(shè)計(jì)模型。

91、  在此次設(shè)計(jì)方案中,對(duì)實(shí)際校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了適當(dāng)和必要的簡(jiǎn)化,將重點(diǎn)放在網(wǎng)絡(luò)主干的設(shè)計(jì)上,對(duì)于服務(wù)器的架設(shè)只作簡(jiǎn)單介紹。</p><p><b>  3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></p><p>  3.1 系統(tǒng)組成與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)</p><p>  在此次網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)中,為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程設(shè)計(jì)設(shè)備的統(tǒng)一性,本設(shè)計(jì)方案中完全采用同一廠家的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,即

92、Cisco公司的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)建。全網(wǎng)使用同一廠商設(shè)備的好處是可以實(shí)現(xiàn)各種不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能的互相配合和補(bǔ)充?! ”拘@網(wǎng)設(shè)計(jì)方案主要由以下四大部分構(gòu)成:交換模塊、廣域網(wǎng)接入模塊、遠(yuǎn)程訪問模塊、服務(wù)器群。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖3-1所示。(省略了部分拓?fù)湫畔ⅲ?lt;/p><p>  圖3-1 校園網(wǎng)整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖</p><p>  3.1.1 VLAN及IP地址規(guī)劃</p>

93、<p>  整個(gè)校園網(wǎng)中VLAN及IP編址方案如圖3-1-1所示:</p><p>  圖3-1-1 VLAN及IP編址方案</p><p>  在此次設(shè)計(jì)中,我規(guī)劃了15個(gè)VLAN,并為每個(gè)VLAN定義了一個(gè)由拼音縮寫組成的VLAN名稱。</p><p>  3.2 交換模塊設(shè)計(jì)</p><p>  為了簡(jiǎn)化交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、提高交

94、換網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性,在園區(qū)網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換的部署是分層進(jìn)行的。</p><p>  園區(qū)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換設(shè)備可劃分為三個(gè)層次:訪問層、分布層、核心層。 </p><p>  3.2.1 訪問層交換服務(wù)的實(shí)現(xiàn)-配置訪問層交換機(jī) </p><p>  訪問層為所有的終端用戶提供一個(gè)接入點(diǎn)。這里的訪問層交換機(jī)采用的是Cisco Catalyst 2950 24口交換機(jī)。交換機(jī)擁有2

95、4個(gè)10/100Mbps自適應(yīng)快速以太網(wǎng)端口,運(yùn)行的是Cisco的IOS操作系統(tǒng)。我們以拓?fù)鋱D中的訪問層交換機(jī)XingZhengLou為例進(jìn)行介紹。如圖3-2-1所示,</p><p>  圖3-2-1 訪問層交換機(jī)XingZhengLou</p><p>  1.配置訪問層交換機(jī)XingZhengLou的基本參數(shù)</p><p>  (1)設(shè)置交換機(jī)名稱</

96、p><p>  設(shè)置交換機(jī)名稱,也就是出現(xiàn)在交換機(jī)CLI提示符中的名字。一般我們會(huì)以地理位置或行政劃分來為交換機(jī)命名。當(dāng)我們需要Telnet登錄到若干臺(tái)交換機(jī)以維護(hù)一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)時(shí),通過交換機(jī)名稱提示符提示自己當(dāng)前配置交換機(jī)的位置是很有必要的。</p><p>  如圖3-2-2所示,為訪問層交換機(jī)XingZhengLou命名。</p><p>  圖3-2-2 為訪問層

97、交換機(jī)XingZhengLou命名</p><p> ?。?)設(shè)置交換機(jī)的加密使能口令 </p><p>  當(dāng)用戶在普通用戶模式而想要進(jìn)入特權(quán)用戶模式時(shí),需要提供此口令。此口令會(huì)以MD5的形式加密,因此,當(dāng)用戶查看配置文件時(shí),無法看到明文形式的口令。 </p><p>  如圖3-2-3所示,將交換機(jī)的加密使能口令設(shè)置為xingzhenglou</p>

98、<p>  圖3-2-3 為交換機(jī)設(shè)置加密使能口令</p><p> ?。?)設(shè)置登錄虛擬終端線時(shí)的口令 </p><p>  對(duì)于一個(gè)已經(jīng)運(yùn)行著的交換網(wǎng)絡(luò)來說,交換機(jī)的帶內(nèi)遠(yuǎn)程管理為網(wǎng)絡(luò)管理人員提供了很多的方便。但是,處于安全考慮,在能夠遠(yuǎn)程管理交換機(jī)之前網(wǎng)絡(luò)管理人員必須設(shè)置遠(yuǎn)程登錄交換機(jī)的口令。</p><p>  如圖3-2-4所示,設(shè)置登錄交換

99、機(jī)時(shí)需要驗(yàn)證用戶身份,同時(shí)設(shè)置口令為user</p><p>  圖3-2-4為訪問層交換機(jī)XingZhengLou命名</p><p>  (4)設(shè)置終端線超時(shí)時(shí)間 </p><p>  為了安全考慮,可以設(shè)置終端線超時(shí)時(shí)間。在設(shè)置的時(shí)間內(nèi),如果沒有檢測(cè)到鍵盤輸入,IOS將斷開用戶和交換機(jī)之間的連接。 如圖3-2-5所示,設(shè)置登錄交換機(jī)的控制臺(tái)終端線路及虛擬終端線

100、的超時(shí)時(shí)間為5分30秒鐘。</p><p>  圖3-2-5 設(shè)置控制臺(tái)終端線路和虛擬終端線路的超時(shí)時(shí)間</p><p> ?。?)設(shè)置禁用IP地址解析特性</p><p>  交換機(jī)默認(rèn)配置的情況下,當(dāng)我們輸入一條錯(cuò)誤的交換機(jī)命令時(shí),交換機(jī)會(huì)嘗試將其廣播給網(wǎng)絡(luò)上的DNS服務(wù)器并將其解析成對(duì)應(yīng)的IP地址。利用命令no ip domain-lookup??梢越眠@個(gè)特

101、性</p><p>  如圖3-2-6所示,設(shè)置禁用IP地址解析特性。  </p><p>  圖3-2-6 設(shè)置禁用IP地址解析特性</p><p>  2.配置訪問層交換機(jī)XingZhengLou的管理IP、默認(rèn)網(wǎng)關(guān) </p><p>  訪問層交換機(jī)是OSI參考模型的第2層設(shè)備,即數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備。因此,給訪問層交換機(jī)的每個(gè)端口設(shè)置IP

102、地址是沒意義的。但是,為了使網(wǎng)絡(luò)管理人員可以從遠(yuǎn)程登錄到訪問層交換機(jī)上進(jìn)行管理,必要給訪問層交換機(jī)設(shè)置一個(gè)管理用IP地址。這種情況下,實(shí)際上是將交換機(jī)看成和PC機(jī)一樣的主機(jī)。</p><p>  給交換機(jī)設(shè)置管理用IP地址只能在VLAN1,即本征VLAN中進(jìn)行。按照表3-1,管理VLAN所在的子網(wǎng)是:192.168.0.0/24,這里將訪問層交換機(jī)XingZhengLou的管理IP地址設(shè)為:192.168.0.5

103、/24 </p><p>  如圖3-2-7所示,顯示了為訪問層交換機(jī)XingZhengLou設(shè)置管理IP并激活本征VLAN。</p><p>  圖3-2-7 設(shè)置訪問層交換機(jī)XingZhengLou的管理IP</p><p>  為了使網(wǎng)絡(luò)管理人員可以在不同的子網(wǎng)管理此交換機(jī),還應(yīng)設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址192.168.0.254。如圖3-2-8所示。 </p&g

104、t;<p>  圖3-2-8 設(shè)置訪問層交換機(jī)XingZhengLou的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址</p><p>  3.配置訪問層交換機(jī)XingZhengLou的VLAN及VTP </p><p>  從提高效率的角度出發(fā),在本校園網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)例中使用了VTP技術(shù)。同時(shí),將分布層交換機(jī)DistributeSwitch1設(shè)置成為VTP服務(wù)器,其他交換機(jī)設(shè)置成為VTP客戶機(jī)。</p>

105、;<p>  這里訪問層交換機(jī)XingZhengLou將通過VTP獲得在分布層交換機(jī)DistributeSwitch1中定義的所有VLAN的信息。</p><p>  如圖3-2-9所示,設(shè)置訪問層交換機(jī)XingZhengLou成為VTP客戶機(jī)。</p><p>  圖3-2-9 設(shè)置訪問層交換機(jī)XingZhengLou成為VTP客戶機(jī)</p><p>

106、;  4.配置訪問層交換機(jī)XingZhengLou端口基本參數(shù)</p><p><b> ?。?)端口雙工配置</b></p><p>  可以設(shè)定某端口根據(jù)對(duì)端設(shè)備雙工類型自動(dòng)調(diào)整本端口雙工模式,也可以強(qiáng)制將端口雙工模式設(shè)為半雙工或全雙工模式。在了解對(duì)端設(shè)備類型的情況下,建議手動(dòng)設(shè)置端口雙工模式。</p><p>  如圖3-2-10所示,設(shè)

107、置訪問層交換機(jī)XingZhengLou的所有端口均工作在全雙工模式。</p><p>  圖3-2-10 設(shè)置訪問層交換機(jī)XingZhengLou的端口工作模式 </p><p><b> ?。?)端口速度 </b></p><p>  可以設(shè)定某端口根據(jù)對(duì)端設(shè)備速度自動(dòng)調(diào)整本端口速度,也可以強(qiáng)制將端口速度設(shè)為10Mpbs或100Mbps。在了

108、解對(duì)端設(shè)備速度的情況下,建議手動(dòng)設(shè)置端口速度。</p><p>  如圖3-2-11所示,設(shè)置訪問層交換機(jī)XingZhengLou的所有端口的速度均為100Mbps。</p><p>  圖3-2-11  設(shè)置訪問層交換機(jī)XingZhengLou的端口速度</p><p>  5.配置訪問層交換機(jī)XingZhengLou的訪問端口 </p><p

109、>  訪問層交換機(jī)XingZhengLou為終端用戶提供接入服務(wù)。在圖中,訪問層交換機(jī)XingZhengLou為VLAN2、VLAN3、VLAN4提供接入服務(wù)。</p><p>  如圖3-2-12所示,設(shè)置訪問層交換機(jī)XingZhengLou的端口1~6、7~13、14~20分別為VLAN2、VLAN3、VLAN4的成員,其端口工作在訪問(接入)模式:</p><p>  圖3-2

110、-12XingZhengLou端口分配</p><p><b> ?。?)設(shè)置快速端口</b></p><p>  默認(rèn)情況下,交換機(jī)在剛加電啟動(dòng)時(shí),每個(gè)端口都要經(jīng)歷生成樹的四個(gè)階段:阻塞、偵聽、學(xué)習(xí)、轉(zhuǎn)發(fā)。在能夠轉(zhuǎn)發(fā)用戶的數(shù)據(jù)包之前,某個(gè)端口可能最多要等50秒鐘的時(shí)間(20秒的阻塞時(shí)間+15秒的偵聽延遲時(shí)間+15秒的學(xué)習(xí)延遲時(shí)間)。</p><p

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