校园网络总体设计方案

近年来，随着网络技术、 INTERNET 的发展和 CERNET 的迅速壮大，全国已有四百多所高校建成校园网并接入 CERNET。

校园网的建设已成为高校实力与发展水平的标志。

学校办学的规模、层次正在迅速地扩大和提高，建设一个先进、实用的校园网，实现校内外信息的快速传递，使教学、科研、管理步入信息化、网络化，从而提高办学水平和办学效益已成为必然选择。

为此，学校决定投资建设校园网。

满足网络化，智能化，信息化的发展要求,为各类应用系统提供方便、快捷的信息通路，共享各种教学资源。

良好的性能，能够支持大容量和实时性的各类应用。

能够可靠的运行，较低的故障率和维护要求。

提供安全机制，满足保护信息安全的要求。

具有较高的性价比。

未来升级扩展容易，保护用户投资。

用户使用简单、维护容易。

所有的客户端和服务器系统应该是易于配置和管理的，并保障客户端的方便使用。

所有操作系统及选择的服务应尽量广泛的支持各种硬件设备。

系统的运行应具有高度稳定性，保障系统的高性能无故障运行。

系统中应提供尽量多的管理方式和管理工具，便于系统管理员在任何位置方便的对整个系统进行管理。

系统设计应尽量降低整个系统总成本。

在系统的设计、实现及应用上应采用多种安全手段保障网络安全。

除了满足上述的基本特征外，本项目的设计还应具有开放性、可扩展性及兼容性，全部系统的设计要求采用开放的技术和标准选择主流的操作系统及应用软件，保障系统能够适应未来几年网络发展需求，便于网络的扩展和校园网的结构变更。

网络项目建成后必须实现以下的功能需求：建设一个通畅、高效、安全、可扩展的小型校园网络，支撑校园网的各种信息获取，共享各种教学资源，降低校园网络的总体运行费用。

网络系统必须运行稳定。

校园网需要满足校园人员各种计算机应用系统的操作和信息获取要求。

校园网要具备良好的可管理性。

减轻维护人员的工作量，提高网络系统的运行质量。

校园网要具有良好的可扩展性。

能够满足校园网未来发展的需要，保护学校的投资。

整个项目的施工，要保持技术的先进性，符合信息技术的发展方向。

在项目实施完毕之后，系统集成商要对校园的相关管理人员进行培训，并移交全部的项目工程资料，保证校园网的正常运行和管理维护。

2.1、方案图网络拓扑是由网络节点设备和通信介质构成的网络结构图。

在选择拓扑结构时，主要考虑的因素有：安装的相对难易程度、重新配置的难易程度、维护的相对难易程度、通信介质发生故障时，受到影响的设备的情况。

常见的网络拓扑结构(1)星型结构星型结构的优点是结构简单、建网容易、控制相对简单。

其缺点是属集中控制，主节点负载过重，可靠性低，通信路线利用率低。

一个星型拓扑可以隐在另一个星型拓扑里而形成一个树型或者层次型网络拓扑结构。

相对其他网络拓扑来说安装比较艰难，比其他网络拓扑使用的电缆要多。

容易进行重新配置，只需移去、增加或者改变集线器某个端口的连接，就可进行网络重新配置。

由于星型网络上的所有数据都要通过中心设备，并在中心设备汇集，星型拓扑维护起来比较容易。

受故障影响的设备少，能够较好地处理。

(2)总线结构总线结构是比较普遍采用的一种方式，它将所有的入网计算机均接入到一条通信线上，为防止信号反射，普通在总线两端连有终结器匹配路线阻抗,总线结构的优点是信道利用率较高，结构简单，价格相对便宜。

缺点是同一时刻只能有两个网络节点相互通信，网络延伸距离有限，网络容纳节点数有限。

在总线上只要有一个点浮现连接问题，会影响整个网络的正常运行。

目前在局域网中多采用此种结构。

总线拓扑网络相对来说容易安装，只需敷设主干电缆，比其他拓扑结构使用的电缆要少。

配置简单，很容易增加或者删除节点，但当可接受的分支点达到极限时，就必须重新敷设主干电缆。

相对来说比较维护艰难，因为在排除介质故障时，要将错误隔离到某个网段。

受故障影响的设备范围大。

(3)环型结构环型结构是将各台连网的计算机用通信路线连接成一个闭合的环，在 LAN中使用较多。

在环型结构的网络中，信息按固定方向流动，或者顺时针方向，或者逆时针方向。

环型结构的优点是一次通信信息在网中传输的最大传输延迟是固定的；每一个网上节点只与其他两个节点有物理链路直接互连，因此，传输控制机制较为简单，实时性强。

缺点是一个节点浮现故障可能会终止全网运行，因此可靠性较差。

为了克服可靠性差的问题，有的网络采用具有自愈功能的结构，一旦一个节点不工作，自动切换到另一环路工作。

此时，网络需对全网进行拓扑和访问控制机制的调整，因此较为复杂。

环型拓扑是一个点到点的环型结构。

每台设备都直接连到环上，或者通过一个接口设备和分支电缆连到环上。

在初始安装时，环型拓扑网络比较简单。

随着网上节点的增加，重新配置的难度也增加，对环的最大长度和环上设备总数有限制。

可以很容易地找到电缆的故障点。

受故障影响的设备范围大，在单环系统上浮现的任何错误，都会影响网上的所有设备。

(4)树型结构树型结构实际上是星型结构的一种变形，它将原来用单独链路直接连接的节点通过多级处理主机进行分级连接。

这种结构与星型结构相比降低了通信路线的成本，但增加了网络复杂性。

网络中除最低层节点及其连线外，任一节点或者连线的故障均影响其所在支路网络的正常工作。

(5)网状结构网状结构分为全连接网状和不彻底连接网状两种形式。

全连接网状中，每一个节点和网中其它节点均有链路连接。

不彻底连接网中，两节点之间不一定有直接链路连接，它们之间的通信，依靠其它节点转接。

这种网络的优点是节点间路径多，碰撞和阻塞可大大减少，局部的故障不会影响整个网络的正常工作，可靠性高；网络扩充和主机入网比较灵便、简单。

但这种网络关系复杂，建网不易，网络控制机制复杂。

广域网中普通用不彻底连接网状结构。

星形连接在将用户接入网络时具有更大的灵便性。

当系统不断发展或者系统发生重大变化时，这种优点将变得更加突出，其结构便于集中控制,因为端用户之间的通信必须经过中心站。

由于这一特点,也带来了易于维护和安全等优点。

端用户设备因为故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信，所以设计时采用这一结构。

根据此可以画出拓扑图，见 Visio 图。

2.3、布局校园内无线网和宽带网都有。

一座教学楼， 3 楼、 5 楼有微机室，每间教室均有一台计算机，每层楼有若干教师歇息室和办公室， 5 座学生楼距离有远有近50-300 米摆布，校园网为各个办公室，教室都留有数据点，由教室自由使用。

2.4、主要设备(1)交换机校园内各个局域网之间通信采用基于美国 CISICO 公司的 Catalyst 5000 交换机的快速交换式以太网。

Catalyst 5000 是能支持所有主要网络技术的模块化结构的交换机。

它是为数据中心提供高密度局域网交换的理想设备。

它包括一个1.2G bps 的数据交换主干，最多可支持 98 个交换的以太网端口或者 50 个交换的快速以太网端口。

可通过交换口，原有系统可无逢地纳入整个骨干网之中。

新增的系统可利用 100M 口，提供 100M 高带宽。

用户可利用其内在的 CISCO IOS 功能，它可提供虚拟网络和多层交换的能力，组成灵便的VLAN。

Catalyst 5000 交换机通过 FDDI 端口，以 DAS 方式接入整个校园网 FDDI。

Catalyst 5000 交换机还提供 ATM 模块接口，在未来伸级到 ATM 网络。

(2)路由器路由器选择中兴 ZXR10 876 路由器， ZXR10 800 智能集成多业务 SOHO 路由器是专门为网吧和中小型企事业单位推出的智能型宽带路由器。

产品报价 1600 元。

ZXR10 800 拥有强大的数据处理能力，支持多种主流宽带接入技术，并且内置丰富的防火墙功能，能够有效防止病毒攻击及非法入侵。

2.5、综合布线(1)布线的选择连接在网络中设备类型以及电缆上所承载的通信负载是选择电缆的关键因素。

同时，在进行电缆选择时还应考虑以下因素：网络集线器和节点(信息口)之间的最大距离，在管道和地板/天花板中的布线可用空间，电磁干扰(EMI) 的程度，为系统服务的设备的可能的变化情况和它们的使用方式，系统复元力的水平，网络要求的生命周期，电缆走线的限制和电缆弯曲半径的限制，具有潜在重复性使用可能的现有电缆安装情况。

(2)电缆的选择应综合考虑上述因素，但在布线系统中应首先确定是使用屏蔽电缆、非屏蔽电缆、光缆，还是将它们接合在一起使用，还应考虑网络交通、安全性、距离、费用等。

各种电缆的特性：a、细缆(10Base2)比双绞线贵，最大传输距离 185 米，传输速率 10Mbps，弯曲程度普通，安装简单，有很好的抗干扰能力。

b、粗缆(10Base5)比细缆贵，最大传输距离 500 米，传输速率 10Mbps，难弯曲，有很好的抗干扰能力。

c、双绞线(10BaseT)最便宜，最大传输距离 100 米， 10Mbps，容易弯曲，安装最简单，对于抗干扰能力较敏感，类似电话线。

d、光纤(Fiber-Optic)价格最贵，最大传输距离 2 公里，传输速率4-100Mbps，不能弯曲，安装较难，抗干扰能力不敏感，支持声音、数据和视频。

针对学校当前情况，因为楼与楼之间的距离是 50-300 米，所以，在楼与楼之间同时对网速和价格等方面的考虑，准备采用光纤。

在楼内，每层之间，用双绞线，来连接，双绞线采用 5 类线。

(3)综合布线系统规划全校园信息点综合布线系统设计与网络系统拓扑结构相统一。

核心层设在网络中心网络设备机房；汇聚层基本上以各单体建造为单位进行设置；接入层设在各弱电间综合布线配线机柜处。

核心层与汇聚层采用 48 芯单模室外光纤连接。

相邻汇聚层之间采用 1 根 12 芯单模光纤连接，作为各汇聚层与核心层的备用连接；汇聚层与接入层采用 1 根 12 芯单模光纤连接。

综合布线系统具备以下特点：充分考虑到各建造在功能的差异及对网络的实际需求，分别选用六类布线系统和超五类布线系统，使系统设计更加合理；设置信息点时，充分考虑到辅导员办公室、学生公寓区、教学楼、阅览室、网络中心的功能特点，做到合理布置，适当冗余；在各教学区教室、实验室均设有信息点；无线网方面，在阅览室、教学楼和学生宿舍等校园公共场所，都设置了一定数量的无线接入点，作为有线网络补充，提高了用户接入的灵便性；在有关地方预留了一卡通 (考勤、电子消费、门禁等)和 LED 显示屏、触摸屏信息点，为将来校园弱电系统集成创造条件。

2.6、分区块整个网络分为教学楼宽带网络，学生楼宽带网络、辅导员办公室宽带网络以及覆盖式无线网络。

(1)固定网络新校区的校园网络主干规划采用目前成熟的万兆技术。

总体规划采用核心、汇聚、接入三层网络构建架构，核心设备放置在网络中心，在各组团设置汇聚节点。

各楼宇设置 1－3 个配线间，将楼内的信息点全部集中到各配线间内，采用百/千兆接入交换机提供各信息点接入的需要，通过千/万兆连接到相对应的汇聚中心设备上。