校园网设计方案

扬州职业大学校园网设计方案

一、需求分析

1.地域需求

随着社会信息化程度的不断深入，现在的学校都在积极开展计算机学科的教育。校园网是针对学校内部的计算机网络，需要为学校提供资源共享、信息交流和协同工作等主要功能。整个校区按教学区、生活区、体育活动区呈“品”字形布局。教学区包括公共教学楼、院系楼、实验楼、图书馆与现代技术教育中心等，区内建有学生公寓、学生食堂、后勤服务中心等。（详情见附录图示）

2.信息点需求

随着校园信息网络的发展，我校也需建立这样的一个网络---各教室均配有宽带网，并预留了多媒体教学接口，可以开展多媒体教学、远程教学，通过学校演播大厅现场直播，现代化教学手段更趋完备，为建设数字化校园网奠定了良好的基础。同时新校区还建有目前苏北地区最大的计算机中心，一次容纳500－600人的多媒体计算机实验室，并在各系部配有专业计算机房10多个；建有宽带千兆网，覆盖教学区、学生公寓等各个角落，学生在宿舍可以直接上网。

3.功能需求

（1）网络主干提供足够高的带宽，以便更多的人同时访问。

（2）所有信息点都具有交换能力，均为100M的带宽。

（3）支持VLAN的划分，可以方便地进行站点扩充、移动。

（4）具有网络管理功能，方便地进行权、VLAN等方面的管理。

（5）有连接INTERNET、CERNET的需求。

（6）有建立办公自动化和教学教务管理系统的需求。

4.安全需求

（1）各个部门、单位访问网络的控制，各个单位之间在未经授权的情况下，不能相互访问。

（2）内部网中要建立防火墙，即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。

二、设计原则

◆良好的性能价格比

在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从整体价格、设备性能、系统管理、技术措施及保修能力等方面着手，确保在花费最少的情况下,系统运行的可靠性和稳定性最高，从而达到最优设计方案。

◆实用性和先进性

在考虑到性价比之后，还需要考虑较园的实用性和先进性。校园不需要设计的像网吧还样高的配置，也不需要像大型企业那样高的安全措施，校园网只是用于教学而用，但是这些方面也不容忽视。我们必须确实网络建好后之少几年内是处于相对稳定的工作状态。

◆开放性和可扩展性

校园网骨干节点设备的性能具有向上扩展的能力，以备将来更高带宽和应用的需要。同时，整个校园网将采用集中式管理，能够监控网络的运行，并能找出网络节点的故障所在，迅速恢复用户的应用。

◆高可靠性和稳定性

系统的可靠性：对于学校来说，一个系统的正常运行尤为重要，一旦在关键时刻系统出现故障率小，便于维护。在系统结构设计中应充分考虑到网络的负载，尽可能避免网络瓶颈，以及对故障点的隔离措施。

◆安全性

由于整个学院的管理事务都将放在校园网上，不同部门的重要数据将要求绝对安全，可访问与不可访问将严格限制。校园网和互联网之间的数据流也将严格限制。系统必须具有高度的保密机制，灵活方便的权限设定和控制机制，以使系统具有多种手段来防备各种形式的非法侵入和机密信息的泄露。采用的系统必须具有安全、高效，开放，不易受病毒感染的优点，以保证系统可靠，安全，高效的运行。系统要对网络资源的访问提供完善的权限控制，并且具有防止及便于捕杀病毒功能，以保证网络使用安全。

◆可维护性

对于校园网这样的一种网络必须要的高保障的维护性，一但学校某些重要场所网络出现故障时，必须可以快速找出问题、解决问题，千万不可因某一处或几处导致整个网络瘫痪。

三、总体设计

1、网络方案

(1)拓扑结构

计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小，形状无关的点，线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。

★混合型结构

混合型网络拓扑结构是指多种结构(如星型结构、环型结构、总线型结构)单元组成的结构，但常见的是由星型结构和总线型结构结合在一起组成的，如图下图所示：

网络型拓扑结构更能满足较大网络的拓展，解决星型网络在传输距离上的局限(因为双绞线的单段最大长度要远小于同轴电缆和光纤)，而同时又解决了总线型网络在连接用户数量的限制。如图上图所示只是一种简单的混合型网络结构，实际上的混合结构网络主要应用于多层建筑物中。其中采用同轴电缆或光纤的“总线’’用于垂直布线，基本上不连接工作站，只是连接各楼层中各公司的核心交换机，而其中的星型网络则体现在各楼层中各用户网络中，如图下图所示：

星型：通过点到点链路接到中央结点的各站点组成的。通过中心设备实现许多点到点连接。在数据网络中，这种设备是主机或集线器。在星形网中，可以在不影响系统其他设备工作的情况下，非常容易地增加和减少设备。星型拓扑的优点是:利用中央结点可方便地提供服务和重新配置网络；单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网，容易检测和隔离故障,便于维护；任何一个连接只涉及到中央结点和一个站点，因此控制介质访问的方法很简单，从而访问协议也十分简单。如果中央结点产生故障，则全网不能工作，所以对中央结点的可靠性和冗余度要求很高。

星型拓扑结构网络的基本特点主要有如下几点：容易实现、节点扩展、移动方便、维护容易、采用广播信息传送方式、网络传输数据快。

总线型：采用单根传输线作为传输介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到传输介质或称总线上。使用一定长度的电缆将设备连接在一起。

总线型结构具有以下几个方面的特点：组网费用低、因为各节点是共用总线带宽的，所以在传输速度上会随着接入网络的用户的增多而下降、网络用户扩展较灵活、维护较容易、这种网络拓扑结构的缺点是一次仅能一个端用户发送数据，其它端用户必须等待到获得发送权。

环型：由连接成封闭回路的网络结点组成的，每一结点与它左右相邻的结点连接。

环型拓扑结构的网络主要有如下几个特点：这种网络结构一般仅适用于IEEE 802.5的令牌网（Token ring network）、实现非常简单投资最小、传输速度较快、维护困难、扩展性能差。

（2）传输介质

1、双绞线：双绞线是局域网中目前最常见的连网方式，这主要是因为它们成本低、速

度高和可靠性高。

2、光纤：有些网络应用要求很高，它要求可靠、高速地长距离传送数据，这种情况下，

光纤就是一个理想的选择。光纤网采用光导纤维作为传输介质，传输距离长，传输率高，抗干扰性强。但价格昂贵。

3、同轴电缆：粗缆具有较高的可靠性，网络抗干扰能力强，但因网络安装、维护和扩

展比较困难，所以仅用于大型局域网主干部分的连接。

4、综上所述选择双绞线作一栋楼之间的传输介质。大楼之间选择光纤为传输介质。

（3）局域网技术

局域网三个关键技术：网络拓扑、传输介质和介质访问控制方法。

网络拓扑：总线型、星型、环型、树型。

传输介质分有线和无线，有线：同轴电缆、双绞线……无线：蓝牙、红外……

介质访问控制方法：CSMA/CD、Token Ring、Token Bus

（4）广域网技术

广域网的通信主干采用网段间使用已铺好的光纤线路，链路成和网络层采用远程路由结构，这是由于路由技术可处理多种网络协议，管理能力强，可平衡数据流量，对其作优先级处理，易于连接多种通信介质和远程网络，能形成复杂拓扑结构网络。