福建农林大学计算机与信息学院

信息工程类

课程实习报告

20##年 6  月 17日

附件二：实习报告结果评定格式

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类

课程实习报告结果评定

目录

1、实习的目的和任务................................................ 1

2、实习要求........................................................ 1

3、实习地点........................................................ 1

4、主要仪器设备（实验用的软硬件环境）.............................. 1

5、实习内容........................................................ 1

5.1 校园网背景................................................... 1

5.2 需求分析..................................................... 2

5.2.1商业目标分析.............................................. 2

5.2.2技术目标分析.............................................. 2

5.3 现有网络概括和拓扑........................................... 3

5.3.1校园网拓扑................................................ 3

5.3.2网络概括.................................................. 3

5.3.3地址和命名................................................ 3

5.3.4现有网络采用的布线和介质.................................. 4

5.3.5建筑物之间的距离和环境因素................................ 4

5.3.6现有网络的性能参数........................................ 5

5.3.7现有网络安全与网络管理.................................... 5

5.4总体设计...................................................... 6

5.4.1校园网详细的拓扑.......................................... 6

5.4.2 网络拓扑结构设置.......................................... 6

5.4.3 IP地址方案和VLAN的划分.................................. 7

5.4.4互联网接入方案............................................ 8

5.4.5安全方案.................................................. 8

5.4.6 管理方案.................................................. 8

5.4.7 WLAN的设计............................................... 9

5.5.网络实施..................................................... 9

5.5.1工作区子系统的设计........................................ 9

5.5.2水平干线子系统的设计...................................... 9

5.5.3设备间子系统设计......................................... 10

5.5.4管理子系统的设计......................................... 10

5.5.5垂直干线子系统的设计..................................... 11

5.5.6建筑群子系统的设计....................................... 11

5.6设备的选择................................................... 11

5.6.1接入层设备选择........................................... 11

5.6.2汇聚层设备选择........................................... 12

5.6.3核心层设备选择........................................... 13

6、问题讨论与分析................................................. 13

7、结束语......................................................... 13

8、参考文献....................................................... 13

校园网解决方案

1、实习的目的和任务

1.1 掌握以校园网为代表的局域网的规划与设计步骤

1.2 掌握校园网规划与设计方案的撰写

1.3 进一步了解和掌握网络的组建和分析方法

2、实习要求

   根据需求对校园网进行规划和设计，进行网络设计和综合布线，并对校园网规划与设计方案文档的撰写。

3、实习地点

    逸夫图书馆

4、主要仪器设备（实验用的软硬件环境）

PC机，visio

5、实习内容

5.1 校园网背景

（1）学校现有教职工1500人，各类在校生15000余人，每年以5％比例增长。校园占地1460亩，分南区、北区和西区三个校区，18个学院分布在3个校区。本方案针对北区部分，现北区拥有行政、教学、实验综合楼两栋、教学楼一栋、图书馆楼一栋、后勤及工会混合楼一栋、家属院楼四栋、学生宿舍楼六栋。

（2）由于入学率的增加和应用需求带宽的激增，导致现有网络存在性能和可用性、可靠性问题。网络中心6名管理人员和若干兼职学生从事管理维护学生工作。因外来访问者、学生不经过认证就可以轻而易举访问无线网络，因此无线接入点成为为网络中心和各学院争议的焦点。

5.2 需求分析

5.2.1商业目标分析 

    （1）在未来的三年中，将损耗从30%降低到5%。

（2）提高教师的效率，允许教师和其他学院的同仁一起参与更多的项目研究。

（3）提高学生提交作业、选课、成绩查询效率。

（4）允许学生使用他们的无线笔记本电脑访问园区网络和因特网。

（5）允许访问者使用他们的无线笔记本电脑从园区网络访问互连网络。

（6）保护网络防止入侵。

（7）提高关键任务应用程序和数据的安全性和可靠性。

5.2.2技术目标分析  

（1）重新设计IP地址规划。

（2）增加已有因特网接入带宽，以支持新的应用和现有应用的扩展。

（3）为学生提供一个安全、私密的无线网络用于访问园区网络和因特网。

（4）提供一个响应时间大约为1/10秒的网络。

（5）网络的可靠性大约为99.90%，MTBF为3000个小时，MTTR为3个小时。

（6）提高安全性，保护因特网连接和内部网络，防止入侵。

（7）使用网络管理工具，提高IT部门的效率和效果。

（8）网络具有良好的可扩展性，可以在将来支持多媒体应用。

5.3 现有网络概括和拓扑

5.3.1校园网拓扑

 

 

5.3.2网络概括

（1）核心层是一台8512三层交换机，通过多模光纤连接到计算机中心、图书馆、主教楼、基础实验楼和东教楼，各个宿舍楼经过7606汇聚后连接到8512上。

（2）同时在路由器上拿出一个端口接到DMZ区域，防火墙提供校园网的www、DNS、电子邮件等服务；SAM和DHCP服务器也连到7606上，提供各个宿舍楼的动态地址分配和上网计费功能。边界路由通过CERNRT（中国教育科研网）和两根网通的线连接到Internet上。在边界路由NET40和所有的三层交换机上配置OSPF路由协议；在边界路由上配置NAT做地址转换；在核心交换机8512上划分VLAN对全院VLAN进行管理。每个楼宇上的三层交换机同样划分VLAN。

5.3.3地址和命名

（1）由于学校上网人数比较多，各个部门和楼宇之间又处在不同的VLAN中，C类的IP地址不能够满足上网的需求，所以校园网内部一部分采用了公有地址，而另一部分采用了RFC1918中规定的私有地址段，这些私有地址不能访问外部网络，但是可以访问校园网，必须经过路由将私有地址转换成公有地址才能出网。

(2)学生宿舍楼采用了私有地址转换成公有地址的方案，使用DHCP服务器和RAIDUS服务器结合的技术，只有通过RAIDUS认证服务器认证后的用户DHCP服务器才能给他分配公有IP地址，没有通过认证的只能分配私有地址，私有地址采用了子网划分，将172的B类地址借了7位主机位，每个楼宇可以分配512个私有地址。

(3)计算机中心、图书馆以及其他部门分配了固定的共有IP地址，可以直接访问Internet。

5.3.4现有网络采用的布线和介质

（1）在核心的主干网上采用了千兆光纤，从网络中心到各个楼宇之间采用千兆光纤的多模光纤，每栋楼宇内部采用超五类双绞线连接到桌面，可提供百兆的带宽。

（2）在双绞线的选取上，交换机之间采用TCL  PC101004，交在双绞线的选取上，交换机之间采用TCL  PC101004，交换机到主机间采用FS-HSYV5e(UTP)。

5.3.5建筑物之间的距离和环境因素

（1）校园内各个建筑物采用的是光纤连接的，而这里只以建筑物之间实际距离为准，包括建筑物之间的水平距离和垂直距离。

（2）水平距离是就是建筑物之间水平相聚多远，如基础实验楼到综合楼大概是50M。

（3）垂直距离是某一建筑物的一楼到顶楼之间的距离，如基础实验楼一楼到九楼的垂直距离大概是24米。

5.3.6现有网络的性能参数

（1）带宽 ：从网络中心到各个楼宇均铺设了多模光纤，带宽可以达到千兆每秒，各楼层到桌面采用的是超五类双绞线，带宽在百兆左右。

（2）吞吐量：在网络高峰期，比如中午12：00左右和晚上9：00左右，上网人数比较多，发生冲突的可能性达到10%，这样吞吐量=90%*G(网络负载)，其它时间的吞吐量几乎等于G。

（3）丢包率：在网络无拥塞的时候，路径丢包率为0%，轻度拥塞时丢包率为1%~4%，严重拥塞时丢包率为5%~15%。

（4）可用性：以边界路由NE40为例计算设备可用性。

（5）主干网的流量负载

7606到8512干线流量：最大约800M，流量分布如下：

7606到1#楼：最大约180M

7606到2#楼：最大约108M

7606到3#楼：最大约88M

7606到4#楼：最大约106M

7606到5#楼：最大约104M

7606到6#楼：最大约104M

8512到计算机中心流量：最大约500M，流量分布如下：

8512到图书馆流量：最大约200M

8512到主教楼流量：最大约200M

8512到基础实验楼流量：最大约60M

8512到东教流量：最大约40M

5.3.7现有网络安全与网络管理

(1)通过对网络流量做了简单的分析，发现BT和ARP攻击高峰期两类流量总和占75%左右。BT下载是现在比较流行的下载方式， BT是用多少带宽就有可能吃多少，这个也是运营商很争议的事情。ARP攻击属于协议性攻击行为，通常因很多学生和教职工较少安装ARP防火墙之类的专防ARP的软件，并且定期更新系统漏洞较少等造成。BT和ARP不仅仅影响网速，而且还影响网络的可用性。

(2)为了最大可能的减少校外的攻击，给校内提供一个安全稳定的网络环境，要求学校在网络边界路由和核心层之间添加硬件防火墙。同时划分VLAN及应用ACL。对安全性以及低广播风暴的要求，要求各个部门可单独划分VLAN，各单位之间在未经授权的情况下，不能相互访问。对财务部，院领导部门等访问做特殊控制。同时尽量减少不正常的网络流量如病毒的传播。

(3)同时学校目前一直使用MRTG，进行各个交换机和路由器的流量实时监控，能及时反映出当前和平均的流量图。

(4)学校采用锐捷计费系统，对学生使用Internet的用户，进行自动计费。

5.4总体设计

5.4.1校园网详细的拓扑

 

5.4.2 网络拓扑结构设置

    8512核心交换机在整个校园网中站了主导地位，所以必须保证它的安全性和可靠性，我们在原有的拓扑基础上增加了一台8512核心交换机作为冗余设备，当其中一台出现故障时另一台可以继续工作，保证了网络的可靠性。同时我们还在每栋楼上增加了无线局域网的发射装置，提供了更多的网络接入点。主干线使用千兆光纤到各个楼宇。为了避免产生环节，在每个三层交换机上配置STP协议，同时为了减轻DHCP服务器在整个校园网中的通信，我们安排各个学院各自在三层交换机上开启DHCP协议。为了提高带宽，我们增加CNC带宽到1000M，并实现负载平衡。所有三层交换机上运行OSPF，如5.4.1拓扑图

5.4.3 IP地址方案和VLAN的划分

    每一个三层交换机的接口都对应一个VLAN，每个宿舍楼的每一楼层的二层交换机又划分了不同的VLAN，在8512上划分VLAN。

VLAN配置清单：

宿舍楼vlan的配置清单列表：

vlan地址配置清单列表：

5.4.4互联网接入方案

    学校采用了一根CERNET（中国教育科研网）和两根CNC的光纤接入到Internet上，为了提高带宽，可以提高CNC带宽至1000M，从而快速满足广大师生的上网需求。

5.4.5安全方案

    8512作为核心层交换机，只有管理员才能访问，管理员可以对全院的VLAN进行划分，7606作为各个宿舍楼的汇聚层交换机，与DHCP服务器和SAM服务器结合，管理员可以为每个宿舍楼动态分配IP和划分子网，实现上网计费功能。同时在核心设备上开启SNMP协议，继续使用原来的MRTG进行流量监控。

5.4.6 管理方案

   8512作为核心层交换机，只有管理员才能访问，管理员可以对全院的VLAN进行划分，7606作为各个宿舍楼的汇聚层交换机，与DHCP服务器和SAM服务器结合，管理员可以为每个宿舍楼动态分配IP和划分子网，实现上网计费功能。同时在核心设备上开启SNMP协议，继续使用原来的MRTG进行流量监控。

5.4.7 WLAN的设计

（1）设计两个独立的子网，一个用于安全的专用无线局域网，另外一个用于开放的公共无线局域网。每个子网都遍布整个校园网。使用这个解决方案，无线用户可以在整个校园网进行漫游。同时，在每栋建筑物内，开放式接入点和安全接入点连接到交换机不同的端口上，每一个端口在各自的VLAN内。

（2）开放式接入点不配置WEP或MAC地址认证，SSID采用默认方式进行通过，这样外来用户就可以轻而易举的和无线局域网建立关联。为了保护校园网络安全，防止开放网络中用户的访问，在边界路由上配置ACL，只允许少量的协议进行转发，如80、21、20、25、110、53、67等端口。

（3）专用接入点进行身份认证，并开始进行流量计费，从而更安全。

5.5.网络实施

5.5.1工作区子系统的设计

（1）学生宿舍一般通过HUB接入校园网网络，因此为了节省工程造价，每个宿舍只安装一个单口信息插座。信息点密集的房间可以选用两口或四口信息插座，如教学楼的多媒体教室、办公室、计算中心机房等，信息插座的数量要根据用户的需求而定。

（2）考虑到校园网中大多数信息点的接入要求达到100Mbps，因此建议校园网内所有信息插座均选用IBDN Giga Flex PS5E 超5类模块。IBDN 超五类模块可以满足未来155Mbps网络接入的要求。

（3）为了方便用户接入网络，信息插座安装的位置结合房间的布局及计算机安装位置而定，原则上与强电插座相距一定的距离，安装位置距地面30cm以上高度，信息插座与计算机之间的距离不应超过5米。

5.5.2水平干线子系统的设计

（1）因此经过全面的考虑，该院的综合布线系统的水平干线子系统全部采用非屏蔽双绞线。考虑以后的校园网网络的应用，建议整个校园网的楼内水平布线全部采用IBDN 1200系列超5类非屏蔽双绞线，以便满足以后网络的升级需要。

（2）考虑到该院实施布线的建筑物都没有预埋管线，所以建筑物内的水平干线子系统全部采用明敷PVC管槽，并在槽内布设超5类非屏蔽双绞线缆的布线方案。原则上PVC管槽的敷设应与强电线路相距30cm，由于特殊情况PVC管槽与强电线路相距很近的情况下，可在PVC管槽内安装白铁皮然后再安装线缆，从而达到较好的屏蔽效果。

5.5.3设备间子系统设计

（1）经实地考察发现，每幢学生宿舍都有两个楼道，而且在2层或3层楼道都已设置了配电房，可以利用现有的配电房作为设备间。对于学生宿舍楼层较长的，建议采用双设备间的配置方案。教工宿舍和办公楼信息点较少，不考虑专门设置设备间。整个校园网的主设备间放置于亚太八楼的网管中心。

（2）东教楼的信息点较分散且信息点较少，没有必要设立专门的设备间，可以在教师休息室内安装6U墙装机柜，机柜内只需容纳1交换机和2个配线架即可

（3）办公楼、图书馆、实验大楼信息点较多，需要预设机柜，机柜内应配备足够数量的配线架和理线架设备。

（4）网络中心根据功能划分为两个区域，一半空间作为机房，另一半作为行政办公区域。网络中心机房采用铝合金框架支撑的玻璃墙进行隔离，合部铺设防静电地板，地板已进行良好接地处理。机房内还安装了一个10KVA的UPS，配备的40个电池可以满足8个小时的后备电源供电。为了保证机房内温度的控制，机房内配备了两个5匹的柜式空调，空调具备来电自动开机功能。为了保证机房内设备的正常运行，所有设备的外壳及机柜均做好接地处理，以实现良好的电气保护。

5.5.4管理子系统的设计

（1）为了配合水平干线子系统选用的超五类非屏蔽双绞线，每个设备间内都应配备IBDN PS5E超五类24口/1U模块化数据配线架，配线架的数量要根据楼层信息点数量而定。为了方便设备间内的线缆管理，设备间内安装相应规格的机柜，机柜内的两个配线架之间还安装IBDN理线架，以进行线缆的整理和固定。

（2）为了便于光缆的连接，每幢楼内的设备间内应配备光缆接线箱或机架式配线架，以便端接室外布设进入设备间的光缆。为了端接每个交换机的光纤模块，还应配备一定数量的光纤跳线，以端接交换机光纤模块和配线架上的耦合器。

5.5.5垂直干线子系统的设计

（1）由于大多数建筑物都在6层以下，考虑到工程造价，决定采用4对UTP双绞线作为主干线缆。对于楼层较长的学生宿舍，将采用双主干设计方案，两个主干通道分别连接两个设备间。

（2）对于新建的学生宿舍及教学大楼都预留了电缆井，可以直接在电缆井中铺设大对数双绞线，为了支撑垂直主干电缆，在电缆井中固定了三角钢架，可将电缆绑扎在三角钢架上。对于旧的学生宿舍、办公大楼、实验大楼、图书馆，要开凿直径20cm的电缆井并安装PVC管，然后再布设垂直主干电缆

5.5.6建筑群子系统的设计

    校园内建筑物之间的距离很近，只有网络中心机房与教工区设备间之间的跨距、网络中心机房与学生宿舍二区设备间之间的跨距较远，均已超过550米，其他建筑物之间的跨距不超过500米，因此除了网络中心机房与教工区、学生宿舍设备间之间布设12芯单模光纤外，其他建筑物之间的光缆均选用6芯50μm多模光缆进行布线。由于该学院原有的闭路电视线、电话线全部采用架空方式安装，而且目前建筑物之间没有现成的电缆沟，经过与院方交流意见，决定所有光纤采用架空方式铺设。铺设光纤时，尽量沿着现有的闭路电视或电话线路的路由进行安装，从而保持校园内的环境美观要求，也可以加快工程进度。

5.6设备的选择

5.6.1接入层设备选择

（1）接入层网络作为二层交换网络，提供工作站等设备的网络接入。接入层在整个网络中接入交换机的数量最多，具有即插即用的特性。对此类交换机的要求，一是价格合理；二是可管理性好，易于使用和维护；三是有足够的吞吐量；四是稳定性好，能够在比较恶劣的环境下稳定地工作。

（2）此层交换机应具备VLAN划分，链路聚合等功能。因可付性限制和计费认证是校园网的主要目标，该校选用RJ-S2126， RJ-S1926S+， RJ-S1926F+，D-Link等型号作为接入层交换机使用。使用端口认证技术，用粘滞端口的方法使端口在检测到未经授权的MAC地址时自动关闭，增强安全性。

（3）对于一些高要求的部门，如财务处、教务处等可采用思科设备，如思科2900系列中思科WS-C2960-24TT-L或思科WS-C2960-48TT-L。

5.6.2汇聚层设备选择

（1）汇聚层主要负责连接接入层接点和核心层中心，汇集分散的接入点，扩大核心层设备的端口密度和种类，汇聚各区域数据流量，实现骨干网络之间的优化传输。汇聚交换机还负责本区域内的数据交换，汇聚交换机一般与核心层交换机同类型，仍需要较高的性能和比较丰富的功能，但吞吐量较低。

（2）工作在这一层的交换机最重要的要求就是支持安全策略和冗余组件。前者并不一定很有用，而是主要在汇聚层上做这块功能，而后者就比较关键，一旦正常工作的链路物理性断开，就要重新选择可用线路。

（3）在校园网实施中，选用支持认证较好的RJ-3760汇聚层用于计算中心；选择4台Quidway S3526分别作为主教楼、图书馆、基础实验楼、家属楼汇聚层设备。

（4）如果经济允许，可采用CiscoCatalyst 3560系列充当三层交换机。该系列支持IP电话、无线接入点、视频监视、建筑物管理系统和远程视频信息亭。客户可以部署网络范围的智能服务，如高级QoS、速率限制、访问控制列表、组播管理和高性能IP路由，并保持传统LAN交换的简便性。内嵌在Cisco Catalyst 3560系列交换机中的思科集群管理套件（CMS）让用户可以利用任何一个标准的Web浏览器，同时配置多个Catalyst桌面交换机并对其排障。Cisco CMS软件提供了配置向导，它可以大幅度简化融合网络和智能化网络服务的部署。

5.6.3核心层设备选择

（1）网络主干部分称为核心层，核心层的主要目的在于通过高速转发通信，提供优化，可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应拥有更高的可靠性，性能和吞吐量。

（2）工作在此层的交换机要具备高速转发、路由以及吞吐量较大功能，同时性能也要保证，学校选用华为Quidway S8500系列。为了提高网络可靠性和可用性，可选择同系列设备作为冗余设备。

6、问题讨论与分析

提高网络的可用性和可靠性还可以通过哪些方法实现。

7、结束语

    通过本次课程设计，我更加充分的理解了课本上的知识，并能够加以扩展，从而应用于实践当中，在visio软件中虚拟实现规划校园网络，画出整个园区网络的拓扑图。并分别进行IP地址的规划。这几天的课程设计令我受益匪浅，很多平时模棱两可的知识点都认真复习并实践了。我对校园网络规划提升了认识，我意识到我们所学的东西将来都是要付诸实践的，所以一切要从实际情况出发，理论联系实际，这样才能真正发挥我们所具备的能力。比如划分IP时，不仅看现存多少主机数，还要看到以后的发展，未来可能增加的主机数，这样才能保证我们的工作成果不至于提前失效。当然，这就是从实际情况出发了。经过此次课程设计，我向我成功的目标又迈进了一步。通过这次校园网络规划设计作业，我熟悉了网络规划设计的详细步骤，而且对于之前做的局域网设计又进行了规划和细致的分析，使我的网络知识又得到了丰富和完善，这次网络规划是十分有益的，但是在这个过程中也暴露了自己某些知识点薄弱的地方，比如VLAN的划分，以及网络安全维护等，在以后的课程中我将继续丰富完善自己的知识体系。

8、参考文献

[1] 苗凤君.《局域网技术与组网工程》.北京：清华大学出版社.2010