校园网设计方案

目录

绪论学校的背景与国际网络技术的发展趋势 (3)

第一章用户需求分析 (4)

1.1系统应用分析 (4)

1.1.1校园网应用提供功能 (4)

1.1.2校园网对主机系统的主要要求 (4)

1.1.3校园网络系统设计方案应满足的要求 (4)

1.1.4校园网对网络设备的要求 (5)

1.1.5系统集成所共同遵循的原则 (5)

1.1.6系统集成所共同追求的设计目标 (5)

第二章网络规划 (6)

2.1目前各主流网络结构概述 (6)

2.1.1以太网和快速以太网 (6)

2.1.2ATM技术 (6)

2.1.3千兆以太网技术 (6)

2.2网络总体规划 (7)

第三章网络总体设计方案 (10)

3.1校园网拓扑结构的总体描述 (10)

3.2校园网采用的协议标准 (12)

3.3校园网采用的网络操作系统 (12)

第四章网络架构中的产品定型 (13)

4.1网络设备定型 (15)

4.1.1主干交换机的定型 (15)

4.1.2接入交换机的定型 (15)

4.1.3服务器网卡的定型 (16)

4.2校园网络出口设备定型 (16)

4.2.1保护校园网的第一道防线——路由器的定型 (16)

4.3主要网络产品特点 (17)

4.3.1千兆交换机的简介 (17)

4.3.2主干交换机的简介 (17)

4.3.3接入交换机的简介 (18)

4.3.4扩展模块简介 (19)

4.4网络系统平台 (20)

4.5NETSCAPE INTRANET/INTERNET的企业WEB服务 (22)

4.6安全系统——防火墙 (22)

4.7方案设计特点 (23)

未来的考虑 (24)

第五章公司背景及项目管理组织纲要 (25)

绪论

学校的背景与国际网络技术的发展趋势

学校的背景

硅湖大学是一所极具现代意识、以现代化教学为特色的民办学校。为了更好地使用电脑这一现代化的高科技产物，使其在教学、管理等方面发挥应有的作用，学校计划在校内建立校园网并与国际互连网（Internet）相连。

根据学校的要求，我们按照“统一规划、分布实施、讲究实效、安全可靠”的原则，进行硅湖大学校园网综合系统设计，以满足校园内计算机系统的需要。

学校校园网建成后，将发挥以下作用：

为全校教师、科研人员、管理人员、学生提供一个先进的计算机网络环境，并将计算机引入教学、科研、管理和学习等各个领域。

改善学校教学科研、管理和学习环境，提高其水平。

熟悉现代化的工作环境和掌握先进的教学、科研、管理和学习手段，有利于培养面向世界、面向未来的高层次人才。

校园网设计主导：

1．“度身定制”

对用户的需求进行了定量分析。站在用户的立场上为用户“度身定制”

出这个网络方案。

2．“素质教育与Intel先进技术的完美结合”

采用Intel全线产品，从主交换机到服务器，从网络集线器到CPU，从多媒体教学软件到网络管理软件。真正实现了“现代化素质教育与Intel先进技术的完美结合”。

３．“精打细算”

选用产品应具有最佳性价比，不论是在Intel全线产品中，还是与其它品牌相比较。

第一章用户需求分析

1.1.1 校园网应提供如下功能：

（1）连接校内所有教学楼、实验室、办公楼中的PC。

（2）同时支持约600用户浏览Internet。

（3）提供丰富的网络服务，实现广泛的软件，硬件资源共享，包括：

（A）提供基本的Internet网络服务功能：如电子邮件、文件传输、远程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务等。

（B）提供校内各个管理机构的办公自动化：

●提供财务查询，报账服务。

●提供受存取权控制的文件、档案查询服务。

●提供贵重设备仪器及其它设备信息的管理服务。

●提供各学科专业资料数据库服务。

●提供学校自己的管理信息系统（MIS）。

（C）提供图书，文献查询与检索服务，增强校图书馆信息自动化能力。（D）全校共享软件库服务，避免重复投资，发挥最大效益。

（E）提供CAI教学和科研的便利条件。

（F）经广域网接口，提供国内外计算机系统的互连，为国际间的信息交流和科研合作，为学校快速获得最新教学成果及技术合作等创造良好的信息

通路。

1.1.2 校园网对主机系统的主要要求：

●主机系统应采用国际上较新的主流技术，并具有良好的向后扩展能力；

●主机系统应具有高的可靠性，能长时间连续工作，并有容错措施；

●支持通用大型数据库，如SQL、Oracle等；

●具有广泛的软件支持，软件兼容性好，并支持多种传输协议；

●能与Internet互联，可提供互联网的应用，如WWW浏览服务、FTP文件传

输服务、E-mail电子邮件服务、NEWS新闻组讨论等服务；

●支持SNMP网络管理协议，具有良好的可管理性和可维护性；

1.1.3校园网络系统设计方案应满足如下要求：

●网络方案应采用成熟的技术，并尽可能采用先进的技术；

●采用国际统一标准，以拥有广泛的支持厂商，最大限度的采用同一厂家的产

品；

●方案应合理分配带宽，使用户不受网上“塞车”的影响；

●应充分考虑未来可能的应用，如桌面将承受大型应用软件和多媒体传输需求

的压力；

●该网络方案要具有高扩展性。能为用户未来数目的扩展具有调整、扩充的手

段和方法；

●该网络应是面向连接的，能够实现虚拟网（VLAN）连接；

●考虑对用户现有网络的平滑过度，使学校现有陈旧设备尽量保持较好的利用

价值；

1.1.4校园网对网络设备的要求：

●高性能；所有网络设备都应足够的吞吐量；

●高可靠性和高可用性；应考虑多种容错技术；

●可管理性；所有网络设备均可用适当的网管软件进行监控、管理和设置；

●采用国际统一的标准；

1.1.5系统集成所共同遵循的设计原则：

●本着实用的原则，尽量使用成熟先进的平台软件，以缩短教学课件的开发周

期；

●采用分布式的结构，以便于开发和维护；

●采用集群解决方案，以保证连续工作；

●为保证网络速度而采用高的带宽；

●追求最高的性能价格比。

1.1.6系统集成所共同追求的设计目标：

●建成一个具有高可靠性和开放性的校园网络，它应支持流行的SNMP等网络

管理协议；

●采用Internet上的标准协议--TCP/IP协议，提供校园内部及面向全球的

WWW服务、FTP服务、NEWS服务、电子邮件服务，实现与国际互联网的完全接轨；

●同时它还应具有支持通用大型数据库的功能，支持多种协议，具有良好的软

件支持；

●采用模块化结构设计，容易升级；

●最后，它还应针对学校的教学特点，具有一些基本的教学功能，以完成学校

的基本教学任务。

第二章网络规划

2.1 目前各主流网络结构概述

2.1.1以太网和快速以太网：

快速以太网实际上是10Mbps以太网的100Mbps版本，所以它的运行速度要比10Mbps以太网快十倍。在用户已经很熟悉传统以太网的情况下，快速以太网相对其他高速网络技术更容易被掌握和接受，它可以应用在共享式和主干环境下，提供高带宽的共享式网络或主干连接，同时也可以应用在交换式环境下，提供优异的服务质量(QoS)。快速以太网与传统的以太网技术相似，毋庸赘言，此外它还具备以下优点：

①快速以太网和普通以太网同样遵循CSMA/CD协议，现有的10BaseT网络设备可以相当简便地升级到快速以太网，保护用户原有的投资，与其它新型网络技术相比，更方便地使现有的10MbpsLAN无缝连接到100MbpsLAN上。

②100BaseT集线器和网络接口卡，只需要比10BaseT同样的设备多花少量费用就可提供比普通以太网高10倍的性能。因此，100BaseT具备较高的性能价格比。

③快速以太网(100BaseT)已得到IEEE任命标准为802.3u，并得到了所有的主流网络厂商的支持。

2.1.3千兆以太网技术

千兆以太网是相当成功的10Mbps以太网和100Mbps快速以太网连接标准的扩展。IEEE已批准千兆位以太网工程IEEE802.3z。

千兆位以太网和已充分建立的以太网与快速以太网的节点完全匹配。最初的以太网规范由帧格式定义，且支持CSMA/CD协议、全双工、流控制和由IEEE802.3标准定义的管理项目，千兆位以太网将使用所有这些规范。

总之，千兆位以太网和管理员以前使用和了解的以太网相同，所不同是仅仅是比快速以太网快十倍和它与当前的高带宽需求应用程序相协调的额外特性，而且和日益增强的服务器和台式计算机的功能相匹配。我们可以看到主干和各网段及桌面已实现了无缝结合，网络管理变得不再让用户望而生畏。

2.2网络总体规划:

综上所述，我公司建议采用千兆位以太网网络方案，理由如下：

对于主干应用程序，ATM仍有吸引力，特别是对于那些和未来ATM WAN 服务匹配的应用程序和WAN的访问集成。ATM使用定长的信元交换，按不同的速率传输数据、图像、语音，在广域网领域，ATM都具有极强的优越性。对于需要专有服务质量（QoS）特征，如：医学图象的高速传递，ATM是适合的。

由于千兆位以太网为带宽的需求而包括了一个改进措施：在链路层中采用快

速光纤连接方式。使得它对电视会议、复杂图象和其它高数据密度的应用程序的数据传递速率为100M以太网的十倍。

同时千兆位以太网是最为普及的网络体系结构，由于以太网在80年代初出现，并迅速地得到发展，使其它的网络连接如Token Ring(令牌环)和ATM都黯然失色。

千兆位以太网在利用用户熟悉性的同时，由于其与以太网的匹配性，使之能保留在管理员专业技能方面和支持培训方面的投资，而没有必要购买新的协议或投资新的中继设备。正如100M提供的低价位、逐步从10M以太网升级一样，千兆位以太网将使网络自然地升级到1000M的带宽。

千兆以太网宽的带宽还帮助改善了QoS，规范化迟滞时间来把视频抖动和音频迟滞降到最低。以前，ATM是唯一一种能实现任何种类QoS的可靠途径。但是现在，千兆位以太网迅速根除了这个差距，并且具有多得多的经济性、向上兼容性和与其它技术的协调性。

由于以上这些原因，英特尔公司认为在不久的将来，ATM仍会在WAN等级的互连网上应用。ATM不会大规模的在台式计算机或工作组级应用，这是因为ATM要求对网络端口硬件、软件以及管理协议的彻底更换。而且ATM也比以太网要贵。我司认为使用ATM可能会给学校网络管理人员带来以下的障碍：

费用——远高于千兆位以太网解决方案

风险——标准，产品和管理策略仍在变动

复杂性——新的技术，培训费用昂贵

维护费用——需要软件来作为一个路径运行于以太网LAN和ATM网络之间

我们想通过下面的二组表格对两种技术就目前的现况做出全面的比较。

表一：千兆位以太网在具有以前ATM所有的功能之外，还能提供一个更为综合性的解决方案。

表二：千兆位以太网能完成许多ATM的功能，但是有价格低、更易和LAN结构融合的优点。

以上的比较表明——千兆以太网以许多方式发送最初期望ATM实现的优点,而且可以容易的、经济的多地执行。

硅湖大学校园网做为一个界于WAN与LAN之间的“边缘网”，在网络方案的选择上，采用千兆以太网做为校园网的网络总体结构无论在高带宽、可适应性、可扩展性、高性价比、良好的管理性和维护性等各方面都是最明智的选择，成为学校校园网完整的、经济的解决方案。

我们为贵校设计的千兆位以太网设计方案，采用最新的1000M交换机作为全网的核心，在此基础上建立起以1000M为主干校园网络。然后根据不同的应用，将校园网分割为几个以100M交换机为核心的子网。为满足学校与Internet 的连接，另设一子网，将Web服务器，路由器等Web应用设备用防火墙将它们与内部网隔离开来。以达到保护校内数据的目的。

图一：标准校园网络拓朴结构图

以上是一个典型的网络结构方案示意图，但我们认为这个方案不是针对硅湖

大学校园网而设计的方案，结合用户的实际情况，充分利用现有先进技术，为用户“精打细算”，只有这样，才能为用户“度身定制”一个既有最好的性能价格比，又有最好的可扩展性的真正切实可行的技术方案。

第三章网络设计方案

3.1 校园网拓朴结构的总体描述

我们对本校园网的主干网络设备的选择初步确定如下（见附图一）：

网络建设将采用新型的背板堆叠技术，根据功能区划分由Intel Express 510T 交换机组成4-6个交换机组。适当的分配堆叠数量，提供600个100M交换端口，所有工作站都通过100M网卡连接到交换机组上，使100M交换到桌面。交换机组采用GB2模块与Intel Express Gigabit Switch 千兆交换机相连。这样，在交换机组之间可达到1000M的带宽，而同一交换机组内部可达到最高15Gbps的带宽。中心计算机房的Web服务器、E-mail服务器、文件服务器、影视服务器等设备直接与1000M交换机上的100M以太网模块连接。

与Internet的连接采用一台Intel Express 9100 Routers路由器，通过DDN 线路与Internet相连。

网络结构示意图

在不改变网络技术情况下的扩展方式：随着网络流量的增加，主干网上1000M交换机的带宽压力不断提高。这时我们可以采用Intel Express Gigabit Switch交换机特有的冗余连接特性，增加一台1000M交换机。并在这两个1000M 交换机之间建立多条连接。这样不仅提供了更大的带宽（最高可达32Gbps），同时又增强了主干网段的连接刚性，还增加了更多的1000M交换端口，为以后增加更多的服务设备提供了良好的扩充余地。

扩展结构示意图

考虑未来ATM应用的增加，以及ATM网与现有以太网的无缝连接，分期分批的进行ATM技术的应用：

1. ATM向桌面扩展—若干需要基于ATM应用—如视频会议—的PC，以ATM

工作组交换机互连，如：FORE RUNNER LE25 。利用其155M 上联端口，

视频服务器

ATM向桌面扩展

2. 建立ATM主干网—未来随着网络中多媒体应用的大量增加，以及考虑到

与第二代Internet （以ATM交换设备作为通信主干）的连接，将网络主干升级为双主干，现有网络设备可通过OC-3 ATM上联模块与主干ATM 中心交换机—如FORE ESX-3000交换机—连接。原有Intel千兆交换机

视频服务器

道。大量多种类型的数据通信以FORE ESX-3000

换机的强大背板作为支持，并且将多媒体的应用扩展到所有桌面

建立ATM主干网

3.2校园网采用的协议标准

本校园网以TCP/IP 为主要协议，因为TCP/IP协议簇是美国国防部门制定的一套计算机网络协议，是目前众多计算机网络最流行的协议，以它为基础组建的Internet网是目前国际上规模最大的计算机网间网，它虽不是国际标准，但却是一种事实上的工业标准协议，采用TCP/IP为网络主要协议，可保证与ChinaNET和Internet保持一致，还可支持IPX，DECNET等其它协议。真正实现于国际互联网的无缝连接。

从计算机网络通讯的观点来看，TCP/IP网络实质上可称为IP网络，它是由许多IP网关（或称为IP路由器）通过若干直接连通的通信线路（点到点通信）形成一个计算机通信网络。在IP网点上再接入主机，子网便构成一个互联的计算机网络，这些安装了TCP/IP的各类计算机间需要通信时，它就不再要求设置协议转换开关，而且主要的网络服务都可建立在TCP/IP服务器上。

3.3校园网采用的网络操作系统

本校园网的网络操作系统以Microsoft Windows NT Server 4.0为主，它是发展速度最快的集成了Web应用的网络操作系统。具有界面友好、系统强壮、稳定可靠、与桌面主流操作系统相容性好等优点。并拥有大量的基于NT的服务器端软件，是Intranet网络中最佳的网络操作系统平台。

第四章网络架构中的产品定型

英特尔—IT行业的领袖

英特尔公司总部位于美国硅谷，是全球最负盛名的信息技术产业集团公司之一，全球最大的电脑芯片制造商。1997年营业额超过240亿美元，在世界百大信息技术公司排行榜中名列前茅。英特尔公司素以领导电脑尤其是PC高科技发展为己任，推动全球信息产业向高效、标准、联网化发展。

英特尔公司于1990年进入网络市场，其联网PC的概念深受广大用户的欢迎。英特尔公司力推的快速以太网及全面网络管理解决方案，迅速成为用户组网和升级网络的首选。如今，英特尔公司已跻身全球最大5家网络公司，英特尔领导快速以太网的形象已深入人心。

英特尔公司非常重视中国，先后在中国的上海、北京成立公司，广州、沈阳、武汉、成都、重庆、南京、福州、西安、哈尔滨、济南等城市设立了办事处，总部设在上海。

推广的产品包括盒装微处理器、主板、服务器、网卡、集线器、交换机、路由器、管理软件、网络防毒软件、视频会议系统。其应用已涉及银行、教育、政券、税务、邮电、电力、科研、卫生、新闻等诸多行业。

英特尔公司非常重视教育，认为电脑在中国的普及，教育是关键环节。英特尔公司每年都对国内的最优秀的学校进行资助，英特尔公司在全国各地开展的电脑合家欢活动，吸引了数以万计的中小学生。今年，英特尔公司还将在上海建设电脑小博士实验室’，为广大中小学生提供更多的接触电脑机会。

英特尔公司的快速以太网产品，以其优异的性能、标准化、非常适合学校的完整解决方案，和较低的价格深受广大学校的喜爱。

1. 中国建设银行

2. 黑龙江电力局

3. 北京大学

4. 清华大学

5. 上海西门子公司

6. 上海复旦附中

7. 中国建设银行新疆分行

8. 申银万国

9. 君安证券

10. 上海市内电话局

11. 浙江省税务局

12. 上海育才中学（标的1800万）