校园网规划设计方案(毕业设计论文)详解

职业技术学院

毕业论文论文题目：校园网规划设计方案专业：计算机网络

班级：

姓名：

指导老师：

提交日期：

诚信声明

本人郑重声明：

本人所呈交的毕业设计（论文）《校园网规划设计方案》是在许元朋老师的指导下，根据任务书的要求，独立撰写的。

本设计（论文）中所引用的其他个人或集体已发表的文字和研究成果，或为获得

教育机构的学位或证书所使用过的材料，均已明确注明。

凡为本文的撰写所提供的各种形式的帮助，本人在致谢中已经明确表达了谢意。

本人完全意识到本声明的法律结果。

毕业论文（设计）作者签名：

2008年11月8号

鄂东职业技术学院毕业设计（论文）任务书

学生姓名专业班级计网0613 学号

课题名称校园网规划设计方案

指导教师及职称副教授

一、课题介绍

1、目的：规划适合学校的网络环境。

2、任务：为学校规划一个校园网。

3、拟重点解决的问题：先要了解学校的需求，再绘制学校的校园网拓扑图。

二、主要内容

1、主要技术指标：网络安全校园网规划

2、设计方案、设计方法、设计手段：组建校园网。

3、主要工作程序：第一了解学校的需求第二绘制校园网的拓扑图。

三、预期设计（论文）成果

为了达到设计目标，在进行方案设计时，充分考虑到网络系统的科学性、先进性、

可扩展性、实用性和经济性，网络系统应代表当今先进水平，并保证在若干年后不会

被淘汰，以合理的投资建立一个能够真正发挥作用的网络系统。更加突现校园网的规

划和建设的信息化，智能化，最终完成统一软件资源平台的构建，实现统一管理。汇

集视频，音频，数据于一身，采用标准，开放，可扩充性，且和厂商配套使用的设计.

四、主要仪器设备

中心交换机路由器服务器光纤电缆双绞线

五、预期设计（论文）成果

在毕业答辩之前完成此毕业论文。

任务下达时间2008年01 月20 日

2008 年07

月20 日

毕业设计（论文）开始

至

与完成时间

2008 年11

月8 日

预计毕业答辩时间2008 年11 月15 日

毕业设计进度安排

周次工作内容检查方式第 1 周至第 2 周用户需求分析报告老师批阅

第 3 周至第 4 周可行性分析老师批阅

第 5 周至第 6 周详细设置老师批阅

第7 周至第8 周详细设置老师检查

第8 周至第9 周论文初稿老师检查

第10 周至第11 周论文定稿及答辩老师检查第周至第周

第周至第周

第周至第周

第周至第周

专业教研室

负责人意见

签名：

系审核意见

（系公章）年月日年月日

任务下达人任务接受人

签字签字

年月日年月日备注：

1、此表由各专业教研室统一规格后打印。

2、本任务书一式三份，由指导教师填写相关栏目，经系审核同意后，系、指导

教师和学生各执一份。

3、本任务书须与学生的毕业设计（论文）一并按要求装订存档。

鄂东职业技术学院教务处

目录

第一章学院背景和发展趋势 (1)

第二章校园网用户需求分析............................................................................ .2 2.1 校园网设计提供功能.. (2)

2.2 校园网设计目标思想 (2)

2.3 校园网管理和设备要求 (4)

第三章校园网网络的总体设计方案 (5)

3.1 教学和办公子网的设计 (5)

3.2 校园网络中心设计原则 (5)

3.3 校园网系统设计原则 (6)

3.4 校园网网吧设计原则 (8)

第四章校园网方案选型 (9)

4.1 常见网络技术比较 (9)

4.2 校园网联网技术选择 (10)

第五章产品主要性能描述 (13)

5.1 CISCO 2500 系列路由器 (13)

5.2 cata lyst 系列交换机.. (14)

5.3 cisco pix 防火墙. (17)

第六章校园网拓扑图与介绍.................. (18)

第七章网络应用服务简介 (19)

题目：校园网规划设计方案

摘要：

这次校园网规划与设计是为了提高同学们的各种逻辑思维的能力，让同学们能进一步对规划校园网的了解，还是为了同学们集体团结能力的一种考核，也是跟我们以前所学到的东西的一次大的总结，通过这次设计的结果表明:

1) 校园网规划与设计不光是要对本学校的网络的规划很清楚以外还要对学好课本上的专业知识。

2）只要我们认真按照老师的指导去做的话还要认真的回顾以前所学过的知识才能好的完成这次设计。

3）对现在校园网的规划要很清楚，这样也会更有利地设计这次的规划方案的

关键词：多层交换技术、虚拟网技术、广域网路由技术

Abstract:

The campus network planning and is designed to enhance the students a variety of logical thinking ability so that students can further the understanding of the campus network planning, or to the students the collective ability of a test of solidarity, but also with our previous study Things to a large sum, through the design of the results showed that: 1) campus network planning and design should not only to the school network planning is very clear on the outside but also on textbooks to learn the expertise.

2) As long as we conscientiously in accordance with the guidance of a teacher to do so would also like to seriously review previously learned knowledge can be good to complete the design.

3) on the campus network is now planning to give a clear signal that this will be more favorable to the design of the planning program

Key words:

Multi-layer switching technology, virtual network technology, from the wide area network technology

前言

学校是人类知识诞生与传播的主要场所，在网络大行其道的信息时代，尤其在教

育信息化、数据化和远程化教育中，校园网扮演着越来越重要的角色，成为了教育三

化基础平台的一部分，如何建设校园网，使之能够有以下功能，是当前众多学校和网

络集成商关心的点

·集成校园信息资源，使校园网成为基础数据的平台

·改造传统的教学模式，使校园网成为远程教学的平台

·走出去，引进来，使校园网成为学术交流信息的平台

·引导校园信息化的方向，使校园网成为电子校务的平台

当前我国科教兴国战略的实施，促进教育信息化的飞速发展。教育信息化的主要特征

和措施是远程化和网络化，其中校园网是远程通信的基础平台和信息资源平台，其重

要性是不言而喻的。目前我国的校园网的建设还处在起步发展阶段，总体建设水平偏

低，这与校园网的规划与设计、技术设备选型、系统集成和信息资源开发等方面有很

大的关系，

这次规划与设计共分八部分，第一部分是学院的背景和发展趋势，第二部分是校

园网用户需求分析，第三部分是校园网系统设计方案，第四部分是校园网方案选型，第五部分是产品主要性能描述，第六部分是校园网拓扑图与介绍，第七部分是网络应

用服务简介。

这次规划与设计是由我与王利，何再彬共同完成的，我是编写第1、2、3、4 章，王利，何再彬是编写5、6、7 章，感谢我的辅导老师许元朋老师，还有王利同学在这

次编写中所付出的辛苦工作

因为编者的水平有限，里面有很多的不足和错误，希望指导老师给出宝贵的意见。

第1 章学院背景和发展趋势

鄂东职业技术学院是一所极具现代意识、以现代化教学为特色的公办学校。为了

更好地使用电脑这一现代化的高科技产物，使其在教学、管理等方面发挥应有的作用，学校计划在校内建立校园网并与国际互连网（Internet ）相连。

根据学校的要求，我们按照“统一规划、分布实施、讲究实效、安全可靠”的原

则，进行鄂东职业技术学院校园网综合系统设计，以满足校园内计算机系统的需要。

首先，校园的整体信息化成为一个不可阻挡的趋势。原有的校园网络中的一个个

的信息孤岛已经或正在被统一到校园信息化的大框架内；而且随着原有应用的不断深

化和各种新应用的出现，校园网络中的各种对应业务也在不断开展起来。其次，校园

网络本身的业务特点也发生了巨大的改变。网络的安全运营被作为校园网络未来持续

发展的核心。这要求校园网络需要具备高可靠性，安全、便于管理，可以方便的对用

户进行认证并具有丰富的计费策略。实际上，无论从规模上还是用户数量上，校园网

都具备了某些中小型运营商的特点。而且从用户群体来说，校园网中的用户群体更加

多样化，网络应用的规律不尽相同；用户的应用特点对网络设备的性能和功能提出了

更高的要求。再次，作为近几年来的高校扩招的结果。各个高校无论从师生人数还是

从学校规模均获得了较大的发展。很多学校通过建设新校区或学校间的合并，不仅原

校区的面积扩大了，并且还在不同的地点有了第二处甚至更多的新校区。在这样的综

合性大学中，学校内部的网络在某种程度上已经超越了一般意义上的校园内部网络或

本地网络而变成了一个大型的综合性的网络，其规模甚至已经超过了很多城域网。其

特点为，网络接入用户群体的绝对数量不大，但同时使用、同时在线的用户众多，数

量集中；且此网络中大多数用户在网络接入方面缺乏别的选择。

第2 章用户需求分析

2.1 校园网设计提供功能

为全校教师、科研人员、管理人员、学生提供一个先进的计算机网络环境，并将

计算机引入教学、科研、管理和学习等各个领域。

改善学校教学科研、管理和学习环境，提高其水平。

熟悉现代化的工作环境和掌握先进的教学、科研、管理和学习手段，有利于培养

面向世界、面向未来的高层次人才。

校园网的功能

在学院建成一个适合于信息采集、共享的内部网络，在此基础上建立起供教学及

人员培训使用的内部网络以及内部办公网络；

实现到Internet 的接入，实现信息在Internet 的发布；

2.2 校园网设计目标思想

校园网的设计目标简而言之是将各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设

备相互连接起来，形成校园区内部的Intranet 系统，对外通过路由设备接入广域网。

具体而言这样的设计目标应该是：建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计

算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托、技术先进、扩展性强、覆盖全校主要

楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC 机工作站、终端设备和局域网连接起来，并

与有关广域网相连；在网上宣传和获取教育资源；在此基础上建立能满足教学、科研

和管理工作需要的软、硬件环境；开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供

充分的网络信息服务；系统总体设计本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统

的技术先进性、高度的安全可靠性、良好的开放性、可扩展性，以及建设经济性。

●高效实用。在校园网的设计中，首先要考虑的是高效实用，着眼于教学、科研、管理的实际需要，用有限的资金优先解决工作急需的问题。设备应易于使用和维护，

为科学研究提供先进平台。确保使用技术成熟的网络设备和通信技术，建设高速的局域网络主干，以适应高带宽应用的需求。同时考虑对现有设备和资源的充分利用，尽量保护原有投资。

●高可靠性。网络是一种必须能够随时提供的资源。这就要求网络系统要有极高的可靠性，应具有网络监督和管理能力，要充分考虑设备和线路的容错机制和冗余，能够在线修复、更换和扩充。

●良好的可管理性和可维护性。整个网络是多种设备组成的较复杂的系统，必须着重考虑所选产品具有良好的可管理性和可维护性。

●开放与标准化原则。先进性、开放性和标准化相结合，尽量采用符合国际工业标准的、比较成熟的技术，兼顾网络技术的发展方向，选择结构化、可扩充、多用途的网络产品，以保证网络在较长时间内不落后。校园网的建设是分阶段进行的，因此在总体设计中，应采用开放式的体系结构，使网络易于扩充，使相对独立的分系统易于组合和调整。校园网中选用的通信协议要符合国际标准或工业标准，以保证网络系统的扩充以及互连性，只有符合国际和国家标准，才能确保将来的发展。

●可扩展性。及易升级性。随着世界网络技术的不断发展和业务需求的扩大，网络设备必须有良好的系统扩充性，主干网络设备应能平滑升级。因此建网时，要确保为网络扩展留有余地。由于计算机网络设备更新淘汰很快，建议采用当前成熟先进的技术和设备，而这些设备应有良好的扩张性，能兼容未来可能的技术。在校园网规划中，选好网络主干设施的重要性超过选择服务器设备。应保证现有布线可以重用或者重组，路由交换设备能通过降到下一级子网的方式继续发挥作用，以最大限度地保护投资。

●安全性。系统的安全性是非常重要的指标。校园网中保存的某些信息和配置具有保密性，须防止未经授权的访问。

2.3 校园网管理和设备要求

1．高性能；所有网络设备都应足够的吞吐量；

2．高可靠性和高可用性；应考虑多种容错技术；

3．可管理性；所有网络设备均可用适当的网管软件进行监控、管理和设置；

4．采用国际统一的标准；

" 校园网管理条例"应依据国家相关法律、法规制订。此条例将对校园网的建设目的、机构组成、经费来源等做出规定，它是校园网所有规章制度的总纲。校园网领导

小组应对网络建设提出指导性意见并进行监督，网络建设具体由" 网络中心" 组织实施，各系、部、处均应指派分管领导与网络管理员。

除了规范网络应用外，校园网各项规章制度的建立还可加速网上教学、科研、开

发等工作的进展。在网络支撑的管理信息系统开发、数据资源上网过程中，需要统一

组织规划，协调好各相关部门的关系。考虑到我院的实际，从学生管理与教务系统入

手建设网络资源和管理系统，是个合适的切入点。

第3 章校园网网络的总体设计方案

3.1 教学和办公子网的设计

校园网建网的目的之一，是利用网络实现多媒体教学，如：交互式多媒体课堂、

电子阅览室、教师培训等。多媒体教学的难点在于实现视频信号的传送(如VOD 视频点播)。目前在局域网上实时传送高质量的视频数据还未成熟，但传送压缩后的视频数据确是可行的。根据教学子网对速度要求较高的特点，可以采用以太网交换机.

在教学子网的软件方面，可选用的种类较多，如电子教室、海航的电子阅览室、中教

的课件制作系统等。

办公子网主要面向学校的各级领导及各职能部门，能够实现对网络数据的查询、

修改、添加、删除等操作，同时，应该能够满足支持视频传送的要求。鉴于此，办公

子网采用了联想LH－2627 24 ＋3 的10/100M 自适应集线器或LH－2613 12 ＋1 的

10/100M 自适应集线器，这两款集线器除具备普通双速集线器功能外，还专门提供了

交换式端口，能够为连接在该端口上的设备提供独享的10/100M 带宽，极大地提高数

据传输速率，解决服务器瓶颈问题。

采用联想LP－136 3 联10/100M 以太网打印服务器，来完成共享打印功能。该服务

器具有 3 个标准并联，可同时连接三台任意标准并联打印机。

3.2 校园网络中心设计原则

网络中心设计主要包括主干网络的设计、校园网与Internet 的互连、远程访问服

务等。

主干网络的设计

主干网络采用千兆以太网交换机作为校园网的中心交换机。

1.校园网与Internet 的互连：

2.推荐采用局域网专线接入方式，此方式需要配备路由器等设备，租用专线，申

请IP 地址及注册域名，以专线方式连入Internet ，并提供防火墙。

3. 远程访问服务

采用联想LA－220 和LA－240 访问服务器，安装在本地局域网中，通过 1 至4

个调制解调器和 1 至 4 根电话线，即可为远程访问人员提供拨号上网服务，远程用

户只需拥有 1 个调制解调器和 1 根电话线，通过拨接LA－220 或LA－240 上所连接

的电话号码，就可以登录访问。

3.3 校园网系统设计原则

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，因此，校园网

的建设必须有明确的建设目标。校园网的总体设计原则是：

开放性采用开放性的网络体系，以方便网络的升级、扩展和互联；同时在选择

服务器、网络产品时，强调产品支持的网络协议的国际标准化；

可扩充性从主干网络设备的选型及其模块、插槽个数、管理软件和网络整体结

构，以及技术的开放性和对相关协议的支持等方面，来保证网络系统的可扩充性；

安全性内部网络之间、内部网络与外部公共网之间的互联，利用VLAN/ ELAN 、

防火墙等对访问进行控制，确保网络的安全；

投资保护选用性能价格比高的网络设备和服务器；采用的网络架构和设备充分

考虑到易升级换代，并且在升级时可以最大限度地保护原有的硬件设备和软件投资；

易用性

应用软件系统必须强调易用性，用户界友好，带有帮助和查询功能，用户可以通过Web查询。

实用性

应当从实际情况出发，使之达到使用方便且能发挥效益的目的。内部网络之间、内部网络与外部公共网之间的互联，利用VLAN/ ELAN 、防火墙等对访问进行控制，确保网络的安全；

先进性

采用当前国际先进成熟的主流技术，采用业界相关国际标准。

可扩充性

采用符合国际和国内工业标准的协议和接口，从而使校园网具有良好的开放性，实现与其他网络和信息资源的容易互联互通。并可以在网络的不同层次上增加节点和子网。一般包括开放标准、技术、结构、系统组件和用户接口等原则。

可管理性

设计网络时充分考虑网络日后的管理和维护工作，并选用易于操作和维护的网络操作系统，大大减轻网络运营时的管理和维护负担。采用智能化网络管理，最大程度地降低网络的运行成本和维护。利用图形化的管理界面和简洁的操作方式，合理地网络规划策略，提供强大的网络管理功能；使日常的维护和操作变得直观，便捷和高效；

高性能价格比

结合日益进步的科技新技术和校园的具体情况，制定合乎经济效益的解决方案，在满足需求的基础上，充分保障学校的经济效益。坚持经济性原则，力争用最少的钱办更多的事，以获得最大的效益。

3.4 校园网网吧设计原则

网管系统设计应遵循如下原则：

* 网管平台是一个支持SNM的P 标准平台。

* 网管平台能提供必要的流量分析手段。

* 网管平台能对各种参数设置告警阈值，对异常告警并作记录。

* 网管平台能提供安全管理机制。

* 网管平台能提供适当的用户编程接口。

* 网管平台能与足够多的网管应用软件相配合。

* 网管工作站要有足够的处理能力和足够的内存。

网管系统的选择

Cisco CWPC3.0

CWPC3.是0 Cisco公司网络系统管理的基于PC的解决方案。可以管理整个网络系统。它包括Configuration Builder 、show Command、s Health Monitor 和CiscoView

等应用程序。

* Configuration Builder 可以使用最常用的Cisco IOS 功能配置Cisco路由器；

* Show Commands能快速显示有关Cisco路由选择设备的系统和协议的详细信息;

*Health Monitor 是一个动态的错误和性能管理工具，使用SNM监P视和控制设备；

*CiscoView 提供设备前后面板的物理视图，并通过状态栏的信息反馈和端口颜色的变化显示实时状态。

校园网网吧系统是为了方便同学更好的上网和收费。

第4 章校园网方案选型

4.1 常见的网络技术比较

现在随着社会的不断进步，计算机也在我们生活中也越来越重要了，所以人们对

计算机的要求也越来越高了，网络技术也随着计算机不断更新而变得更加的先进。但由于商业企业规模不同，对网络存储的需求也应有所不同，选择不当的网络存储技术，往往会使得企业在网络建设中盲目投资不需要的设备，或者造成企业的网络性能低

下，影响企业信息化发展，因此商业企业如何选择和使用适当的专业存储方式是非常

重要的。让我们谈下无线网络技术吧

无线局域网（ＷＬＡＮ）就是在不采用传统电缆线的同时，提供传统有线局域网

的所有功能，网络所需的基础设施不用再埋在地下或隐藏在墙里，网络却能够随着你

的需要移动或变化。

无线局域网技术具有传统局域网无法比拟的灵活性。无线局域网的通信范围不受

环境条件的限制，网络的传输范围大大拓宽，最大传输范围可达到几十公里。在有线

局域网中，两个站点的距离在使用铜缆时被限制在５００米以内，即使采用单模光纤

也只能达到３０００米，而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到５０公里，距

离数公里的建筑物中的网络可以集成为同一个局域网。

此外，无线局域网的抗干扰性强、网络保密性好。对于有线局域网中的诸多安全

问题，在无线局域网中基本上可以避免。而且相对于有线网络，无线局域网的组建、

配置和维护较为容易，一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。

4.2 校园网联网技术选择

校园网技术经过十几年的发展已经是一个比较成熟的技术，尤其是近些年，随着

多媒体技术应用的出现，对网络的传输能力提出了更高的要求，联网技术也取得了长

足的发展。在联网技术的每一方面都存在着若干方案可供选择，影响选择决断的主要

因素有：网络规模；要求提供的网络服务类型；速度；可靠性；使用、维护管理的方

便性；价格；国际标准；未来前景等。设计校园网络时，应综合考虑和权衡各种因素，

在若干成熟的技术中进行选择和集成，以便能以最快的速度、最优的价格建成一个技

术先进、功能丰富、工作可靠、使用维护及升级方便的校园网。

1、子网

在我校东西院各主要教学、科研及行政等大楼内建立子网。在目前成熟的产品中，电缆以太网、光纤以太网、电缆或光纤令牌网均可作为子网。电缆以太网包括粗铜轴

电缆、细铜轴电缆和双绞线缆以太网。电缆及光纤以太网速度均为10Mbps。考虑到

双绞线以太网传输速率高（可达100M 以上）、工作可靠、价格便宜、安装维护容易、

用户入出网方便以及几乎所有计算机厂家产品均支持以太网等众多优点，在我校校园

网中可使用双绞线以太网作为子网的主要形式。传输介质主要选用 5 类双绞线，通过SWICTH 和HUB 连接各楼层及办公室的计算机。

2、主干网

在校园中，主干网是一条高速通信链路，它通过桥接器/路由器与各子网（局域网）相连，从而在各子网间形成一条高速公路。目前作为主干网的主要产品有：1)电缆以太网；2)光纤以太网；3)FDDI( 光纤分布式数据接口)；4)交换式快速以太网；5)ATM

（异步传输模式）等。由于一般电缆及光纤以太网上工作速率仅为10Mbps，如果仍

选用它们作为连接各子网的主干网，势必将成为各子网间通讯的瓶颈。因此，大学校

园网已不宜采用这种以太网作为主干网，而应考虑采用通信速率高的更高层次的网体

作为主干网，为在各子网间传递多媒体信息（数据、声音、图形及图象）奠定基础。

FDDI 为高速、共享式局域网技术，能提供100Mbps 的带宽（通信速率），把有效

带宽增加了6－10 倍，可以很好地改善网络中的数据传输瓶颈的问题。高速局域网被

广泛地用于主干网络，但它也存在着缺点：对电缆线路和硬件设备要求较高，花费很大；不可调节带宽，限制了对带宽的需求；即使增加带宽，其共享方式也会阻碍广泛

的同步多媒体应用软件的使用；不支持ATM 技术和应用；不能提供向ATM 过渡的途径等。这些缺点限制了它的进一部发展。另外，这种双环型的布线结构如在我校校园

网中使用也很不经济，布线较为困难。因为我校校园东西两院相加为一东西长、南北

窄的长条形，且主要建筑又基本位于一条东西向的中轴线上。

交换式快速以太网通过局域网交换机在各端口之间提供专用的包交换的连接方式。交换器具有较高的总带宽和较小的延时特性。由于交换式局域网为终端用户提供

了专用的带宽，这不仅使每一个用户得到的带宽大大提高，并且使对时间延迟要求高

的多媒体应用成为现实。此外，如在一般以太网的基础上应用局域网交换技术，其花

费不大，也没有技术难点，兼容性好，并可以以高带宽的方式直接连接到ATM 上，作为ATM 主干网的补充。再有，使用这种交换技术的局域网可以在现有的网络物理

连接的基础上建立一种逻辑的连接方式即虚拟的局域网结构。这种虚拟网结构可以任

意组合，弥补了网络物理结构分布不合理的缺陷，减少了对路由器的依赖，同时也简

化了网络和工作站的管理。因此，交换式快速以太网是一种极好的联网手段，它能提

供很高的性能，且易于管理，是目前比较流行，同时又是各商家及用户都很推崇的方案，尤其对于中小型的校园主干网是很适用的。我校规模不大，校园主干网采用这种

技术不失为一种较合适的选择。

ATM （异步传输模式）技术可以广泛应用于桌面系统网络（局域网）、主干网和广域网中。作为ATM 基础的信元交换技术可以提供高速可调节的带宽，具有极好的