网络工程课程设计
5.1.1 水平链路............................................................................................ 31 5.1.2 垂直链路............................................................................................ 31 5.2测试的实施方法............................................................................................ 31 6 设计过程及心得...................................................................................................... 33 参考文献：.................................................................................................................. 35
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1 需求分析
1.1 背景需求
为了提高学校的管理效益和教学质量，开展学校现代化教育建设，建设具有规模的校园网络，Internet技术的高校多媒体校园网是必要的。校园网络是集计算机技术、网络技术、多媒体技术于一体的系统，能够最大限度地调动学生对教学内容的积极性，同时也能更方便管理校园教学和网络。
1.2 建设目标
校园网络意在建设一个通畅、高效、安全、可扩展的小型校园网络，支撑校园网的各种信息获取，共享各种教学资源，对外交流和校园信息发布，降低校园网络的总体运行费用，同时在校园网络化的基础上实现学校办公和管理的自动化和科学化，开展计算机辅助教学的研究，全面提高教师业务素质和业务水平，提高教学质量和办学效益。
校园网络的建设目标，意在使各个部门接入Internet；建立办公系统并提供Web服务、网络服务，安全性设计。
1.3 建设原则
整个高速多媒体校园网建设原则是“经济高效、领先实用”，既要领先一步，具有发展余地，又要比较实用。校园网络系统的建设在实用的前提下，应当在投资保护及长远性方面做适当考虑，在技术上、系统能力上要保持五年左右的先进性。并且从学校的利益出发，从技术上讲应该采用标准、开放、可扩充的、能与其它厂商产品配套使用的设计。
根据校园网的总体需求，结合对应用系统的考虑，本次网络建设的设计目标是：高性能、高可靠性、高稳定性、高安全性、易管理的千兆骨干网络平台。
我们遵循以下的原则进行网络设计： （1）实用性和经济性
网络建设应始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则，建设的万兆骨干网络平台，保护用户的投资。
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（2）先进性和成熟性
网络建设设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位，保证校园网络建设的领先地位，采用千兆以太网技术来构建网络主干线路。 （3）可靠性和稳定性
在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及保修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。
为了保证骨干网络平台的健壮性和链路冗余性，建议网络实施时在学校启用百兆备份线路。在学校启用物理链路冗余机制，保证任何一条线路出现故障后骨干网络平台的可用性。 （4）安全性和保密性
在网络设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括端口隔离、路由过滤、防DDoS拒绝服务攻击、防IP扫描、系统安全机制、多种数据访问权限控制等，校园网络充分考虑安全性，针对的各种应用，有多种的保护机制，如划分VLAN、IP/MAC地址绑定（过滤）、ACL、路由过滤、防DDoS拒绝服务攻击、防IP扫描、802.1x认证机制、SSH加密连接等具体技术提升整个网络的安全性。 （5）可扩展性和可管理性
由于信息技术和人们对于新技术的需求发展都非常迅速，为了避免不必要的重复投资，我们必须选择具有一定扩展能力的设备，能够保证在网络规模逐渐扩大的时候，不需要增加新的设备，而只需要增加一定数量的模块就行。最好能够做到在网络技术进一步发展，现有模块不支持新技术的情况下，只需要更换相应模块，而不需要更换整个设备。
为了适应网络结构变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资，实现系统的扩展和维护。为了便于扩展，对于核心设备必须采用模块化高密度端口的设备，便于将来升级和扩展。
先进的设备必须配合先进的管理和维护方法，才能够发挥最大的作用。全线采用基于SNMP标准的可网管产品，达到全程网管，降低了人力资源的费用，提高网络的易用性、可管理性，同时又具有很好的可扩充性。
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1.4 功能需求
校园网络接入Internet，包括各个部门（教务处、政教处、财务处、教室办公室、后勤处、计算机实验室和教师宿舍）的接入，其中教室宿舍的接入实施收费。
校园网建立Web服务和各办公系统（学校主页、教务系统、财务系统），提供对外发布学校信息和外界的访问。
网络服务：提供校内外、地址解析服务，地址分配服务，安全保护服务，网络管理与运维服务等。
1.5 性能需求
校园网络应有以下性能：实用性和先进性、开放性和标准化、可靠性与安全性、经济性与可扩充性、可管理性。
根据兴义市龙盘中学的实际情况，校园网络采用核心层，汇聚层，接入层三层网络结构。根据对该校校园网功能需求分析得出采用3层结构才能满足用户的需求和其他人员的使用需求，采用双轨树形结构的网络拓扑。选用防火墙设备，提供安全网络，隔离有关危害信息对青少年的影响，为广大青年和老师提供一个安全的交流平台。
1.6 服务管理需求
随着网络复杂度的增加，给网络管理带来成级数增长的工作量。网络管理要求解决问题包括：
1）虚拟局域网管理、分配。目前的虚拟局域网只要基于交换机端口划分，如果一个部门扩展新的入网点，扩展将改换交换机端口设置。管理软件需提供原地虚拟网的修改功能。
2）接入层网络设备需要支持基于MAC地址的802.1X功能和基于端口802.1X功能，以保证帐号的唯一性；同时，支持远程telnet管理远程开关交换机端口功能；此外还要求适应大量用户并发认证及复杂的工作环境等。
3）要求能够实现对用户名、IP地址、MAC地址、交换机端口的同时绑定，以杜绝非法用户恶意盗用合法用户的用户名、密码、IP和MAC等现象，确保计费工作。网络必须举办高可靠、易管理等特征。
建成后的校园网要便于管理，易于检错以及修复故障，内部Web服务器对外开放，尽量保持网络畅通，实现教学办公网络化信息化。
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1.7 安全需求
校园网安全主要考虑以下几个方面要求：各部门访问网络的控制，网络需要建立防火墙，禁止外部用户未经许可访问内部的数据，或者内部用户未经许可访问外部数据。
校园网是个开放的系统，不需要像政府，公司那样的网络安全保密性；另外校园网应该是安全的，它不应该受到恶意的攻击而无法运行，一些科研成果也不应该对任何人都开放。主要利用虚拟网技术和防火墙技术来合理解决安全与开放的问题。
1.8 网络扩展性需求
一个良好的网络设计应满足网络可扩展的需求，要求所设计的网络要考虑未来10年内的增长需求，在未来10年内不宜有太大的改变。应包括网络设备的扩展和IP地址的预留等： （1）设备扩展
所选用的设备要能满足扩展性需求。包括端口的预留，具备升级为更高级数的设备功能，设备有较多的扩展槽等。 （2）IP地址的预留
每个部门（教务处、政教处、财务处、后勤处、教室办公室、教室宿舍、计算机实验室）分配的IP数应多于实际主机数，为以后增加主机留有空余IP；还应有多余空闲的IP网段，为以后增加部门留有IP划分。
1.9 组网技术分析
在校园网校区网络的建设中，主干网选择何种网络技术对网络建设的成功与否起着决定性的作用。选择适合校园网络需求特点的主流网络技术，不但能保证网络的高性能，还能保证网络的先进性和扩展性，能够在未来向更新技术平滑过渡，保护用户的投资。
目前在局域网络上应用最广泛的技术有以太网、快速以太网、FDDI、Token Ring以及最新崛起的ATM（异步传输模式）、千兆以太网等。
快速以太网是一种非常成熟的组网技术，造价很低，性能价格比很高，可作为资金不很充裕的中小型单位组建Intranet网的首选技术。快速以太网技术现在被广泛用于大型企业网的二级、三级网络组网或直接连至桌面工作站。
在选择校园校区网络技术时应该考虑如下：
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