成绩
组网工程 课程设计报告
姓名： 学号： 班级： 完成时间：
一.设计背景
随着现代化教学活动的开展和与国内外教学机构交往的增多，对通过Internet网络进行信息交流的需求越来越迫切，为促进教学、方便管理和进一步发挥学生的创造力，校园网络建设成为现代教育机构的必然选择。校园网是学校发展的重要基础设施，是提高学校教学和科研水平不可缺少的支撑环境。校园网一方面它为学校提供各种本地网络应用，另一方面它是沟通学校校园网内外部网络的桥梁。
通过实践和结合有关学校网络的实际情况进行了系统分析，就校园网的建设构建出比较切实可行的设计方案。我校主要建筑分布如下图所示。
行政楼18#教学楼17#教学楼16#教学楼2#教学楼15#教学楼14#教学楼1#教学楼3#教学楼实验楼13#教学楼12#教学楼11#教学楼体育馆10#教学楼9#教学楼综合楼图书馆网络中心1、2#学生宿舍榴鑫苑食堂3#学生宿舍4#学生宿舍5#学生宿舍骊绣苑食堂6、7#学生宿舍大学生活动中心10#学生宿舍11#学生宿舍12#学生宿舍14、15、16#学生宿舍8、9#学生宿舍13#学生宿舍
二.需求分析
1.业务现状
1.)学校有几栋建筑物需纳入校园网，其中原有计算机教室将并入整个校园网络。 2.)总的信息点达到 3000个左右。
3.)信息节点的分布比较分散，将涉及到图书馆(1栋3层)、实验楼(1栋3层)、教学楼(3栋4层, 1栋6层)、宿舍楼(4栋5层)、办公楼(1栋5层)、食堂(1座2层)等。
4.)网管中心可设在办公楼的二层；图书馆、实验楼、办公楼和教学楼为信息点密集区； 5.)一条100M Internet接入难以满足所有用户同时上网需求。
2.功能要求
1.)由千兆主干网和多个子网组成校园网；
2.)子网之间用VLAN划分，以满足主干服务器以及子网间的通信需求；
3.)主干网需用千兆线路，以满足子网与主干服务器之间的通讯正常，并保证日后升级节省成本；
4.)由两条100M或一条155M光纤接入Internet，可满足3000台电脑同时接入； 5.)主干交换机需千兆网管型并支持VLAN功能交换机； 6.)楼宇到网管中心采用光纤连接;
7.)各部门、机房使用VLAN划分成各个虚拟局域网以抑制广播风暴和保证各网段之内的安全；
8.)基本的网络服务，包括Web、Email、FTP、DNS、DHCP等。
三.逻辑设计
1.网络规划
1.)需要组网的主要建筑：教学楼，实验楼，行政楼，图书馆，宿舍楼。
2.)将需要组网的建筑划分成教室，办公室，图书馆，男生宿舍，女生宿舍几个部门，每个部门一个单独的子网，每个子网一个单独的vlan。 3.)由于学生数量较大，采用A类私有地址进行分配。
2.拓扑结构
根据以上考虑，网络中心作为信息枢纽，配置三层交换机。三层交换机通过路由器连接外网，内网连接服务器群。校园网内的建筑依据入网需求分别配置二层和三层交换机。具体的网络拓扑如下：
本校园网将采用三层交换技术，三层交换机技术与传统的路由技术不同，传统的路由技术是通过一定的路由算法来选择到达各个子网的最佳路径，实现路由选择和网络的互连；而三层交换机技术是利用第三层（网络层）中的IP数据的包头信息来加强二层交换，以便解决路由技术中转发效率较低的技术“瓶颈”。本校园网的组建中，中心（核心）交换机选择支持三层交换技术的交换机，同一VLAN之间的数据包传输直接由内网普通交换机来实现，不需要经过核心交换机，不同VLAN之间的数据包传输则经过三层交换机实现交换技术，可以减轻核心交换机的负担，提高网络利用效率。
Internet网络中心图书馆教室男生宿舍女生宿舍办公室四.VLAN及IP地址的划分
1.IP地址合理规划的意义
在网络规划中，IP地址方案的设计至关重要，好的IP地址方案不仅可以减少网络负荷，还能为以后的网络扩展打下良好的基础。
IP地址的合理是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键。校区IP地址的分配应该尽可能地利用申请到的地址空间，充分考虑到地址空间的合理使用，保证实现最佳的网络内地址分配及业务流量的均匀分布。具体地来说IP地址的合理规划有如下的意义：
（1）减少对各种资源（内存、CPU的处理能力以及网络带宽等）的需求——IP地址的合理规划有利于网络中路由的汇聚，因而可以使得路由器中的路由表数目以及链路状态数据库等占用的内存减少，同时更新所占用的网络带宽也降低了； （2）有利于IP地址空间的合理使用； （3）优化业务流量的分布； （4）有利于故障诊断。
2.IP地址规划
根据互联网络技术发展的趋势，结合学校网络目前真实IP地址的现实情况，将IP地址规划遵循如下原则来设计：
（1）服务器区采用私IP地址，NAT后供人员远程访问； （2）与internet 互联设备IP地址采用真实IP地址； （3）部分内部互连采用私有IP地址；
3.vlan划分方案
（1）将不同建筑内的教室和机房划为同一个VLAN，方便于日常课程的学习和资料的共享。 （2）将不同建筑内的办公室划为同一个VLAN，有利于教师，工作人员之间的沟通与交流，以及教学资料的共享。
（3）将图书馆内的借阅室单独划分为一个VLAN，借阅室使用的是独立的借阅系统，需要有独立的子网来规划，仅限于图书管理人员内部使用，方便图书的管理。 （4）将宿舍划为男生宿舍和女生宿舍，各两个VLAN。高校学生的流动性大，例如换寝室，毕业等，而导致的学生的人数和班级的变动。所以将宿舍单独分出来。而男生与女生对网络的需求不一样，男生偏爱于玩游戏，比较占用带宽，所以将男女生分别划分VLAN。 根据上述内容现将各部门划分为以下5个VLAN，即：VLAN1、VLAN2、VLAN3、VLAN4、VLAN5.
具体划分如下表所示： VLAN号 VLAN1 VLAN2 VLAN3 VLAN4 VLAN5 IP网段 10.10.0.0/16 10.20.0.0/16 10.30.0.0/16 10.100.0.0/17 10.100.128.0/17 部门 教室、实验楼 办公室 借阅室 男生宿舍 女生宿舍 五.详细设计方案
1.主干网
校园主干网采用具有三层交换功能的吉比特以太网交换机，满足校园用户的各种要求。汇聚层由5台1000Mbit/s交换机和单模光纤组成，办公楼（网络中心）由一台高性能吉比特以太网交换机与教学楼、男生宿舍、女生宿舍、实验楼、和图书馆5个地点的5台交换机以全连接的方式连接为主干网。吉比特以太网除了提供高带宽，还支持与以太网的服务类型和服务质量保证相关的协议，如IEEE802.1p、IEEE802.1q、IEEE802.3X、IEEE802.3ab等关键协议。
2.网络中心
网络中心作为整个网络的枢纽，承担全网的最高通信业务量，负责整个网络的运行、管理和维护工作，它的安全可靠直接关系到整个网络的可靠性和可用性。网络中心机房通过光缆分别与子网相连，核心交换机通过路由器与广域网线路相连，构成Internet出口。
网络中心的核心设施——吉比特以太网交换机可以采用Cisco或者3Com公司等品牌的吉比特交换机。关键的设备和连接线路采用冗余备份方式，保证网络系统所需的高可靠性和可用性。为冗余考虑，主干网可以配备两台核心交换机，笔记之间互为备份。各楼汇聚层交换机通过两条1000Mbit/s以太网线路分别与两台中心的核心交换机相连，且彼此互为备份。
3.办公室
办公室主要为办公、行政服务，除了配备用户终端外，还应包括办公用的服务器、终端PC等，如图所示，采用一台汇聚层交换机通过吉比特口与主干光缆连接。接入层交换机100兆口连接其他信息口，采用级联或堆叠方式来扩展交换机的连接数目。
4.图书馆
图书馆为学生提供书籍资料的借阅查询服务，对带宽的需求较大，通过千兆光纤直接连接至网络中心的核心交换机。