大学校园网络系统设计方案_大学校园网络设计方案

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大学校园网络系统设计方案

北方设计研究院自动化通信所 白素月摘要：文章以学校的实际应用为基础，简要介绍校园网络系统的设计方案况及需求分析 1．1 项目概况 某大学隶属国家教委，创办于20世纪初，建校一百多年来，为国家培养了大批有随着扩招人数的增加，旧校区越来越不能满足学校的教学要求，因此，学校立项建设新校区。新校区占地面积约建筑总面积约36万m2，分教学区、学生宿舍区和运动区。教学区包括图书馆、综合教学楼、院系实验楼、行政外事活动中心、科技中心等。学生宿舍区包括五栋高层学生公寓及十几栋多层学生公寓，运动区包括体育馆、运台等。新校区建成后将具有一流的校舍建筑和优美的学习环境，同时还具有国内最先进的智能化教学设施，以满可持续的信息化时代和教学改革的要求，适应21世纪国家级大学的现代化教学要求。1．2 需求分析 近年来，学和管理工作不断向着信息处理计算机化、信息交流网络化、信息管理数据库化、信息服务电子化方向发展。“学络，用网络进行学习”已经成为一种校园时尚。形象化、交互性的教学以及海量的教学资源，使计算机网络技术在和辅助教学、科研活动中显示出其独特的优势，校园网络的建设势在必行。校园网的建设是利用各种先进、成熟术和通信技术，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，将室、图书馆、宿舍通过网络连接起来，与Internet相连。建成以后的校园网，将为老师、学生提供可靠的、高速理的网络环境，提供广泛的数据资源共享、丰富便捷的网络应用(如：实时多媒体视／音频、网络远程教学、网提供各种网络服务(如：电子邮件、文件共享、www.daodoc.com、三家网络界巨头占据了大部分的网络设备市场份额，并且都具有很全面的产品线。以CISCO为例加以说明。3心交换机设计 CISCO的产品线很多，适合千兆网主干的产品有4000系列、5000系列、6000系列、8000系列等的网络系统需要在可靠性、扩充能力等方面具有很好的性能，并且必须支持多层交换，4000系列具有高端口密度网络交换性能，但不能支持多层交换，所以不能满足需要；5000系列推出很早，是一个成熟稳定的产品，其交换新型技术的兼容能力要逊色一些，它也不是本次校园网设计首选；6000系列从性能、技术都能满足校园网的需要系列由于具有更高要求的关键企业的关键应用，对用户而言性能价格比不如6000，因此本次设计选用6000系列网的中心交换机。(1)6000系列中心交换机的主要性能： 32Gbps的底板带宽； 15Mpps的多层交换； 6个插槽可有240个用户插槽；(2)支持模板 8端口千兆位以太网； 24端口100FX以太网； 48端口10／100以太网(R端口10／100以太网(RJ-21或TELCO)；(3)多层交换机模块 设计在网络中心选用一台Cisco 6509中心交换机，热冗余电源、一块交换引擎、一块多层交换模块、两块8端口千兆网端口、由于交换引擎上还具有2个千兆口，具有18个可用的千兆口，主干交换机上还配置一块48端口10／100自适应端口，方便连接机房及本层的终端器与主干交换机采用千兆网连接。(5)网管工作站利用链路聚集技术采用4条100M接入主干交换机的100M端置为全双工，实现全双工800M连接主干。3．3．3 校园各子网设计(1)教学子网：校园网建网的目的之一是利网络实现多媒体教学。在教学过程中，大量传送的是文本、图像和部分视频等数据，对速度要求较高，所以设计有教学用端口全部采用交换式100m以太网口；(2)办公子网：办公子网主要面向学校的各级领导以及各职能部算机所实现的功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作。只有网络数据传输快，才能更好地提高同时，办公计算机应该能够达到支持视频传送的要求。鉴于办公子网将支持视频功能，设计推荐采用交换式100m图书馆子网：图书馆从应用来说是一个相对独立的系统，因此设计时在图书馆设图书馆网络分中心，配置了一台中心交换机、海量存储器、所需的服务器以及若干查询终端。这个系统主要用于教师及学生对图书及目录的查找管理。图书馆的服务器和交换机通过1000M交换口连入校园网，图书管理员办公计算机和各个查询终端采用10口；(4)宿舍区及后勤子网：宿舍区子网即在学生宿舍内部联网，学生可以直接浏览学校发布的信息及查阅一些也可以在宿舍接收老师的远程教学，后勤子网主要为食堂提供售饭一卡通计费系统等，由于宿舍区覆盖范围较广舍区设一个网络分中心，以减少至网络中心的光纤数量。在宿舍区网络分中心内配置一台Cisc03508中心交换机光纤与网络中心直接相连。在设计的各子网的交换机时，通过整个网管系统将各个子网划分在不同的虚拟子网满足了各子网与1000M主干网的连接，又减少了投资、方便了管理。各子网的工作组交换机均选择Cisco的Cata系列交换机中的3548XL和352AXL。3500XL系列的关键特性： 10Gbps的交换主干，最高转发速率每秒钟据包，最大转发带宽5Gbps，跨所有10／100端口提供线速性能。内置的千兆位以太网端口适合插入各种GBI包括CiscoGigaStackGBIC、1000BaseSX和1000BaseLX／LH GBIC。低成本的两端口Cisco GigaStack GBIC通过连接中提供1Gbps的连接，或者在专用的交换机到交换机连接中提供2Gbps的连接，提供广泛的高度可配置的堆选项。3．4 广域网设计 该大学校园网的广域网配置了一台Cisco的3662路由器，由专线接人公用网。3．5拓扑图如后图所示 3．6 电源系统 为保证网络系统的安全运转及电源发生故障时重要数据的存储，须配置具有高UPS电源。为此，在网络中心配置了一套APC20kVA／4H的UPS电源；在图书馆分中心、学生宿舍分中心配置／2H的UPS电源，在各子网等对网络数据要求较高的场所配置相应的UPS电源。3．7 网络安全设计 网络建保证整个网络正常地运行、防止计算机病毒对网络的侵害、防止“黑客”人侵就变得尤其重要。主要表现在以下几份认证、访问授权、数据保密、数据完整、审计记录、防病毒入侵。网络安全是有层次的，在不同层次，安全的不同，大致归纳起来可将网络安全划分成两个层次：网络层安全和应用层安全。因此，此次设计选用CiscoSecu墙。Cisco Secure PIX防火墙是Cisco防火墙家族中的专用防火墙设施，是防火墙市场中的领先产品，Cisco Secu墙可提供强大的安全，且不影响网络性能。它可提供全面的防火墙保护，对外部世界完全隐藏了内部网体系结CiscoSecurePIX防火墙可以建立使用IPSec标准的虚拟专网(VPN)连接。CiscoSecurePIX防火墙加强了内部网、外和Internet之间的安全访问。4 校园网布线系统设计方案 众所周知，网络布线系统是网络系统的基础，所以，络布线系统的规划就显得至关重要。我们在设计整个校区的布线系统时，充分考虑了网络的使用和发展需要，在上作了充分的预留。网络布线系统设计按支持数据文件、电子邮件、图像、多媒体等各种网络应用考虑，系统由子系统组成： 4．1 工作区子系统 由终端设备连线和信息插座组成，信息插座设在教室、实验室、办公室、管宿舍等场所，全部选用超5类信息模块。4．2 水平配线子系统 将干线子系统线路延伸到用户工作区，校园内的子系统均采用超5类8芯非屏蔽双绞线。4．3 垂直干线子系统 校园内的垂直干线子系统均采用多模光纤连接管理子系统预留超5类8芯非屏蔽双绞线作为垂直主干路由的备份。4．4 管理子系统 分布在各建筑物的弱电竖内，管理各层的水平布线，连接相应的网络设备。各配线间内均设有19″标准机柜，并要求相关专业采取通风设电磁干扰，保护设备正常运行。4．5 设备间子系统 采用快接式配线架连接主机及网络设备。设备间子系统设在网络中心和学生宿舍区的网络分中心内。4．6 建筑群子系统 网络中心与宿舍区网络分中心之间由于距离较远兆网多模光纤传输距离仅为550m，采用12芯单模光纤连接。由网络中心和分中心至各建筑物，考虑近期学校使投资、距离超长等各种因素，采用多模光纤和单模光纤混合的方式连接，并在每个建筑物内预留了单模光纤，以个网络系统的发展。校园网络拓扑图如上图所示。1本文摘自2004.6《电气智能建筑》