成都高校网络系统集成设计

成都高校网络系统集成 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 《课程设计》实验报告 ——成都高校网络系统集成设计 一、前言 信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，在知识经济时代，信息化已成为科学发展的重要基础。在信息技术快速发展的影响下，将信息化技术与教育相结合，正在成为当今中国教育改革和发展的关键组成部分。正是基于这样的认识，为了抢占新世纪现代教育的制高点，体现教育信息化建设的前瞻性，必须重新规划、建设成都市高校教育城域网，更好地为新课程改革服务，推动成都高校教育的跨越式发展。教育城域网是把同一地区或同一城市内所有学校、研究机构、本地的教育机构通过网络互联，使教育资源整合、开放、共享，达到整体信息化的集成运用的宽带网络。主要作用就是将本地区的教育机构全部联到网络中，最终形成一个区域性的互联、互动、信息交换、资源共享和远程教育的基础构架。 由于单个的校园网、计算机网络室等就像一个个“信息孤岛”，很难发挥更大的作用，如果将一个个孤岛连接起来，形成城域范围内的网络，才能更好的发挥交流、共享的作用。为了充分利用成都市各高校已经具备的“校校通”基础条件，搭建共享的网络教育公共服务平台，构建教育信息化公共服务体系，共享优质教育资源，促进教育均衡化发展，计划建设成都市教育城域网。只有将成都市高校教育系统信息化建设进行统一规划，内部资源做最优化的整合，以现有的成都市教育城域网为背景，设计一个覆盖成都市的所有本科高校的城域IP主干网，才能切实提高成都市各高校各项业务水平。 根据实际的需要，成都市高校网络中，主干网上学校有四所，接入学校共计18所。在我们的方案中，主干网采用环型结构，接入网采用星型结构。环型主干网任一两节点见都有两个路由，当发生线路一处中断时，通讯能够在几十秒、几秒甚至50毫秒的短时间内得到恢复，大大提高了主干网的可靠性。接入网采用星型及认购可以节省投资，新增接入时不影响原有接入，简化路由配置。 先根据学校的分布选择主干节点所在的区域,方便就近接入, 再根据管理有效性和运行可靠性, 选择技术力量较强、条件较好的院校作为主干节点的依托单位。成都市教育城域网选择了四所学校作为主干节点的依托单位, 分别是:西南交大、电子科大、四川大学和西南民院。其中，电子科技大学接入4所学校，四川大学接入6所大学，西南交大接入5所大学，西南民院接入3所大学。 二、需求分析 设计一个网络，首先要为用户分析目前面临的主要问题，确定用户对网络的真正需求，并在结合未来可能的发展要求的基础上选择、设计合适的网络结构和网络技术，提供用户满意的高质服务。成都市目前各高校都各自有自身的校园网，但却像一个个“信息孤岛”，很难发挥更大的作用，如果将一个个孤岛连接起来，形成城域范围内的网络，搭建共享的网络教育公共服务平台，构建教育信息化公共服务体系，共享优质教育资源。 教育城域网常见应用大概有教学资源类、教育管理类、交流沟通类、教务教学类、视频音频类等等五大类应用。 教学资源类主要包括教学资源库、学生资源库、学科网站等。通过对这些应用分析，我们可以发现教学资源类应用中教学资源库、学生资源库等应用包含大量的语音、视频、流媒 体、flash等内容，这些应用的运行需要消耗较高的网络带宽，同时需要网络设备具备强大的交换处理能力，而且对于语音和视频应用中，直接影响话音/视频质量的三个最重要因素是传输的总时延、时延的抖动以及丢包率，为了保证视频、语音类应用的正常展开，我们必须实现端到端的QoS来保证这类应用的正常运行。 教育管理类主要包括:OA，教育报表，老师评价，教师进修等系统。这些应用大部分是文本，对网络带宽、性能、QoS等没有明确的要求，最主要的就是系统的持续可用性、安全性和可靠性。 交流沟通类主要包括:门户网站，BBS，EMAIL, Blog等。这些应用是向大众开发的，主要考虑服务的持续可用性，以及系统的安全性。 教务教学类主要包括:在线考试，网上录取，网上备课等。这些应用最主要的是网络持续可运行和安全性。 视频音频类主要包括:远程教育，视频会议，直播，点播，网上课堂，网上巡考等。这些应用对网络时延、抖动、丢包率非常敏感，要保障此类应用的流畅运行，我们需要保障网络有足够的带宽、网络设备有足够的处理能力、以及提供端到端的QoS服务质量。 通过上面的分析，我们总结教育城域网应用对网络的要求如下: 三、系统总体设计方案 根据方案，我们给出了成都市教育城域网的拓扑结构，如下图所示: Internet 高校 高校 高校 高校 西南交大 电子科大 高校 高校 高校 高校 西南民院 四川大学 本网络采用三层拓扑设计，分为核心层、汇聚层和接入层，即有效减少了光缆的使用，也便于分布式的本地维护。 核心层:考虑目前的实际需求，使用三层交换机作为核心设备，在交换机上配置GBIC模块，四台交换机之间用裸光纤互联。主干网的出口目前暂考虑使用GE接口，有电子科技大学的核心交换机与Internet互联。在每个中心机房配置一台宽带接入服务器BAS设备，用作用户管理、DHCP Server，BAS设备和核心交换机之间用GE口互联。BAS设备与今后考虑增加的计费管理系统配合，可实现对用户的认证管理、计费管理。 汇聚层:汇聚层共18个节点，考虑当前的需求，仍然选择三层交换机作汇聚设备。 接入层:考虑今后的用户接入，接入层交换机可选用二层交换机，通过FE口与汇聚层交换机互联。 主干链路 主干链路选用IEEE 802.17，有以下两种物理层接口方案:POS接口(622Mbps/2.5Gbps)和以太网接口(1000Mbps/10Gbps) POS( Packet over SDH) 技术利用SDH 提供的高速传输通道直接传送IP 分组, 能充分利用现有的广泛铺设的SDH 网络, 并有效利用其强大的管理和自愈能力, 提高传输的可靠性, 而且实现结构简单。相对于ATM, POS 由于省去了ATM 层而简化了网络体系结构, 基本保证了QoS, 使得系统有能力直接支持基于IP 的数据、话音、视频传输。 以太网技术采用CSMA/ CD 协议来解决信息在共享介质上的冲突。这种技术就是将万兆以太网技术扩展到城域,在城域构建纯IP 的网络平台,技术要素主要是路由交换机。此外,在现有的城域网网络中,各级网络主要以以太网为主,通过千兆/ 万兆以太网的城域主干网连接,可以保证全网采用统一的802. 3 以太网帧格式,不需要任何中间协议转换,可以实现无缝连接。这种组网方案效率高,设备简单、易维护,而且价格较低。 由上述分析可见, 千兆以太网技术因其高带宽、低成本应作为城域网的首选,因此现阶段成都市教育城域网采用了以太网接口技术,将来升级到10GE也很方便。 网络系统设计 常用的网络操作系统有NetWare、Windows、UNIX及Linux。纵观这4种网络操作系统，NetWare是为很特殊的目的而设计的，在局域网上它可以在文件、打印共享方面有很好的表现，是局域网的网络操作系统的理想选择;UNIX以其高效、稳定的特点适用于运行任务重大的应用程序的平台，由专业化的网络管理人员进行管理;Linux作为UNIX的一个变种，继承了UNIX的全部优点，但它同时也有很大发展，特别是向桌面系统的发展，大有挑战Windows之势，是实现网络关键性应用的一种理想选择;Windows是一个多目标、易于管理和实现各种网络服务的操作系统，但它的稳定性、可靠性不如UNIX及Linux。我们选用Windows 网络操作系统。 安全策略系统设计 建立全新网络安全机制，必须深刻理解网络并能提供直接的解决方案，因此，最可行的做法是制定健全的管理制度和严格管理相结合。我们将采取以下网络安全措施: (1) 物理措施:例如，保护网络关键设备(如交换机、大型计算机等)，制定严格的网络安全规章制度，采取防辐射、防火及安装不间断电源(UPS)等措施。 (2) 访问控制:对用户访问网络资源的权限进行严格的认证和控制。例如，进行用户身份认证，对口令加密、更新和鉴别，设置用户访问目录和文件的权限，控制网络设备配置的权限，等等。 (3) 数据加密:加密是保护数据安全的重要手段，加密的作用是保障信息被人截获后不能读懂其含义。 (4) 防止计算机网络病毒，安装网络防病毒系统。 (5) 其他措施:包括信息过滤、容错、数据镜像、数据备份和审计等。 四、网络系统建设方案 已知电子科技大学接入4所学校，四川大学接入6所大学，西南交大接入5所大学，西南民院接入3所大学。假设所有主干网的学校需要32个C大小地址，所有接入学校需要8个C大小的地址，总的地址空间是10.0.0.0/14。要求在核心路由器上的路由条数最少。本网络采用三层拓扑设计，分为核心层、汇聚层和接入层。 核心层:考虑目前的实际需求，使用三层交换机作为核心设备，共需要四台核心交换机。在交换机上配置GBIC模块，四台交换机之间用裸光纤互联。主干网的出口目前暂考虑使用GE接口，有电子科技大学的核心交换机与Internet互联。在每个中心机房配置一台宽带接入服务器BAS设备，用作用户管理、DHCP Server，BAS设备和核心交换机之间用GE口互联。 汇聚层:汇聚层共18个节点，考虑当前的需求，仍然选择三层交换机作汇聚设备。 接入层:考虑今后的用户接入，接入层交换机可选用二层交换机，通过FE口与汇聚层交换机互联。 根据所给出的信息成都市教育城域主干网的地址规划方案如下: 电子科技大学10.0.0.0/17 四所大学分别为:10.0.128.0/20 ;10.0.144.0/20;10.0.160.0/20;10.0.176.0/20 四川大学:10.1.0.0/17 六所大学分别为:10.1.128.0/20 ;10.1.144.0/20;10.1.160.0/20;10.1.176.0/20; 10.1.192.0/20;10.1.208.0/20 西南交大10.2.0.0/17 五所大学分别为:10.2.128.0/20 ;10.2.144.0/20;10.2.160.0/20;10.2.176.0/20; 10.2.192.0/20 西南民院 10.3.0.0/17 三所大学分别为:10.3.128.0/20 ;10.3.144.0/20;10.3.160.0/20 五、接入网设计方案 PPPoE接入控制结构 PPPoE是利用以太网发送PPP包的传输 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 和支持在同一以太网上建立多个PPP连接的接入技术。其结合了以太网和PPP连接的综合属性。以太网是一种广播网络，其缺点是通讯双方无法相互验证对方身份，通讯是不安全的。PPP协议提供了通讯双方身份验证的功能，但是PPP协议是一种点对点的协议，协议中没有提供地址信息。如果PPP应用在以太网上，必须使用PPPoE再进行一次封装，PPPoE协议提供了在以太网广播链路上进行点对点通信的能力。RADIUS是一种C/S结构的协议，它的客户端最初就是NAS(Net Access Server)服务器，任何运行RADIUS客户端软件的计算机都可以成为RADIUS的客户端。RADIUS协议认证机制灵活，可以采用PAP、CHAP或者Unix登录认证等多种方式。RADIUS是一种可扩展的协议，它进行的全部工作都是基于Attribute-Length-Value的向量进行的。 PPPoE认证的主要特点 * 在于其应用广泛、成熟;而且 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 性、互通性好; * 与现有主流的PC操作系统可以良好的兼容，无兼容性问题; * PPPoE通过唯一的Session-ID可以很好的保障用户的安全性; 因此，由于PPP会话的安全性、健壮性等特征，而被广泛应用于ADSL 接入认证。应用广 泛，具有较好的市场基础。 802.1X接入控制结构 802.1x协议是基于Client/Server的访问控制和认证协议。它可以限制未经授权的用户/设备通过接入端口(access port)访问LAN/WLAN。在获得交换机或LAN提供的各种业务之前，802.1x对连接到交换机端口上的用户/设备进行认证。在认证通过之前，802.1x只允许EAPoL(基于局域网的扩展认证协议)数据通过设备连接的交换机端口;认证通过以后，正常的数据可以顺利地通过以太网端口。 802.1x认证的主要特点: * IEEE802.1x协议为二层协议，不需要到达三层，对设备的整体性能要求不高，可以有效降低建网成本; * 借用了在RAS系统中常用的EAP(扩展认证协议)，可以提供良好的扩展性和适应性，实现对传统PPP认证架构的兼容; * 802.1x的认证体系结构中采用了"可控端口"和"不可控端口"的逻辑功能，从而可以实现业务与认证的分离，由RADIUS和交换机利用不可控的逻辑端口共同完成对用户的认证与控制，业务报文直接承载在正常的二层报文上通过可控端口进行交换，通过认证之后的数据包是无需封装的纯数据包; * 可以使用现有的后台认证系统降低部署的成本，并有丰富的业务支持;可以映射不同的用户认证等级到不同的VLAN;可 * 以使交换端口和无线LAN具有安全的认证接入功能。 有上述分析，本次成都市教育城域网选用802.1x的接入控制结构，设备配置清单如下: 设备名称 规格型号 单价 数量 合计 备注 核心交换机 RG-S8610 XXXX 4 XXXX 主干网一级节S5700-24TP-SI(AC) XXXX 18 XXXX 点交换机 接入层设备 S5700-24TP-SI(AC) XXXX N XXXX 六、接入ISP设计方案 两条线路接入Internet:一条通过CERNET(100M)接入，采用国际流量计费方式;一条通过ChinaNET(10M)接入，仅提供8个合法IP地址，采用包月制计费方式。 在城域主干网中，路由协议有单区域OSPF、多区域OSPF、iBGP和BGP这4种路由技术。 开放式最短路径优先(Open Shortest Path First，OSPF)协议是一种为IP网络开发的内部网关路由选择协议，由IETF开发并推荐使用。OSPF协议由三个子协议组成:Hello协议、交换协议和扩散协议。其中Hello协议负责检查链路是否可用，并完成指定路由器及备份指定路由器;交换协议完成“主”、“从”路由器的指定并交换各自的路由数据库信息;扩散协议完成各路由器中路由数据库的同步维护。 单区域OSPF的区域ID是通过一个32位的区域ID来标识的。其相连的路由器接口指的是连接到区域的路由器的接口，一个路由器的接口属于且仅属于一个区域。区域内的每台路由器产生的链路状态通告，它描述了连接到区域的路由器接口的状态。网络链路状态通告列表由DR/BDR产生的链路状态通告。用于描述链接到该区域的路由器。汇总链路状态通告列表由ABR发起的链路状态通告。用于描述区域间的或者达到AS外部的路径信息。每台路由器都会以自身作为树的根利用SPF算法来计算到达目的网络的最短路径。但对单区域OSPF来说，每台路由器都需要维护的路由表越来越大，单区域内路由无法汇总收到的 LSA通告太多了，OSPF路由器的负担很大内部动荡会引起全网路由器的完全SPF计算，资源消耗过多，LSDB庞大，设备性能下降，影响数据转发。 为了改进这些缺点，引入了多区域OSPF。每个区域都有自己独立的链路状态数据库，SPF路由计算独立进行。LSA洪泛和链路状态数据库同步只在区域内进行。OSPF骨干区域Area 0，必须是连续的。其它区域必须和骨干区域Area 0直接连接;其它区域之间不能直接交换路由信息;区域间的路由交换必须通过Area 0。形成OSPF邻居关系的接口必须在同一区域，不同OSPF区域的接口不能形成邻居。区域边界路由器把区域内的路由转换成区域间路由，传播到其它区域。这样的话在区域边界可以做路由汇总，减小了路由表。减少了LSA洪泛的范围，有效地把拓扑变化控制在区域内，提高了网络的稳定性。拓扑的变化影响可以只限制涉及本区域多区域提高了网络的扩展性，有利于组建大规模的网络 。 边界网关协议(BGP)是运行于 TCP 上的一种自治系统的路由协议。 BGP 是唯一一个用来处理像因特网大小的网络的协议，也是唯一能够妥善处理好不相关路由域间的多路连接的协议。 BGP 构建在 EGP 的经验之上。 BGP 系统的主要功能是和其他的 BGP 系统交换网络可达信息。网络可达信息包括列出的自治系统(AS)的信息。这些信息有效地构造了 AS 互联的拓朴图并由此清除了路由环路，同时在 AS 级别上可实施策略决策。 BGP可以分为外部BGP(E-BGP)和内部BGP(I-BGP)。E-BGP用于两个不同自治系统内的发言人节点之间交互信息。而I-BGP用于一个自治系统内的两个路由器之间交换路由选择信息。 因此，根据以上分析故域内路由协议采用多区域OSPF协议，各自治域间采用E-BGP交换路由选择信息。 七、综合布线系统设计 1) 光纤优先 光纤通信因以下优点而备受用途广泛:高带宽:超大容量传输，可达Tb/s;低衰减:可长距离，单段可达300km;电磁隔离:光传输不受电磁干扰、不易窃听;小型轻便:对管线、支持物要求相对较低。在资金允许的条件先，对主干网的布线应以光纤优先。 由成都市教育城域网的设计要求可分析，网络主干布线系统应当首先选择采用光纤作为通信介质。原因很简单，光纤不仅能够非常好地支持各种不同类型的网络，而且还能够非常好地支持1000Mb/s数据传输速率，而这一数据传输速率几年内不会被淘汰。由网络拓扑结构可以分析出，环型链路采用单模光纤，因为单模光纤没有多模色散，不仅传输频带较多模光纤更宽，再加上单模光纤的材料色散和结构色散的相加抵消，其合成特性恰好形成零色散的特性，使传输频带更加拓宽，传输距离远。连接中心节点和一级节点的链路根据距离远近和带宽需求灵活选用单模或多模光纤。 2) 适当冗余 网络用户也会像今天的计算机用户一样，伴随着网络应用的日益广泛而迅速增加，但布线却不可能像计算机那样随时添加或撤除。布线是网络建设最基础的部分，一旦施工完成便很难再行扩充和改建。因此，建议在费用预算内，对网络线路部分应一次性充分铺足。至于网络设备部分，以后可随着业务的发展和用户数量增加，再分期投入，逐步扩容，预留至少30%的冗余线路是明智的。 3) 遵循规范 在架设通信线路时，必须遵循最长距离限制的规范，而且在可能的情况下，线缆要尽量短。这样，一方面可以节约原料费用，另一方面也有利于信号顺利地传输。 设备间 设备间指网络中心计算机房及各楼中的管理间。通信网络系统的网络互联设备一般放置 在管理间。主设备间设在网络中心，是整个信息系统的中心，它是一个可安放由许多用户共用的通信装置的空间，是整个楼群的主要布线区所在地。它包括网络接口、电话局电缆和用户建筑物布线系统交会点，网络系统的干线网络互联设备放置在此，外来的电话中继线延伸至主设备间。主设备间以后也可能放置大型主机，其他各楼的设备间在各楼的顶层。 设备间对环境有较高要求。主设备间内需建立一个照明良好、经过仔细调节、安全而又得到保护的环境，通常应达到以下要求: ?保持室内无尘土，具有良好的通风条件，室内的照明不低于540Lx。 ?室温保持在18?摄氏度到27?之间，相对湿度保持在30%至55%。 ?安装合适的符合相关规定要求的消防系统。 ?使用防火门、至少能耐火1小时的防火墙(从地板到天花板)和阻燃漆。 ?房间至少有一扇窗留作安全出口。 八、培训计划 现场培训分两个部分，一部分培训在安装现场，校方应指派日常网络维护人员参与，了解和掌握有关该网的基础信息和数据，实施方的安装工程师将在安装调试过程中进行相关的培训;另一部分培训在使用现场，实施方将于系统调试完毕投入使用后对校方使用人员进行使用培训，达到使用人员能够掌握设备性能，进行日常应用操作。培训人员应具有一定的计算机和网络操作水平，理论培训最终达到受训人员拿到结业证书或相关认证，主要培训网络运行和管理过程中问题的解决方案和技巧，目的是使校方网络降低维护风险和维护费用。 九、产品介绍 RG-S8610，拥有10个槽位，提供管理模块冗余，支持万兆、千兆和百兆模块线速转发。其高达3.2T的背板带宽和1190Mpps的二/三层包转发速率可为用户提供高速无阻塞的线速交换，强大的交换路由功能、为成都市教育城域网用户提供超强的数据处理能力。同时支持负载均衡、冗余备份、ACL、防DDOS攻击、防源IP欺骗等强大的功能，同时板卡支持分布式处理和热插拔，是企业网核心交换机的理想选择。 S5700-24TP-SI(AC)，产品提供20个10/100/1000Base-T和4个100/1000Base-X千兆Combo接口，还支持USB口，提供管理模块冗余，支持千兆、百兆和十兆模块线速转发。其高达256Gbps的背板带宽和36Mpps的二/三层包转发速率可为用户提供高速的线速交换，产品做工精致，质量非常好。具有强大的多业务支持能力，完备的高可靠保护机制，丰富的QoS策略和安全机制，良好的可扩展性，丰富的IPv6特性，产品功能非常丰富，性能非常强大。 十、验收办法 工程完毕后，应先对系统进行测试，包括: 1) 部件级测试 部件级测试指对设备中各个部件的功能、可靠性、耐用性和可维护性的测试，该类测试一般已在原厂的生产过程中完成，用户只需在使用过程中加以观测即可。 2) 设备级测试 设备级测试主要包括对设备的处理能力、可靠性、可扩充性、开放性等方面进行测试。设备级测试需用有关的测试工具、仪器或软件来进行，也可在实际应用中对其某些性能加以测试。 3) 子系统测试 系统级测试主要包括网络的连通性测试，系统的可靠性测试，系统的响应时间，系统的抗干扰测试，系统的安全保密性测试等。这一类测试可借助于某些网络测试工具或网络管理和测试软件来完成。 4) 安装测试 系统的安装测试包括下列功能的测试:系统能正确地启动和关闭。系统硬件和软件正确地配置。系统硬件和软件作为一个系统一起工作。终端用户可执行命令和运行用户程序 。 系统的集成测试包括: 1) 功能性测试 测试系统应提供的每一个功能和安全性限制，检查系统是否已正常实现所有功能。 2) 连通性测试 测试网络上任意站点间是否能够相互通信数据，测试各个终端能否登录中心服务器，并访问数据，对数据进行正常的操作。 3) 稳定性测试 在不间断运行的一段时间内，系统有无异常现象发生，如有异常，是由系统自动处理还是系统管理员人工干预处理，不间断的测试时间以一周(7天)为限。 4) 满负荷测试 在系统处于满负荷工作时，通过计算机系统的临近软件，以及网络系统的管理软件监测计算机系统和网络系统的性能指标。 5) 异常测试 通过人为制造故障，测试系统的故障恢复能力及响应速度。但异常测试要以不损坏设备为前提，凡是硬件设备或系统软件 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 中警告的不允许的误操作，不可作为异常测试项目。 在计算机系统、网络系统调试及测试完毕后，由用户和开发商共同签署一份初验报告，附网络系统及集成系统的测试报告，同时给出明确的结论。整个系统通过初验收后，移交用户使用，系统进入试运行阶段。 系统通过初验，整个工程正常运行3个月后，如果没有重大故障发生，特别是没有系统中断的现象发生，可对系统的整体性能进行测试，并签署试运行验收报告，试运行验收报告应附有此次测试的测试报告及前一阶段的系统运行日志，同时给出明确的结论。 系统试运行1年后，如果没有重大故障发生，特别是没有系统中断的现象发生，在用户允许的前提下，供应商、系统集成商和用户可进行对系统的最终验收，最终验收通过，则该套系统交付用户正式运行，此后由用户负责系统的运行和日常维护管理。最终验收的依据是 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 所附的集成系统的技术要求，以及在试运行期间，计算机系统和网络系统运行日志。最终验收的结果要求提供由参加验收的各方签名的最终验收报告，附上试运行结果及验收结论。