网络工程课程设计(综合布线)(1)

题目：校园网络规划与设计

姓名：韦小娜

院（系）：信息工程学院

专业班级： 14级计算机科学与技术

学号： 1401110229

指导教师：聂燕柳

时间： 2017 年 2 月 27 日至 2017 年 5 月 12 日

摘要

综合布线系统（Premises Distribution System ，PDS）是一个用于音频、数据、视频传输的标准结构化布线系统，它是整个网络系统的灵魂和骨干，主要包括计算机网络布线、电话通信、卫星接收和有线电视的布线。结构化综合布线系统是一个模块化、灵活性、安全性较高的智慧型布线网络，它通过延伸到每个区域的信息点，将电话、计算机、服务器、网络设备以及各种楼宇控制与管理设备连接为一个整体，高速传输语音、数据和图像，从而为管理者和使用者提供综合服务。

当今的世界正从工业化社会向信息化社会转变。快速、高效的传播和利用信息资源是21世纪的基本特征。掌握丰富的计算机及网络信息知识不仅仅是素质教育的要求而且也是学生掌握现代化学习与工作手段的要求。Internet及WWW 应用的迅猛发展，极大的改变着我们的生活方式。信息通过网络，以不可逆转之势，迅速打破了地域和时间的界限，为更多的人共享。学校作为信息化进程中极其重要的基础环节，如何通过网络充分发挥其教育功能，已成为当今的热门话题。

随着学校教育手段的现代化，很多学校已经逐渐开始将学校的管理和教学过程向电子化方向发展，校园网的有无以及水平的高低也将成为评价学校及学生选择学校的新的标准之一，此时，校园网上的应用系统就显得尤为重要。学校目前正加紧对信息化教育的规划和建设。开展的校园网络建设，旨在推动学校信息化建设，其最终建设目标是将建设成为一个借助信息化教育和管理手段的高水平的智能化、数字化的教学园区网络，最终完成统一软件资源平台的构建，实现统一网络管理、统一软件资源系统，为用户提供高速接入网络，并实现网络远程教学、在线服务、教育资源共享等各种应用；利用现代信息技术从事管理、教学和科学研究等工作。最终达到在网络方面，更好的对众多网络使用及数据资源的安全控制，同时具有高性能，高效率，不间断的服务，方便的对网络中所有设备和应用进行有效的时事控制和管理。

目录

摘要............................................................ I 1.项目需求分析 (1)

1.1校园网功能 (1)

1.2通讯系统 (1)

1.3校园网对主机系统的要求 (1)

1.4项目分析 (2)

2. 系统设计思想 (3)

2.1设计原则 (3)

2.2项目总体目标 (3)

2.3设计范围及要求 (4)

2.3.1 设计范围 (4)

2.3.2设计要求 (4)

2.4设计依据及标准 (4)

2.5系统结构 (5)

2.5.1 校园网平面图 (5)

2.5.2 网络结构分析 (5)

2.5.3 网络拓扑结构 (6)

3. 综合布线系统设计 (8)

3.1综合布线设计要点： (8)

3.2结构化布线系统 (8)

4. 网络方案设计 (14)

4.1设计要点 (14)

4.2I NTERNET 连接 (14)

4.3校园网主干 (15)

4.4防火墙 (15)

4.5VLAN的划分 (15)

4.6中心交换机及其配置 (16)

4.7路由器及其配置 (18)

4.8网络管理 (20)

4.9网络技术选型 (20)

6. 总结 (21)

参考文献 (22)

1.项目需求分析

1.1 校园网功能

（1）连接所有教学楼、图书馆、教师公寓和学生宿舍中的计算机。

（2）能够对需要的数据、图像等信息进行随时查询、接收与发送，需建立内部局域网共享所有资源。

（3）为管理系统所需要的各类信息的获取与传送预留接口。

（4）提供丰富的网络服务，实现广泛的软件、硬件资源共享，如网上冲浪、电子邮件、文件传输、远程登录、存储数据集论坛讨论等。

1.2 通讯系统

（1）语音通讯

（2）图文传输

（3）数据通讯(Internet、E-mail)

（4）综合业务数字网(ISDN)

1.3 校园网对主机系统的要求

（1）主机系统应采用国际上较新的主流技术，并有良好的向后扩展能力。（2）主机系统应具有高的可靠性，能长时间连续工作，并有容错措施。

（3）支持通用大型数据库，如：SQL、Oracle等。

（4）具有广泛的软件支持，软件兼容性好，并支持多种传输协议。

（5）能与Internet互联，可提供互联网的应用，如：WWW浏览服务、FTP文件传输服务、E-mail电子邮件服务等。

（6）支持SNMP网络管理协议，具有良好的可管理性和可维护性。

根据以上需求，作为信息传输系统的综合布线系统，必须支持现在以及将来语音、数据、控制等信息高速传输的要求，为教学办公等一系列的工作走向综合化、网络化奠定基础。为此校园网的综合布线系统设计应有一个整体全面的考虑。

1.4 项目分析

首先整个布线系统应满足最基本的传输数据的要求。同时它还应该满足对一些视频数据的传输，实现语音教学。主干配线架采用标准的通用接口的电缆配线架，数据主干和水平配线架采用RJ-45接口标准的超5类UTP模块化的配线架；工作区采用统一的标准的RJ45超5类模块化信息插座，按照使用要求分别采用沿墙明敷的走线方式。

2. 系统设计思想

2.1 设计原则

在设计方案时，无论是系统或网络都严格遵循以下原则，以保障方案能充分满足校园网的需求。

（1）实用性原则

（2）经济性原则

（3）易管理性原则

（4）可靠性原则

（5）安全性原则

（6）可扩展性原则

（7）标准化原则

（8）高性能原则

2.2 项目总体目标

建立物理上覆盖学校教学楼与办公楼的千兆主干校园网，百兆交换到桌面，使学校所有部门的网络和计算机都能够方便地连接到网络；配置必要的计算机网络设备、布线设备和辅料，为学校的教学、管理和研究提供服务。

选择先进、高品质的综合布线产品，以高的性能指标、好的工艺性能确保综合布线系统能够满足智能化系统应用的要求；使用光纤作为系统主干，冗余配置，提高系统宽带并防止电磁干扰，适应未来发展；主干光缆可支持1Gbps 以上的网络数据传输速率，水平超5 类电缆可支持100Mbps 以上的网络数据传输速率；星型的拓扑结构，支持各种形式的网络应用；为办公楼提供全方位的应用平台，支持办公网络设备、各种采编设备及保安设备等的系统集成；以机柜型配线系统为核心，努力提高系统的可靠性和安全性；具有开放式的结构，能与众多厂家的产品兼容，具有模块化、可扩展、面向用户的特点；能完全满足现在以及今后在语音、数据及影像通信方面的需求，能将语音、数据与影像等方面的通信融于一体，可应用于各种局域网络(LAN)；能适应将来网络结构的更改或设备的扩充。

2.3 设计范围及要求

2.3.1 设计范围

整个校园以网管中心为网络中心，呈星型发散，由一号教学楼、图书馆、实验楼、综合楼、教师公寓和学生宿舍连接成校园网。

2.3.2 设计要求

我们为该校园网设计的综合布线系统将基于以下目标：

（1）符合当前和长远的信息传输要求。

（2）布线系统设计遵从国际（ISO/CEI11801）标准。

（3）布线系统采用国际标准建议的星形拓扑结构。

（4）考虑电脑网络的速度向100Mbps，网络主干信息传输向1000兆发展的需要。

（5）布线系统的信息出口采用国际标准的RJ45插座。

（6）布线系统符合综合业务数据网的要求。

（7）布线系统要立足开放原则。

2.4 设计依据及标准

满足校园师生需求

民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-92

办公建筑设计规范 JGJ 67-89

建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 GB/T 50311-2000

国际建筑通用布线标准ISO/IEC 11801

100兆以太网IEEE 100BASE-T

10兆以太网 IEEE 802.3 10BASE-T

综合业务数字网基本数据速率接口标准 CCITT ISDN

千兆位快速以太网标准 IEEE 802.3z 1Gbps

2.5 系统结构

2.5.1 校园网平面图

校园网包括图书馆（网管中心），实验楼，综合楼，一教，教室公寓，六栋学生公寓。具体如图2.1所示。

图2.1 校园网平面图

2.5.2 网络结构分析

1．骨干层

网络中心节点及其它核心节点作为校园网络系统的心脏，必须提供全线速的数据交换，当网络流量较大时，对关键业务的服务质量提供保障。另外作为整个网络的交换中心，在保证高性能、无阻塞交换的同时，还必须保证稳定可靠的运行。因此在网络中心的设备选型和结构设计上必须考虑整体网络的高性能和高可靠性。具体来说核心节点的交换机有两个基本要求：1）高密度端口情况下，还能保持各端口的线速转发；2）关键模块必须冗余，如管理引擎、电源、风扇。由于校园网建设最终必将采用万兆技术，因此需要考虑到核心设备对万兆的支持能力。

综上所述，主干核心交换机属于高端系列的产品，所以在本方案中，核心交换机采用多业务万兆核心路由交换机。可以根据用户的需求灵活配置，灵活构

建弹性可扩展的网络。多业务万兆核心路由交换机高背板

带宽和二/三层包转发速率可为用户提供高速无阻塞的交换，强大的交换路由功能、安全智能技术可为用户提供完整的端到端解决方案，是大型网络核心骨干交换机的理想选择。

在此方案中，校区网络中心采用Cisco公司路由交换机作为核心交换机。核心层交换机跟汇聚接入层交换机之间的千兆链路可以捆绑，从而实现带宽的灵活扩展。

2．接入层

接入层网络由楼栋交换节点和楼层交换节点组成，接入层网络应该可以满足各种客户的接入需要，而且能够实现客户化的接入策略，业务QOS保证，用户接入访问控制等等。

楼层交换节点采用千兆智能堆叠交换机，提供智能的流分类和完善的QoS 特征。为各类型网络提供完善的端到端的服务质量、丰富的安全设置和基于策略的网管，最大化满足高速、融合、安全的园区网新需求；本方案中各接入层交换机通过千兆链路上联到各汇聚层设备，对下联的桌面设备提供全双工的百兆连接，为各类用户提供无阻塞的交换性能。

3．出口

因为校园网出口采用以太网，所以采用路由器 + 防火墙的方式，起到如下作用：

防火墙提供强有力的服务器、内网安全保护、提供IDS等安全特性；路由器提供出口路由功能，数据处理能力强，具有强大的NAT功能。

2.5.3 网络拓扑结构

通常局域网采用星型网络拓朴结构，星型拓朴结构为现在较为流行的一种网络结构，它是以一台中心处理机（通信设备）为主而构成的网络，其它入网机器仅与该中心处理机之间有直接的物理链路，中心处理机采用分时或轮询的方法为入网机器服务，所有的数据必须经过中心处理机。由于所有节点的往外传输都必须经过中央节点来处理，因此，对中央节点的要求比较高。因此，学校的综合布线拓扑结构应该为星型，保证综合布线系统的灵活性和扩展性。