校园网组网及宽带接入Internet方案的设计

目录

一、实习题目

设计一个校园网的组网及宽带接入Internet的方案。含本题目的可行性分析，需求分析，网络规划，设备选型，系统配置等。

二、校园网建设目标

发展校园网应有长远的目标，力争利用现有的计算机技术和网络通信技术，把校园建成现代化的校园网，实现与其它校园之间的计算机联网和信息资源共享，建成教育科研信息基础，建成功能齐全的网络管理系统。

校园网项目实施后，将有助于学校实现日常管理和办公自动化、计算机辅助教学、教学资源制作的自动化、图书情报检索服务、Internet服务等目标，达到教师备课、学生学习、教育教学管理的现代化，实现信息交流功能、教学服务功能、学生学习功能及学校管理功能。

三、校园网可行性分析

采用1GB光纤交换网络实现校园所需信息互连，光缆连接、全校主要楼层。全面采用10/100/1000Nbps交换技术，将学校的各种PC机、服务器、终端设备和局域网连接起来，并写Intranet和CERNET相连。构建一个以计算机网络为框架，以网络应用、计算机多媒体辅助教学和教学管理办公自化为平台的校园网。系统的设计要保证技术先进、运行安全可靠，同时具有良好的开放性和可扩展性。

校园网的主干网采用千兆位以太网技术，星型拓扑结构。选用S4409MF作为主交换机，服务器组以1000Mbps光纤与主交换机直接相连，主交换机通过光缆和UTP连接各二级交换机。二级交换机以S4226MF和S4227MF为主，子网采用10Mbps的交换以太网和10/100Mbps的交换型快速以太网。当二级交换机端口不够时，采用交换机或集线器（Hub）形成下一级子网。

内部网络通过路由器、防火墙、对外服务器与Internet建立连接。网内用户IP地址采用私用地址，建立DHCP服务器，提供内部地址池。为每位老师、每

间教室配备PIV以上计算机一台，每台计算机均有10M/100M网卡，保证每间办公室每位老师有一个网络接入点，这就为无本地处理能力的终端提供了入网的机会。网络终端比较集中，利于布线。

四、校园网总体需求分析

（1）实现校园内部资源共享

学校领导和教师能通过及时、准确地查询教学活动中的信息，掌握当前教学情况。并通过对信息的统计、汇总及分析，为教学、科研管理提供服务，为学校领导计划、组织、管理和决策提供详实的信息资源服务和科学管理手段，能及时制定、修正教学工作计划。

（2）完备的数据库管理系统和资源库

能够支持大量的图文声像素材、多媒体课件片段，成百个教学光盘，总量达几百兆以上数据文件的收集、管理、存储的提取。检索方便，容错性强。（3）以教学资源库为核心的教学自学环境。

为学校教师提供制作环境、备课工具、良好的教学演播环境以及教学评估机制。为学生提供自主学习、交互式协作学习、发现探究式学习的良好学习环境和提供自我评价机制。利用现代教育技术，提高学生的素质，改革课堂教学模式。（4）现代化管理方法和管理手段

加强对学校的财、物的管理，提高办公效率、降低成本消耗，逐步实现办公自动化、网络化。

（5）实现校园网与互联网的连接

建立学校主页、教师主页、学生个人主页、电子邮箱、电子公告牌等信息发布窗口，发布有关教育教学信息，建立起学校、教师、家长、学生之间的信息交流平台，并逐步发展建设成为一个面向全省、全国的教育教学信息网站。

（6）提供有关教育教学信息网站的连接，增强教学交流能力

建立起各学校之间的教学信息资源库的共享，使不同学校的学生可以实现网上听课、辅导、交互协作式学习。

下图为校园网的整体结构图，如图4-1所示。

4-1 校园网的整体结构图

4.1校园网系统可扩展性分析

系统应以网络应以开放性为基础,具有广泛的适应性和可扩充性, 尤其作为一个骨干网的核心,下面的一些新的应用将不断增加,系统的容量也将随之扩展,因此方案应具有良好的可扩充性适应系统不断增长的需求（如从主干网络设备的选型及模块、插槽个数和网络的整体构架多种方面来考虑）

4.2校园网系统可维护性分析

整个业务网必须具备良好的可管理性,网管系统应具有监测、故障诊断、故障隔离、过滤设置等功能,以便于系统的管理和维护。同时应尽可能选取集成度高、模块化、可通用的产品,以便于管理和维护。

4.3校园网设计方案说明

4.3.1网络中心方案说明

网络中心是校园网的信息资源中心和通信枢纽中心，其网络体系结构的建构直接关系到网络系统的安全、可靠、高效的运行。网络拓扑结构要严格按照内外网隔离的模式设计。非军事区（DMZ）包括交换机、学校WWW服务器、E-Mail

服务器、防火墙、路由器、Internet专线连接设施；内网包括用户管理和计费系统、网络教学平台、网络OA系统，核心交换机，远程访问服务器，防火墙和带宽增益服务器等设施。

整个网络的设计思路是采用千兆光纤骨干网，10/100M交换到桌面。对于整个网络的Internet接入，采用专线方式能够为内部用户上网提供稳定的通道；采用R3202路由器接入广域网，在R3202和广域网间加入防火墙，有效的保证校园网的安全，抵御黑客的入侵。

核心部分采用千兆以太网交换机S4409MF，通过划分Vlan的方式将各个相对独立的区域分割开来，有效降低广播风暴，如果条件允许可以同时采用第三层交换机S4326MF，解决Vlan间的相互通信。

对于数据吞吐量非常大的节点，建议采用千兆光纤直接上联到校园骨干网，以消除数据流的瓶颈。在交换机之间连接上可以适当考虑链路聚合技术，实现高效率的数据传输和便捷的管理。

网络中心网络设备清单：

路由器：R3202；交换机：S4326MF、S4409MF

网卡：N1830F、N1820PB

网络拓扑图如图4-2所示。

4-2网络拓扑图

4.3.2多媒体教室方案说明

多媒体教室需要在网络平台上实现以下功能：广播教学、语音教学、转播教学、屏幕监视、遥控辅导、师生对讲、分组讨论、电子考试、网络影院等功能，每位学生机需要保证有独立的1．2～1．5Mbps的带宽，采用S4226MF千兆交换机上联至校园骨干网。

多媒体教室网络设备清单：

交换机：S4226MF、S4124B、S4116B

网卡：N1830F、N1820PW

网络拓扑图如4-3所示。

4-3 网络拓扑图

4.3.3办公区方案说明

办公区是校园网中的一个重要组成部分，是利用计算机网络实现多媒体教学，可以采用S4226MF千兆交换机上联至校园骨干网。

办公区网络设备清单：

交换机：S4226MF、S4124B、S4116B

网卡：N1830F、N1820PW

网络拓扑图如图4-4所示。