摘 要本组网主要完成对院校内网络的组网,步线组网及解决方案。论文主要介绍了学院的组网,所要完成的是组网的整个过程。重点的说明了校园网的设计思想、难点技术和解决方案。1.引言说明了校园网建设的目标。2.校园网的设计需求,简明介绍了学院的设计需求。及接点数和大概的组网思路。关键字:组网,方案,拓扑图,校园网引言 在网络信息时代的今天,面向新的需求和挑战,为了学校的科研、教学、管理的技术水平,为研究开发和培养高层次人才建立现代化平台,Intranet/Internet技术的高速多媒体校园网。 整个高速多媒体校园网建设原则是"经济高效、领先实惠"。 校园网建设的目标主要是建立以校园网络为基础的行政、教学及师生之间交互式管理系统,逐步建立学校信息管理网络,实现办公自动化。 筹划校园网要讨论三个要素,运载基础设施、运载设施和运载信息。需求分析学院校园网一般为大中等规模的组网,节点数一般300到500个,网络应用也较中型校园网复杂,对通信的要求也较高,因此已经要求百兆交换到桌面,并要求支持多媒体的应用。所以该校园网网络中心采用FlexHammer24交换机进行堆叠,提供高密度的10/100M自适应端口,二级节点交换机根据具体情况选择μHammer2或μHammer24交换机,对多媒体教室、电子阅览室等需要多媒体应用、要求较大带宽的二级节点则选用μHammer24交换机,提供10/100M兆端口接入用户桌面。普通教室选用μHammer2交换机,提供10M/100m端口接入用户桌面。 FlexHammer和μHammer交换机还具有划分VLAN的功能,使各部门的局域网可自成体系,隔离了广播风暴,同时FlexHammer的第三层交换功能又使不同用户群之间必要的限制性访问得到实现,从而使得应用网络的设计更加自由,更加灵活。设计原则:学校需求为前提原则品质与成匹配原则 设备选型兼顾原则 技术应用全面原则 坚持标准原则 校园网建设的目标主要有两个:一、是与外界的资源共享和信息共享,如通过Cernet(中教网)与国内外各院校、各部、各省等相连,又如通过Internet与各国相连; 二、校内的资源共享与信息交换,如校园行政管理系统、教学管理系统、各年级师生对图书馆资源的远程检索和资料阅读系统等等。可以和企业的Internet/Intranet对比,但在应用中由于教学等需要而具有特殊性,如对多媒体教学传输的需求。 因此,我们充分考虑校园网应用需求来确定解决方案。系统问题与用户需求 1.建立一个校园网综合布线系统 2.建立一套基于 Intranet的学校信息管理系统。 3.建立一套高速多媒体校园网教学系统。 4.具有完善的网络安全机制;5.能够与原有的单机使用的计算机和独立的小型局域网平滑连接,保护原有的投资。 足够的Internet连接。 方 案 分 析:1.在此校园网络中主干交换机是Ltnetcomm的千兆骨干LTS6808G,和IP Switch LTP9524x 给网络带来了,极高的背板带宽.其中LTP9524X支持IEEE802.1Q VLAN和IGMP协议,能够 划分VLAN,IP SWITCH的功能能使VLAN之间通信.并且支持VOD系统,使之运行更完美.2.在每一座楼上放置一台千兆分支交换机.3.在流量要求不大的地方,采用三级交换到桌面的方式,来扩展端口数量.4.为使系统运行稳定、连续及安全,在本系统中采用北京科尔茂公司的高性能的数字化在线式UPS---Chroma 9100系列 DSP UPS。其采用DSP、大屏幕液晶显示、智能化电池管理等先进技术,达成UPS的高性能化、高效率化、高可靠度化与智能化。为用户的重要设备提供绝对纯净稳定的不间断电源,结合双变换技术完全隔离不良电源如断电、尖峰、频率漂移、电源下陷、谐波等对设备的损害及防止数据资料的损失,结合智能化电源监控软件,为网络中的服务器、网络设备及用户端设备提供可靠安全完整的电源保护。5.SuperMicro 8060机架式服务器是采用4U机柜式机箱、支持四路PIII Xeon处理器的具有较高性能及可靠性的互联网机架式服务器,它专门为服务提供商而精细设计,占地少、布线容易、而且管理和维护方便,用户可以根据自己的需要灵活安装、并且能够并行堆叠服务器,以提高可用性服务。高度集成的设计增强了系统的互操作性,以太网、SCSI、图形与服务器管理控制器均紧密集成于一个平台。互联网机架式服务器是服务提供商的最佳选择,大量的7U服务器可有前端为ISP/ICP的用户提供多种Internet服务,极大地扩充ISP/ICP的业务量。SuperMicro 8060机架式服务器可稳定运行于多种操作系统平台,它所采用的最新技术及高可靠性和高性能确保其能胜任WEB服务器、ERP、电子商务、数据中心服务器及其它关键领域 校园网建网原则 建网要遵循依据需求、统筹规划、分步实施、成熟可靠的原则。 校园网建网要求 软件方案概述 校园教学信息服务系统 多媒体课件制作室 多媒体电脑室 多媒体综合电教室 多媒体电子阅览室 虚拟因特网服务 校园内部通信服务系统 校园网络电子公告牌 校园内部电子邮件 校园主页 校园BBS硬件方案概述 主要采用CISCO、3COM、ACCTON等公司的以太网网络设备,IBM、HP、CENTURY等公司或品牌的服务器、以及ORTRONICS、AMP等公司的综合布线产品。主要设备有:校园网的设计需求一.现代教育中心(网管中心)1.多媒体教室十个(10个机房,52台/个,带宽10K)2.语音教室(10个,52台/个)3.投影教室(6个,1台/个)4.办公计算机(10台)5.电子阅览室(100台)6.机房(600台,一个200台,50台/个(有8个机房))二.行政楼 行政管理中心 (86个信息点)1.计划财务 5台2.院办 2台3.党办 2台4.招生就业 1台5.总务 3台三.教学楼(3个教学楼(光纤))一号教学楼(64个点)二号教学楼(46个点)三号教学楼(57个点)四.实验楼(2个实验楼)一号实验楼 114个点(专业)二号实验楼 122个点 普通(化工,精工,办公之用)五.图书馆办公电脑 75台电子阅览室2个 100台/个 设计说明5.1系统概述 网络平台在整个校园网络系统中占有举足轻重的地位,它是整个网络的基础。在网络平台上,数据传输、信息发布、资源共享、学校以后的BBS、办公自动化系统、VOD系统、远程教学系统、NTERNET接口、以及与其他兄弟学校的数据交换都将运行在这个网络上。因此,主干网的好坏直接影响到以后网络系统的运行效率,速度快慢,网络性能等参数。因此,建立一条高速的、多能的、可靠的、易扩展的主干网络,解决目前存在的带宽问题,和适应未来发展的需要是校园网建设中一个重要的课题。1.建设目标 校园网建设的总体目标是利用各种先进、成熟的网络技术和通信技术,采用统一的网络协议(TCP/IP),建设一个可实现各种综合网络应用的高速计算机网络系统,校内各部门通过网络连接起来。 网络不仅要现在网络上的一般功能:如E-MAIL、FTP、网络论坛、网络图书馆、搜索引擎、网上聊天、管理数据的传输、处理与查询,还需要实现包括视频点播(VOD)、电话会议、网络电话(IP电话)等功能,是一个高速多媒体互联网络,并最终实现整个校园系统的资源共享。 通过网络系统资源的整合,传统的模式将改变,实现多层次、交互式,从而提高质量,扩大规模2.建设原则2.1 为校内各部门的行政管理、计算机辅助教学和领导决策服务。2.2 统筹规划,统一标准,联合建设,滚动发展,边建设,边应用,边见效益,充分利用中国政府网的优势,逐步建立一个覆盖全市、县普通政府系统的高效的信息网络系统。2.3 充分重视网络系统和信息的安全,建立先进的网络管理系统和安全管理系统。建立完整的信息控制和授权管理机制。2.4 在限定的时间和规模内,努力降低费用支出,提高系统的性能价格比。2.5 采用成熟的先进技术,兼顾未来的发展趋势,既量力而行,又适当超前,留有发展余地。2.6 充分发挥各方面的积极性,计算机网、信息网同步建设。3.实现功能 要求完全建成以后能实现除现在网络上的一般功能:如E-mail、FTP、网络论坛、网络图书馆、搜索引擎、网上聊天、管理数据的传输、处理与查询外,还应包括视频点播(VOD)、电视会议、网络电话(IP电话)等功能,是一个高速多媒体互联网,实现整个校园系统的资源共享。 4.主要技术问题4.1组建千兆位量级网络主干 从不拥堵的10Mbps共享型工作组LAN过渡到今天的高性能网络主干,随着网络演变到今天的任意点对点连接模型,边界应用的需要迫使网络厂家连续开发了几代更高性能的LAN技术。 第2层交换机开始提供基于硬件的数据包处理能力。第3层交换能力使它们可以取代LAN路由器的其它功能以加快主干的传输速度。今天,网络管理人员已把第3层交换看作是扩大主干核心性能的实际要求。 第三层交换。第3层交换机保留了第3层拓扑结构和服务的优点又没有传统LAN路由器那种基于软件进行数据包处理的缺点。第3层拓扑结构在网络分段、安全性、可管理性和抑制广播等方面有诸多有益的优势。此外,它鉴别各种应用层协议的能力有助于实行基于策略的网络控制。所以,下一代交换机必须支持基于硬件的数据包处理,以利于传输各种主要的可路由协议:IP、IPX和AppleTalk。 基于总线的交换机的主要设计限制是TDM必须采用的工作频率。在标准的19英寸背板上,频率极难超过50MHZ。由于这个限制,基于总线的交换机的背板实际最高容量平均为 2Gbps。此外,这种设计还存在许多方面的问题,包括接口卡带电更换能力,公平获得带宽、有效支持在并行背板上进行广播和多址联播,这些问题进一步增加了这种设计的固有复杂性。4.2信息安全问题用户信息的不安全性主要是由用户处于以太网环境中引起的,因此要保证用户信息的安全性,就必须实现以太网环境下的用户隔离,目前主要采用的技术为VLAN技术,VLAN技术是由IEEE802.3q和IEEE802.1q定义的,其基本思想是:对每一层上的设备,下行端口分别处于一个VLAN中,上行端口分别与每个端口处于一个VLAN中,传输的以太网帧为传统的以太网帧,不含VLAN ID,一方面可以使网络支持的用户数不受VLAN个数的限制,另一方面静态分配IP地址时只需要给用户分配一个IP地址。5. 网络规划 校区内有南教学楼、北教学楼、实验楼、图书馆楼各1座。200余个信息点。对于如此规模点中型网络,一般来说出于网络安全和性能考虑,需要将网络划分为多个VLAN,要求既可按不同的班级、单位划分VLAN,也可按用户IP子网划分VLAN。计算机教室与各办公科室接入入用户之间不能互相通信,只能访问校园网资源,以此屏蔽广播风暴。借助三层交换机可实现跨VLAN访问。 楼宇接入交换机应具有千兆上联端口,能够通过堆叠或增加模块来提高接入端口密度,应支持SNMP等网管协议,以便通过网络对所有设备的状况进行监控和管理。在此推荐采用千兆通DES-3624系列交换机,采用1台主交换机DES-3624i,最多可与3台从交换机DES-3624组成堆叠组,提供94个10/100Base-TX端口。DES-3624i可选择1口1000Base-T模块DES-361T、1000Base-SX模块DES-361G以及1000Base-LX模块DES-361GL上联骨干网。当然也可以在DES-3624i和DES-3624的前面板插槽上扩展1口SC或2口MT-RJ 100Base-FX光纤模块,实现远距离百兆上联。 千兆通系列交换机支持端口聚合(Port Trunking)、VLAN、流量控制(Flow Control)、端口镜像(Port Mirror)等功能,可以增加网络连接带宽,提高网络性能,并使网络更易于监控, IGMP组播协议可以在多媒体传输时有效降低网络流量。支持SNMP和RMON网管协议,符合标准化网管要求,可以通过网络的D-View全中文网管系统进行监控、管理和远程配置。 如果学校暂不需要三次交换技术,在此我们提供两套方案以供比较选择,并对其网络设计分别进行阐述。5.2主干网络设计三层交换方案1. 布线及网络规划 建立网络中心(试验楼),连接各建筑物(图书楼与南、北教学楼);网络中心、各建筑物之间布线根据距离采用室外铠装4芯单模光纤,以便采用链路聚合技术及备份线路。光纤布线采用星型结构,即由试验楼网络中心向其它建筑辐射。建筑内部布线采用6类双绞线进行垂直和水平布线,如建筑物规模较大,也可部分采用室内多模光纤。 网络结构包括网络中心、楼宇设备间两层结构,因北教学楼、南教学楼和试验楼的信息点数量少于90个,可在楼宇设备间采用堆叠交换机直接连接到桌面,从而减少网络层次,提高可靠性和可管理性。图书楼因信息点较多,建议采用DHS-3226作为楼宇接入交换机。2. 核心交换机 中心交换机采用D-Link千兆通DGS-3308FG可网管独立型三层交换机。该交换机结合了二层三层交换机的性能,融合有IP路由选择功能,并且使用ASIC芯片代替CPU,大幅度增强楼交换机的楼数传输性能。据DGS-3308FG是一款全千兆接口的三层交换机,具有6个1000Base-SX端口和2个GBIC插槽,可根据实际需求选择DGS-701 1000Base-SX或DGS-702 1000Base-LX 用于连接GBIC接口的模块, 16Gbps交换背板可提供12Mpps的线速包转发速率,并支持RIP、RIP II以及OSPF路由协议,是一款性价比极高的校园网中心交换机。 IEEE802.3x流量控制能够允许多台服务器与该交换机连接,进行快速、可靠的数据传输。在2000M全双工模式下,该交换机能够向服务器提供高速率数据传输通道,使数据传输损失降到最底。DES-3624i交换机支持SNMP等网管协议,方便通过网络对所有设备的状况进行监控和管理。支持IEEE802.1d生成树(Spanning Tree)协议。 各楼宇接入交换机采用千兆通DES-3624系列或DES-3226支干交换机。 DES-3226是一款独立式交换机,具有24个10/100Base-TX端口,后面板可选插1口千兆模块,背板带宽8.8Gbps。DES-3226适合于用户数量较少的楼层接入。DES-3226可选择2口的1000Base-T模块DES-322T、2口1000Base-SX模块DES-132G以及2口1000Base-LX模块DES-132GL。前面板插槽可扩展1口或2口SC 100Base-FX多膜光纤模块DES-131F/132F,实现远距离百兆上联。前面板插槽还可扩展1口或2口SC 100Base-FX单膜光纤模块DES-131FL/132FL,实现超远距离百兆上联。 以校校通EDS-1624交换机作为极连交换机,连接100M到桌面。3. 网管和存储 网管服务器安装D-View网管系统,可以对所有网络设备进行监控和管理。 在网络中心配置一台NL360网络存储服务器,用于存储课件及电子图书资料。4. 与杭州远程教育网及Internet的连接 学校配有杭州远程教育网接收设备,除此之外,如果出于提高Internet访问自主权的考虑,可以申请租用ADSL专线,实现专线接入连接Internet。如有必要,还可安装1个ISDN模块,用于链路备份。 配置一台NL360网络存储服务器,作为WWW、FTP及E-mail服务器。 为确保网络安全,防止外部入侵,并控制内部用户的访问行为,可以在路由器或代理服务器与校园网之间安装DFL-2000防火墙。5. 方案特点采用高性能三层交换技术,确保大型校园网具备高性能、高安全性;具备电信级的容错能力,确保网络的高可靠性;支持丰富的网络接口类型,包括城域网远程连接;强化的多媒体及QoS功能支持,可满足大流量的多媒体传输需求;全中文网管系统,易于管理和维护。采用DGS-3308FG和DES-3624堆叠组,可以根据校园网的发展来增加新模块和堆叠交换机数量,扩展性强。可支持多种速率和介质类型,可以在充分利用原有设备的同时对网络主干进行升级和扩展,灵活性高。支持D-View全中文网管系统,易于管理和维护;6. 相关设备参数DGS-3308FG1个DB-9 RS232控制端口交换方式:储存/转发路由选择协议:RIP-1、RIP-2MAC地址列表:每台设备8KIP路由选择列表:每台设备2KRMON组:1、2、3、9IP地址自动识别:通过DHCP客户端、Bootp客户端前面板故障诊断LED指示灯内置通用电源标准19英寸机架EMI:FCC ClassA,C-Tick,VCCI ClassA,BSMI ClassA安全性:UL/CUL,TUV/GS 5.3服务器技术参数 服务器是网络服务器用量最大的地方。服务器的选择标准很大程度上取决于中心客户的类型和应用种类。就中小学情况而言,Web应用和数据库应用仍然占整个数据中心的各类应用的主要部分。因此对服务器的网络响应能力在很大程度上体现了服务器的硬件体系结构设计的合理性、CPU或CPU组(SMP)对操作系统的进程或线程的分配能力以及磁盘I/O的性能。以及可行性与稳定性,同时散热、功耗和易安装性也是重点考察和评价的对象。基于以上考虑,所选的服务器必须具有高可靠性,I/O吞吐能力强,数据处理快,可扩展性和可管理性良好的特点。可靠性 冗余是消除系统单点故障的重要手段。它可分部件级和系统级两种。系统级冗余指整个服务器系统的冗余,部件级冗余主要包括如下几点: 1、可热插拔冗余电源 2、可热插拔冗余磁盘和RAID技术 3、带ECC校验的内存容错 4、支持SMP技术的CPU冗余 5、多I/O卡(网卡、磁盘控制器)冗余容错 6、多段PCI总线冗余 7、I/O吞吐能力 服务器可提供网络平台、文件服务、打印服务以及网站的信息浏览服务和其他的Internet/Intranet服务,为了加快访问速度,获得迅速的响应,要求网络、硬盘、I/O吞吐能力更大,可以从以下几方面来考虑: 1、 采用PCI总线并发操作以提高系统I/O吞吐量 2、 支持智能I/O技术,减轻主CPU的负担,优化总线的传输 3、 采用先进的SCSI技术4、 支持10000转/秒以上的高速硬盘,巡道时间小于7ms 5、 具有以上先进技术的I/O吞吐能力的服务器,可完全满足校园网目前以及将来的所有服务要求。 强大的处理能力 服务器的数据处理能力主要由CPU的处理能力,可扩展大容量内存和系统带宽所决定。 1、CPU Pentium4 2.0双处理器;1、 支持GB级的ECC、EDO内存; 2、 支持400 MHZ以上和高出并行FSB总线。 3、 只有满足上述条件的服务器才可以突破瓶颈,改善服务器的系统带宽。 4、集成双1000M网络控制器。高扩展性 考虑到将来网络规模的扩大,服务器在选型时必须要兼顾高的扩展性,服务器通过外加设备的支持,可以支持更高要求的性能与速度。 可管理性 保证整个系统的正常运行和降低网络维护费用,需要使用具备优良系统管理功能的服务器,具体的指标如下所示:1、支持外部管理总线(XIMB)和ISC(Intel Server Control)管理软件即可实现对系统进行远程管理; 2、 监控系统主板状态、电源状态、机箱内温度及风扇状态等,并能够及时的通过网络进行报警; 另一种常见的方法可以大幅提高服务器的安全性,这就是集群。双机热备示意图: 浪潮英信NL360服务器技术指标:高性能:NL360采用功能强大的Xeon处理器,支持超线程技术,可以在两路物理处理器的基础上模拟出四路处理器,具有极强事务处理能力;双通道Ultra160 SCSI控制器配合最新的DDR内存和PCI-X技术使数据传输速率得到极大提升,从而可把1000M网卡等高性能设备的能力发挥到极致,突破传统数据传输瓶颈。高可靠性:NL360采用的ECC内存可纠正绝大多数内存错误,减少宕机时间;RAID技术为NL360提供绝对可靠的数据保护和加速传输功能;冗余双电源可使系统24*7不停顿运行,双千兆网卡在实现高速数据传输的同时可通过网卡冗余技术保证网路畅通无阻。 高可用性:NL360支持热插拔硬盘和热插拔电源,方便实现在线维护,可使用户关键业务不至与中断,杜绝了数据灾难的发生。高扩展能力:NL360最高支持双路XEON处理器,存储最大可扩展至4个内置、9个热插拔硬盘,汇集最高近1000G的海量存储,DDR内存更可达到12GB,加上双电源的应用,用户可根据自身需要轻松升级,满足快速增长的商业数据、工作任务的苛刻需求。可管理性:NL360采用标准的服务器管理:支持CPU温度、系统电压、风扇转速等的监控;支持AC掉电恢复;此外,NL360还支持浪潮自主开发的蓝海豚智能安装导航软件和猎鹰服务器管理软件。所有设计使缺乏专业管理人员的用户轻松管理自己的业务,极大降低总体拥有成本。技术规格:处理器 支持两路Intel Xeon处理器,主频最高可达2.2GHz 二级缓存 512KB 系统总线 400MHz 内存 ECC Registered DDR内存,最大容量可扩展到12GB 硬盘控制器 双通道Ultra160 SCSI控制器 存储 4块内置硬盘和9块热插拔硬盘,支持18G/36G/73G Ultra 160 SCSI硬盘 I/O扩展槽 1个64位133MHz PCI-X扩展槽; 2个64位100MHZ PCI-X扩展槽; 1个64位66MHz PCI-X扩展槽,2个32位33MHzPCI扩展槽 网络 集成两个Intel 1000Mbps网络控制器 显示 集成8M显存 电源 460W或550W单电源,可选1+1 400W塔式双电源 光驱 50X IDE光驱 软驱 1.44M 3.5"软驱 键盘鼠标 PS/2键盘和PS/2鼠标 I/O端口 1个串口,1个并口,2个USB口 监控管理特性 支持浪潮蓝海豚智能安装导航软件,可轻松完成系统设置、驱动程序制作及操作系统自动安装等工作;支持浪潮猎鹰服务器管理软件,可实现全面的服务器设备信息监控、自动报警和恢复、远程管理等功能。 操作系统 Windows NT4.0,Windows 2000 Server,Netware5.0,UnixWare7.11,Red Hat Linux7.3 工作环境温度 5℃~35℃ 电源电压 220V 50Hz 系统尺寸 高467mm*宽376mm*深518mm 浪潮英信NP120服务器技术指标:高性能 :NP120采用Xeon处理器,支持超线程技术,可在1颗物理处理器的基础上模拟出两颗逻辑处理器,有效提升资源利用率,同时Xeon处理器拥有512KB大容量二级缓存,减少了处理器到硬盘提取数据的时间,显著增强系统性能,DDR内存传输速率是SDRAM的两倍,在最容易出现性能瓶颈的磁盘系统,NP120采用10000转SCSI硬盘,通过双通道Ultra160 SCSI控制器,极大改善了数据的传输速率,作为网络的中心设备,服务器与外界进行数据交换的质量至关重要,NP120配备1个100M和1个1000M网络控制器,具有很高的网络带宽,同时支持网络的负载均衡,可合理地为不同任务分配网络带宽,提高工作效率。 高可靠性:NP120采用ECC DDR内存,可纠正绝大多数内存错误,减少宕机时间;NP120支持网卡冗余,提供冗余链路,保证网络时刻畅通。结束语一个设计方案的好坏,特别是校园组网。与设计人员对其电脑硬件的方方面面地掌握程度息息相关。在本组网过程中,由于本人对网络知识的掌握有限,又是完全独立完成,可以说整个的组网过程是一边摸索一边实践出来的。但令人高兴的是,通过这样一个边学习边应用的过程,本人完成了校园网的组网的工作。本人考虑到价格及性能的因素,在写这篇论文是,也去过了许多电脑硬件商,使我的对其也有一个很大的认识,也花费了一番功夫。但总的来说,该方案仍然存在许多不足之处。如: 受开发条件和时间的限制,本方案只是反照小型局域网的步线方式,简单的操作。这些都是需要完善的地方,该组网离实际还是有相当的距离,需要我进行不断地补充和完善。通过本次毕业设计我学到了不少新的东西,也发现了大量的问题,有些在设计过程中已经解决,有些还有待今后慢慢学习只要学习就会有更多的问题,有更多的难点,但也会有更多的收获。参 考 文 献[1] 网络基础 机械工业出版社,2002 [2] 局域网的连接与维护,电子工业出版社,2002[3] 网络故障100例,机械工业出版社,2002[4] 手把手教你--局域网的组装与维护,2001[5] 校园网络技术与管理 张际平主编 东南大学出版社, 2001[6] 局域网组建与管理 郝文化主编 机械工业出版社 2003
校园网络搭建毕业论文
维护校园网网络安全需要从网络的搭建及网络安全设计方面着手,通过各种技术手段,对校园网网络进行搭建,通过物理、数据等方面的设计对网络安全进行完善是解决上策,现在我就整理了一份,校园网搭建的毕业论文,希望对大家有所帮助。
一、学校需求分析
随着计算机、通信和多媒体技术的发展,使得网络上的应用更加丰富。同时在多媒体教育和管理等方面的需求,对校园网络也提出进一步的要求。因此需要一个高速的、具有先进性的、可扩展的校园计算机网络以适应当前网络技术发展的趋势并满足学校各方面应用的需要。信息技术的普及教育已经越来越受到人们关注。学校领导、广大师生们已经充分认识到这一点,学校未来的教育方法和手段,将是构筑在教育信息化发展战略之上,通过加大信息网络教育的投入,开展网络化教学,开展教育信息服务和远程教育服务等将成为未来建设的具体内容。
调研情况
学校有几栋建筑需纳入局域网,其中原有计算机教室将并入整个校园网络。根据校方要求,总的信息点将达到 3000个左右。信息节点的分布比较分散。将涉及到图书馆、实验楼、教学楼、宿舍楼、食堂等。主控室可设在教学楼的一层,图书馆、实验楼和教学楼为信息点密集区。
需求功能
校园网最终必须是一个集计算机网络技术、多项信息管理、办公自动化和信息发布等功能于一体的综合信息平台,并能够有效促进现有的管理体制和管理方法,提高学校办公质量和效率,以促进学校整体教学水平的提高。
二、设计特点
根据校园网络项目,我们应该充分考虑学校的实际情况,注重设备选型的性能价格比,采用成熟可靠的技术,为学校设计成一个技术先进、灵活可用、性能优秀、可升级扩展的校园网络。考虑到学校的中长期发展规划,在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能以及远程教学等各个方面能够适应未来的'发展,最大程度地保护学校的投资。学校借助校园网的建设,可充分利用丰富的网上应用系统及教学资源,发挥网络资源共享、信息快捷、无地理限制等优势,真正把现代化管理、教育技术融入学校的日常教育与办公管理当中。学校校园网具体功能和特点如下:
技术先进
采用千兆以太网技术,具有高带宽1000Mbps 速率的主干,100Mbps 到桌面,运行目前的各种应用系统绰绰有余,还可轻松应付将来一段时间内的应用要求,且易于升级和扩展,最大限度的保护用户投资;
网络设备选型为国际知名产品,性能稳定可靠、技术先进、产品系列全及完善的服务保证;
采用支持网络管理的交换设备,足不出户即可管理配置整个网络。
网络互联:
提供国际互联网ISDN 专线接入(或DDN),实现与各公共网的连接;
可扩容的远程拨号接入/拨出,共享资源、发布信息等。应用系统及教学资源丰富;
有综合网络办公系统及各个应用管理系统,实现办公自动化,管理信息化;
有以WEB数据库为中心的综合信息平台,可进行消息发布,招生广告、形象宣传、课业辅导、教案参考展示、资料查询、邮件服务及远程教学等。
三、校园网布局结构
校园比较大,建筑楼群多、布局比较分散。因此在设计校园网主干结构时既要考虑到目前实际应用有所侧重,又要兼顾未来的发展需求。主干网以中控室为中心,设几个主干交换节点,包括中控室、实验楼、图书馆、教学楼、宿舍楼。中心交换机和主干交换机采用千兆光纤交换机。中控室至图书馆、校园网的主干即中控室与教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼之间全部采用8芯室外光缆;楼内选用进口6芯室内光缆和5类线。
根据学校的实际应用,配服务器7台,用途如下:
① 主服务器2台:装有Solaris操作系统,负责整个校园网的管理,教育资源管理等。其中一台服务器装有DNS服务,负责整个校园网中各个域名的解析。另一台服务器装有电子邮件系统,负责整个校园网中各个用户的邮件管理。
②WWW服务器1台:装有Linux操作系统,负责远程服务管理及WEB站点的管理。WEB服务器采用现在比较流行的APACHE服务器,用PHP语言进行开发,连接MYSQL数据库,形成了完整的动态网站。
③电子阅览服务器1台:多媒体资料的阅览、查询及文件管理等;
④教师备课服务器1台:教师备课、课件制作、资料查询等文件管理以及Proxy服务等。
⑤光盘服务器1台:负责多媒体光盘及视频点播服务。
⑥图书管理服务器1台:负责图书资料管理。
在充分考虑学校未来的应用,整个校园的信息节点设计为3000个左右。交换机总数约 50台左右,其中主干交换机5台,配有千兆光纤接口。原有计算机机房通过各自的交换机接入最近的主交换节点,并配成多媒体教学网。INTERNET接入采用路由器接ISDN方案,也可选用DDN专线。可保证多用户群的数据浏览和下载。
四、网络拓扑图
光纤以太网技术是现在两大主流通信技术的融合和发展,即以太网和光网络。它集中了以太网和光网络的优点,如以太网应用普遍、价格低廉、组网灵活、管理简单,光网络可靠性高、容量大。光以太网的高速率、大容量消除了存在于局域网和广域网之间的带宽瓶颈,将成为未来融合话音、数据和视频的单一网络结构。光纤以太网产品可以借助以太网设备采用以太网数据包格式实现WAN通信业务。目前,光纤以太网可以实现10Mbps、100Mbps以及1Gbps等标准以太网速度。
光纤以太网设备是以第2层LAN交换机、第3层LAN交换机,SONET设备和DWDM为基础。一些公司推出专为出了光纤以太网交换机,这种交换机具有多种特性,可以尽量确保服务质量(如实现数据包分类和拥塞管理等)。这种产品均可能要求下列关键技术和性能:高可靠性、高端口密度、服务质量保证等功能。
光纤以太网业务与其他宽带接入相比更为经济高效,但到目前为止它的使用只限于办公大楼或楼群内已铺设光纤的地方。使用以太网的这种新方法的战略价值不仅仅限于廉价的接入。它既可用于接入网,也可用于服务供应商网络中的本地骨干网。它可以只用在第2 层,也可以作为实现第3层业务的有效途径。它可以支持IP、IPX以及其他传统协议。此外,由于在本质上它仍属于LAN,因此可用来帮助服务供应商管理企业LAN及企业LAN和其他网之间的互连。
浏阳市第一中学校园网设计与实现 摘 要随着信息时代的来临,信息网络在我国正处于飞速发展的阶段。学校作为教育的前沿重地,为我国未来信息化人才提供重要的学习环境。因此,校园网络的规模和应用水平将是体现学校教学环境和科研力量的重要组成部分。本文首先就浏阳第一中学校园网设计建设的相关知识技术要求作了必要的介绍,然后基于工程建设实际,重点对校园网建设的需求分析、主干网组网技术、网络拓朴结构、方案总体设计等方面进行了比较详细的分析与描述,并给出具体的实施方案和设备选型。关键词 Intranet技术,校园网,设计,综合布线系统目 录第1章校园网建设背景 71.1学校背景 71.2校园网建设的必要性 8第2章校园网需求分析 102.1校园网面临的问题 102.2校园网应提供的功能 102.3校园网应满足的要求 112.4校园网对网络设备的要求 122.5校园网主建筑群应用分析 122.5.1校园网络中心 122.5.2办公子网 132.5.3教学楼子网 142.5.4宿舍楼子网 14第3章校园网设计原则 15第4章校园网设计目标 16第5章校园网总体设计方案 175.1网络技术选型 185.2网络设备选型 195.3传输介质选型 205.4校园网建设方案与特点 215.5校园网软件的使用 215.5.1网络采用的协议 225.5.2 校园机房操作系统 225.6主要网络设备的规格性能 225.7校园网络拓扑图 25第6章校园网布线方案 276.1校园网的组成 276.2综合布线设计目标 276.3校园网主干 286.4校园网水平和终端 296.5校园网终端数量需求 306.7综合布线过程(科技楼) 30第7章施工组织与验收 327.1 施工前期准备 327.2 施工过程管理 327.3 工程测试 337.4 工程验收 337.4.1初步验收阶段 347.4.2试运行阶段 347.4.3最终验收阶段 357.4.4保修运行阶段 357.4.5竣工技术资料文件 357.5 验收标准 367.5.1 设备验收标准 367.5.2 系统验收标准 36第8章工程预算报价 37第9章总结 38参考文献 38附录1 设备信息参数 39
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在教学教育领域,资源共享、教学网络化、办公自动化无疑是大势所趋,为了让师生之间、教工之间达成互联互通,很多中小学校、大学都需要急需建立校园网,然而在校园局域网建设方面,由于各学校的情况不同,应用方向也有差异,导致在建设方案上有一定的区别,但归根结底,校园局域网的基本方案都相似,因此在部署校园局域网时,很多学校部署校园网方案时都会遇到类似的问题,为了校园内外"班班通"、"室室通"、"校校通"的目的,我们需要掌握校园的的施工、联网、使用与调式等知识,并对不同方案的部署情况进行详细思考,根据学校对信息点的安排和网络应用的需求,制定合理的校园网总体建设规划和实施方案,甚至需要解决一些部署后的实际问题,以满足目前校园局域网的实际应用需求。 一、用什么"线"联网? 在组建校园局域网时,很多用户对交换机、路由器、网卡等设备加以重视,这不可否认是正确的,但有时他们却忽视了一个不起眼的问题,那就是网线,在校园局域网中,一般布线系统有六个子系统组成:建筑群间子系统,设备间子系统,管理区子系统,垂直(主干)子系统,水平子系统,工作区子系统,不同的子系统,设备之间使用的网线也不同,这在很大程度上让用户感到迷茫。一般而言,局域网所使用的连线具有双绞线、同轴电缆、光缆三种,在校园局域网中,需要根据实际情况,选择对应的布线线缆比如对于校园内楼宇间的连接线缆,由于是暴露在室外,常年受到日晒雨林的影响和雷电的干扰,此时使用光缆作传输介质最为适宜。因为光缆具有高带宽,传输距离远,抗干扰能力强、安全性好、抗老化和高寿命等显著特点,此外,就目前大多数校园网的应用情况而言,校园网上承载的传输信息中,多媒体信息的传输量将会越来越大,如多媒体教学,电子阅览、视屏点播等应用,主干网传输介质必须具有承载千兆速率的能力,此时只有光缆才能满足户外主干网的布线需求。对于同轴电缆,由于货源难觅,其成本已超过光缆,比较适合短距离的核心设备连接,比如交换机与路由器的连接线缆。 校园网为园区网,楼群间子系统采用光缆连接,可提供千兆位的带宽,有充分的扩展余地,如果选择双绞线,由于没有屏蔽层,在室外很容易感应雷电而产生干扰,甚至损坏设备。双绞线因受室外恶劣环景的影响,容易老化,寿命短。而且双绞线不容许超过100米,它不适合作连接楼与楼之间的主干电缆。不过对于校园室内的布线介质,由于需要管理区子系统并入设备间子系统,集中管理,所以线缆的长度比较大,由于光缆价格昂贵,选择双绞线是比较实际的,而且目前的屏蔽双绞铜线(STP)的抗干扰和传输距离比较好,不仅可支持一般的学校信息管理应用对网络传输带宽的要求,而且完全支持MPEG-2等格式的多媒体信息传输。 在校园网局域网中,常用的网络协议有NetBEUI、IPX/SPX和TCP/IP三种,在实际组网时,到底选择哪种网络协议,需要根据校园网的实际规模、网络应用需求、网络平台兼容性和网络管理等情况而定。其中NetBEUI协议是为中小局域网设计,它是用Single-Partnames定义网络节点,不支持多网段网络(不可路由),但具有安装非常简单、不需要进行配置、占用内存少等特点,因而对于中小学校的局域网而言,由于机器性能比较低,往往只安装了比老的Windows 95/98/NT系统,只是为了简单的文件和设备共享,并且暂时没有对外连接的需要,此时建议选择NetBEUI协议进行组网。 对于大学校园局域网而言,由于存在多个网段或要通过路由器与外部相连,加之学校配备的电脑性能比较好,此时NetBEUI协议就无法满足组网需求,建议选择IPX/SPX或TCP/IP协议组网,其中IPX/SPX 协议在复杂环境下具有很强的适应性,具有强大的路由功能,适合于大型网络使用,不过它局限于使用在NetWare网络环境中,在Windows网络环境中无法直接使用IPX/SPX通信协议。不过为了实现与NetWare平台的互联,Windows 系统提供了两个IPX/SPX兼容协议:NWLink SPX/SPX和NWLink NetBIOS,前者只能作为客户端的协议实现对NetWare服务器访问,而后者可在NetWare平台与Windows 平台之间传递信息,也能够作为Windows系统之间的通信协议。 尽管如此,大多数学生、教师依然习惯使用Windows平台,此时校园网选择TCP/IP协议是必然趋势,无论在局域网、广域网还是Internet,无论是Unix系统或Windows平台,TCP/IP协议都可以实现校园网的组网需要,TCP/IP是一种可路由协议,它采用一种分级的命名规则,通过给每个网络节点配置一个IP地址、一个子网掩码、一个网关和一个主机名,使得它容易确定网络和子网段之间的关系,获得很好的网络适应性、可管理性和较高的网络带宽使用效率。不过TCP/IP协议的配置和管理比NetBEUI 和IPX/SPX 更复杂,并且占用系统资源更多,所以对于机器性能不高或维护知识不够的中小学校,TCP/IP协议在校园网中存在一定的使用门槛。很多中小学校、大学分校依然存在着多个局域网没有互联的情况,此时如果重新进行校园网布局,不仅增加了建设成本,而且对于维护也带来一定麻烦。为此,学校应该使用适当的网络设备,实现多个局域网的互联,让学生、教师、办公人员可以进行资源共享、网络互通的目的。比如某中学希望将校园网和教师楼LAN连接起来,而校园网和教师楼LAN之间距离为500米,此时可以使用廉价的10base5方法互联,互联时使用直径10mm的50欧姆粗同轴电缆,每个网段允许有100个站点,每个网段最大允许距离为500m,可以由5个500m长的网段和4个中继器组成,不过这种互联方案存在一定的局限性,只适合校园内部的局域网互联,因而无法满足大学分校局域网互连的需要。 如果是大学校园网,由于有多个分校,希望将每个分校的局域网进行互联,此时采用无线路由器或无线AP进行互联,不过无线设备投入成本高,传输速率损失严重,而且安全性也没有保障,此时建议采用更为廉价的VPN方案,它可以通过特殊的加密通讯协议,在连接在Internet上的位于不同地方的两个或多个校园内部网之间建立一条专有的通讯线路,就好比是架设了一条专线一样,但是它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理线路,这就好比去电信局申请专线,但不用给铺设线路的费用,也不用购买路由器等硬件设备,而且网络之间的数据交换非常安全,只需选择支持VPN功能的交换机,防火墙设备,就可以实现多校园网局域网之间的互联。 在很多大学校园网中,学生寝室、教师宿舍都与主干网互联,在上网高峰阶段,一些用户进行BT下载或玩网络游戏,使得局域网资源大量占用,造成校园网出口带宽严重不足,速度极慢,给正常的工作带来了严重的影响,甚至会造成校园网瘫痪的尴尬局面,为此,校方可以通过在主服务器上安装流量控制软件,让他们不要使用在线播放音视频或在线游戏,如发现者,则封IP 断网24小时,如果觉得占用系统资源,也可以使用具有网管功能的交换机,通过交换机内置的控制程序,对局域网内的所有机器进行流量权限限制使用。 在校园局域网中,远程控制可能是最常见的教学应用,它可以提高工作效率,充分发挥校内电教设备的利用率,以及加强校园内电教设备的管理。比如校园广播系统,可以播放出操、升旗音乐,上下课音乐铃声,课间背景音乐,进行德育教育和外语教学、自办节目等,比如大型活动、临时通知等,往往需要电教员跑到广播室放音,而且由于放音人员离现声较远,很难看清现场的动态,有时会出现错误,带来不必要损失。远程控制就解决了问题,只须现场有一根网线就可以在现场控制远在广播室的电脑放音。如果现场没有连接到广播室的话筒线,还可以通过网络上的语音软件与广播室的电脑进行对话,达到话筒的功能,声音同样能在广播中听到。 为了实现所有设备的远程控制,要给每台电脑都装网卡,接入校园局域网。内部网络布线到每个教室和办公室,教师每人一台笔记本电脑,局域网内部建议使用一台远程控制服务器,可以让兼职的网管教师在自己的办公室或者学校的其它电脑上完成各项管理工作。实际组网时,主控电脑连接校园广播自动播放系统(一个由一台电脑通过端口命令管理系统电源开关的单片机。),然后在服务器、广播主控电脑、电视编辑机上装好被控端软件,添加一个用户和密码。安装语音通话软件(如MSN、局域网会议系统、企业QQ、NETMEETING等),在其它电脑上安装主控端软件,语音通话软件。如果有通知或者讲话,只要在此同时打开两台电脑的语音软件就可以了。 在校园网局域网中,经常遇到一些使用和维护上的问题,比如网卡在重启时正常检测,但不能同其他机器互联。这主要是由于子网掩码或IP地址配置错误、网线不通、网络协议不对、路由不对等几种情况。解决方法是首先ping本网卡的回送地址(127.0.0.1),若通,则说明本机TCP/IP工作正常;若不通,则需重新配置并重新启动电脑。有些网卡缺省设置其速率为100M,也会导致网络不通,需要根据所连交换机的速率,将其速率设置为10M、100M或设成自适应网线速率。 校园网网络安全解决方案 校园网网络是一个分层次的拓扑结构,因此网络的安全防护也需采用分层次的拓扑防护措施。即一个完整的校园网网络信息安全解决方案应该覆盖网络的各个层次,并且与安全管理相结合。 一、网络信息安全系统设计原则 1.1满足Internet分级管理需求 1.2需求、风险、代价平衡的原ze 1.3综合性、整体性原则 1.4可用性原则 1.5分步实施原则 目前,对于新建网络及已投入运行的网络,必须尽快解决网络的安全保密问题,设计时应遵循如下思想: (1)大幅度地提高系统的安全性和保密性; (2)保持网络原有的性能特点,即对网络的协议和传输具有很好的透明性; (3)易于操作、维护,并便于自动化管理,而不增加或少增加附加操作; (4)尽量不影响原网络拓扑结构,便于系统及系统功能的扩展; (5)安全保密系统具有较好的性能价格比,一次性投资,可以长期使用; (6)安全与密码产品具有合法性,并便于安全管理单位与密码管理单位的检查与监督。 基于上述思想,网络信息安全系统应遵循如下设计原则: 满足因特网的分级管理需求根据Internet网络规模大、用户众多的特点,对Internet/Intranet信息安全实施分级管理的解决方案,将对它的控制点分为三级实施安全管理。 --第一级:中心级网络,主要实现内外网隔离;内外网用户的访问控制;内部网的监控;内部网传输数据的备份与稽查。 --第二级:部门级,主要实现内部网与外部网用户的访问控制;同级部门间的访问控制;部门网内部的安全审计。 -第三级:终端/个人用户级,实现部门网内部主机的访问控制;数据库及终端信息资源的安全保护。 需求、风险、代价平衡的原则对任一网络,绝对安全难以达到,也不一定是必要的。对一个网络进行实际额研究(包括任务、性能、结构、可靠性、可维护性等),并对网络面临的威胁及可能承担的风险进行定性与定量相结合的分析,然后制定规范和措施,确定本系统的安全策略。 综合性、整体性原则应用系统工程的观点、方法,分析网络的安全及具体措施。安全措施主要包括:行政法律手段、各种管理制度(人员审查、工作流程、维护保障制度等)以及专业措施(识别技术、存取控制、密码、低辐射、容错、防病毒、采用高安全产品等)。一个较好的安全措施往往是多种方法适当综合的应用结果。一个计算机网络,包括个人、设备、软件、数据等。这些环节在网络中的地位和影响作用,也只有从系统综合整体的角度去看待、分析,才能取得有效、可行的措施。即计算机网络安全应遵循整体安全性原则,根据规定的安全策略制定出合理的网络安全体系结构。 可用性原则安全措施需要人为去完成,如果措施过于复杂,要求过高,本身就降低了安全性,如密钥管理就有类似的问题。其次,措施的采用不能影响系统的正常运行,如不采用或少采用极大地降低运行速度的密码算法。 分步实施原则:分级管理分步实施由于网络系统及其应用扩展范围广阔,随着网络规模的扩大及应用的增加,网络脆弱性也会不断增加。一劳永逸地解决网络安全问题是不现实的。同时由于实施信息安全措施需相当的费用支出。因此分步实施,即可满足网络系统及信息安全的基本需求,亦可节省费用开支。 二、网络信息安全系统设计步骤 网络安全需求分析 确立合理的目标基线和安全策略 明确准备付出的代价 制定可行的技术方案 工程实施方案(产品的选购与定制) 制定配套的法规、条例和管理办法 本方案主要从网络安全需求上进行分析,并基于网络层次结构,提出不同层次与安全强度的校园网网络信息安全解决方案。 三、网络安全需求 确切了解校园网网络信息系统需要解决哪些安全问题是建立合理安全需求的基础。一般来讲,校园网网络信息系统需要解决如下安全问题: 局域网LAN内部的安全问题,包括网段的划分以及VLAN的实现 在连接Internet时,如何在网络层实现安全 应用系统如何保证安全性l如何防止黑客对网络、主机、服务器等的入侵 如何实现广域网信息传输的安全保密性 加密系统如何布置,包括建立证书管理中心、应用系统集成加密等 如何实现远程访问的安全性 如何评价网络系统的整体安全性 基于这些安全问题的提出,网络信息系统一般应包括如下安全机制:访问控制、安全检测、攻击监控、加密通信、认证、隐藏网络内部信息(如NAT)等。 四、网络安全层次及安全措施 4.1链路安全 4.2网络安全 4.3信息安全网络的安全层次分为:链路安全、网络安全、信息安全网络的安全层次及在相应层次上采取的安全措施见下表。 信息安全信息传输安全(动态安全)数据加密数据完整性鉴别安全管理信息存储安全(静态安全)数据库安全终端安全信息的防泄密信息内容审计用户鉴别授权(CA) 网络安全访问控制(防火墙)网络安全检测入侵检测(监控) IPSEC(IP安全)审计分析链路安全链路加密 4.1链路安全 链路安全保护措施主要是链路加密设备,如各种链路加密机。它对所有用户数据一起加密,用户数据通过通信线路送到另一节点后立即解密。加密后的数据不能进行路由交换。因此,在加密后的数据不需要进行路由交换的情况下,如DDN直通专线用户就可以选择路由加密设备。 一般,线路加密产品主要用于电话网、DDN、专线、卫星点对点通信环境,它包括异步线路密码机和同步线路密码机。异步线路密码机主要用于电话网,同步线路密码机则可用于许多专线环境。 4.2网络安全 网络的安全问题主要是由网络的开放性、无边界性、自由性造成的,所以我们考虑校园网信息网络的安全首先应该考虑把被保护的网络由开放的、无边界的网络环境中独立出来,成为可管理、可控制的安全的内部网络。也只有做到这一点,实现信息网络的安全才有可能,而最基本的分隔手段就是防火墙。利用防火墙,可以实现内部网(信任网络)与外部不可信任网络(如因特网)之间或是内部网不同网络安全域的隔离与访问控制,保证网络系统及网络服务的可用性。 目前市场上成熟的防火墙主要有如下几类,一类是包过滤型防火墙,一类是应用代理型防火墙,还有一类是复合型防火墙,即包过滤与应用代理型防火墙的结合。包过滤防火墙通常基于IP数据包的源或目标IP地址、协议类型、协议端口号等对数据流进行过滤,包过滤防火墙比其它模式的防火墙有着更高的网络性能和更好的应用程序透明性。代理型防火墙作用在应用层,一般可以对多种应用协议进行代理,并对用户身份进行鉴别,并提供比较详细的日志和审计信息;其缺点是对每种应用协议都需提供相应的代理程序,并且基于代理的防火墙常常会使网络性能明显下降。应指出的是,在网络安全问题日益突出的今天,防火墙技术发展迅速,目前一些领先防火墙厂商已将很多网络边缘功能及网管功能集成到防火墙当中,这些功能有:VPN功能、计费功能、流量统计与控制功能、监控功能、NAT功能等等。 信息系统是动态发展变化的,确定的安全策略与选择合适的防火墙产品只是一个良好的开端,但它只能解决60%-80%的安全问题,其余的安全问题仍有待解决。这些问题包括信息系统高智能主动性威胁、后续安全策略与响应的弱化、系统的配置错误、对安全风险的感知程度低、动态变化的应用环境充满弱点等,这些都是对信息系统安全的挑战。 信息系统的安全应该是一个动态的发展过程,应该是一种检测——监视——安全响应的循环过程。动态发展是系统安全的规律。网络安全风险评估和入侵监测产品正是实现这一目标的必不可少的环节。 网络安全检测是对网络进行风险评估的重要措施,通过使用网络安全性分析系统,可以及时发现网络系统中最薄弱的环节,检查报告系统存在的弱点、漏洞与不安全配置,建议补救措施和安全策略,达到增强网络安全性的目的。 入侵检测系统是实时网络违规自动识别和响应系统。它位于有敏感数据需要保护的网络上或网络上任何有风险存在的地方,通过实时截获网络数据流,能够识别、记录入侵和破坏性代码流,寻找网络违规模式和未授权的网络访问尝试。当发现网络违规模式和未授权的网络访问时,入侵检测系统能够根据系统安全策略做出反应,包括实时报警、事件登录,自动阻断通信连接或执行用户自定义的安全策略等。 另外,使用IP信道加密技术(IPSEC)也可以在两个网络结点之间建立透明的安全加密信道。其中利用IP认证头(IP AH)可以提供认证与数据完整性机制。利用IP封装净载(IP ESP)可以实现通信内容的保密。IP信道加密技术的优点是对应用透明,可以提供主机到主机的安全服务,并通过建立安全的IP隧道实现虚拟专网即VPN。目前基于IPSEC的安全产品主要有网络加密机,另外,有些防火墙也提供相同功能。 五、校园网网络安全解决方案 5.1基本防护体系(包过滤防火墙+NAT+计费) 用户需求:全部或部分满足以下各项·解决内外网络边界安全,防止外部攻击,保护内部网络·解决内部网安全问题,隔离内部不同网段,建立VLAN ·根据IP地址、协议类型、端口进行过滤·内外网络采用两套IP地址,需要网络地址转换NAT功能·支持安全服务器网络SSN ·通过IP地址与MAC地址对应防止IP欺·基于IP地址计费·基于IP地址的流量统计与限制·基于IP地址的黑白名单。 ·防火墙运行在安全操作系统之上·防火墙为独立硬件·防火墙无IP地址解决方案:采用网络卫士防火墙PL FW1000 5.2标准防护体系(包过滤防火墙+NAT+计费+代理+VPN) 用户需求:在基本防护体系配置的基础之上,全部或部分满足以下各项·提供应用代理服务,隔离内外网络·用户身份鉴别·权限控制·基于用户计费·基于用户的流量统计与控制·基于WEB的安全管理·支持VPN及其管理·支持透明接入·具有自身保护能力,防范对防火墙的常见攻击 解决方案: (1)选用网络卫士防火墙PL FW2000 (2)防火墙基本配置+网络加密机(IP协议加密机) 5.3强化防护体系(包过滤+NAT+计费+代理+VPN+网络安全检测+监控) 用户需求:在标准防护体系配置的基础之上,全部或部分满足以下各项·网络安全性检测(包括服务器、防火墙、主机及其它TCP/IP相关设备) ·操作系统安全性检测·网络监控与入侵检测 解决方案:选用网络卫士防火墙PL FW2000+网络安全分析系统+网络监控器
我有组建小型局域网(校园网)的毕业论文
论校园网络规划设计的若干问题摘 要:本文简要地讨论了校园网络规划设计中涉及到的网络技术、规划设计方法、网络性能及应用分析等问题,为校园网络的规划、设计和升级改造等方面在技术及应用上提供参考,以使在建或规划中的校园网络具备较高的整体性能。关键词:校园网络 规划设计 问题随着信息技术的不断发展和人们对各种数据形式的信息需求和交流的不断增长,使得当今的计算机网络,特别是Internet从传统的数据处理设备(如计算机)和管理工具中驳离出来,担当一个非常重要的角色——信息技术的基础设施与获取、共享和交流信息的主要工具,并成为人们在当今社会生活及工作中不可缺少的组成部分。经过了几年的迅猛发展,计算机网络已经在很多方面改变了人们传统的工作和生活方式……Web浏览、E-mail、QQ(上网聊天)、VOD(视频点悉播)、文件传输、远程诊断、电子商务、网络大学及虚拟学校等无一不与计算机网络有着千丝万缕的联系。这些基于网络的各种应用,正在以惊人的速度扩展,几乎渗透到了社会生活的各个方面。校园网络(CAN ,Campus Area Network)与其它园区局域网络一样,由于它属于单位自有,学校拥有自我建设、自我管理和自我使用的权利,因此,受经费、技术水平及其它方面的影响,校园网络在规划设计、资源建设和应用上很不平衡,差别很大,特别是在IT界目前还未实施网络工程监理的条件下,在建的或已建的校园网络的“豆腐渣”工程为数不少,造成了不少的人力、物力、财力的巨大浪费。校园网络的规划设计有多种解决方案,依学校的类型规模和性质的不同,以使网络的设计方案有所不同,体现在技术、应用上更是不同。在传统的语音服务(诸如电话、蜂窝移动电话)无法满足人们的各种信息需求的今天,对图形、图像、视频等多媒体信息需求的不断增长,已成为人们依赖计算机网络进行信息共享和交流的重要资源。学校教师的教学、科研工作和学生的学习生活对一个高速的、资源丰富的和应用多方面的校园网络的需求是迫切的、必需的。也是网络规划设计者永远追求的目标。教育部最近实施的“西部大学网络工程”及“关于中小学校园网络建设的指导意见”中,对校园网络的规划、设计及建设提出了明确的要求。那么一个高速、高效而又安全、资源丰富、应用广泛的校园网络在规划设计中应注意哪些问题呢?1.建立近、中和长期发展规划依据本校建网资金的安排,在听取校内外专家意见的基础上,结合本校教学科研的内容及其发展的需要,制定一个在未来十年中的近期、中期及长期的建设规划,以保持网络建设的延续性,并保护先前的投资(含各种硬件、软件及信息资源),能融入不断涌现的新技术和新应用。2.IP地址资源的利用IP(Internet protocol互联网协议)地址是在Internet上的站点及相关设备的地址,它是由Internet指定数字委员会(IAAA)确定的,确保了它在世界上的唯一性。在IPv4技术应用于互联网的今天,IP地址资源到2010年将近枯竭,在Ipv6技术应用之前,我们要合理使用IP地址资源。当申请到一个建网的IP地址之后,必须合理地划分子网,每个子网中的IP地址要合理使用,既要满足当今的需要,也要预留将来网络扩展时所需,以便有足够的各类服务器连入Internet。3.建立相关机构,有计划地培养网络管理员及培训部门用户学会使用信息制作,发布的工具。建网单位应该设有一个“网络信息化领导小组”,对网络的规划实施起指导和决策作用。按照建网单位的网络规模,按不同时期的需要,配置专业的网络管理员。针对网络技术应用的日新月异,加上校园网络信息资源建设的繁重任务,要加强对师生的应用培训,适应网络新技术的应用及安全控制,保证网络的正常运行和安全。4.注重需求分析网络的规划设计是一个系统建立和优化的过程,建设网络的根本目的是在Internet上进行资源共享与通信。要充分发挥投资网络的效益,需求分析成了网络规划设计中的重要内容,它提供了网络设计应到达的目标,并有助于设计者更好地理解网络应该具有的性能;结合学校的办学规模、管理需求和师生对教学科研的需要,确立一个性能较高的网络计算平台,如图1。同时,经过系统的需求分析,网络的设计者还能更好地作出决策,评价现有的网络,提供移植的功能及给所有校内师生更为合适的资源。5.组网技术的选择目前,可用于校园LAN(局域网)的技术有Ethernet(以太网)、Fast Ethernet(快速以太网)、 Gigabit Ethernet(千兆位以太网)、Token-Ring(令牌环网)、FDDI(光纤分布式数据接口)和ATM(异步传输模式)。从网络应用、维护、安全和扩展方面而言,Fast Ethernet和ATM在实际应用中得到了广泛的采用。同时,Gigabit Ethernet技术已成为大型Fast Ethernet的升级目标。虽然Fast Ethernet和Gigabit Ethernet因采用CSMA/CD的介质访问控制方式而广泛地存在着“广播风暴”的问题,但可以更好的传输介质和交换设备予于克服,其实出的优点是兼容先前的设备投资,师生的网络应用及培训更易进行,网络的可管理性和扩展性也很好。ATM是一种快速分组交换技术,它在WAN(广域网)上体现的强大功能和在LAN上的成功应用,均以事实说明了它的技术的先进性。在ATM中,不同速率的各种数据,如语音、图像、视频都被分成标准的53字节的信元,以光纤作为传输通道,避免了以太网中的“广播风暴”,提升了网络的整体性能。但是ATM不兼容以往的以太网投资,其管理和操作有异于传统的以太网平台,故不适用于以太网的升级改造。6.校园网络的设计模式一个良好的设计方案除体现出网络的优越性能之外,还体现在应用的实用性、网络的安全性、易于管理性和未来的可扩展性。因此,设计时要考虑以下问题:① 要适应未来网络的扩展和拓扑结构的变化。② 要能为特定的师生用户或用户组提供访问路径。③ 要保证网络能不间断地运行。④ 当网络扩大和应用增加时,变化的网络结构要能应付相应的带宽要求。⑤ 使用频率较高的应用能够支持网上大多数的师生用户。⑥ 能合理地分配用户对网内、网外的信息流量。⑦ 能支持较多的网络协议,扩大网络的应用范围。⑧ 支持IP的单点传送和多点广播数据流。要达到以上这些设计要求,分层的设计功能及星型、树型和交叉型的拓扑结构应给予足够的重视,如图2。7.网络硬件的选择除网络上的工作站使用普通的PC机外,主机的选择应使用专业的高性能服务器。连接介质的选择分两部分,第一部分为各交换机(switch)之间(楼与楼之间,楼层之间)及网络出口干线选择光纤,第二部分为从访问层的交换机到用户的PC桌面选择超五类双绞线。如今,交换机的价格已是很低了,应尽可能选择交换机而不用集线器。网络连接的关键设备是路由器(Router),无论是Internet接入,异地网络连接还是大型网络广播域的划分,都离不开路由器,因此,路由器的性能较为重要,选择Cisco公司和3Com公司的产品,就能体现出极高的性能。数据存储设备,除可选择大容量硬盘外,还可选磁带机、磁盘阵列、光盘阵列,这些外存设备,均可用于储存海量网络数据,如图书资料,多媒体素材及课件学生学籍和成绩管理等。8.ISP的选择选择ISP(Internet Service Provider ,Internet服务提供商)对不同类型的校园网络至关重要。经过近十年的发展,目前在我国形成了以CSTNET(中科院的科学技术网)、CERNET(国家教育部的教育与科研网)、ChinaNet(中国电信网)和ChinaGBN(中国金桥网)为主的四大网络体系,伴随着IT与通信技术的不断发展和社会的广泛需求,近年来ChinaUNICOM(中国联通)、CRC(铁通)、CNC(中国网通)、JiTong(吉通)的接入服务也快速地增长。由于中国的互联网服务商以各自网络体系的发展为主,不同种类的大网之间缺乏协调机制,故它们之间的网络带宽问题没能较好地解决。对用户而言,在线某类网络时再链接另一类网络,“瓶颈”问题就突现出来,如图3。相信ChinaNet的用户在调用CERNet的网上资源或CERNet用户在调用ChinaNet的网上资源时,就出现过这样的问题。作为校园网络,无论师生有哪些需求,都离不开以教学、科研为主的信息资源,90%的教育资源都集中在CERNet上,故校园网络在选择ISP时,就要重点考虑CERNet。9.带宽的申请和使用分配校园网络需要多少带宽呢?别忘了,ISP是以带宽资源作为经营的主要内容之一。作为网络的“流量”,在网上你随时都可能被“断流”或“欠流,“畅流”的时段不会是很多,这是我国大部分地区的基础设施存在的客观原因而造成的。然而,不是没有解决问题的办法,合理地申请接入带宽和在网上作好带宽分配会提高数据传输的速度和效率。网络界曾经有一个争议很多的80/20规则,就是在一个局域网内有80%的通信量在网段内传播,剩下20%沿干线传播,今天,人们对互联网络的需求已大大超过80/20规则,而应成为20/80规则了。如何申请足够带宽而又不至于浪费呢?太大的带宽会意味着要向ISP支付更多的费用。计算的依据就是要考虑校园网的规模,在出口链接Intermet的高峰期约有多少台电脑(一般拥有总量的60~70%),以每台机的带宽为100kb/s(比PPP拨号方式的56kb/s moden快些)计算,总需求在多少MB,再考虑20/80规则,以确定整个校园网的接入带宽,出于数据安全的考虑,一些装有重要而又保密的数据的主机,如财务数据、人事档案数据,只许在网段内使用,不宜链接Internet。10.网络操作系统的选择网络操作系统(Net Operation System)的选择关系到网络的应用、安全和管理。目前常用的网络操作系统有:Unix、Linux、Netware、Windows 2000 Server/Advanced Server /Datacenter Server,下面作一简单介绍:UNIX UNIX操作统是一个多用户、多进程的分时操作系统,在互联网发展的初期,它就被融入了许多网络技术和通信协议,它的可移植性及安全性能极好,被广泛地用于微型机、小型机、超小型机和大型计算机上。今天,它仍然作为Internet上各类服务器主选的网络操作系统,并深得金融、电信、保险行业的青睐。Linux 它是近年来流行的一种类UNIX操作系统,其功能体系现与UNIX有许多共同点,最新发行的版本包含了文件管理、用户账号管理、网络管理等许多工具,对互联网络的应用有很好的支持。Netware Netware是Novell公司开发的网络操作系统,自上世纪80年代至今,已发展了十几版本,新版本体现了高度的开放性和安全性,是目前国际上应用最广泛的一类局域网操作系统。Windows NT 它是一个抢先式多任务的网络操作系统,并具有较高的可靠性和开放性,它具有让企业有多种应用管理的强大功能,如数据库服务、电子邮件,能联合多种网络进行通信。它能支持较多的应用软件,工具,文件共享和网络打印服务,也是一个功能卓越的网络操作系统。Windows 2000 Windows 2000是Microsoft公司耗费巨资开发的一个产品,其服务器版有Windows 2000 Server、Windows 2000 Advanced server 和Window 2000 Datacenter Server等三个版本。它们是由Windows 98和Windows NT4.0的优良功能融合而成,它们拥有全面的Internet应用软件服务、增强的可靠性和可扩展性及强大的端对端管理等性能。综合以上这些网络操作系统的特点与对网络应用的支持,你就可选择一个或几个适合于校园网内各子网服务器的操作系统,以适合各类应用、安全控制和管理。总之,校园网络的规划设计是一项系统工程,不同的规划设计方案,可使网络存在较大的性能差异,它不仅体现在网络本身具备的技术特性和应用特点上,也体现了不同用户的各种需求,从根本上而言更是体现了信息化社会的基础。参考文献:[1]网络设计基础,21世纪计算机网络工程丛书编写委员会编,北京希望电子出版社,2000年第一版[2]Cisco互联网络设计,[美]Matthew H.Birkner编著,潇湘工作室译,人民邮电出版社,2000年第一版。[3]Internet核心技术精解,[美]John R .Levine 著,管伟等译2001年第一版。[4]教育部,教育部办公厅关于中小学校园网络建设指导意见,教育基〔2001〕16号。仅供参考,请自借鉴希望对您有帮助
摘 要本文首先就交大校园网设计建设的相关知识技术要求作了必要的介绍,然后基于工程建设实际,重点就综合设计实施方案的主干网组网技术、网络拓扑结构、协议标准、网络系统平台等多方面展开论述,并给出具体的实施方案和设备选型。目 录1 设计背景 12 设计原则 13 需求分析 24 网络方案设计 24.1 网络建设技术方案选择 24.1.1 常用WAN协议 24.1.2 常用LAN协议 54.1.3 方案的选择 74.1.4 网络拓扑结构选择 74.1.5 网络通讯协议的选择 85 网络设备及服务器硬件平台选择 95.1 网络产品的选择 95.2 服务器的选择 116 服务器操作系统、数据库及管理软件的选择 126.1 服务器操作系统 126.2 数据库 136.3 网络管理软件 137校园网络系统INTERNET/INTRANET构思 138 网络系统的安全性及可靠性 138.1系统的安全及可靠性 138.2系统软件环境的安全及可靠性 148.3采用严格的网络管理措施 148.4不间断电源设计 149 网络布线系统设计方案 149.1 设计依据 159.2 设计要求 159.3 布线的设备选择 169.4 布线系统设计方案描述 1710 经费预算 1911设计小结 20参考文献 20
校园网络搭建毕业论文
维护校园网网络安全需要从网络的搭建及网络安全设计方面着手,通过各种技术手段,对校园网网络进行搭建,通过物理、数据等方面的设计对网络安全进行完善是解决上策,现在我就整理了一份,校园网搭建的毕业论文,希望对大家有所帮助。
一、学校需求分析
随着计算机、通信和多媒体技术的发展,使得网络上的应用更加丰富。同时在多媒体教育和管理等方面的需求,对校园网络也提出进一步的要求。因此需要一个高速的、具有先进性的、可扩展的校园计算机网络以适应当前网络技术发展的趋势并满足学校各方面应用的需要。信息技术的普及教育已经越来越受到人们关注。学校领导、广大师生们已经充分认识到这一点,学校未来的教育方法和手段,将是构筑在教育信息化发展战略之上,通过加大信息网络教育的投入,开展网络化教学,开展教育信息服务和远程教育服务等将成为未来建设的具体内容。
调研情况
学校有几栋建筑需纳入局域网,其中原有计算机教室将并入整个校园网络。根据校方要求,总的信息点将达到 3000个左右。信息节点的分布比较分散。将涉及到图书馆、实验楼、教学楼、宿舍楼、食堂等。主控室可设在教学楼的一层,图书馆、实验楼和教学楼为信息点密集区。
需求功能
校园网最终必须是一个集计算机网络技术、多项信息管理、办公自动化和信息发布等功能于一体的综合信息平台,并能够有效促进现有的管理体制和管理方法,提高学校办公质量和效率,以促进学校整体教学水平的提高。
二、设计特点
根据校园网络项目,我们应该充分考虑学校的实际情况,注重设备选型的性能价格比,采用成熟可靠的技术,为学校设计成一个技术先进、灵活可用、性能优秀、可升级扩展的校园网络。考虑到学校的中长期发展规划,在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能以及远程教学等各个方面能够适应未来的'发展,最大程度地保护学校的投资。学校借助校园网的建设,可充分利用丰富的网上应用系统及教学资源,发挥网络资源共享、信息快捷、无地理限制等优势,真正把现代化管理、教育技术融入学校的日常教育与办公管理当中。学校校园网具体功能和特点如下:
技术先进
采用千兆以太网技术,具有高带宽1000Mbps 速率的主干,100Mbps 到桌面,运行目前的各种应用系统绰绰有余,还可轻松应付将来一段时间内的应用要求,且易于升级和扩展,最大限度的保护用户投资;
网络设备选型为国际知名产品,性能稳定可靠、技术先进、产品系列全及完善的服务保证;
采用支持网络管理的交换设备,足不出户即可管理配置整个网络。
网络互联:
提供国际互联网ISDN 专线接入(或DDN),实现与各公共网的连接;
可扩容的远程拨号接入/拨出,共享资源、发布信息等。应用系统及教学资源丰富;
有综合网络办公系统及各个应用管理系统,实现办公自动化,管理信息化;
有以WEB数据库为中心的综合信息平台,可进行消息发布,招生广告、形象宣传、课业辅导、教案参考展示、资料查询、邮件服务及远程教学等。
三、校园网布局结构
校园比较大,建筑楼群多、布局比较分散。因此在设计校园网主干结构时既要考虑到目前实际应用有所侧重,又要兼顾未来的发展需求。主干网以中控室为中心,设几个主干交换节点,包括中控室、实验楼、图书馆、教学楼、宿舍楼。中心交换机和主干交换机采用千兆光纤交换机。中控室至图书馆、校园网的主干即中控室与教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼之间全部采用8芯室外光缆;楼内选用进口6芯室内光缆和5类线。
根据学校的实际应用,配服务器7台,用途如下:
① 主服务器2台:装有Solaris操作系统,负责整个校园网的管理,教育资源管理等。其中一台服务器装有DNS服务,负责整个校园网中各个域名的解析。另一台服务器装有电子邮件系统,负责整个校园网中各个用户的邮件管理。
②WWW服务器1台:装有Linux操作系统,负责远程服务管理及WEB站点的管理。WEB服务器采用现在比较流行的APACHE服务器,用PHP语言进行开发,连接MYSQL数据库,形成了完整的动态网站。
③电子阅览服务器1台:多媒体资料的阅览、查询及文件管理等;
④教师备课服务器1台:教师备课、课件制作、资料查询等文件管理以及Proxy服务等。
⑤光盘服务器1台:负责多媒体光盘及视频点播服务。
⑥图书管理服务器1台:负责图书资料管理。
在充分考虑学校未来的应用,整个校园的信息节点设计为3000个左右。交换机总数约 50台左右,其中主干交换机5台,配有千兆光纤接口。原有计算机机房通过各自的交换机接入最近的主交换节点,并配成多媒体教学网。INTERNET接入采用路由器接ISDN方案,也可选用DDN专线。可保证多用户群的数据浏览和下载。
四、网络拓扑图
光纤以太网技术是现在两大主流通信技术的融合和发展,即以太网和光网络。它集中了以太网和光网络的优点,如以太网应用普遍、价格低廉、组网灵活、管理简单,光网络可靠性高、容量大。光以太网的高速率、大容量消除了存在于局域网和广域网之间的带宽瓶颈,将成为未来融合话音、数据和视频的单一网络结构。光纤以太网产品可以借助以太网设备采用以太网数据包格式实现WAN通信业务。目前,光纤以太网可以实现10Mbps、100Mbps以及1Gbps等标准以太网速度。
光纤以太网设备是以第2层LAN交换机、第3层LAN交换机,SONET设备和DWDM为基础。一些公司推出专为出了光纤以太网交换机,这种交换机具有多种特性,可以尽量确保服务质量(如实现数据包分类和拥塞管理等)。这种产品均可能要求下列关键技术和性能:高可靠性、高端口密度、服务质量保证等功能。
光纤以太网业务与其他宽带接入相比更为经济高效,但到目前为止它的使用只限于办公大楼或楼群内已铺设光纤的地方。使用以太网的这种新方法的战略价值不仅仅限于廉价的接入。它既可用于接入网,也可用于服务供应商网络中的本地骨干网。它可以只用在第2 层,也可以作为实现第3层业务的有效途径。它可以支持IP、IPX以及其他传统协议。此外,由于在本质上它仍属于LAN,因此可用来帮助服务供应商管理企业LAN及企业LAN和其他网之间的互连。
在教学教育领域,资源共享、教学网络化、办公自动化无疑是大势所趋,为了让师生之间、教工之间达成互联互通,很多中小学校、大学都需要急需建立校园网,然而在校园局域网建设方面,由于各学校的情况不同,应用方向也有差异,导致在建设方案上有一定的区别,但归根结底,校园局域网的基本方案都相似,因此在部署校园局域网时,很多学校部署校园网方案时都会遇到类似的问题,为了校园内外"班班通"、"室室通"、"校校通"的目的,我们需要掌握校园的的施工、联网、使用与调式等知识,并对不同方案的部署情况进行详细思考,根据学校对信息点的安排和网络应用的需求,制定合理的校园网总体建设规划和实施方案,甚至需要解决一些部署后的实际问题,以满足目前校园局域网的实际应用需求。 一、用什么"线"联网? 在组建校园局域网时,很多用户对交换机、路由器、网卡等设备加以重视,这不可否认是正确的,但有时他们却忽视了一个不起眼的问题,那就是网线,在校园局域网中,一般布线系统有六个子系统组成:建筑群间子系统,设备间子系统,管理区子系统,垂直(主干)子系统,水平子系统,工作区子系统,不同的子系统,设备之间使用的网线也不同,这在很大程度上让用户感到迷茫。一般而言,局域网所使用的连线具有双绞线、同轴电缆、光缆三种,在校园局域网中,需要根据实际情况,选择对应的布线线缆比如对于校园内楼宇间的连接线缆,由于是暴露在室外,常年受到日晒雨林的影响和雷电的干扰,此时使用光缆作传输介质最为适宜。因为光缆具有高带宽,传输距离远,抗干扰能力强、安全性好、抗老化和高寿命等显著特点,此外,就目前大多数校园网的应用情况而言,校园网上承载的传输信息中,多媒体信息的传输量将会越来越大,如多媒体教学,电子阅览、视屏点播等应用,主干网传输介质必须具有承载千兆速率的能力,此时只有光缆才能满足户外主干网的布线需求。对于同轴电缆,由于货源难觅,其成本已超过光缆,比较适合短距离的核心设备连接,比如交换机与路由器的连接线缆。 校园网为园区网,楼群间子系统采用光缆连接,可提供千兆位的带宽,有充分的扩展余地,如果选择双绞线,由于没有屏蔽层,在室外很容易感应雷电而产生干扰,甚至损坏设备。双绞线因受室外恶劣环景的影响,容易老化,寿命短。而且双绞线不容许超过100米,它不适合作连接楼与楼之间的主干电缆。不过对于校园室内的布线介质,由于需要管理区子系统并入设备间子系统,集中管理,所以线缆的长度比较大,由于光缆价格昂贵,选择双绞线是比较实际的,而且目前的屏蔽双绞铜线(STP)的抗干扰和传输距离比较好,不仅可支持一般的学校信息管理应用对网络传输带宽的要求,而且完全支持MPEG-2等格式的多媒体信息传输。 在校园网局域网中,常用的网络协议有NetBEUI、IPX/SPX和TCP/IP三种,在实际组网时,到底选择哪种网络协议,需要根据校园网的实际规模、网络应用需求、网络平台兼容性和网络管理等情况而定。其中NetBEUI协议是为中小局域网设计,它是用Single-Partnames定义网络节点,不支持多网段网络(不可路由),但具有安装非常简单、不需要进行配置、占用内存少等特点,因而对于中小学校的局域网而言,由于机器性能比较低,往往只安装了比老的Windows 95/98/NT系统,只是为了简单的文件和设备共享,并且暂时没有对外连接的需要,此时建议选择NetBEUI协议进行组网。 对于大学校园局域网而言,由于存在多个网段或要通过路由器与外部相连,加之学校配备的电脑性能比较好,此时NetBEUI协议就无法满足组网需求,建议选择IPX/SPX或TCP/IP协议组网,其中IPX/SPX 协议在复杂环境下具有很强的适应性,具有强大的路由功能,适合于大型网络使用,不过它局限于使用在NetWare网络环境中,在Windows网络环境中无法直接使用IPX/SPX通信协议。不过为了实现与NetWare平台的互联,Windows 系统提供了两个IPX/SPX兼容协议:NWLink SPX/SPX和NWLink NetBIOS,前者只能作为客户端的协议实现对NetWare服务器访问,而后者可在NetWare平台与Windows 平台之间传递信息,也能够作为Windows系统之间的通信协议。 尽管如此,大多数学生、教师依然习惯使用Windows平台,此时校园网选择TCP/IP协议是必然趋势,无论在局域网、广域网还是Internet,无论是Unix系统或Windows平台,TCP/IP协议都可以实现校园网的组网需要,TCP/IP是一种可路由协议,它采用一种分级的命名规则,通过给每个网络节点配置一个IP地址、一个子网掩码、一个网关和一个主机名,使得它容易确定网络和子网段之间的关系,获得很好的网络适应性、可管理性和较高的网络带宽使用效率。不过TCP/IP协议的配置和管理比NetBEUI 和IPX/SPX 更复杂,并且占用系统资源更多,所以对于机器性能不高或维护知识不够的中小学校,TCP/IP协议在校园网中存在一定的使用门槛。很多中小学校、大学分校依然存在着多个局域网没有互联的情况,此时如果重新进行校园网布局,不仅增加了建设成本,而且对于维护也带来一定麻烦。为此,学校应该使用适当的网络设备,实现多个局域网的互联,让学生、教师、办公人员可以进行资源共享、网络互通的目的。比如某中学希望将校园网和教师楼LAN连接起来,而校园网和教师楼LAN之间距离为500米,此时可以使用廉价的10base5方法互联,互联时使用直径10mm的50欧姆粗同轴电缆,每个网段允许有100个站点,每个网段最大允许距离为500m,可以由5个500m长的网段和4个中继器组成,不过这种互联方案存在一定的局限性,只适合校园内部的局域网互联,因而无法满足大学分校局域网互连的需要。 如果是大学校园网,由于有多个分校,希望将每个分校的局域网进行互联,此时采用无线路由器或无线AP进行互联,不过无线设备投入成本高,传输速率损失严重,而且安全性也没有保障,此时建议采用更为廉价的VPN方案,它可以通过特殊的加密通讯协议,在连接在Internet上的位于不同地方的两个或多个校园内部网之间建立一条专有的通讯线路,就好比是架设了一条专线一样,但是它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理线路,这就好比去电信局申请专线,但不用给铺设线路的费用,也不用购买路由器等硬件设备,而且网络之间的数据交换非常安全,只需选择支持VPN功能的交换机,防火墙设备,就可以实现多校园网局域网之间的互联。 在很多大学校园网中,学生寝室、教师宿舍都与主干网互联,在上网高峰阶段,一些用户进行BT下载或玩网络游戏,使得局域网资源大量占用,造成校园网出口带宽严重不足,速度极慢,给正常的工作带来了严重的影响,甚至会造成校园网瘫痪的尴尬局面,为此,校方可以通过在主服务器上安装流量控制软件,让他们不要使用在线播放音视频或在线游戏,如发现者,则封IP 断网24小时,如果觉得占用系统资源,也可以使用具有网管功能的交换机,通过交换机内置的控制程序,对局域网内的所有机器进行流量权限限制使用。 在校园局域网中,远程控制可能是最常见的教学应用,它可以提高工作效率,充分发挥校内电教设备的利用率,以及加强校园内电教设备的管理。比如校园广播系统,可以播放出操、升旗音乐,上下课音乐铃声,课间背景音乐,进行德育教育和外语教学、自办节目等,比如大型活动、临时通知等,往往需要电教员跑到广播室放音,而且由于放音人员离现声较远,很难看清现场的动态,有时会出现错误,带来不必要损失。远程控制就解决了问题,只须现场有一根网线就可以在现场控制远在广播室的电脑放音。如果现场没有连接到广播室的话筒线,还可以通过网络上的语音软件与广播室的电脑进行对话,达到话筒的功能,声音同样能在广播中听到。 为了实现所有设备的远程控制,要给每台电脑都装网卡,接入校园局域网。内部网络布线到每个教室和办公室,教师每人一台笔记本电脑,局域网内部建议使用一台远程控制服务器,可以让兼职的网管教师在自己的办公室或者学校的其它电脑上完成各项管理工作。实际组网时,主控电脑连接校园广播自动播放系统(一个由一台电脑通过端口命令管理系统电源开关的单片机。),然后在服务器、广播主控电脑、电视编辑机上装好被控端软件,添加一个用户和密码。安装语音通话软件(如MSN、局域网会议系统、企业QQ、NETMEETING等),在其它电脑上安装主控端软件,语音通话软件。如果有通知或者讲话,只要在此同时打开两台电脑的语音软件就可以了。 在校园网局域网中,经常遇到一些使用和维护上的问题,比如网卡在重启时正常检测,但不能同其他机器互联。这主要是由于子网掩码或IP地址配置错误、网线不通、网络协议不对、路由不对等几种情况。解决方法是首先ping本网卡的回送地址(127.0.0.1),若通,则说明本机TCP/IP工作正常;若不通,则需重新配置并重新启动电脑。有些网卡缺省设置其速率为100M,也会导致网络不通,需要根据所连交换机的速率,将其速率设置为10M、100M或设成自适应网线速率。 校园网网络安全解决方案 校园网网络是一个分层次的拓扑结构,因此网络的安全防护也需采用分层次的拓扑防护措施。即一个完整的校园网网络信息安全解决方案应该覆盖网络的各个层次,并且与安全管理相结合。 一、网络信息安全系统设计原则 1.1满足Internet分级管理需求 1.2需求、风险、代价平衡的原ze 1.3综合性、整体性原则 1.4可用性原则 1.5分步实施原则 目前,对于新建网络及已投入运行的网络,必须尽快解决网络的安全保密问题,设计时应遵循如下思想: (1)大幅度地提高系统的安全性和保密性; (2)保持网络原有的性能特点,即对网络的协议和传输具有很好的透明性; (3)易于操作、维护,并便于自动化管理,而不增加或少增加附加操作; (4)尽量不影响原网络拓扑结构,便于系统及系统功能的扩展; (5)安全保密系统具有较好的性能价格比,一次性投资,可以长期使用; (6)安全与密码产品具有合法性,并便于安全管理单位与密码管理单位的检查与监督。 基于上述思想,网络信息安全系统应遵循如下设计原则: 满足因特网的分级管理需求根据Internet网络规模大、用户众多的特点,对Internet/Intranet信息安全实施分级管理的解决方案,将对它的控制点分为三级实施安全管理。 --第一级:中心级网络,主要实现内外网隔离;内外网用户的访问控制;内部网的监控;内部网传输数据的备份与稽查。 --第二级:部门级,主要实现内部网与外部网用户的访问控制;同级部门间的访问控制;部门网内部的安全审计。 -第三级:终端/个人用户级,实现部门网内部主机的访问控制;数据库及终端信息资源的安全保护。 需求、风险、代价平衡的原则对任一网络,绝对安全难以达到,也不一定是必要的。对一个网络进行实际额研究(包括任务、性能、结构、可靠性、可维护性等),并对网络面临的威胁及可能承担的风险进行定性与定量相结合的分析,然后制定规范和措施,确定本系统的安全策略。 综合性、整体性原则应用系统工程的观点、方法,分析网络的安全及具体措施。安全措施主要包括:行政法律手段、各种管理制度(人员审查、工作流程、维护保障制度等)以及专业措施(识别技术、存取控制、密码、低辐射、容错、防病毒、采用高安全产品等)。一个较好的安全措施往往是多种方法适当综合的应用结果。一个计算机网络,包括个人、设备、软件、数据等。这些环节在网络中的地位和影响作用,也只有从系统综合整体的角度去看待、分析,才能取得有效、可行的措施。即计算机网络安全应遵循整体安全性原则,根据规定的安全策略制定出合理的网络安全体系结构。 可用性原则安全措施需要人为去完成,如果措施过于复杂,要求过高,本身就降低了安全性,如密钥管理就有类似的问题。其次,措施的采用不能影响系统的正常运行,如不采用或少采用极大地降低运行速度的密码算法。 分步实施原则:分级管理分步实施由于网络系统及其应用扩展范围广阔,随着网络规模的扩大及应用的增加,网络脆弱性也会不断增加。一劳永逸地解决网络安全问题是不现实的。同时由于实施信息安全措施需相当的费用支出。因此分步实施,即可满足网络系统及信息安全的基本需求,亦可节省费用开支。 二、网络信息安全系统设计步骤 网络安全需求分析 确立合理的目标基线和安全策略 明确准备付出的代价 制定可行的技术方案 工程实施方案(产品的选购与定制) 制定配套的法规、条例和管理办法 本方案主要从网络安全需求上进行分析,并基于网络层次结构,提出不同层次与安全强度的校园网网络信息安全解决方案。 三、网络安全需求 确切了解校园网网络信息系统需要解决哪些安全问题是建立合理安全需求的基础。一般来讲,校园网网络信息系统需要解决如下安全问题: 局域网LAN内部的安全问题,包括网段的划分以及VLAN的实现 在连接Internet时,如何在网络层实现安全 应用系统如何保证安全性l如何防止黑客对网络、主机、服务器等的入侵 如何实现广域网信息传输的安全保密性 加密系统如何布置,包括建立证书管理中心、应用系统集成加密等 如何实现远程访问的安全性 如何评价网络系统的整体安全性 基于这些安全问题的提出,网络信息系统一般应包括如下安全机制:访问控制、安全检测、攻击监控、加密通信、认证、隐藏网络内部信息(如NAT)等。 四、网络安全层次及安全措施 4.1链路安全 4.2网络安全 4.3信息安全网络的安全层次分为:链路安全、网络安全、信息安全网络的安全层次及在相应层次上采取的安全措施见下表。 信息安全信息传输安全(动态安全)数据加密数据完整性鉴别安全管理信息存储安全(静态安全)数据库安全终端安全信息的防泄密信息内容审计用户鉴别授权(CA) 网络安全访问控制(防火墙)网络安全检测入侵检测(监控) IPSEC(IP安全)审计分析链路安全链路加密 4.1链路安全 链路安全保护措施主要是链路加密设备,如各种链路加密机。它对所有用户数据一起加密,用户数据通过通信线路送到另一节点后立即解密。加密后的数据不能进行路由交换。因此,在加密后的数据不需要进行路由交换的情况下,如DDN直通专线用户就可以选择路由加密设备。 一般,线路加密产品主要用于电话网、DDN、专线、卫星点对点通信环境,它包括异步线路密码机和同步线路密码机。异步线路密码机主要用于电话网,同步线路密码机则可用于许多专线环境。 4.2网络安全 网络的安全问题主要是由网络的开放性、无边界性、自由性造成的,所以我们考虑校园网信息网络的安全首先应该考虑把被保护的网络由开放的、无边界的网络环境中独立出来,成为可管理、可控制的安全的内部网络。也只有做到这一点,实现信息网络的安全才有可能,而最基本的分隔手段就是防火墙。利用防火墙,可以实现内部网(信任网络)与外部不可信任网络(如因特网)之间或是内部网不同网络安全域的隔离与访问控制,保证网络系统及网络服务的可用性。 目前市场上成熟的防火墙主要有如下几类,一类是包过滤型防火墙,一类是应用代理型防火墙,还有一类是复合型防火墙,即包过滤与应用代理型防火墙的结合。包过滤防火墙通常基于IP数据包的源或目标IP地址、协议类型、协议端口号等对数据流进行过滤,包过滤防火墙比其它模式的防火墙有着更高的网络性能和更好的应用程序透明性。代理型防火墙作用在应用层,一般可以对多种应用协议进行代理,并对用户身份进行鉴别,并提供比较详细的日志和审计信息;其缺点是对每种应用协议都需提供相应的代理程序,并且基于代理的防火墙常常会使网络性能明显下降。应指出的是,在网络安全问题日益突出的今天,防火墙技术发展迅速,目前一些领先防火墙厂商已将很多网络边缘功能及网管功能集成到防火墙当中,这些功能有:VPN功能、计费功能、流量统计与控制功能、监控功能、NAT功能等等。 信息系统是动态发展变化的,确定的安全策略与选择合适的防火墙产品只是一个良好的开端,但它只能解决60%-80%的安全问题,其余的安全问题仍有待解决。这些问题包括信息系统高智能主动性威胁、后续安全策略与响应的弱化、系统的配置错误、对安全风险的感知程度低、动态变化的应用环境充满弱点等,这些都是对信息系统安全的挑战。 信息系统的安全应该是一个动态的发展过程,应该是一种检测——监视——安全响应的循环过程。动态发展是系统安全的规律。网络安全风险评估和入侵监测产品正是实现这一目标的必不可少的环节。 网络安全检测是对网络进行风险评估的重要措施,通过使用网络安全性分析系统,可以及时发现网络系统中最薄弱的环节,检查报告系统存在的弱点、漏洞与不安全配置,建议补救措施和安全策略,达到增强网络安全性的目的。 入侵检测系统是实时网络违规自动识别和响应系统。它位于有敏感数据需要保护的网络上或网络上任何有风险存在的地方,通过实时截获网络数据流,能够识别、记录入侵和破坏性代码流,寻找网络违规模式和未授权的网络访问尝试。当发现网络违规模式和未授权的网络访问时,入侵检测系统能够根据系统安全策略做出反应,包括实时报警、事件登录,自动阻断通信连接或执行用户自定义的安全策略等。 另外,使用IP信道加密技术(IPSEC)也可以在两个网络结点之间建立透明的安全加密信道。其中利用IP认证头(IP AH)可以提供认证与数据完整性机制。利用IP封装净载(IP ESP)可以实现通信内容的保密。IP信道加密技术的优点是对应用透明,可以提供主机到主机的安全服务,并通过建立安全的IP隧道实现虚拟专网即VPN。目前基于IPSEC的安全产品主要有网络加密机,另外,有些防火墙也提供相同功能。 五、校园网网络安全解决方案 5.1基本防护体系(包过滤防火墙+NAT+计费) 用户需求:全部或部分满足以下各项·解决内外网络边界安全,防止外部攻击,保护内部网络·解决内部网安全问题,隔离内部不同网段,建立VLAN ·根据IP地址、协议类型、端口进行过滤·内外网络采用两套IP地址,需要网络地址转换NAT功能·支持安全服务器网络SSN ·通过IP地址与MAC地址对应防止IP欺·基于IP地址计费·基于IP地址的流量统计与限制·基于IP地址的黑白名单。 ·防火墙运行在安全操作系统之上·防火墙为独立硬件·防火墙无IP地址解决方案:采用网络卫士防火墙PL FW1000 5.2标准防护体系(包过滤防火墙+NAT+计费+代理+VPN) 用户需求:在基本防护体系配置的基础之上,全部或部分满足以下各项·提供应用代理服务,隔离内外网络·用户身份鉴别·权限控制·基于用户计费·基于用户的流量统计与控制·基于WEB的安全管理·支持VPN及其管理·支持透明接入·具有自身保护能力,防范对防火墙的常见攻击 解决方案: (1)选用网络卫士防火墙PL FW2000 (2)防火墙基本配置+网络加密机(IP协议加密机) 5.3强化防护体系(包过滤+NAT+计费+代理+VPN+网络安全检测+监控) 用户需求:在标准防护体系配置的基础之上,全部或部分满足以下各项·网络安全性检测(包括服务器、防火墙、主机及其它TCP/IP相关设备) ·操作系统安全性检测·网络监控与入侵检测 解决方案:选用网络卫士防火墙PL FW2000+网络安全分析系统+网络监控器
在全球信息化的时代里,计算机 网络技术 不可或缺的成为其发展的主力军,为人类生活水平的提高、科技的发展以及社会信息化的发展都产生了深远的影响。下面是我为大家整理的计算机网络技术 毕业 论文 范文 ,供大家参考。
《 计算机网络技术的应用及发展思路 》
【摘要】随着科学技术的发展,计算机网络技术得到广泛应用,为了让计算机网络技术更好服务于人类,需要对计算机网络技术进行深入的研究,同时对其发展进行科学预测。为此,本文通过分析计算机网络技术的应用,同时阐述计算机网络技术的发展,为应用计算机网络技术提供参考依据。
【关键词】网络技术;计算机;应用与发展
在信息化时代,计算机网络得到大范围的普及与推广性使用,进一步推动社会的发展。随着科学技术的发展,计算机的应用朝着纵深方向发展,而计算机网络作为计算机行业的一部分,其网络接口被集成到计算机主板上,同时 操作系统 也融合了网络功能。为了让计算机网络技术更好服务于人类,需要深入研究计算机网络技术的应用,同时对其发展进行科学预测,为应用奠定基础。
1计算机网络技术的应用
1.1局域网
局域网简称LAN网络,这种网络存在一定的特殊性,其特点主要表现为投资少、效率高,并且见效速度快。当前,这种网络在国内外得到广泛的应用。在局域网中,应用最为广泛的产品分别为:以太网(Ethernet)、令牌环网(Token-Ring)、光纤分布式数据接口关(FDDI)。
1.1.1以太网(Ethernet)
在局域网中,以太网是一种低层的网络协议,通常在OSI模型的物理层和数据链路层进行操作。随着局域网的不断发展,以太网(Ethernet)依然处于核心位置,主要包含双绞线的10BASE-T组网结构、细同轴电缆的10BASE2组网结构、粗同轴电缆的10BASE5组网结构三种主要的以太网结构。对于双绞线的10BASE-T组网结构来说,其优势为布局灵活,可靠性高,扩展、管理等非常方便,这种结构在九十年得到广泛应用。但是,随着消费者需求层次的不断提高,已经出现传输速率为100Mps的100BASE-TFASTEthernet组网结构。
1.1.2令牌环网(Token-Ring)
令牌环网(Token-Ring)在适应性、实时性方面表现优越,其特征主要表现为令牌传输媒体访问控制方式、优先访问权控制机制,以及能够为网络用户提供更高层次的网络系统。令牌环网(Token-Ring)在20世纪90年代应用较为广泛。
1.1.3光纤分布式数据接口(FDDI)
光纤分布式数据接口(FDDI)也称城域网,通常情况下,这种网络借助光纤分布式数据接口、网卡连接个人计算机,其基本结构属于双环网络环境,在工作过程中,通过分组交换、令牌方式共享光纤带宽,其传输速率为100Mps,传输距离为100km,这种网络出现在20世纪80年代,到了90年代初进入应用高发期。
1.2国际互联网(Internet)
国际互联网(Internet)作为一种国际计算机网络,在世界范围内应用最为广泛。借助国际互联网(Internet),用户可以实现远程登记、传输文件,以及电子邮件交流等功能,同时为人们提供了多种信息查询工具,丰富了网络用户访问信息的 渠道 ,在一定程度上提高了用户的访问速度。从应用群体来看,在全球范围内,人们对Internet的优越性给予了高度的认可。
1.3ATM网络
ATM网络作为一种信息格式,也被称为异步传输模式,这种模式在一定程度上实现了局域网与广域网之间的连接。通常情况下,这种网络借助专门的转换器和ATM网卡对高速网络中的数据进行交换、传递处理,以及对数据进行传输(远程、近程)。从当前的计算机网络技术发展来看,ATM网络已经趋于成熟,其应用范围在全球不断扩大。
1.4 无线网络
与有线网络相比,无线网络技术的优势更加突出。对于无线网络来说,其类型主要包括无线局域网、个人通信无线网络、家用无线网络三类。从应用范围来说,无线网络技术有着非常广阔的发展前景,例如,在无线通信技术中,射频技术虽然受到国家特定频率的限制,但是可以贯穿地板、墙壁等固体建筑物。而对于红外技术来说,虽然不受国家频率的制约,并且传输速度快,抗干扰性强,同时生产成本低,但是由于不能贯穿地板、墙壁等建筑物,在这种情况下,进一步制约了其应用范围。但是,对于无线网络来说,由于兼具射频技术、红外技术的优势,所以在军事、医疗等行业得到广泛应用。
2计算机网络技术的发展
随着科学技术的发展,计算机网络技术实现了跨越式发展,并且出现新的形式,主要表现为:
2.1微型化
随着计算机功能的不断完善,以及运算速度的不断提升,大规模、超大规模集成电路成为一种趋势。从微处理器芯片的更新速度、价格来说,计算机芯片的集成度周期一般为18个月,在这一周期内其价格降低一半。但是,随着计算机芯片集成度的提高,计算机的功能将会越来越强大,在这种情况下,将会进一步推进计算机微型化的进程和普及率。
2.2网络化
随着科学技术的发展,计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物。随着网络技术的发展,计算机网络在政产学研等领域得到广泛应用,并且有关计算机网络的概念逐渐被越来越多的人所了解。对于不同地域、功能独立的计算机来说,通过计算机网络实现了互联,同时在软件的支持下,进一步实现了资源共享、信息交换和协同工作等功能。当前,凭借计算机网络的发展水平,可以对一个国家的现代化程度进行衡量,可见计算机网络在社会经济中发挥着重要的作用。
2.3无线传感器
在当代网络技术中,无线传感器是一项重要的科研成果。在设计无线传感器的过程中,一般按照模块化、低消耗的模式进行设计。对于整个传感器来说,其电流消耗是非常低。无线传感器的工作原理是借助压电原理收集结构产生的微弱振动能量,同时将其转化为电能,为传感器工作提供电能。在设计无线传感器时,为了有效降低能耗,一般选择低能耗的产品,并且传感器在不采集数据信息的情况下,会自动关闭电源,此时整个装置处于睡眠状态。
2.4智能化
随着科学技术的不断发展,智能化成为计算机网络技术发展的主流。通过智能化在一定程度上让计算机对人类的学习、感知、理解等能力进行模拟,通过技术的手段,让计算机具备理解语言、声音的能力,同时具备听、说、思考的能力,从根本上实现人机对话。另外,随着科学技术的不断发展,计算机网络技术呈现出一些新的趋势,例如:
2.4.1IP协议发展
随着科学技术的发展,一方面丰富了IP协议的业务内容,另一方面增加其复杂程度,在这种情况下,需要高度关注IP协议的安全性、资源性,同时需要采取相应的 措施 进行改进和完善,为IP协议发展奠定基础。
2.4.2出现分布式网络管理
在计算机网络技术中,借助分布式网络管理一方面有利于交换信息资源,实现资源的共享,另一方面可以推动网络技术的发展,进而在一定程度上提高计算机网络的管理水平。
2.4.3发展三网合一技术
随着科学技术的发展,计算机、电信、有线电视网络出现相互融合的趋势,三者通过相互融合,在一定程度上促进三者不断改进,从根本上实现三网融合的高效性。
3结论
综上所述,随着科学技术的发展,计算机网络作为通信技术与计算机技术相互结合的产物,这种产物对全球的发展产生深远的影响。在信息化时代,计算机网络技术已经有了质的发展,不仅实现了社会的信息化,更重要的是借助计算机网络技术可以存储数据信息,同时可以共享资源,进一步推动社会经济的发展。
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《 计算机网络技术的发展与应用 》
计算机网络技术诞生于计算机技术与通信技术的出现与融合之时,是这个信息化时代的重要标志之一。随着我国国民经济的飞速发展,我国的计算机网络技术也取得了非常令人称赞的发展成就。其在社会各个领域的应用不仅激发了国民经济的增长,同时也深层次的改变了我们的社会生活,从很大程度上讲计算机网络技术标志着一个国家和一个社会的进步和发展,也是经济发展的主要助推器之一,因此在信息化时代之中着力的发展计算机网络技术有着极为深远的意义。
1计算机网路技术的发展历程分析
就全球范围而言,计算机网络技术最早诞生于20世纪的50年代的美国军事领域,由于立体式作战的需要,美国国防系统尝试着将地面防空系统中远程雷达和测量控制设备,通过一定的方式实现有效的连接,而这种连接方式最终选择了通信线路,这个实践的成功标志着网络技术正式进入到了人们的视野之中,通过通信线路的连接,雷达系统和测量设备控制系统有机的连接起来,地对空的防御效率得到了大大的提升,自此以后计算机网络技术正式登上了历史的舞台。在其后的几年发展之中,计算机网络技术由军事领域开始向社会民用领域发展。60年代之初,在美国航空公司的订票系统中实现了当时美国全境的超过两千台的计算机与票务系统中的一台中央计算机的网络连接,这极大的提升了航空系统的票务管理效率。进入到70年代以后,随着微型计算机的出现以及微处理技术的诞生和运用,美国社会开始出现了对于计算机短距离通信的要求,现在广为人们熟知的局域网(LAN)正是诞生于这个背景之下。在此之后美国的IBM公司和DEC公司分别推出了SNA系统网络结构(SystemNetworkArchitecture)和DNA数字网络体系结构(DigitalNetworkArchitecture),自此计算机网络技术正式进入到了系统结构标准化时代。在此后的发展之中,计算机网络技术一直被认为是社会经济发展的生力军,对于计算机网络技术的研究和开发也呈现出一派欣欣向荣的景象。自20世纪90年代中计算机网络技术进入到我国之后,我国的国民经济发展进入到了一个前所未有的高速发展阶段,各行各业的发展都突破了传统模式下的瓶颈阶段,为21世纪首个十年的辉煌发展奠定了坚实的基础。
2计算机网络技术概述
计算机网络技术可以根据其网络拓扑结构以及连接范围分成若干种不同的类型,所谓按照拓扑结构分,指的是根据网络之中各个节点之间连接方式和 方法 的不同,计算机网络可分为树形、总线型、环形、星形以及复合型等五种基本类型,而按照连接范围分大致可以分为广域网也可以叫做远程网即WAN(WideAreaNetwork)、城域网即MAN(MetroplitanAreaNetwork)和局域网即LAN(LocalAreaNetwork)三种范围形式。而在网络操作系统方面经过半个世纪以来的发展,目前计算机操作系统主要有以下三种。
1)UNIX操作系统。UNIX网络操作系统可用于超大型计算机、超小型计算机一级RISC计算机,其特点是具有多用户多任务性、可移植性以及相互操作性。
2)NOVELL系统。NOVELL系统是目前局域网市场中占据主导地位的操作系统,其是在汲取了UNIX操作系统多任务以及多用户特点的基础之上发展而来,是一种开放的网络体系结构,也是一种连通性很强的系统结构。在其主要使用的Netware中采用了高效的系统容错技术,这使得该操作系统的接受程度更高,这也是该系统能够成为当今世界主导操作系统的主要原因之一。
3)Micosoft系统。Micosoft操作系统是目前市场上LAN网络市场和NOVELL公司最为强大的竞争对手,其最具代表性的操作系统就是WindowsNT,是一种典型性的32位现代化、模块化的平台系统,完全具备小型网络操作系统所具有的全部功能。
3计算机网络技术的应用
3.1LAN网络的应用
LAN网络是目前我国使用的最为广泛的一种网络技术形式之一,其具有投资较小,见效较快的特点,是网络技术发展的先驱力量。目前在我国主要使用的LAN技术有Ethernet(以太网)、Token-Ring(令牌环网)和FDDI(光纤分布式数据接口)。
3.2Internet
Internet是一种国际互联形式的网络结构,是我国乃至全世界使用最为广泛的跨国计算机网络。该系统能够为用户提供诸如FileTransferProtocol(文件传输)、ElectronicMail(电子邮件)以及Telnet(远程登录)等服务。除了这些服务之外,Internet还为我们提供了许多便捷的查询服务,用户可以通过WWW、Gppher等方式访问自己所需要的信息,由于Internet的这种高效互联性,世界各国之间的联系紧密异常,全世界范围的商业和科技发展也成为了现实。
3.3无线网络
无线网络是近年来发展起来的一项计算机网络技术,也是当前市场前景最为广阔的网络技术。目前国内市场上的无线网络产品主要为无线LAN、个人通信以及家庭用无线网络三种。在技术形式上目前主要的应用是射频无线网络技术和红外传输网络技术,其中红外技术成本较低,传输速度也更快,避免了国家频率对于普通频率的干扰,但是红外传输技术具有很大的技术缺陷,那就是在穿透墙壁、地板等建筑隔断时的能力较低,这也在很大程度上限制了红外传输技术的使用。而射频传输技术有效的弥补了红外传输技术的不足之处,但是其往往受到国家特殊频率的干扰和限制。目前我国无线网络技术已经广泛的运用到了医疗、军事以及制造等领域,为公众的生活提供了极大的方便,在实现了无线网络与Internet的结合之后,无线网络技术更是实现了质的飞跃。
4计算机网络技术的发展方向展望
信息化的时代中,网络信息技术的发展在很大程度上决定着社会经济的发展,随着我国国民经济的不断发展,网络通信技术和多媒体通信技术也呈现着日新月异的发展态势,并且随着互联网终端设备智能化的提高,高速以太网以及无线网络标准将会不断的得到发展和进步,并且互联网络的结构也将会更加的合理和科学,传输效率也会不断的提升。
5结论
计算机网络技术在社会生活之中和经济发展之中所扮演的角色越来越重要,计算机网络技术的诞生和广泛应用拉近了人与人之间的交流和信息的沟通,也使得整个社会的效率变得更高,信息的传播速度更快。局域网、国际互联网的使用更是使得国家化的进程不断加剧,各国之间的交流正在不断的加深,彼此之间在科技、 文化 等方面互通有无,这毫无疑问对于任何一个国家的社会和经济的发展都起着至关重要的作用。因此作为发展中国家我们应该不断的加强对于计算机网络技术的应用,确保计算机网络技术能够始终保持较高的发展速度,为我国社会经济的发展提供一个较为充分的物质基础。
《 计算机网络技术应用研究 》
计算机网络技术是通讯和计算机技术的有机结合,随着二者的快速发展,计算机网络技术也得到了快速的更新和广泛的应用,并且在 教育 、商业和军事等领域的发展过程中起到了重要的促进作用,也逐渐成为了推动社会发展的关键动力。加强计算机网络技术的应用,对促进社会信息化发展,提升经济效益,实现资源共享等各个方面都有着重要意义。因此,计算机网络技术的应用研究是至关重要的。
1计算机网络技术概况
计算机网络技术是在结合了通讯和计算机技术的基础上产生的一种技术。其能利用电缆、光纤和通讯卫星等将分散的、独立的计算机连接起来。计算机网络技术具有诸多优点,其将通讯和计算机的优势有机结合,从而使运算和存储更加快速、便捷,使传送和管理也更加的快捷、高效。计算机网络技术作为一种当前较为先进的技术,在人们日常生活中发挥着重要作用,不仅提高了工作质量和效率,也促进了社会经济、科技的稳定发展[1]。计算机网络技术的功能主要体现在以下几个方面:
(1)共享功能。计算机网络技术的应用能够实现数据、信息、软件和硬件资源等方面的共享,计算机硬件、软件和数据库为资源共享的主要方面。
(2)协同功能。计算机网络技术的主要功能就是通过科学合理的协调,从而确保各个计算机之间的工作能够更加稳定、可靠。计算机网络技术的协同工作主要是指计算机或用户之间的协同工作。比如,当网络中某一台计算机的负担过重,无法完成,这时就可以将其工作任务分担给另一台比较空闲的电脑来完成,这样不仅能延长计算机的使用寿命,也有助于促进计算机网络可用性的不断提升,同时也能促进工作质量和效率得到显著提高。
(3)通信功能。主要体现在数据通信方面。应用计算机网络技术有效实现了计算机之间、用户之间,以及计算机与用户之间的通信,突破了时间和空间的局限,也为人们的日常工作生活提供了极大的便捷[2]。
2计算机网络技术的应用原则
(1)从简选择。随着计算机网络技术的快速发展,计算机应用设备也随之在不断更新换代。软件和硬件技术是计算机网络设备与技术的主要组成部分,所以,随着软件和硬件的不断更新和开发,相应的计算机应用设备也必须进行快速的更新换代。因此,我们日常工作生活中在选择计算机和应用技术时应遵循从简原则,选择的设备和应用技术应经得起产品市场与实践检验。
(2)规范使用。计算机网络技术是由多部分组成的一种较为复杂的技术,在使用过程中一个细小的问题都有可能造成计算机网络无法正常使用,甚至会导致其瘫痪,对日常工作生活造成严重影响。因此,日常生活工作中使用计算机网络技术时,应严格按照使用规范进行操作么,从而确保其系统的正常运行,以及相应工作的顺利进行[3]。
(3)细微维护。对计算机网络的定期维护与保养也是确保计算机正常运行的关键环节。相关技术人员在开展计算机维护前,首先要对其整个设计思路有进行全面的了解和掌握,并针对其经常或是可能出现的问题,制定出相应的应对措施,从而在维护过程中能够及时的发现和解决其潜在问题,确保计算机网络系统的安全、正常运行。
3计算机网络技术的应用分析
3.1在信息系统中的应用
从目前的信息系统发展现状来看,计算机网络技术的应用对其产生了较为深远的影响,在信息系统建设中发挥了重要作用,主要体现在以下方面:
(1)为信息系统的建立提供了有力的技术支持。计算机网络技术具有的诸多优势,能够在信息系统构建发展过程中提供最基本的技术支持。主要体现在,其不仅能够为信息系统提供新的传输协议,从而促进信息系统传输效率的不断提升;也能够为信息系统提供数据库技术方面的支持,从而促进信息系统相关数据的存储更加便捷,符合实际存储要求。另外,计算机网络技术也在其传输技术方面提供了一定的技术支持,使其传输的有效性得到了显著的提升。
(2)有助于提升信息系统的建设质量。面对新信息系统的建设目标和具体要求,在信息系统建设过程中,应用计算机网络技术,使信息系统的建设质量得到了显著的提升,主要表现在,信息存储、传输性能等方面的提高。这不仅使信息系统实现了预期的建设目的,也通过计算机网络技术的应用,使信息系统的建设质量得到了一定的保障[4]。
(3)为信息系统的发展迎来了新的发展机遇。计算机网络技术在信息系统中的应用,不仅使信息系统的性能在整体上得到了显著的提升与发展,也使信息系统的整体建设质量得到了一定的保障。由于信息系统得到了计算机网络技术的有力支持,因此,随着计算机网络技术的更新和发展,也为信息系统带来了一定的发展机遇,并且在信息系统发展过程中发挥着积极的促进作用。
3.2在教育科研中的应用
通过分析当前计算机网络技术现状来看,教育科研已经逐渐成为了其应用的关键领域,通过利用计算机网络技术,能够为教育科研提供更加先进的技术手段,从而使教育科研的整体质量和水平获得显著提升。其在教育科研领域的应用主要体在以下方面:
(1)有助于促进远程教育网络的构建。随着教育的不断改革和发展,为了进一步拓宽教育范围,从整体上提高教育质量和效率,运用了计算机网络技术来构建远程教育网络,这样不仅丰富了教育手段,创新出更多科学新颖的 教学方法 ,也在一定程度上促进了教育有效性的提高。通过远程教育体系的发展和实践应用上来看,远程教育体系已经逐渐成为了未来教育发展的主要形式。因此计算机网络技术在远程教育网络构建中应用的重要作用是不容忽视的[5]。
(2)为教育科研提供了虚拟分析技术支持。从当前的教育和科研实际发展状况来看,在科研和教育研究过程中,必须要对相关数据进行详细的分析,如果仅靠传统分析技术很难实现预期的研究目的,而应用计算机网络技术中的虚拟分析技术,能够使数据分析效果得到显著提升。可见,虚拟分析技术的应用对于科研和教育研究发展有着重要意义[6]。
(3)为教育科研提供了计算机辅助技术。从目前的教育科研发展来看,计算机辅助设计和辅助教学技术都在实际应用中获得了显著的应用效果,可见,计算机网络技术已经逐渐成为了教育科研发展中不可或缺的重要辅助手段,为教育科研的进一步发展提供了有力的技术支持,促进教育科研质量和整体效果的不断提升。因此,我们应该正确认识计算机网络技术在教育科研发展中的积极作用,并将其科学合理的应用其中,从而促进教育科研的快速发展。
3.3在公共服务体系中的应用
在当前社会公共服务体系不断发展和完善过程中,计算机网络技术的应用,对提升公共服务体系的管理质量和效率有着重要作用。在传统公共服务体系运行中,大部分的服务内容都是依靠人工操作来完成的,同时也由于服务人员的专业素养和操作水平都有待提高,从而使得服务质量和水平也一直难以获得显著的提高。而计算机网络技术的应用,使公共服务体系获得了更加先进的技术支持,主要体现在以下几个方面:
(1)公共服务管理模式的创新。计算机网络技术在公共服务体系中的灵活应用,使其不在依赖于人工操作来实现公共服务,其网络化服务模式已经成为了整个公共服务管理领域的重要发展趋势。随着计算机网络技术的不断发展,也为公共服务体系提供了更加先进的管理模式和手段,从而使得公共服务体系效果得到一定提升,促进公共服务管理体系的全面发展。
(2)有助于促进公共服务体系管理质量的提高。从当前的公共服务体系发展来看,计算机网络技术的应用,使公共体系的整体服务质量和效率得到了较为明显的提高。当前公共服务体系,在办公管理系统上已经逐步形成了网络话的管理模式,在信息调用、服务咨询等方面也得到了进一步的发展,更好的满足了公共服务体系各个阶段发展的实际需要。因此,计算机网络技术的应用,对促进公共服务管理质量和效率的提高有着重要作用。
(3)有助于促进公共服务体系的全面发展。从当前公共服务体系的实际发展需求方面来看,应用计算机网络技术,为公共服务体系的进一步发展提供了有力的技术支持,使其在不断更新和完善过程中能够获得更加先进的技术手段。比如,从其提供的管理手段来讲,计算机网络技术不仅为公共体系管理提供了有力的技术支持,也为其赋予了较强的技术特性,使公共服务体系得到了更加科学全面的发展。
4结语
计算机网络技术的广泛应用,对推动我国现代化社会的发展有着重要作用。计算机网络技术不仅能够突破时间和空间的局限性,也加深人与人之间的互动交流。而其在为人们的生产生活提供便捷的同时,也迎来了新一轮的发展挑战。因此,人们应该准确把握计算机网络技术带来的发展机遇,将其广泛的应用到生产、生活的各个方面,运用计算机网络技术来推动我国经济、政治和文化等方面的发展,同时也促进计算机网络技术得到更加全面的发展。
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摘 要本组网主要完成对院校内网络的组网,步线组网及解决方案。论文主要介绍了学院的组网,所要完成的是组网的整个过程。重点的说明了校园网的设计思想、难点技术和解决方案。1.引言说明了校园网建设的目标。2.校园网的设计需求,简明介绍了学院的设计需求。及接点数和大概的组网思路。关键字:组网,方案,拓扑图,校园网引言 在网络信息时代的今天,面向新的需求和挑战,为了学校的科研、教学、管理的技术水平,为研究开发和培养高层次人才建立现代化平台,Intranet/Internet技术的高速多媒体校园网。 整个高速多媒体校园网建设原则是"经济高效、领先实惠"。 校园网建设的目标主要是建立以校园网络为基础的行政、教学及师生之间交互式管理系统,逐步建立学校信息管理网络,实现办公自动化。 筹划校园网要讨论三个要素,运载基础设施、运载设施和运载信息。需求分析学院校园网一般为大中等规模的组网,节点数一般300到500个,网络应用也较中型校园网复杂,对通信的要求也较高,因此已经要求百兆交换到桌面,并要求支持多媒体的应用。所以该校园网网络中心采用FlexHammer24交换机进行堆叠,提供高密度的10/100M自适应端口,二级节点交换机根据具体情况选择μHammer2或μHammer24交换机,对多媒体教室、电子阅览室等需要多媒体应用、要求较大带宽的二级节点则选用μHammer24交换机,提供10/100M兆端口接入用户桌面。普通教室选用μHammer2交换机,提供10M/100m端口接入用户桌面。 FlexHammer和μHammer交换机还具有划分VLAN的功能,使各部门的局域网可自成体系,隔离了广播风暴,同时FlexHammer的第三层交换功能又使不同用户群之间必要的限制性访问得到实现,从而使得应用网络的设计更加自由,更加灵活。设计原则:学校需求为前提原则品质与成匹配原则 设备选型兼顾原则 技术应用全面原则 坚持标准原则 校园网建设的目标主要有两个:一、是与外界的资源共享和信息共享,如通过Cernet(中教网)与国内外各院校、各部、各省等相连,又如通过Internet与各国相连; 二、校内的资源共享与信息交换,如校园行政管理系统、教学管理系统、各年级师生对图书馆资源的远程检索和资料阅读系统等等。可以和企业的Internet/Intranet对比,但在应用中由于教学等需要而具有特殊性,如对多媒体教学传输的需求。 因此,我们充分考虑校园网应用需求来确定解决方案。系统问题与用户需求 1.建立一个校园网综合布线系统 2.建立一套基于 Intranet的学校信息管理系统。 3.建立一套高速多媒体校园网教学系统。 4.具有完善的网络安全机制;5.能够与原有的单机使用的计算机和独立的小型局域网平滑连接,保护原有的投资。 足够的Internet连接。 方 案 分 析:1.在此校园网络中主干交换机是Ltnetcomm的千兆骨干LTS6808G,和IP Switch LTP9524x 给网络带来了,极高的背板带宽.其中LTP9524X支持IEEE802.1Q VLAN和IGMP协议,能够 划分VLAN,IP SWITCH的功能能使VLAN之间通信.并且支持VOD系统,使之运行更完美.2.在每一座楼上放置一台千兆分支交换机.3.在流量要求不大的地方,采用三级交换到桌面的方式,来扩展端口数量.4.为使系统运行稳定、连续及安全,在本系统中采用北京科尔茂公司的高性能的数字化在线式UPS---Chroma 9100系列 DSP UPS。其采用DSP、大屏幕液晶显示、智能化电池管理等先进技术,达成UPS的高性能化、高效率化、高可靠度化与智能化。为用户的重要设备提供绝对纯净稳定的不间断电源,结合双变换技术完全隔离不良电源如断电、尖峰、频率漂移、电源下陷、谐波等对设备的损害及防止数据资料的损失,结合智能化电源监控软件,为网络中的服务器、网络设备及用户端设备提供可靠安全完整的电源保护。5.SuperMicro 8060机架式服务器是采用4U机柜式机箱、支持四路PIII Xeon处理器的具有较高性能及可靠性的互联网机架式服务器,它专门为服务提供商而精细设计,占地少、布线容易、而且管理和维护方便,用户可以根据自己的需要灵活安装、并且能够并行堆叠服务器,以提高可用性服务。高度集成的设计增强了系统的互操作性,以太网、SCSI、图形与服务器管理控制器均紧密集成于一个平台。互联网机架式服务器是服务提供商的最佳选择,大量的7U服务器可有前端为ISP/ICP的用户提供多种Internet服务,极大地扩充ISP/ICP的业务量。SuperMicro 8060机架式服务器可稳定运行于多种操作系统平台,它所采用的最新技术及高可靠性和高性能确保其能胜任WEB服务器、ERP、电子商务、数据中心服务器及其它关键领域 校园网建网原则 建网要遵循依据需求、统筹规划、分步实施、成熟可靠的原则。 校园网建网要求 软件方案概述 校园教学信息服务系统 多媒体课件制作室 多媒体电脑室 多媒体综合电教室 多媒体电子阅览室 虚拟因特网服务 校园内部通信服务系统 校园网络电子公告牌 校园内部电子邮件 校园主页 校园BBS硬件方案概述 主要采用CISCO、3COM、ACCTON等公司的以太网网络设备,IBM、HP、CENTURY等公司或品牌的服务器、以及ORTRONICS、AMP等公司的综合布线产品。主要设备有:校园网的设计需求一.现代教育中心(网管中心)1.多媒体教室十个(10个机房,52台/个,带宽10K)2.语音教室(10个,52台/个)3.投影教室(6个,1台/个)4.办公计算机(10台)5.电子阅览室(100台)6.机房(600台,一个200台,50台/个(有8个机房))二.行政楼 行政管理中心 (86个信息点)1.计划财务 5台2.院办 2台3.党办 2台4.招生就业 1台5.总务 3台三.教学楼(3个教学楼(光纤))一号教学楼(64个点)二号教学楼(46个点)三号教学楼(57个点)四.实验楼(2个实验楼)一号实验楼 114个点(专业)二号实验楼 122个点 普通(化工,精工,办公之用)五.图书馆办公电脑 75台电子阅览室2个 100台/个 设计说明5.1系统概述 网络平台在整个校园网络系统中占有举足轻重的地位,它是整个网络的基础。在网络平台上,数据传输、信息发布、资源共享、学校以后的BBS、办公自动化系统、VOD系统、远程教学系统、NTERNET接口、以及与其他兄弟学校的数据交换都将运行在这个网络上。因此,主干网的好坏直接影响到以后网络系统的运行效率,速度快慢,网络性能等参数。因此,建立一条高速的、多能的、可靠的、易扩展的主干网络,解决目前存在的带宽问题,和适应未来发展的需要是校园网建设中一个重要的课题。1.建设目标 校园网建设的总体目标是利用各种先进、成熟的网络技术和通信技术,采用统一的网络协议(TCP/IP),建设一个可实现各种综合网络应用的高速计算机网络系统,校内各部门通过网络连接起来。 网络不仅要现在网络上的一般功能:如E-MAIL、FTP、网络论坛、网络图书馆、搜索引擎、网上聊天、管理数据的传输、处理与查询,还需要实现包括视频点播(VOD)、电话会议、网络电话(IP电话)等功能,是一个高速多媒体互联网络,并最终实现整个校园系统的资源共享。 通过网络系统资源的整合,传统的模式将改变,实现多层次、交互式,从而提高质量,扩大规模2.建设原则2.1 为校内各部门的行政管理、计算机辅助教学和领导决策服务。2.2 统筹规划,统一标准,联合建设,滚动发展,边建设,边应用,边见效益,充分利用中国政府网的优势,逐步建立一个覆盖全市、县普通政府系统的高效的信息网络系统。2.3 充分重视网络系统和信息的安全,建立先进的网络管理系统和安全管理系统。建立完整的信息控制和授权管理机制。2.4 在限定的时间和规模内,努力降低费用支出,提高系统的性能价格比。2.5 采用成熟的先进技术,兼顾未来的发展趋势,既量力而行,又适当超前,留有发展余地。2.6 充分发挥各方面的积极性,计算机网、信息网同步建设。3.实现功能 要求完全建成以后能实现除现在网络上的一般功能:如E-mail、FTP、网络论坛、网络图书馆、搜索引擎、网上聊天、管理数据的传输、处理与查询外,还应包括视频点播(VOD)、电视会议、网络电话(IP电话)等功能,是一个高速多媒体互联网,实现整个校园系统的资源共享。 4.主要技术问题4.1组建千兆位量级网络主干 从不拥堵的10Mbps共享型工作组LAN过渡到今天的高性能网络主干,随着网络演变到今天的任意点对点连接模型,边界应用的需要迫使网络厂家连续开发了几代更高性能的LAN技术。 第2层交换机开始提供基于硬件的数据包处理能力。第3层交换能力使它们可以取代LAN路由器的其它功能以加快主干的传输速度。今天,网络管理人员已把第3层交换看作是扩大主干核心性能的实际要求。 第三层交换。第3层交换机保留了第3层拓扑结构和服务的优点又没有传统LAN路由器那种基于软件进行数据包处理的缺点。第3层拓扑结构在网络分段、安全性、可管理性和抑制广播等方面有诸多有益的优势。此外,它鉴别各种应用层协议的能力有助于实行基于策略的网络控制。所以,下一代交换机必须支持基于硬件的数据包处理,以利于传输各种主要的可路由协议:IP、IPX和AppleTalk。 基于总线的交换机的主要设计限制是TDM必须采用的工作频率。在标准的19英寸背板上,频率极难超过50MHZ。由于这个限制,基于总线的交换机的背板实际最高容量平均为 2Gbps。此外,这种设计还存在许多方面的问题,包括接口卡带电更换能力,公平获得带宽、有效支持在并行背板上进行广播和多址联播,这些问题进一步增加了这种设计的固有复杂性。4.2信息安全问题用户信息的不安全性主要是由用户处于以太网环境中引起的,因此要保证用户信息的安全性,就必须实现以太网环境下的用户隔离,目前主要采用的技术为VLAN技术,VLAN技术是由IEEE802.3q和IEEE802.1q定义的,其基本思想是:对每一层上的设备,下行端口分别处于一个VLAN中,上行端口分别与每个端口处于一个VLAN中,传输的以太网帧为传统的以太网帧,不含VLAN ID,一方面可以使网络支持的用户数不受VLAN个数的限制,另一方面静态分配IP地址时只需要给用户分配一个IP地址。5. 网络规划 校区内有南教学楼、北教学楼、实验楼、图书馆楼各1座。200余个信息点。对于如此规模点中型网络,一般来说出于网络安全和性能考虑,需要将网络划分为多个VLAN,要求既可按不同的班级、单位划分VLAN,也可按用户IP子网划分VLAN。计算机教室与各办公科室接入入用户之间不能互相通信,只能访问校园网资源,以此屏蔽广播风暴。借助三层交换机可实现跨VLAN访问。 楼宇接入交换机应具有千兆上联端口,能够通过堆叠或增加模块来提高接入端口密度,应支持SNMP等网管协议,以便通过网络对所有设备的状况进行监控和管理。在此推荐采用千兆通DES-3624系列交换机,采用1台主交换机DES-3624i,最多可与3台从交换机DES-3624组成堆叠组,提供94个10/100Base-TX端口。DES-3624i可选择1口1000Base-T模块DES-361T、1000Base-SX模块DES-361G以及1000Base-LX模块DES-361GL上联骨干网。当然也可以在DES-3624i和DES-3624的前面板插槽上扩展1口SC或2口MT-RJ 100Base-FX光纤模块,实现远距离百兆上联。 千兆通系列交换机支持端口聚合(Port Trunking)、VLAN、流量控制(Flow Control)、端口镜像(Port Mirror)等功能,可以增加网络连接带宽,提高网络性能,并使网络更易于监控, IGMP组播协议可以在多媒体传输时有效降低网络流量。支持SNMP和RMON网管协议,符合标准化网管要求,可以通过网络的D-View全中文网管系统进行监控、管理和远程配置。 如果学校暂不需要三次交换技术,在此我们提供两套方案以供比较选择,并对其网络设计分别进行阐述。5.2主干网络设计三层交换方案1. 布线及网络规划 建立网络中心(试验楼),连接各建筑物(图书楼与南、北教学楼);网络中心、各建筑物之间布线根据距离采用室外铠装4芯单模光纤,以便采用链路聚合技术及备份线路。光纤布线采用星型结构,即由试验楼网络中心向其它建筑辐射。建筑内部布线采用6类双绞线进行垂直和水平布线,如建筑物规模较大,也可部分采用室内多模光纤。 网络结构包括网络中心、楼宇设备间两层结构,因北教学楼、南教学楼和试验楼的信息点数量少于90个,可在楼宇设备间采用堆叠交换机直接连接到桌面,从而减少网络层次,提高可靠性和可管理性。图书楼因信息点较多,建议采用DHS-3226作为楼宇接入交换机。2. 核心交换机 中心交换机采用D-Link千兆通DGS-3308FG可网管独立型三层交换机。该交换机结合了二层三层交换机的性能,融合有IP路由选择功能,并且使用ASIC芯片代替CPU,大幅度增强楼交换机的楼数传输性能。据DGS-3308FG是一款全千兆接口的三层交换机,具有6个1000Base-SX端口和2个GBIC插槽,可根据实际需求选择DGS-701 1000Base-SX或DGS-702 1000Base-LX 用于连接GBIC接口的模块, 16Gbps交换背板可提供12Mpps的线速包转发速率,并支持RIP、RIP II以及OSPF路由协议,是一款性价比极高的校园网中心交换机。 IEEE802.3x流量控制能够允许多台服务器与该交换机连接,进行快速、可靠的数据传输。在2000M全双工模式下,该交换机能够向服务器提供高速率数据传输通道,使数据传输损失降到最底。DES-3624i交换机支持SNMP等网管协议,方便通过网络对所有设备的状况进行监控和管理。支持IEEE802.1d生成树(Spanning Tree)协议。 各楼宇接入交换机采用千兆通DES-3624系列或DES-3226支干交换机。 DES-3226是一款独立式交换机,具有24个10/100Base-TX端口,后面板可选插1口千兆模块,背板带宽8.8Gbps。DES-3226适合于用户数量较少的楼层接入。DES-3226可选择2口的1000Base-T模块DES-322T、2口1000Base-SX模块DES-132G以及2口1000Base-LX模块DES-132GL。前面板插槽可扩展1口或2口SC 100Base-FX多膜光纤模块DES-131F/132F,实现远距离百兆上联。前面板插槽还可扩展1口或2口SC 100Base-FX单膜光纤模块DES-131FL/132FL,实现超远距离百兆上联。 以校校通EDS-1624交换机作为极连交换机,连接100M到桌面。3. 网管和存储 网管服务器安装D-View网管系统,可以对所有网络设备进行监控和管理。 在网络中心配置一台NL360网络存储服务器,用于存储课件及电子图书资料。4. 与杭州远程教育网及Internet的连接 学校配有杭州远程教育网接收设备,除此之外,如果出于提高Internet访问自主权的考虑,可以申请租用ADSL专线,实现专线接入连接Internet。如有必要,还可安装1个ISDN模块,用于链路备份。 配置一台NL360网络存储服务器,作为WWW、FTP及E-mail服务器。 为确保网络安全,防止外部入侵,并控制内部用户的访问行为,可以在路由器或代理服务器与校园网之间安装DFL-2000防火墙。5. 方案特点采用高性能三层交换技术,确保大型校园网具备高性能、高安全性;具备电信级的容错能力,确保网络的高可靠性;支持丰富的网络接口类型,包括城域网远程连接;强化的多媒体及QoS功能支持,可满足大流量的多媒体传输需求;全中文网管系统,易于管理和维护。采用DGS-3308FG和DES-3624堆叠组,可以根据校园网的发展来增加新模块和堆叠交换机数量,扩展性强。可支持多种速率和介质类型,可以在充分利用原有设备的同时对网络主干进行升级和扩展,灵活性高。支持D-View全中文网管系统,易于管理和维护;6. 相关设备参数DGS-3308FG1个DB-9 RS232控制端口交换方式:储存/转发路由选择协议:RIP-1、RIP-2MAC地址列表:每台设备8KIP路由选择列表:每台设备2KRMON组:1、2、3、9IP地址自动识别:通过DHCP客户端、Bootp客户端前面板故障诊断LED指示灯内置通用电源标准19英寸机架EMI:FCC ClassA,C-Tick,VCCI ClassA,BSMI ClassA安全性:UL/CUL,TUV/GS 5.3服务器技术参数 服务器是网络服务器用量最大的地方。服务器的选择标准很大程度上取决于中心客户的类型和应用种类。就中小学情况而言,Web应用和数据库应用仍然占整个数据中心的各类应用的主要部分。因此对服务器的网络响应能力在很大程度上体现了服务器的硬件体系结构设计的合理性、CPU或CPU组(SMP)对操作系统的进程或线程的分配能力以及磁盘I/O的性能。以及可行性与稳定性,同时散热、功耗和易安装性也是重点考察和评价的对象。基于以上考虑,所选的服务器必须具有高可靠性,I/O吞吐能力强,数据处理快,可扩展性和可管理性良好的特点。可靠性 冗余是消除系统单点故障的重要手段。它可分部件级和系统级两种。系统级冗余指整个服务器系统的冗余,部件级冗余主要包括如下几点: 1、可热插拔冗余电源 2、可热插拔冗余磁盘和RAID技术 3、带ECC校验的内存容错 4、支持SMP技术的CPU冗余 5、多I/O卡(网卡、磁盘控制器)冗余容错 6、多段PCI总线冗余 7、I/O吞吐能力 服务器可提供网络平台、文件服务、打印服务以及网站的信息浏览服务和其他的Internet/Intranet服务,为了加快访问速度,获得迅速的响应,要求网络、硬盘、I/O吞吐能力更大,可以从以下几方面来考虑: 1、 采用PCI总线并发操作以提高系统I/O吞吐量 2、 支持智能I/O技术,减轻主CPU的负担,优化总线的传输 3、 采用先进的SCSI技术4、 支持10000转/秒以上的高速硬盘,巡道时间小于7ms 5、 具有以上先进技术的I/O吞吐能力的服务器,可完全满足校园网目前以及将来的所有服务要求。 强大的处理能力 服务器的数据处理能力主要由CPU的处理能力,可扩展大容量内存和系统带宽所决定。 1、CPU Pentium4 2.0双处理器;1、 支持GB级的ECC、EDO内存; 2、 支持400 MHZ以上和高出并行FSB总线。 3、 只有满足上述条件的服务器才可以突破瓶颈,改善服务器的系统带宽。 4、集成双1000M网络控制器。高扩展性 考虑到将来网络规模的扩大,服务器在选型时必须要兼顾高的扩展性,服务器通过外加设备的支持,可以支持更高要求的性能与速度。 可管理性 保证整个系统的正常运行和降低网络维护费用,需要使用具备优良系统管理功能的服务器,具体的指标如下所示:1、支持外部管理总线(XIMB)和ISC(Intel Server Control)管理软件即可实现对系统进行远程管理; 2、 监控系统主板状态、电源状态、机箱内温度及风扇状态等,并能够及时的通过网络进行报警; 另一种常见的方法可以大幅提高服务器的安全性,这就是集群。双机热备示意图: 浪潮英信NL360服务器技术指标:高性能:NL360采用功能强大的Xeon处理器,支持超线程技术,可以在两路物理处理器的基础上模拟出四路处理器,具有极强事务处理能力;双通道Ultra160 SCSI控制器配合最新的DDR内存和PCI-X技术使数据传输速率得到极大提升,从而可把1000M网卡等高性能设备的能力发挥到极致,突破传统数据传输瓶颈。高可靠性:NL360采用的ECC内存可纠正绝大多数内存错误,减少宕机时间;RAID技术为NL360提供绝对可靠的数据保护和加速传输功能;冗余双电源可使系统24*7不停顿运行,双千兆网卡在实现高速数据传输的同时可通过网卡冗余技术保证网路畅通无阻。 高可用性:NL360支持热插拔硬盘和热插拔电源,方便实现在线维护,可使用户关键业务不至与中断,杜绝了数据灾难的发生。高扩展能力:NL360最高支持双路XEON处理器,存储最大可扩展至4个内置、9个热插拔硬盘,汇集最高近1000G的海量存储,DDR内存更可达到12GB,加上双电源的应用,用户可根据自身需要轻松升级,满足快速增长的商业数据、工作任务的苛刻需求。可管理性:NL360采用标准的服务器管理:支持CPU温度、系统电压、风扇转速等的监控;支持AC掉电恢复;此外,NL360还支持浪潮自主开发的蓝海豚智能安装导航软件和猎鹰服务器管理软件。所有设计使缺乏专业管理人员的用户轻松管理自己的业务,极大降低总体拥有成本。技术规格:处理器 支持两路Intel Xeon处理器,主频最高可达2.2GHz 二级缓存 512KB 系统总线 400MHz 内存 ECC Registered DDR内存,最大容量可扩展到12GB 硬盘控制器 双通道Ultra160 SCSI控制器 存储 4块内置硬盘和9块热插拔硬盘,支持18G/36G/73G Ultra 160 SCSI硬盘 I/O扩展槽 1个64位133MHz PCI-X扩展槽; 2个64位100MHZ PCI-X扩展槽; 1个64位66MHz PCI-X扩展槽,2个32位33MHzPCI扩展槽 网络 集成两个Intel 1000Mbps网络控制器 显示 集成8M显存 电源 460W或550W单电源,可选1+1 400W塔式双电源 光驱 50X IDE光驱 软驱 1.44M 3.5"软驱 键盘鼠标 PS/2键盘和PS/2鼠标 I/O端口 1个串口,1个并口,2个USB口 监控管理特性 支持浪潮蓝海豚智能安装导航软件,可轻松完成系统设置、驱动程序制作及操作系统自动安装等工作;支持浪潮猎鹰服务器管理软件,可实现全面的服务器设备信息监控、自动报警和恢复、远程管理等功能。 操作系统 Windows NT4.0,Windows 2000 Server,Netware5.0,UnixWare7.11,Red Hat Linux7.3 工作环境温度 5℃~35℃ 电源电压 220V 50Hz 系统尺寸 高467mm*宽376mm*深518mm 浪潮英信NP120服务器技术指标:高性能 :NP120采用Xeon处理器,支持超线程技术,可在1颗物理处理器的基础上模拟出两颗逻辑处理器,有效提升资源利用率,同时Xeon处理器拥有512KB大容量二级缓存,减少了处理器到硬盘提取数据的时间,显著增强系统性能,DDR内存传输速率是SDRAM的两倍,在最容易出现性能瓶颈的磁盘系统,NP120采用10000转SCSI硬盘,通过双通道Ultra160 SCSI控制器,极大改善了数据的传输速率,作为网络的中心设备,服务器与外界进行数据交换的质量至关重要,NP120配备1个100M和1个1000M网络控制器,具有很高的网络带宽,同时支持网络的负载均衡,可合理地为不同任务分配网络带宽,提高工作效率。 高可靠性:NP120采用ECC DDR内存,可纠正绝大多数内存错误,减少宕机时间;NP120支持网卡冗余,提供冗余链路,保证网络时刻畅通。结束语一个设计方案的好坏,特别是校园组网。与设计人员对其电脑硬件的方方面面地掌握程度息息相关。在本组网过程中,由于本人对网络知识的掌握有限,又是完全独立完成,可以说整个的组网过程是一边摸索一边实践出来的。但令人高兴的是,通过这样一个边学习边应用的过程,本人完成了校园网的组网的工作。本人考虑到价格及性能的因素,在写这篇论文是,也去过了许多电脑硬件商,使我的对其也有一个很大的认识,也花费了一番功夫。但总的来说,该方案仍然存在许多不足之处。如: 受开发条件和时间的限制,本方案只是反照小型局域网的步线方式,简单的操作。这些都是需要完善的地方,该组网离实际还是有相当的距离,需要我进行不断地补充和完善。通过本次毕业设计我学到了不少新的东西,也发现了大量的问题,有些在设计过程中已经解决,有些还有待今后慢慢学习只要学习就会有更多的问题,有更多的难点,但也会有更多的收获。参 考 文 献[1] 网络基础 机械工业出版社,2002 [2] 局域网的连接与维护,电子工业出版社,2002[3] 网络故障100例,机械工业出版社,2002[4] 手把手教你--局域网的组装与维护,2001[5] 校园网络技术与管理 张际平主编 东南大学出版社, 2001[6] 局域网组建与管理 郝文化主编 机械工业出版社 2003