实践二：某校园网网络工程设计分析与规划

实践二：某校园网网络工程设计分析与规划
【实践目的】
通过分析校园网建设现状和用户需求，熟悉校园网网络工程建设的目标、设计的原则、项目建设指导方针、实现的功能以及项目技术要求。

掌握网络工程分析的方法和步骤，学会网络工程规划设计的一般方法，包括规划用户网络的规模、网络系统的分层结构、资源子网划分以及网络工程总体设计。

了解网络工程技术指标与网络性能参数的意义。

能根据需要确定网络工程建设的目标、规模和结构。

本次实践的主要目的是了解网络工程分析的方法；确定客户需求；使校园网网管中心与各分支机构的互联；提供快速的网络服务；设计低成本、低维护量的网络方案；建设安全可靠的Intranet；网络具有适应性和可扩展性；移动用户可接入校园网；
【实践内容与步骤】
1.网络建设现状
以苏州市职业大学为例。

学校占地面积1070亩，建筑面积367435平方米。

学校现有普通全日制在校生15000余人，教职工1000余人。

学校现有办公楼1栋（行政楼）、教学楼5栋（A、C、D、E、综合楼）、图书馆1栋、实验楼1栋（B楼）、公寓楼19栋。

各部门局域已经建立。

2.实践内容要求
（1）网络工程分析
①需求分析
校园网的网络设计需求分析应满足以下条件：连接到CERNET苏州主节点（苏大）的速率为2×50Mbps；校内骨干网必须是1Gbps高速网，能支持虚拟分段和多媒体应用；目前校园网上有多种电子刊物，有20T的容量，图书馆网络要设计为SAN框架，支持图书馆网络和其它网络之间资源的双向访问；学校以后打算连接中国教育宽带卫星网，应用层网络设备要有足够的扩展能力，当网络扩大时，网络性能不会大幅度下降；教学管理软件、办公自动化及部分管理软件已在各部门局域网上运行，在校园网上要统一标准；有26个多媒体视听教室要求并发支持260个用户同时上网；网络要易于维护和管理，有方便的网络管理工具；网络应有一定的安全机制，防止滥用；本网络的网络建设必须采用当前最新的网络技术。

②网络通信平台
学校教学楼、实验楼、办公楼、图书馆、学生公寓楼采用光缆连接，敷设楼内信息点为1820个，连接入网的计算机超过2000台。

校园主干网1Gbps到主结点楼，100Mbps到桌面。

网络通信平台采用三层体系架构。

核心层设备只有两台Catalyst6506，20余个子网（VLAN）在其上通信，数据链路层采用冗余设计，楼内网络覆盖达到60%的需求。

③网络资源平台
网络资源平台建设主要集中在网络信息中心、图书馆、教务处和系部等部门。

现存在网络化学习资源不够多和资源利用不足，如何设计网络资源平台来解决这个问题？
④网络管理平台
网络管理平台一般包括：配置管理、安全管理、性能管理、故障管理、计费管理等内容。

由于财力状况，目前主要侧重网络的安全管理和计费管理。

随着网络规模的扩大和网络用户的增多，需要建构一个统一、安全、可靠、方便的网络管理平台，除了安全管理和计费管理外，配置管理、性能管理和故障管理也是亟待解决的问题。

⑤网络拓扑分析
整个主干网以校园网络中心的主机房、图书馆的主机房为双中心节点，向外辐射。

通过各部门、单位等多个建主楼节点构成主干网。

为实现网络动态管理和虚拟局域网，在中心节点交换机上配置第三层交换模块和网络监控模块。

考虑到教务处（设置在办公楼）、工程技术中心（设置在B号教学楼）也是校园网的信息资源分中心，可采用三层交换机与校园网双中心的交换机连接，以实现主干通道信息传输的负载均衡。

教学楼、办公楼、科学楼采用堆叠式交换机，以保证建筑楼信息点对交换机端口密度的要求和网络性能与可靠性的要求。

院系、学生公寓、食堂大楼采用模块化汇聚交换机。

（2）网络工程规划的目标与原则
①以满足校园内目前主要的网络应用为基本设计目标，为未来可能的应用保留充分的扩充余地；
②本方案根据苏州职业大学校园网的现状和需求目标、特点及实现的功能与技术要求，充分考虑项目方案的实用性、经济性和先进性。

尤其注重了网络设备易维护和易操作。

采用目前通用的技术路线，但要充分考虑能够适应未来可能的技术发展；
③布线工程一次性连通学校内所有主要建筑物，根据应用项目的实际需要分期分批配置网络设备；
④充分注意保证网络的安全性，可靠性和可维护性。

（3）功能设计
①办公自动化
基于Web综合管理信息系统，提供行政、人事、学籍、教学、后勤、财务管理、公文收发管理、教师档案管理、学生档案管理、科技档案管理等，使学校日常办公无纸化，减少办公开支，提高办公效率。

②网络多媒体教学
将计算机多媒体视听引入课堂教学，使声音、图像、动画的普遍采用可以大大提高教学效果，使每一节课都能够得到有效的作用。

③学生自主学习
针对不同的学生，提供不同的教学内容，采取不同的教学手段。

主要采用基于VOD、WEB及FTP的课件和光盘软件资源，学生可以根据自己的需要自由选择所需内容。

④电子图书馆
基于Web的图书音像资料供学生随时阅读，并与Internet连接，使图书馆得到进一步拓展，使学生能够随时随刻得到网上资源。

⑤电子邮件
将为每一位教师和学生开设一个电子邮件账号。

⑥远程教育
实现校内外连通，师生在线、交互式学习、辅导、测验等功能。

⑦校园一卡通工程
利用IC卡易于管理的特性，结合校园网络，轻松实现学期注册、考试、教务管理，机房上机管理，食堂餐饮管理，图书借阅管理等多种IC卡应用。

⑧校园移动上网
采用有线和无线网络混合建构，方便学生、老师移动上网学习和办公。

（4）项目技术指标
采用先进成熟的网络技术；统一技术规范、标准和方案，统一设备选性，统一组织实施；网络系统采用三层架构，采用TCP/IP协议栈，采用统一的客户端应用软件；网络系统采用全交换网络，核心层、汇聚层采用冗余连接，办公楼和学生公寓楼局域网采用静音设计；网络系统按部门、业务划分VLAN，网络多层交换采用802.1Q虚拟干道协议、802.1D生成树
协议、802.1X认证协议和802.1P优先队列排序；网络综合布线采用EIA/TIA568B、EIA/TIA569、TSB36、TSB40等标准施工；网络系统必须满足标准化的要求，以实现开放性、可扩展性；重要部件、文挡要有备份，保证系统365天×24小时运转；重视数据的安全与保密，建立完善的网络安全管理系统。

3.实践步骤
（1）根据要求，按照网络设计规范，进行网络工程设计方案的分析和初步设计
①现有网络分析
分析现有网络基本结构，主要检查网络拓扑结构、网络设备、布线情况、机房和设备间情况等，将分析结果用图表示出来。

②分析网络性能
分析网络可用性、分析网络利用率、分析延迟与响应时间，以及分析网络互连设备的状态。

③分析网络流量
分析流量来源，记录流量，分析流量类型及其特征，分析现有网络和未来网络的关系（注重可拓展性）。

（2）网络工程规划
通过带宽、容量、吞吐量、延时、利用率及响应时间等指标来描述网络的性能。

（3）网络拓扑结构规划设计
从层次化、核心层、汇聚层、接入层、冗余、模块化和网络安全的角度出发，进行网络拓扑结构的规划设计。

【实践效果】
通过实践，使学生初步掌握园区网网络工程设计中网络方案的分析方法与规划的步骤；根据校园网建设现状和需求特点，如何进行网络需求分析，如何设计网络拓扑结构；学会规划用户网络的规模、网络系统的分层结构、资源子网；能根据需要确定网络工程的目标、规模和结构，给出校园网通信平台整体解决方案。

【扩展练习】
有条件的话，在指导老师的带领下，进行有关校园网中心网络方案的绘制和设计。