計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)報(bào)告

　　1、 緒論

　　1.1 項(xiàng)目的背景及意義

　　我校以亞運(yùn)村小營(yíng)的校本部為中心，共有14個(gè)校區(qū)輻射分布在北京市城近郊區(qū)，每個(gè)校區(qū)的網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)來看是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的園區(qū)網(wǎng)，基本都實(shí)現(xiàn)了“千兆到樓宇，百兆到桌面”的網(wǎng)絡(luò)連接。各校區(qū)的園區(qū)網(wǎng)以校本部校區(qū)為中心，租用中國(guó)網(wǎng)通的MPLS-VPN業(yè)務(wù)鏈路或裸光纖鏈路互連成統(tǒng)一的校園網(wǎng)。整個(gè)校園網(wǎng)總計(jì)布設(shè)網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)接近一萬個(gè)，接入的計(jì)算機(jī)數(shù)量超過一萬臺(tái)。

　　校本部建有整個(gè)校園網(wǎng)的核心機(jī)房，部署了萬兆路由器、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、各類應(yīng)用服務(wù)器等設(shè)備，作為所有園區(qū)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中心、存儲(chǔ)中心、數(shù)據(jù)資源中心，同時(shí)以中國(guó)網(wǎng)通、中國(guó)科研教育網(wǎng)、北京教育信息網(wǎng)三條外聯(lián)線路實(shí)現(xiàn)同互聯(lián)網(wǎng)的連接；下轄的各學(xué)院級(jí)園區(qū)網(wǎng)建有本地網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房，部署本地中心交換機(jī)和少量用于提供本地應(yīng)用的服務(wù)器，通過MPLS VPN或裸光纖鏈路接入校園網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)校園網(wǎng)資源和互聯(lián)網(wǎng)資源的訪問。

　　整個(gè)校園網(wǎng)由13個(gè)園區(qū)網(wǎng)構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)的資源中心、數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)出口、管理中心等設(shè)置在校本部網(wǎng)絡(luò)，異地的12個(gè)校區(qū)中有9個(gè)校區(qū)是使用中國(guó)網(wǎng)通MPLS VPN業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)與校本部中心連接，其余3個(gè)校區(qū)以裸光纖通過以太網(wǎng)方式直接連接校本部中心。商務(wù)學(xué)院、文理學(xué)院等9個(gè)園區(qū)網(wǎng)以MPLS方式接入中國(guó)網(wǎng)通MPLS VPN城域網(wǎng)，帶寬均為100Mb；校本部接入中國(guó)網(wǎng)通MPLS VPN城域網(wǎng)的帶寬為1000Mb；昌平校區(qū)（應(yīng)用科技學(xué)院）、平谷學(xué)院遠(yuǎn)距光纖方式直連校本部中心，連接帶寬為100Mb；旅游學(xué)院光纖直連方式連接校本部中心，連接帶寬為1000Mb。校園網(wǎng)所覆蓋的13個(gè)園區(qū)網(wǎng)中，校本部校區(qū)的園區(qū)網(wǎng)結(jié)構(gòu)為典型的“核心層-匯聚層-接入層”形式的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其余校區(qū)是“核心層-接入層”形式的二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

　　1.2 總體目標(biāo)

　　我校由校本部，應(yīng)用文理學(xué)院，昌平科技應(yīng)用學(xué)院等部分組成。通過建設(shè)自己的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，希望通過這個(gè)新建的網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)校內(nèi)能夠方便快捷的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享、全網(wǎng)接入Internet等目標(biāo)。在校本部總部?jī)?nèi)部分為有四個(gè)學(xué)院，學(xué)校教務(wù)、學(xué)校財(cái)務(wù)、學(xué)校實(shí)驗(yàn)中心等部門，部門分散在不同的大樓里。到桌面信息點(diǎn)的網(wǎng)速為100Mbps，核心交換機(jī)速度為1000 Mbps，和校外學(xué)院的接入速度為512Kbps（可以申請(qǐng)DDN，F(xiàn)R電信線路）以上。在校本部接入Internet，要求接入速度為100Mbps。校本部有對(duì)外的WWW服務(wù)器 及WWW, Email,Ftp，Dns等校園內(nèi)部部服務(wù)器。

　　校本部采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，即核心層、匯聚層和接入層。

　　核心層：位于頂層，主要負(fù)責(zé)傳輸大量的數(shù)據(jù)流，設(shè)計(jì)任務(wù)的重點(diǎn)通常都是高可靠性和高傳輸速度。

　　功能：提供交換區(qū)塊間的連接；提供到其他區(qū)塊（如服務(wù)器區(qū)塊）的訪問；盡可能快地交換數(shù)據(jù)幀或數(shù)據(jù)包；

　　匯聚層：也稱工作組層，是上下兩層之間的通信點(diǎn)，主要是為接入層劃分的虛擬網(wǎng)或網(wǎng)段提供路由和過濾。

　　功能：VLAN 的聚合；部門級(jí)或工作組接入；廣播域多點(diǎn)廠播域定義；VLAN 間路由；介質(zhì)轉(zhuǎn)換及安全等；

　　接入層：也稱桌面層，直接和用戶節(jié)點(diǎn)相接，有效控制用戶的網(wǎng)絡(luò)物理連接。

　　功能：提供交換的帶寬和第二層服務(wù)，如基于MAC 地址的VLAN成員資格和數(shù)據(jù)流過濾。在這7 層也可以提供安全特性。接入層主要關(guān)注通過低成本，高端口密度的設(shè)備提供這些功能。

　　2、 網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)

　　2.1 設(shè)計(jì)思想

　　校園網(wǎng)必須具備教學(xué)、管理和通訊三大功能。教師可以方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源，進(jìn)行科研工作；學(xué)生可以方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)；通過網(wǎng)上學(xué)習(xí)學(xué)會(huì)信息處理能力。學(xué)校的管理人員可方便地對(duì)教務(wù)、行政事務(wù)、學(xué)生學(xué)籍、財(cái)務(wù)、資產(chǎn)等進(jìn)行綜合管理，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)各級(jí)管理層之間的信息數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上信息采集和處理的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)信息和設(shè)備資源的共享。

　　校本部有教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、辦公樓、圖書館四棟主要大樓，涉及教務(wù)處、財(cái)務(wù)部、實(shí)驗(yàn)中心、圖書管理處等部門，信息接入點(diǎn)比較分散，圖書館、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓辦公樓信息接入點(diǎn)比較密集，七個(gè)部門每個(gè)部門約兩百pc接入信息點(diǎn)大概一千五百多。校本部局域網(wǎng)采用三層結(jié)構(gòu)，包含接入層，匯聚層和核心層。通過三層交換技術(shù)，特別是基于硬件的第三層交換，可以充分地利用交換機(jī)的包處理能力，實(shí)現(xiàn)真正的線速交換。校本部有對(duì)外的WWW服務(wù)器 及WWW, Email, Ftp，Dns等校園內(nèi)部部服務(wù)器。在校本部總部?jī)?nèi)部分為有四個(gè)學(xué)院，學(xué)校教務(wù)、學(xué)校財(cái)務(wù)、學(xué)校實(shí)驗(yàn)中心等部門，部門分散在不同的大樓里,進(jìn)行VLAN劃分，在核心層交換機(jī)上做VTP server、匯聚層交換機(jī)做TVP client，在核心層交換機(jī)通過給vlan添加IP地址，實(shí)現(xiàn)vlan間的路由。對(duì)所有部門計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP地址進(jìn)行規(guī)劃。

　　此外，要考慮其他因素。安全性內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部公共網(wǎng)之間的互聯(lián)， 利用VLAN、防火墻等對(duì)訪問進(jìn)行控制，確保網(wǎng)絡(luò)的安全；投資保護(hù)選用性能價(jià)格比高的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器；采用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和設(shè)備充分考慮到易升級(jí)換代，并且在升級(jí)時(shí)可以最大限度地保護(hù)原有的硬件設(shè)備和軟件投資；易用性應(yīng)用軟件系統(tǒng)必須強(qiáng)調(diào)易用性，用戶界友好，帶有幫助和查詢功能，用戶可以通過Web 查詢。主干網(wǎng)技術(shù)主要選擇千兆或百兆以太網(wǎng)技術(shù)來構(gòu)建校園網(wǎng)絡(luò)，對(duì)兩層結(jié)點(diǎn)和桌面微機(jī)的接入也采用快速以太網(wǎng)，建立一個(gè)基于多層、全交換的虛擬園區(qū)網(wǎng)。

　　2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　拓?fù)鋱D

　　2.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型

　　核心交換機(jī)：Cisco Catalyst 3560系列交換機(jī)是一個(gè)采用快速以太網(wǎng)配置的固定配置、企業(yè)級(jí)、IEEE 802.3af和思科預(yù)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)電源（PoE）的交換機(jī)，提供了可用性、安全性和服務(wù)質(zhì)量（QoS）功能，改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)。Catalyst 3560 24端口版本可以以支持24個(gè)15.4W的同步全供電PoE端口，從而獲得了最佳上電設(shè)備支持。通過采用Cisco Catalyst智能電源管理，48端口版本可支持24個(gè)15.4W端口、48個(gè)7.7W端口，或它們的任意組合。

　　接入層交換機(jī)：Cisco Catalyst 2950系列智能以太網(wǎng)交換機(jī)是一個(gè)固定配置、可堆疊的獨(dú)立設(shè)備系列，提供了線速快速以太網(wǎng)和千兆位以太網(wǎng)連接。這是一款最廉價(jià)的Cisco交換產(chǎn)品系列，為中型網(wǎng)絡(luò)和城域接入應(yīng)用提供了智能服務(wù)。作為思科最為廉價(jià)的交換產(chǎn)品系列，Cisco Catalyst 2950系列在網(wǎng)絡(luò)或城域接入邊緣實(shí)現(xiàn)了智能服務(wù)。Catalyst 2950-24交換機(jī)有24個(gè)10/100端口。

　　1814路由：局域網(wǎng)接2個(gè)傳輸速率10/100Mbps，內(nèi)置防火墻，支持Qos、VPN、TCP/IP 最大DRAM內(nèi)存384MB ，最大FLASH內(nèi)存128MB，1個(gè)板載USB端口，擴(kuò)展模塊有2個(gè)模塊化插槽+2個(gè)WAN接入的模塊化插槽+2個(gè)HWIC的模塊化插槽+1個(gè)板載AIM插槽。

　　服務(wù)器：指的是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中為客戶機(jī)（Client）提供各種服務(wù)的、特殊的專用計(jì)算機(jī)。在網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器承擔(dān)著數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、發(fā)布等關(guān)鍵任務(wù)，是各類基于客戶機(jī)／服務(wù)器（C／S）模式網(wǎng)絡(luò)中不可或缺的重要組成部分。選擇服務(wù)器主要在于可擴(kuò)展性、可用性、可管理性和可利用性、合理性、方便性、冗余性這些方面的考慮。

　　2.4 網(wǎng)絡(luò)傳輸線路選擇

　　到桌面信息點(diǎn)的網(wǎng)速為100Mbps，選擇100 Mbit 乙太網(wǎng)。它使用兩對(duì)雙絞線，一對(duì)用于發(fā)送，一對(duì)用于接收數(shù)據(jù)。在傳輸中使用4B/5B編碼方式，信號(hào)頻率為125MHz。使用同10BASE－T相同的RJ－45連接器。它的最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為100米。它支持全雙工的數(shù)據(jù)傳輸。100 Mbit 乙太網(wǎng)路主要標(biāo)準(zhǔn)是100BaseT，約可使用100Mbit/s容量的50%；有交換機(jī)，則可以利用100%的容量。

　　核心交換機(jī)速度為1000 Mbps ，選擇1000 Mbit 乙太網(wǎng)。基于光纖和短距離銅纜的1000Base-X，采用8B/10B編碼技術(shù)，信道傳輸速度為1.25Gbit/s，去耦后實(shí)現(xiàn)1000Mbit/s傳輸速度。1000 Mbit(GB)乙太網(wǎng)路用於建筑物的骨干網(wǎng)中，主要標(biāo)準(zhǔn)是1000BaseT，約可使用1000Mbit/s容量的50%；有交換機(jī)，則可利用100%的容量。

　　2.5 網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃

　　內(nèi)部使用私網(wǎng)地址172.16.0.0/16。 IP地址空間的分配，要與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵哟谓Y(jié)構(gòu)相適應(yīng)，既要有效地利用地址空 間， 又要體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性、 靈活性和層次性， 同時(shí)能滿足路由協(xié)議的要求， 以便于網(wǎng)絡(luò)中的路由聚類，減少路由器中路由表的長(zhǎng)度，減少對(duì)路由器 CPU、 內(nèi)存的消耗，提高路由算法的效率，加快路由變化的收斂速度，同時(shí)還有考慮到 網(wǎng)絡(luò)地址的可管理性。根據(jù)服務(wù)器、主機(jī)的數(shù)量及業(yè)務(wù)發(fā)展估計(jì)，IP地址規(guī)劃盡可能使用較小 的子網(wǎng)，既節(jié)約了IP地址，同時(shí)可減少子網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，提高網(wǎng)絡(luò)性能。

　　對(duì)該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分，每個(gè)部門預(yù)留兩百個(gè)主機(jī)，主機(jī)位應(yīng)該留八位。

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