校园网规划设计毕业论文(3)

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(4) 安全性：在系统方案设计需考虑到系统的可靠性、信息安全性和保密性的要求。

(5)可管理性：网络管理员能够在不改变系统运行的情况下对网络进行调整，不管网络设备的物理位置在何处，网络都应该是可以控制的。

(6) 网络的扩展性：目前，网络向多平台、多协议、异种机、异构型网络共存方向发展，其目标是将不同机器、不同操作系统、不同的网络类型连成一个可协同工作的一个整体。所以所选网络的通迅协议要符合国际标准，为将来系统的升级、扩展打下良好的基础。

(7) 灵活性：采用结构化、模块化的设计形式，满足系统及用户各种不同的应用要求，适应业务调整变化。

(8) 系统性：项目开发必须按照系统工程的管理方法，有计划做实施。

(9) 综合性：满足系统目标与功能目标，总体方案设计合理，满足用户的应用要求。

(10)遵从Internet的技术要求。

3.1.1 主干网络设计

根据西安XX学院网络环境、规模和网络建设的技术要求，以及网络技术的发展趋势和技术经济性观点，又可以把整个学校计算机网络设计分为主干网和工作组网两个层次。

网络主干由主干交换机和分布在各建筑中的主干节点及它们之间的光纤组成。需要选择适当的高速交换机作为网络的主干核心，这关系到网络的整体性能和系统的灵活性。主干设计是本方案的重点之一，主干网的选择要考虑带宽、可靠性、先进性等特点，要以当前及未来网络技术的发展和业务量的发展为基础，同时兼顾资金的承受能力。主干网络设计得好坏将直接影响到本校园网设计的成败。现在的用户对网络的需求已经不再满足于对文件及打印的共享，而是对更多带宽网络的需求，包括诸如：

? 分布式处理。

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? 客户机服务器应用。 ? 图形图像及动画应用。

? 混合数据、声音和图像的多媒体应用。

目前，应用于校园网主干的网络技术主要有以下三种：

（1）FDDI 光纤分布数据接口：FDDI 光纤分布数据接口采用反向双环通讯和各种故障恢复等技术，可以提供100Mbps 带宽的高可靠性主干。

（2）ATM 异步传输模式：ATM 是近年来人们为了满足宽带综合业务数字网的通信需要而产生的， 它为宽带综合业务数字信号提供了一种传输、复用和交换的方法。

（3）千兆以太网：因为当前大部分局域网均使用以太网方式，而且所有网络操作系统与上层协议均与以太网兼容，这就使以太网仍成为未来的主流。

现在学校校园网主干有两种选择：千兆以太网和ATM 网络下面从建设校园网的角度对这两项技术作对比：

（1）千兆以太网的技术掌握和操作相对简单：简单实用， 避免复杂的培训和网络管理工作， 应当是网管人员的目标。以太网从很简单的概念中得到效益： 网络越简单就越有用。

（2）千兆以太网具有价格优势：千兆以太网继承了传统以太网的主要技术特征，以太网长期研发和生产线经验使得千兆以太网的产品具有成熟性和大规模生产的价格优势。价格尽管不是校园主干网建设的头等因素， 但也必然是仔细考虑的因素之一。考虑到倍比于设备开销的维护管理开销，千兆以太网似乎更应胜出一筹。

（3）网络维护和管理：ATM 用户最主要抱怨是ATM 的复杂技术和繁难的管理工作。由于有MPOA,交换虚拟线路，PNNI 这些技术纠缠在一起，维护人员很难对故障作出定位。以太网在管理QoS 和VLAN 等功能时会变得复杂。但这也是循序渐进的学习过程。

（4）技术的稳定性：。ATM 已经出台了一系列标准，足可以使ATM 技术满足

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构建实际网络。但从发展的角度看，ATM 又一直处在不断演变的过程中。

（5）可靠性和弹性：可靠性和弹性反映了网络的容错能力和对变化流量支持能力。ATM所支持的利用多信道并发所实现的负载平衡能力、故障自动隔离和分散式路由机制给网络提供很大弹性，为关键应用提供了容错的最佳手段。

（6）性能：MPOA 等机制使ATM 实现高效传输。

（7）网络安全：由于ATM 是面向连接的，从理论上它可以提供更好的网络安全， 比非连接型的路由和交换方式强。

（8）服务质量管理（QoS）：ATM 的QoS 能力比任何其它的技术都要高明。对每个应用和连接的QoS 控制是ATM 的特征， 没有任何其它技术能够做到。但综上所述， 只有全程的、从桌面到核心都是ATM 的网络才能真正提供ATM 的服务质量控制能力。

上述的比较有一个结论， 只有ATM 形成了完整的、从桌面到核心主干网络的解决方案之后，ATM 的许多优势才能充分发挥。而由于技术、资金和管理上的一些限制，大多数边缘网络肯定还是以太网。在校园网络建设中，除非有条件，有特殊需求和环境限制，一般在考虑要求较高的主干协议时恐怕千兆以太网应当首先考虑。对于学校而言，选用千兆以太网更为实际一些。因此要此此方案中校园网主干建议千兆以太网。

3.1.2 工作组网络

交换式高速以太网具有灵活的扩展能力，它融合了以太网机制的

即插即用和线路交换的高带宽低延迟等诸多优点，而价格不到FDDI和ATM 的一半。以太网机制的即插即用使网络扩充容易， 而且扩充成本较低； 星形拓扑结构使主干具有良好的可靠性； 线路交换的高带宽低延迟更符合现代计算机技术的发展对网络主干的要求，为容量的扩充留有充分的余地。由于交换式高速以太网仍采用以太网的CSMA/CD协议， 因此与各工作组之间不存在协议转换的问题，不仅效率高、管理简单， 而且网络结构简单， 能够为各种应用提供多种连接手段， 维护和扩充费用小。传统以太网是共享型局域网， 网里如有很多用户

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会产生争用， 使每个用户的平均带宽减少， 导致在网络主干和服务器等关键资源处形成瓶颈。交换式高速以太网为用户提供独立的、点对点的联接，凡是联接到交换器端口的用户都独占高速以太网的10/100Mbps 网段。交换式高速以太网与ATM 一样，都采用星形拓扑结构， 它的高带宽使各主干节点留有充分的扩展余地。故工作组网络采用交换式快速以太网。到桌面可采用交换100M、交换10M 或共享100M。

3.2 网络组网技术的选择

目前，可用于校园LAN（局域网）的技术有Ethernet（以太网）、Fast Ethernet（快速以太网）、 Gigabit Ethernet（千兆位以太网）、Token-Ring（令牌环网）、FDDI（光纤分布式数据接口）和ATM（异步传输模式）。

Internet作为几年前主干网组网的主要技术，现在主要被用于工作组级组网，使网络交换到桌面工作站。

Fast Ethernet是一种非常成熟的组网技术，造价很低，性能价格比很高，可作为资金不很充裕的中小型单位组建Intranet网的首选技术。快速以太网技术现在被广泛用于大型企业网的二级、三级网络组网或直接连至桌面工作站。

FDDI也是一种成熟的组网技术，但技术复杂、造价高，FDDI网络难以向更先进的网络技术升级，现在用FDDI组建主干网的情况已非常少见。

Gigabit Ethernet技术已成为大型Fast Ethernet的升级目标。虽然Fast Ethernet和Gigabit Ethernet因采用CSMA/CD的介质访问控制方式而广泛地存在着“广播风暴”的问题，但可以更好的传输介质和交换设备予于克服，其实出的优点是兼容先前的设备投资,师生的网络应用及培训更易进行，网络的可管理性和扩展性也很好。ATM是一种快速分组交换技术，它在WAN（广域网）上体现的强大功能和在LAN上的成功应用，是多媒体应用系统的理想网络平台，均以事实说明了它的技术的先进性。在ATM中，不同速率的各种数据，如：语音、图像、视频都被分成标准的53字节的信元，以光纤作为传输通道，避免了以太网中的“广播风暴”，提升了网络的整体性能。但是ATM不兼容以往的以太网投资，其

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管理和操作有异于传统的以太网平台，故不适用于以太网的升级改造。

从网络应用、维护、安全和扩展方面而言，Gigabit Ethernet和ATM在实际应用中得到了广泛的采用。但在本方案中选择使用千兆位以太网技术，主干为千兆网，10M/100M自适应或10M交换到桌面。其理由是：

(1) 以低廉的价格提供高带宽：千兆位以太网提供10倍于快速以太网的性能而价格远远低于其10倍，与ATM相比，其价格则远远低于622Mbps ATM。

(2) 良好的兼容性和管理的简单性：ATM必须使用局域网仿真才能与现有的网络设施兼容。在网络系统管理的技术要求上，千兆以太网比ATM要简单得多。 (3) 能保证服务质量：目前普遍认为：合理组织的千兆位以太网永远不需要考虑QoS管理，这也是千兆位以太网的宗旨；带宽本身比带宽管理更便宜。此外，千兆位以太网也可通过802.1P服务分级及预留带宽等技术来保证关键应用的服务质量。所有这些技术正促使校园网逐渐转向千兆位以太网。

(4) 支持千兆以太网的第3/4层交换机的出现：这大大地增强了千兆以太网在园区的地位，原来认为的以太网的一些不足，如对多媒体应用的支持、灵活的网络拓扑结构和多链路负载均衡、基于标准的虚拟网等，已被新的技术和标准所解决。

3.3 网络设计方案描述

3.3.1 网络总体规划设计

网络规划设计是一个系统建立和优化的过程，建设网络的根本目的是在Internet上进行资源共享与通信。要充分发挥投资网络的效益，需求设计成了网络规划设计中的重要内容，它提供了网络设计应到达的目标，并有助于设计者更好地理解网络应该具有的性能；结合学校的办学规模、管理需求和师生对教学科研的需要，学校的配套设施（如：机房、配线房、电源系统等）也应确定，确立一个性能较高的网络计算平台。

网络平台中主要有针对学校建筑群而设计出拓朴图，有联网软件（包括网络安全上的软件及应用软件），还有互联设备（包括主交干换机、路由器、二级交

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