网络工程设计大作业报告
学院:计算机科学与技术学院
专业:网络工程
班级:网络工程2002班
姓名:***
学号:**
日期:2023年 6月
目 录
1.1 校园网的实施背景与意义
为了加快校园信息化建设,西安科技大学需要建设一个高性能的、安全可靠的校园网络,校园网建成后,要求能够实现校园内部各种信息服务功能,实现与教育网的无阻碍联通,同时提供宽带接入功能,以备主连接失效情况下的被用连续要求,能够实现校园办公自动化需求。
建设校园网络是推进素质教育的需要。
2.1 功能分析
实现临潼校区无线网络全覆盖;
通过无线网络可以无缝地访问现有网络资源——通过移动电脑,在教室、宿舍、自习室访问图书馆的数据库;
支持VoIP——通过网络电话软件,给宿舍或远在北京、上海的亲朋好友打电话;
支持网络多媒体应用——通过移动电脑,在操场或草坪观看网络直播;
支持全校区漫游;
支持用户访问控制;
支持无线数据加密。
2.2 性能分析
校园网应能促进教师和学生尽快提高应用信息技术的水平。
校园网为教师提供了一种先进的辅助教学工具、提供了丰富的资源库,所以校园网是学校进行教学改革、推行素质教育的一种必不可少的工具。
校园网是学校现代化管理的基础,深入、全面的学校信息管理系统必须建立在校园网上。 校园网提供了学校与外界交流的窗口,学校应将校园网与互联网联接,这也是学校信息化的要求,做到了这一步,通过校园网去了解世界、在互联网上树立学校的形象都是很容易的。
2.3 网络规模需求
网络应该支持大规模的数据库应用。随着我国基础教育水平的提高,通过网络运行基于服务器/客户机的数据库查询检索是日常教学中教师和学生经常要进行的活动。如何确保数据库查询迅速及时地得到反馈是网络应该注意的问题。
2.4 网络拓扑结构需求
随着校园网对因特网接入需求的增加,应该考虑校园网能够顺利实现与外部网络和Internet的连接。校园网应该具备使用灵活,管理简单的特性。由于校园网不可能投入太多的专业人员从事系统维护,因此在设计时就应该考虑网络使用和维护应该尽量简单。考虑到未来校园的扩建,教学发展的需要,校园网应该具备很好的扩展能力,能够保证在需要时校园网能够实现向未来网络的平滑升级。另外校园网应该能够保证新的应用形顺利开发实现。
2.5 网络管理需求
网络系统应该能够支持 SNMP,这样便于计算机管理人员通过网管软件随时监视网络的运行状况,一旦出现故障,可以自动报告出错位置和出错原因,管理人员可以迅速发现故障并即时维护。
2.6 网络安全需求
配备的防火墙。防火墙的配备,极大的提高了我校校园网与外网之间的安全性,从根本上消除了多年以来存在的网络安全隐患。划分安全子网,加强网络边界的访问控制,防止内外的攻击威胁,定期进行网络安全检测,建立网络防病毒系统。
3.1 逻辑结构设计
校园网分为3层结构,即核心层、汇聚层和接入层。
主干网一般采用星型拓扑结构,主流技术是千兆以太网。
校园网核心层一般采用双核心路由交换机,核心层到汇聚层具有冗余链路,以提高网络可靠性。为了便于校园网的管理,一般按部门划分子网和VLAN。网络分层设计示意图如下所示:
核心层,整个网络以校园网管理中心为核心。逻辑上只有一个核心结点 ,而物理实现上可以分布到几个关键结点。核心层负责各个子结点的接入,负责网络的安全以及网络负载的平衡,及用于连通外部网络Internet。
汇聚层,汇聚区域内的各个应用交换机。它主要负责楼内各层(接入层)的接入,虽然该层只起承上启下的作用,但它对局部的作用不可忽视,合理及有效的配置该层直接关系到校园网的效率和安全。
应用层,负责接入直接用户的接入设备所处的层面,该层负责端对端的绑定,可以有效地防止网络风暴和网络欺骗.
从三层的分布可以看出,它们的拓扑结构是个树状结构,核心层为树的根结点,各汇聚层是它的子结点。这两者之间是校园网内部的主干,采用光纤连接。汇聚层与应用层之间同样是父与子的关系,它们之间的通讯速率一般在千兆以下,具体视终端数而定,不过建议铺设的介质应可以传输千兆以上,以便将来扩充。分布层与终端用户之间采用百兆传输.
分布式三层网络提供了基于二层交换技术的智能网管和三层各种协议的路由选择,可以满足高级的网络应用要求,三层交换机支持流行的路由协议,把二层交换与路由器的优点有机地结合起来;三层交换可以针对IP地址进行控制,使组建大型局域网络变得更加方便.分布式三层结构,可以管理到每一个基层网络,减轻了主干的负担;可以方便有效的实现冗余和容错设计,提供了强大的系统扩张能力。在网络管理和网络安全方面,提供了智能化、高效率和强有力的保障。
3.2 网络综合布线设计
结构化布线应该满足以下目标:
满足学院各大楼主要需求,同时兼顾未来升级能更好的实施。
满足当前和长远的数据传输要求,兼顾质量。
布线系统遵循国际标准和国家建设部门和电信部门标准,根据逻辑设计中的拓扑星型结构采用国际标准施工。
布线设备的安装将支持语音、文本、视频等综合数据的高质量传输, 重点强调各设备的兼容问题。
布线系统信息出口主要才用现在流行的通用RJ45接口插座,按统一规格进行线路铺设和连接接口,使之数据畅通。
3.3 物理结构设计
组建所需设备的选择,包括硬件设备(服务器、路由器、交换机、网卡、传输介质、信息插座等等)、软件设备(操作系统软件、应用软件等)。在组建局域网选择网络设备的时候,需要从多方面去考虑。选择的设备要能满足学校的实际功能需求,设备的性能和费用等等这些都是设备选型时应该考虑的。选择的设备既能使网络运行达到高效率,又经济实惠关系到校方的利益。根据对本校园网的实际要求、信息点数量和建筑物布局的分析,得出了本校园组网所需的各类硬、软件设备。
3.4 网络拓扑结构概要设计
校园主干网采用一台千兆多层交换机作为中心交换机,配置多台二层换机为二级交换机;在网络中心配置多台工作站,一台主机工作站,一台连接外部网络的路由器和校内的两台FTP服务器供存储和访问校内资料。二级交换机通过千兆光纤连接到主干交换机上,构成星形的拓扑结构,使得主干网具有较好的可扩展性和可管理性。
临潼校区网络分布框架如下:
网络中心 行政楼
宿舍
图书馆
教学楼及实验楼
3.5 主要信息点分布
学校共有:16栋学生宿舍,每栋楼包含六层,每间宿舍6人,有18个教学楼及实验楼,一个网络中心,两个图书馆,一栋行政办公楼。现有全日制本专科生20000多人,在职教职工2000余人。
物理位置 | 数目 | 信息点个数 | 信息点总数 |
教学楼及实验楼 | 18 | 200 | 3600 |
行政办公楼 | 1 | 200 | 200 |
图书馆 | 2 | 300 | 600 |
宿舍楼 | 16 | 1500 | 24000 |
网络中心 | 1 | 200 | 200 |
合计 | 38 | 2400 | 28600 |
3.6 校园网分区设计
3.6.1教学楼及实验楼
冗余设计
汇聚层交换机
接入层交换机
3.6.2 行政办公楼、图书馆分支拓扑图如下
行政楼接入交换机 图书馆接入交换机 网络中心机房
信息点
3.6.3 整体网络拓扑图

3.7 IP地址分配
地点 | 所需地址数 | IP地址 | 提供地址数 | 网络号 | 子网掩码 |
教学楼及实验楼 | 3600 | 128.0.144.1-128.0.144.254 | 4094 | 128.0.129.0/20 | 255.255.240.0 |
行政办公楼 | 200 | 172.16.0.1-172.16.0.254 | 254 | 172.16.0.0/24 | 255.255.255.0 |
图书馆 | 600 | 192.168.1.0-192.168.3.254 | 766 | 192.168.1.0/22 | 255.255.252.0 |
宿舍楼 | 24000 | 128.0.0.1-128.0.127.254 | 32766 | 128.0.0.0/17 | 255.255.128.0 |
网络中心 | 200 | 128.0.129.1-128.0.129.254 | 254 | 128.0.129.0/24 | 255.255.255.0 |
4.1 核心交换机

品牌: Huawei/华为
型号: CE8850-64CQ-EI
成色: 全新
售后服务: 全国联保
交换机类型: 万兆交换机
传输速度: 100000Mbps
是否可堆叠: 能堆叠
是否支持VLAN: 支持

4.2分中心核心交换机

品牌: Huawei/华为
型号: S300-24P4S
成色: 全新
售后服务: 全国联保
交换机类型: 千兆交换机
传输速度: 10Mbps 100Mbps 1000Mbps
是否可堆叠: 不可堆叠
是否支持VLAN: 支持

4.3 防火墙


4.4 服务器

品牌: Huwei/华为
型号: RH2288V3
标配内存: 16GB
硬盘容量: 10x1TB
成色: 全新
后服务: 店铺三包
接口类型: SAS
二级缓存容量: 512KB
内存类型: REG
服务器类型: 机架式
最大支持CPU个数: 2个
毛重: 20KG
处理器类型: 其他/other
处理器主频: 2.8GHz
刀片式务器结构: 2U
包装体积: 0.036
上市时间: 2018-03-01
采购地: 其他海外地区
4.5 二层交换机

品牌: Huawei/华为
型号: S5735S-L8P4S-A1
成色: 全新
售后服务: 全国联保
接口数目: 8个
交换机类型: 以太网交换机
传输速度: 1000Mbps
是否可堆叠: 不可堆叠
是否支持VLAN: 支持
设备名称 | 数量 | 品牌 | 单价 | 总价 |
核心交换机 | 2 | 华为 | 80000 | 160000 |
分中心核心交换机 | 38 | 华为 | 1200 | 45600 |
防火墙 | 1 | 华为 | 90000 | 90000 |
服务器 | 9 | 华为 | 1000 | 9000 |
二层交换机 | 100 | 华为 | 300 | 30000 |
合计 | / | / | / | 346000 |