网络设计和规划毕业设计---校园网规划与设计.pdf

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载波监听多路访问/碰撞检测(CSMA/CD)技术成功的提高了局域网络共享信道的传输利用率,从而得以发展和流行的。目前,又产生了多种新型网络技术,即以“改良”方式产生的交换以太网、快速以太网和千兆以太网。另外,还有基于信元传送的ATM(异步传输模式)网络以及近几年发展起来的宽带无线网络系统。下面就目前在校园网中广泛应用的几种高速局域网络技术进行分析、说明。1、快速以太网(100Base-X)技术快速以太网是传统以太网的100Mbps版本,是以太网最直接和简单的延伸。它可以应用在共享式环境下,同时也可以应用在交换式环境下,并可作为主干技术提供优异的服务质量。快速以太网和传统以太网同样遵循CSMA/CD协议,最方便的实现10MbpsLAN无缝连接到100MbpsLAN上,最大限度的保护用户的现有投资。,并得到了主流网络设备厂商的全面支持,获得了良好的性能价格比。特别是近几年发展起来的链路层交换技术(即交换式以太网技术)和提高收发时钟频率(即百兆快速以太网技术),稳固了快速以太网技术在中小型网络主干技术中的地位。而且快速以太网向千兆网升级非常方便,直接平滑升级,无须协议转换,向上向下兼容性非常好。2、千兆以太网(Gigabit)技术千兆以太网(),传输速度为每秒1000兆位(即1Gbps)。应用于大型信息网,能与现有的10Mbps以太网和100Mbps快速以太网连接。它可取代100MbpsFDDI网,也是ATM技术的强劲对手。千兆以太网采用同样的CSMD/CD协议,同样的帧格式,是现有以太网最自然的升级途径,使用户对原有设备的投资得以保护。千兆位以太网是超高速主干网的一种选择方案。能克服原以太网的弱点,提供服务保证等特性。千兆位以太网支持交换机之间、交换机与终端之间的全双工连接,支持共享网络的半双工连接方式,使用中继器和CSMA/CD冲突检测机制。千兆位以太网(GEA)为以太网的应用提出以下几种方案::..·更新快速以太主干网:更换核心交换机,全面提高原有网络性能。·用于交换机到服务器链路:服务器使用千兆位以太网卡,直接与千兆位以太网交换机相接,提供每秒百万个包的处理能力。·千兆位以太网到桌面台式机。高性能工作站安装千兆位以太网卡,直接与千兆位以太网相连。用于交换机之间的链路。千兆位以太网交换机用光纤相接,提供一条高性能主干线路。3、系统安全与VLAN(虚拟网)划分为了保证各应用系统的安全性,网络应具有根据应用划分虚拟网并对各虚拟网之间的访问进行严格控制的能力。虚拟网络技术打破了地理环境的制约,在不改动网络物理连接的情况下,可以任意将工作站点在工作组或子网之间移动,工作站组成逻辑工作组或虚拟子网,提高信息系统的运作性能,均衡网络数据流量,合理利用硬件及信息资源。同时,利用虚拟网络技术,大大减轻了网络管理和维护工作的负担,降低网络维护费用。VLAN提供以下一些特性:①.简化终端的删除、增加、改动当一个终端从物理上移动到一个新的位置,它的特征可以从网络管理工作站中通过SNMP或用户界面菜单重新定义。而对于仅在同一个VLAN中移动的终端来说,它会保持以前定义的特征。在不同VLAN中移动的终端,则可以获得新的VLAN定义。②.控制通信活动VLAN可以由相同或不同的交换机端口组成。广播信息被限制在VLAN中,这个特征限定了只在VLAN中的端口才有广播、多播通信。管理域(ManagementDomain)是一个仅有单一管理者的多个VLAN的集合。③.工作组和网络安全将网络划分不同的域可以增加安全性。VLAN可以限制广播域的用户数,限制VLAN的大小和组成,也可以限制广播域的相应特性。在一个大型或超大型网络中建立虚拟网(VLAN),主要有以下两个优点:第一个优点是:需要抑制机构范围内的广播和组广播,进行跨园区的带宽和性能管理。如果不管理(或限制)这些工作组的整个范围,网络管理员将冒着在用户间没有或少有广播防火墙的情况下,建立大型平面网络拓扑结构的风险。VLAN是控制广播发送的有效技术,它的采用可以减少对最终用户站点,网络服务器以及用于处理关键任务数据的背板重要部分的影响。第二个优点是:网络变更造成的管理任务大大缩减,即管理员可以减少在整个网络上添:..加用户移动和改变用户物理位置的工作量。尤其是在多网络服务器或多网络操作系统的情况下,用户需要多种用途的网络操作,这种变更就显得尤为重要。五、、环型、星型和树型拓扑结构,因此可以把局域网分为总线型局域网、环型局域网、星型局域和树局域网等类型。杭州市第二中学校园网采用星型局域网结构,这也是目前局域网中使用最多的拓扑结构。在星型结构局域网中,每个入网节点都连接到一个中心节点上,典型连接方式是为数据发送和数据接收分别建立两个通向中心节点的链路。中心节点收到某个入网节点发送的数据帧后,在转发给接收节点时有两种操作模式可以选择:一个是通过广播方式将数据帧送往星形连接上所有的节点;另一个是根据帧中的目的地址仅将它转发到目的地址节点。当采用前一种模式时,虽然在物理上局域网是星型结构的,但是在逻辑上仍然是按照总线方式工作。,结构下图::..六、校园网中的通信协议校园网的通信协议有三种:TCP/IP、IPX/BEUI,分别称为传输控制协议/互联网协议、互联网信息交换包/顺序信息交换包、网络基本输入/输出情况,它们都是一些中级协议。其中TCP/IP常被用来联系不同的局域网,IPX/SPX则是Novell网的两个基本协议之一,用于网络服务器和客户机之间的数据传输。现对这三个协议加以简单介绍。BEUINetBEUI是IBM开发的非路由协议,BEUI缺乏路由和网络层寻址功能,既是其最大的优点,也是其最大的缺点。因为它不学要附加的网络地址和网络层头尾,所以适用于有单个网络或整个环境都桥接起来的小工作环境。2、IPX/SPXIPX是基于施乐的XEROX’SNetworkSystem(XNS)协议,而SPX是基于施乐的XEROX’SSPP(SequencedPacketProtocol:顺序包协议)协议,它们都是由Novell公司开发出来应用于局域网的一种高速协议。它和TCP/IP的一个显著不同是它不使用IP地址,而是使用网卡的物理地址即MAC地址。在实际使用中,它基本不需要什么设置,装上就可以使用。由于其在网络普及初期发挥了巨大的作用,所以得到了很多厂商的支持,包括Microsoft,到现在很多软件和硬件也均支持这种协议。3、TCP/IPTCP/IP(Transmissioncontrol/Protocol)是传输控制协议和互联网协议的英文缩写。世界上有各种不同类型的计算机,例如IBM兼容机和苹果的MAC;相同的机器也存在着不同的操作系统,如Unix、Windows和OS2等。这些不同的机器要互相通信,就必须有统一的标准。TCP/IP协议是目前各方面遵从的网际互连的事实上的工业标准。七、校园网设备的选型校园网硬件主要有以下部件组成:服务器、网卡、传输介质、交换机、路由器。为了实现网络设备的统一,本设计方案中完全采用同一厂家的网络产品,即Cisco公司的网络设备构建。全网使用同一厂商设备的好处是可以实现各种不同网络设备功能的互相配合和补充。设备选型:Cisco2811路由器、CiscoCatalyst295024口交换机(WS-C2950-24)、CiscoCatalyst3560交换机:..八、具体配置步骤如下1、在核心交换机SW1配置VTP、域名gdkm并创建VLAN20、vlan30、vlan40、、vlan50、、vlan60、vlan99。Switch>enSwitch#conftSwitch(config)#hoSW1SW1(config)#vtpdomaingdkmSW1(config)#intranfa0/2-6SW1(config-if-range)#swtrencdoSW1(config-if-range)#swmotrSW1#vlandatabaseSW1(vlan)#vlan20nametushuguanSW1(vlan)#vlan30namejiaoxuelouSW1(vlan)#vlan40namesusheSW1(vlan)#vlan50namezonghelouSW1(vlan)#vlan60nameshixunzhongxinSW1(vlan)#vlan70namefuwuqiSW1(vlan)#vlan99namenative_vlanSW1(vlan)#exit2、要求SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、可以从核心交换机SW1学****到VLAN信息但不能删除修改。SW2(config)#vtpmoclientSW3(config)#vtpmocSW4(config)#vtpmocSW5(config)#vtpmocSW6(config)#vtpmoc3、配置Trunk,链路;“NativeVLAN”修改为VLAN99,如果用户连接到Trunk接口,用户的非标记流量将分配到VLAN1,修改后避免非授权用户对VLAN1访问,提高局域网安全性);(config)#intranfa0/2-6SW1(config-if-range)#switchporttrunknativevlan99SW2(config)#intfa0/1SW2(config-if)#swtrnatvlan99SW3(config)#intfa0/1SW3(config-if)#swtrnatvlan99SW4(config)#intfa0/1SW4(config-if)#swtrnatvlan99SW5(config)#intfa0/1SW5(config-if)#swtrnatvlan99SW6(config)#intfa0/1:..SW6(config-if)#swtrnatvlan99SW1(config)#intfa0/10SW1(config-if)#swmoacSW1(config-if)#swacvlan70SW1(config-if)#spanportfastSW2(config-if)#intfa0/10SW2(config-if)#swmoacSW2(config-if)#swacvlan20SW2(config-if)#spanpoSW3(config-if)#intranfa0/10-11SW3(config-if-range)#swmoacSW3(config-if-range)#swacvlan30SW3(config-if-range)#spanpoSW4(config-if)#intranfa0/10-11SW4(config-if-range)#swmoacSW4(config-if-range)#swacvlan40SW4(config-if-range)#spanpoSW5(config-if)#intranfa0/10-11SW5(config-if-range)#swmoacSW5(config-if-range)#swacvlan50SW5(config-if-range)#spanpoSW6(config-if)#intfa0/10SW6(config-if)#swmoacSW6(config-if)#swacvlan60SW6(config-if)#spanpo4、优化生成树协议:手工选举核心交换机SW1为STP根桥;模式为RSTP。SW1(config)#spanningmorapid-pvstSW1(config)#spanvlan1rootprimarySW1(config)#spanvlan20rootprimarySW1(config)#spanvlan30rootprimarySW1(config)#spanvlan40rootprimarySW1(config)#spanvlan50rootprimarySW1(config)#spanvlan60rootprimarySW1(config)#spanvlan70rootprimarySW2(config)#spanningmorapid-pvstSW3(config)#spanningmorapid-pvst:..SW5(config)#spanningmorapid-pvstSW6(config)#spanningmorapid-pvst5SW1配置VLAN1、VLAN20、VLAN30、VLAN40、VLAN50、VLAN60、VLAN70相对应的SVI接口,.、、、、、;开启VLAN间路由。SW1(config)#iproutingSW1(config)#intvlan1SW1(config-if)#(config-if)#noshSW1(config-if)#intvlan20SW1(config-if)#(config-if)#intvlan30SW1(config-if)#(config-if)#intvlan40SW1(config-if)#(config-if)#intvlan50SW1(config-if)#(config-if)#intvlan60SW1(config-if)#(config-if)#intvlan70SW1(config-if)#、配置“核心交换机SW1”为VLAN20、VLAN30、、VLAN40、、VLAN50、:tushuguan地址范围::::、地址池:jiaoxuelou地址范围:::::sushe地址范围:::::zonghelou地址范围::..:::(config)#ipdhcpexcluded-(config)#ipdhcpexcluded-(config)#ipdhcpexcluded-(config)#ipdhcpexcluded-(config)#ipdhcppooltushuguanSW1(dhcp-config)#(dhcp-config)#default-(dhcp-config)#(dhcp-config)#ipdh