第二章 用户需求分析
说明：这部分的目的是，搞清楚网络设计的功能有哪些？能够做什么事？这是网络设计的首要任务，不同的需求直接影响后续的设计工作。对需求不清楚的同学可以咨询所在单位的网络管理人员，也可以咨询网吧管理人员或电信服务维修人员等，或者自己观察。
2.1网络功能性需求分析
秦皇岛教育学院校园网的用户为教师和学生。教师和学生需要高速、无阻塞的访问网络。满足教师办公信息化、办公自动化、多媒体应用质量。满足学生之间的资源共享，学生与老师之间的资源共享，以及老师对学生的可管理性。
具体可分为以下几点：
（1）连接校内所有教学楼、实验楼、办公楼、图书馆、机房中的PC机； （2）同时支持约2000用户浏览Internet； （3）提供丰富的网络服务，实现广泛的软硬件资源。
2.2网络非功能性需求分析
网络非功能性需求为网络本身的需求，即和用户之间没有关系。对于本校园网系统需要有网络操作系统、校园网数据库系统以及客户端操作系统。网络操作系统采用Windows 2008 Server作为网络操作系统，具有性能可靠、支持完善、升级稳定、维护方便、界面友好、配套软件多、易于学习等特.Windows 2008 Server操作系统可以很容易的实现文件共享、打印共享以及系统中的账户管理。 2.2.1网络拓扑结构需求分析
秦皇岛教育学院校园网系统的架构为，各主要楼节点的交换机分别用光纤与网络中心的中心交换机相连，构成校园千兆以太网主干网络，各节点交换机至桌面采用超5类双绞线100Mbps交换。整个网络设计采用分层的结构，主要为核心层和接入层。 2.2.2网络综合布线需求分析
一、线路繁多，检修困难。电话系统使用传统音频线，闭路电视使用同轴电缆，不同的电脑系统使用不同的网络电缆，这些线路标准不一，施工动作重复，建筑物内线路繁杂，检修、维护十分不便。
二、互不兼容，缺乏灵活性。电脑和电话的线路互不相关，网络电缆各不相同，如果办公室改变用途，只能重新拉线，这对已完成装修的大楼是无法接受的，不但消耗人力物力，更加剧了线路混乱，造成故障隐患。
三、设计封闭，缺乏扩展性和统一标准。由于各类系统独立设计，无法统筹，应用新技术只有另起炉灶。当代科技日新月异，新技术不断涌现，百年大计和保持领先不可兼得实在是建筑艺术重大的遗憾。
四、故障繁多，缺乏可靠性。各系统无统一标准，导致互相干扰。据统计，大型楼宇 70％ 的日常故障因线路而起，“三日一小修，半月一大修”，给工作和生活带来很大的困扰，何况损失惊人。 北方电讯 IBDN 改变以往不同系统线缆的不一致性，统一采用62.5 / 125 多模光缆、 8.3 / 125 单模光缆以及专门设计的无屏蔽双绞线（ UTP ）作为传输介质，仅 UTP 在传输带宽及抗干扰性能方面就比传统的双绞线和细缆有了极大的提高，它可以支持高达100M bps 的数据传输，五类线缆更全面支持 155M bps ATM 与622M bps ATM 数据传输。由于 IBDN 将不同系统的传输介质统一起来，从而提供了真正面向未来、技术先进的模块化、灵活及完整的布线系统。
第三章 网络拓扑结构设计
说明：这部分的目的是，把网络抽象出来是个什么样子的形状？星型还是网状？它们分别都有什么优缺点，这些内容教材上都有，目的是你要搞清楚所在单位（或网吧、家庭）的网络连接形式，理解这种连接形式的优缺点，同时给出网络是用什么硬件连接的，什么型号、类型等，网络IP地址是如何规划和分配的，不清楚的同学可以咨询所在单位的网络管理人员，也可以咨询网吧管理人员或电信服务维修人员等，我们这个课程的目的是能够理解书本上的内容，学以致用即可。
3.1网络拓扑结构
针对需求分析以及网络接入点数目流量分析对网络性能提出了很高的要求，为此采用吉比特以太网组网方案。根据层次化网络设计原则，在链路方面核心层与分布层之间链路带宽达到1000Mbps，部分链路中，如网络中心至主教学楼，网络中心至学生宿舍区应采用1000Mbps*2的链路带宽。分布层与接入层之间采用100Mbps链路带宽接入方式，部分流量集中接入点采用1000Mbps链路带宽。设备方面，为了保证网络的高性能、高可靠性，核心层采用世界第一大网络厂商Ciso Catalyst生产的6500系统高档多层交换机6504-E。分布层仍然是大量数据集中点，所以采用Ciso Catalyst 4500系列中档三层交换机WS-C4506，接入层因为数据相对较少，采用性能比较好的WS-C2960-48TC-L交换机。具体网络拓扑结构如图1所示。
网络中心 WWW FTPE-MAIL 交换机 交换机交换机 交换机 交换机 交换机 交换机 路由器 路由至其它校区 外网 教师宿舍 教学区 学生宿舍 图1 网络拓扑结构 网络采用星形结构，2台CISCO的6500系列交换机作为局域网的主干交换机，6504采用千兆级以太网体系结构。双引擎，双电源，多个扩充插槽，这种体系结构交换容量达到96Gps，吞吐量高达72Mbps，因而可以提供建立大型交换机内部网络的扩展性、灵活性和冗余性。
3.2网络硬件结构
核心层设置一个核心节点，建在中心机房。核心交换机处于网络的核心位置，不仅是网络的核心，还是数据中心服务器的核心交换机，应该具有高性能的吞吐量，线速的交换能力，强大的应用功能，还要有足够的扩展能力。
本方案建议采用一台核心交换机，都能够提供不小于64Gbps的无阻塞线速交换能力，达到48Mpps的包转发能力，提供至少4个接口模块插槽。有多种高带宽接口模块
选择。配置至少12个多模千兆光口，分别连接接入层节点交换机。每台配置一个24口100Base-T百兆以太网接口模块，用于连接应用服务器、防火墙等。 接入层共有12个接入节点，每层2个，分布在各个楼层，接入层交换机应具有线速的交换性能，千兆上联端口，并且能支持多模光纤和单模光纤，应该有足够的10/100M端口。根据接入节点接入端口的需求不同，可分别提供24口或者48口10/100M自适应以太网接口的交换机。
下面是每个接入节点的具体配置。
（1）一楼
一楼接入终端设备采用多模千兆光纤链路连接中心节点交换机，需要67个10/100Base-T端口。配置二台48口交换机，提供96个10/100Base-T接入端口；配置两个1000Base-SX短距离多模千兆光口，分别上联中心区汇聚节点交换机。
（2）二楼
二楼接入终端设备采用多模千兆光纤链路连接中心节点交换机，需要102个10/100Base-T端口。配置一台48口交换机，提供48个10/100Base-T接入端口；配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口，上联中心区汇聚节点交换机。同时再配置一台24口和一台48口交换机，提供70个10/100Base-T接入端口；配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口，上联中心区汇聚节点交换机。
（3）三楼
三楼接入终端设备采用多模千兆光纤链路连接中心节点交换机，需要120 个10/100Base-T端口。配置一台48口和一台24口交换机，提供70个10/100Base-T接入端口；配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口，上联中心区汇聚节点交换机。同时再配置一台48和一台24口交换机，提供70个10/100Base-T接入端口；配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口，上联中心区汇聚节点交换机。
（4）四楼
四楼接入终端设备采用多模千兆光纤链路连接中心节点交换机，需要150 个10/100Base-T端口。配置二台48口交换机，提供94个10/100Base-T接入端口；配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口，上联中心区汇聚节点交换机。同时再配置一台48口和一台24口交换机，提供70个10/100Base-T接入端口；配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口，上联中心区汇聚节点交换机。
3.3网络地址规划
秦皇岛教育学院校园网络属于区域性的网络，具有一定的独立性。建议在网络内部采用 10.0.0.0—10.255.255.255 ，或者192.168.0.0－192.168.255.255网段保留地址。
IP地址分配的原则
1．简单性：地址的分配应该简单，避免在主干上采用复杂的掩码方式。 2．连续性：为同一个网络区域分配连续的网络地址，便于采用SUMMARIZATION及CIDR(CLASSLESS INTER-DOMAIN ROUTING)技术缩减路由表的表项，提高路由器的处理效率。
3．可扩充性：为一个网络区域分配的网络地址应该具有一定的容量，便于主机量增加时仍然能够保持地址的连续性。
4．灵活性：地址分配不应该基于某个网络路由策略的优化方案，应该便于多数路由策略在该地址分配方案上实现优化。
5．可管理性：地址的分配应该有层次，某个局部的变动不要影响上层、全局。 6．安全性：网络内应按工作内容划分成不同网段即子网以便进行管理。 IP地址的规划 从管理、运营维护方面考虑，根据不同的用户分配不通的IP地址段，对于不同应用的用户或不同权限的用户，分配不同的网段。例如，需要访问Internet的用户分配10.x.x.x网段的IP地址，不需要访问Internet的用户分配192.168.x.x网段的IP地址，这样非常容易区分和控制这些用户，采用对此网段的限制即可限制用户的访问。再如网络设备的互联IP地址和管理IP地址采用单独的一个IP网段，加强了网络设备的安全性。下面以10.x.x.x网段为例，说明划分IP地址的方法，在具体实施时，可以对不同的用户换用不同的IP地址网段。
将IP地址10.X..X..X划分出三个部分：
（1） 网络设备和设备互联IP地址段，网络设备包括核心节点设备、接入层设备、服务器等。共有一个核心节点，20多个接入层节点。考虑将来的网络的扩展。核心层的VLAN地址为对应VLAN的第一个地址，比如10.1.1.1等等，依次类推。接入层设备的IP地址为对应VLAN的最后240后的IP地址，比如10.1.1.254等等，依次类推。
（2）服务器和管理员IP地址段，考虑将来的网络的扩展，预留服务器和管理员网段10.1.0.0－10.10.0.0
（3） ××天各单位的IP地址段，××系统内部单位较多，考虑将来的发展。小的单位分配1-2个C类地址段。大的单位分配4-5个C类地址段。分配地址段为10.11.0.0以后的网段。
按地理位置和网络拓扑结构，以每个接入节点为一个区域，将各单位分厂的用户IP地址段分成5个部分。保证以每个核心节点为中心，接入设备和接入用户的IP地址有一定的连续性。