校园网络方案设计

信息工程系

综合实训报告

项目名称：  校园网络方案设计 

系    部：    信息工程系   

班    级：     09网络      

姓    名：      * * *      

学    号：    **********   

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                  2011年 10 月 15 日

前   言

随着计算机、通信和多媒体技术的发展，使得网络上的应用更加丰富。同时在多媒体教育和管理等方面的需求，对校园网络也提出进一步的要求。因此需要一个高速的、具有先进性的、可扩展的校园计算机网络以适应当前网络技术发展的趋势并满足学校各方面应用的需要。信息技术的普及教育已经越来越受到人们关注。学校领导、广大师生们已经充分认识到这一点，学校未来的教育方法和手段，将是构筑在教育信息化发展战略之上，通过加大信息网络教育的投入，开展网络化教学，开展教育信息服务和远程教育服务等将成为未来建设的具体内容。

●建立一个基于校园Intranet的信息管理和应用的网络系统，并提供相应的各种服务。

●共享网络上各种软、硬件资源，快速、稳定地传输各种信息，并提供有效的网络信息管理手段。

●采用开放式、标准化的系统结构，以利于功能扩充和技术升级。

●能够与外界进行广域网的连接，提供、享用各种信息服务（与各级教育信息中心相连、与国内外著名站点相连……）。

●具有完善的网络安全机制。

●能够与原有的计算机局域网络和应用系统平滑地连接，调用原有各种计算机系统的信息。

为了实现上面几点，必须对大学教育本身有相当了解，并能够充分利用校园网，扩充各种网络应用，如多媒体课件系统、多媒体教学系统、网络教学系统、图书检索系统等，使其为各学科的教学和实验服务。

总体设计是校园网建设的总体思路和工程蓝图，是搞好校园网建设的核心任务。进行校园网总体设计，首先，进行对象研究和需求调查，弄清学校的性质、任务和改革发展的特点，对学校的信息化环境进行准确的描述，明确系统建设的需求和条件；其次，在应用需求分析的基础上，确定学校Intranet服务类型，进而确定系统建设的具体目标，包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标；第三，确定网络拓朴结构和功能，根据应用需求、建设目标和学校主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；第四，确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；第五，规划安排校园网建设的实施步骤。

一、需求需析

某大学有师生6000多人，主要的10 栋建筑物位于以图书馆为中心的从60 米到500 米的地理范围内。拟建覆盖全校（或分校、学院）的校园网，包括局域网和接入网，能支持办公自动化、信息管理、科研与教学工作，能接入CERNET，与INTERNET 相联。

1、总体需求

校园网必须具备教学、管理和通讯三大功能。教师可以方便地浏览和查询网上资源，进行教学和科研工作；学生可以方便地浏览和查询网上资源实现远程学习；通过网上学习学会信息处理能力。学校的管理人员可方便地对教务、行政事务、学生学籍、财务、资产等进行综合管理，同时可以实现各级管理层之间的信息数据交换，实现网上信息采集和处理的自动化，实现信息和设备资源的共享。

2、系统集成需求

在总体需求确定的基础上，提出的系统集成需求如下：

(1)、采用千兆以太网技术

 千兆以太网技术已经成熟，千兆主干、百兆交换到桌面已经成为校园网技术的主流，因此采用1000M以太网光纤作为校园网的主干，100M交换到各教研组、科室、学生机房的计算机。

(2)、采用光纤和双绞线布线

 千兆以太网使用光纤和双绞线作为传输介质。我校校园网的6000多个信息点基本分布在围绕在图书馆周围哦的十栋建筑，布线系统采用结构化布线方式，符合ISO/IEC 11801标准。

(3)、网络交换设备 

    根据现有的计算机数量，确定使用交换机的数量为270台。其中控制中心设置12台，2台作为核心的千兆交换机，10台作为控制中心的交换设备,其他为百兆交换机， 2个学生机房各配备8台，规格与上面的相同,但可以堆叠。以上三处均用光纤连接到核心交换机的1000M光纤端口。

控制中心配备1台24口带1000M光纤模块、可堆叠的10/100M自适应交换机，用10条双绞线分别连接到学生机房、闭路电视控制室（已有3台10M集线器）、多功能教室、化学教研组、多媒作室（已有100M集线器）、图书馆二楼（已有100M集线器）。另外，控制中心的六台管理计算机也连接到这台交换机上。

(4)、服务器

 服务器是校园网的数据核心，根据我校的具体情况，需要服务器具有以下几种功能。

1）数据库服务器：存储和管理学生档案、学生成绩、教务管理档案、文书档案、教务档案、财产档案、会计档案、团委档案等。

2）Web服务器：能够在校园网上发布该大学的主页；所有终端机能顺利上传主页；所有终端机能够实现聊天室功能，老师能够在网上回答学生在网上提出的问题；申请域名后能对外发布该大学的各种信息。

3）DNS服务器：此服务器进行域名转换。

(5)、防火墙

为了控制学生浏览不良网站，我们希望能随意控制上网的网站，因此需要防火墙。防火墙还要能防止一般黑客的侵袭。

(6)、网络操作系统和其他系统

网络操作系统宜选用Windows Xp，数据库系统选用SQL Server 2003。

二、具体目标

     校园网应能够为全校师生提供以下应用服务；

     WWW 服务，E-mail 服务，网上多媒体教学，能提供视频点播服务，校外图书资料检索，校内行政管理，拨号上网服务。

三、网络的拓朴结构图

整个校园的大致结构图

网络的整体拓扑结构图

四、原则要求

    结构化布线

　　综合布线系统是建筑物或建筑群内的传输网络，它既能使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此连接，也能使这些设备与外部通信网络相互连接，包括建筑物到外部网络或电话局线路上的连线点，与工作区的话音或数据终端之间的所有电缆，以及相关联的布线部件。一个良好的综合布线系统对其服务的设备有一定的性，并能互连许多不同的通信设备如数据终端、模拟式或数字式电话、PC和主机以及公共系统装置。一般布线系统有六个子系统组成：建筑群间子系统，设备间子系统，管理区子系统，垂直（主干）子系统，水平子系统，工作区子系统。

　　校园网为园区网，楼群间子系统采用光缆连接，可提供千兆位的带宽，有充分的扩展余地。垂直子系统则位于高层建筑物的竖井内，可采用多模光缆或大对数双绞线。把管理区子系统并入设备间子系统，集中管理。

    对于多幢楼宇，可采用多设备间的方法。分为中心设备间和楼栋设备间部分，中心设备间是整个局域网的控制中心，内设有对外（Internet）对内通信的各种网络设备（交换机、路由器、视频服务器等），中心交换机通过光缆（地下直埋）与楼栋设备间的交换设备相连，以保证数据的高速传输。在此设备间放置布线的线架和网络设备，端接楼内来自在各层的主干线缆，并端接连接网络中心的光纤。

　　楼内布线包括水平布线和主干布线。水平系统采用超五类双绞线，新的楼宇采用暗装墙内的方式，旧的楼宇采用PVC线槽明装的方式。

网络技术选型

保护现有投资的有效途径就是在将来网络技术升级时还能使用现有的网络技术和产品。如同计算机的发展速度一样，网络技术的发展也是非常迅速的。如果现有技术不能合理保证在将来网络升级后还能够使用，那么将会带来极大的资金浪费。目前比较常见的主干网技术有FDDI、ATM、快速以太网和千兆以太网等。其中具有交换功能的快速以太网，支持VLAN，并容易升级到千兆以太网和ATM，由于性能优越，价格适中，建议采用快速以太网作为校园网的主干技术。 

校园网设备选型

鉴于我国学校的实际资金状况，在建设校园网时要充分考虑到学校的经济实力，选择“好用，够用，适用”的网络技术是关键。因此选择适合中国国情的国产品牌来实现是明智之举。目前满眼看到的是国外的技术和产品，无形中增加了网络造价成本，这也给校园网的普及带来一定的障碍。

交换机设备的选择 

在选择交换机设备时，用户一定要考虑管理的问题。尤其是针对规模较大的校园网络结构中，管理型的交换机被普遍使用。如果建立的只是小型网络，不需要使用中心网络管理机制，应该购买普通无管理能力的集线器，节省这笔资金。

　  二级交换机起着“承上启下”的作用，一端连接到中心交换机，另一端连接到各网络节点，PC、终端用户设备连接到这些网络节点，组成子系统。网络节点根据子系统的应用需求，在数据量大、实时传输、多媒体设计等场合，选择交换机作为网络节点。

服务器及PC的选择 

   服务器和PC是实现网络操作，网络应用的窗口和平台。

   针对学校校园网用户而言，对此设备的选择应该充分考虑可管理性、稳定性、安全性、综合性能价格比等因素。

传输介质的选择

在中心交换机到各子网的传输介质选择方面，应以应用需求为主，适当考虑成本。由于校园网分布范围较广，在中心交换机到二级交换机之间，线缆以多模光纤为主；如果距离超过多模光纤的极限，需要采用单模光纤作为传输介质。

信息系统集成

是指利用网络体系控制信息的有序流动，实现信息资源的共享，更有效地形成、整理、使用各类信息，分成内部信息建设、外部信息建设。内部信息是指封闭在校园内部的各类信息资源，对内部信息的建设包括校园办公系统、校园内部主页、内部电子邮件、多媒体教室、电子图书馆系统、校园IC卡管理系统、内部信息服务系统等；外部信息是指与校园外部相互交流的信息，对于外部信息的建设包括外部主页、电子邮件、远程教学等学等。 

校园办公系统

在学校的日常工作过程中，有越来越多的工作方式和流程是可以通过网络来简化并提高效率的。例如：

1.校内公文和各种通知的流转（即办公自动化）。传统的打印、张贴等方式已经显得复杂和没有效率，利用网络可以快捷和便利的完成这类工作，使公文和通知可以在任何时候、任何地点被看到，摆脱时间和地点的。

2.教务信息管理（即信息服务、信息共享等）。包括对各种和教务相关的信息，如课程安排，任课教师安排等。利用网络来对这些信息进行管理，比传统的方式更为方便和快捷。

    此外，通过办公子网能提供面向学校的各级领导及各职能部门的多种服务（例如办公管理、思教管理、教务管理、总务管理、财务报表管理等），促进学校现代化管理的实现。

    鉴于学校办公计算机所实现的功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作，因此网络数据应该传输得比较快，才能提高办公的效率。另外，办公计算机应该能够达到支持视频传送的要求，这就要求网络有足够的带宽，采用交换式10/100M端口。 

电子图书馆系统

利用网络技术实现校园图书馆的管理是校园网建设的重要内容。在学校的图书馆管理中充分利用网络技术将带来以下几个方面的彻底改观：

    1、图书查询和管理

　　利用网络技术后，图书的查询工作将变得很便捷。教师和学生可以按照多种关键信息来对图书进行索引查询，既节约时间，又能更准确的找到需要的书目。由于各种借阅信息可以及时在计算机上显示出来，极大的方便了图书馆的管理工作。

　　2、通过IC卡可以对学校阅览室进行有效的管理

　　图书馆是一个相对的系统，其内部可以专门配备一套主机连接光盘库服务器以及若干查询终端。用于教师及学生对图书及目录通过相应的索引软件进行查找。光盘库服务器采用专用SCSI光驱，实现各种光盘图书、杂志、文献的存储与访问。

为了提高访问检索速度，在光盘库服务器内部还配有大容量、高可靠性RAID硬盘作为光盘库的映像。工作组服务器提供馆藏图书的电子检索及动态信息管理功能。Windows 95/98下的用户终端通过WWW方式对服务器进行多媒体访问。

　　图书馆信息管理软件可采用成熟系统应用软件，或根据用户的具体要求在项目实施过程中定制。

校园网管理系统 

　　校园网的正常运作离不开一套强有力的信息系统软件，它可以为学校校园网的全面应用提供保障基础。

　　校园网管理系统一般来说都具有以下功能。

　　系统登录：系统用户登录本系统必须进行身份校验，不同身份的网络用户对本系统具有不同权限的信息操作权，对系统的信息流程，学校可根据自身实际的业务流程自行设置。成绩管理：包括与每次考试相关的成绩信息录入、修改、浏览、查询等功能，具有成绩管理功能操作权限的用户可输入、输出与成绩相关的信息，如可打印输出学籍卡片、单科成绩、学期成绩，也可以按指定条件（如学号、名次）进行排序后打印输出。不同权限的网络用户只能对系统分配功能权限进行操作，若网络用户是学生，按照系统默认的权限设置只能浏览成绩信息，而不能对信息作出修改。学籍管理：包括新生信息管理、新生分班、学生信息管理等。班级管理：主要对学校班级信息进行管理，为跨学年提供进行自动升级操作，系统也可对部分学生作留级处理。

多媒体网络教室

　　多媒体网络教室组合了电脑教室和语音教室的多种功能，使计算机教学及多种课程的计算机辅助教学变得更加直观方便、效果更好、效率更高。

　　大体上，多媒体网络教室具有以下三大功能模块。

    1、教学功能

　　学生可以在自己的屏幕上看到教师的屏幕内容，教师的所有操作都将同步显示在学生的屏幕上，完成常规教学的演示功能；给指定的学生发送邮件，使之在每台学生机上运行，学生可以自定进度进行学习，真正实现以学生为中心的教学；当某个学生的操作比较典型时，利用这个功能可以把这个学生的屏幕传给其他学生，同时教师进行操作，对这个学生的操作进行讲评；当某个学生做得非常好时，可以让这个学生示范给其他学生看；如果学生有什么问题，可以用热键进行举手，在教师的主控平台上会有所显示，教师可根据情况对该学生进行单独讲解或示范；教师和学生可以进行文本及声音交流；可以对学生的屏幕轮流进行查看和监视，以便掌握班级学生的整体情况，完成常规教学的巡视功能。查看的方式、时间等都可以灵活调整，可以自动查看（按照自己定义的时间间隔进行查看）和手动查看（无时间间隔，通过教师用鼠标和键盘进行控制以查看下一名学生）；将学生的屏幕传至教师机上，教师可以在自己的机器上进行操作给他看，完成常规教学的个别化教学；具备语音教室的功能，学生可以听读、跟读、录音，方便进行语言学习；全数字专业版具备视频点播功能。

    2、管理功能

对学校的教师、学生等信息进行管理，从而真正实现针对人而不是针对机器的个别化教学；对学校内的年级、班级信息进行管理；对学校已有的辅助教学课件和自制的课件进行管理、归类，方便教师的使用；对学校的教学情况进行统筹安排，方便管理；对学校各年级所设课程进行管理；可以根据教室的计算机安排的实际情况安排教师主控平台上的座位；对学生的输入输出设备（键盘、鼠标和显示器）禁止或开启；根据不同的标准（成绩或性格等）对学生进行分组，以便对不同的组进行不同的教学；可以对学生机进行重启或关闭；学生可以自动登录，也可以强制登录。

3、辅助功能

　　为教师提供一个在屏幕上勾画的工具，有如传统教学中的教鞭和粉笔；提供工具供教师记下教学过程中的火花及灵感；可以编辑通知的内容，发给指定的学生。

远程教学

通过网络与其他地区的学校进行连接，向不在同一个地理位置的学生进行授课，或者接收其他地区教师授课。

  　电子邮件

与全球的同行建立联系，进行技术合作、学术交流等交往活动。 

五、经费预算