2023年7月21日发(作者：)

济源职业技术学院网络拓扑设计方案

张玉琴

【摘 要】校园网是一个宽带,具有交互功能和专业性很强的局域网络,是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的带宽和多媒体网络构架平台.在介绍学院现有网络的基础上重点阐述了校园网络拓展规划的整个过程和本次校园网拓展规划的具体设计方案.

【期刊名称】《农业图书情报学刊》

【年(卷),期】2010(022)010

【总页数】5页(P57-61)

【关键词】校园网;网络拓扑;方案

【作 者】张玉琴

【作者单位】济源职业技术学院,河南,济源,454650

【正文语种】中 文

【中图分类】G434

多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库以及远程教育卫星接收系统等，都需要通过网络运行工作。同时它还要作为学校的一种传媒形式的展示平台，这都对网络的需求有一个很高的要求，而从学院的发展速度来看就更要在原有的校园网络的基础上做一个很详细的校园网络拓展方案来实现现在或以后的网络需求供应。 1 网络设计方案

1.1 网络系统设计综述

济源职业技术学院校园网为大中等规模的组网，现有校园网络节点数2381个，计算机台数为2056台，而本次拓展规划方案将扩充到3000个网络节点，因此对网络各类硬件设备和通信的要求都比较高，网络拓展起来也更复杂一些，而且出于网络现状和将来网络发展的考虑，我们在本次拓展规划方案中要求百兆交换到桌面，支持多媒体的应用。

校园网络中心采用RG-S8610服务器进行堆叠，提供高密度的10M/100M/1000M自适应端口，二级节点交换机根据具体情况选择RG-S3760或RG-S5750交换机，对于多媒体教室、电子阅览室等要求较大带宽的二级节点则选用RG-S5750交换机，提供100M/1000M兆端口接入用户桌面。普通教室选用RG-S3760交换机，提供10M/100M端口接入用户桌面。RG-S8610和RG-S5750交换机还具有划分VLAN的功能，使各级部门的局域网可自成体系，隔离广播风暴，同时RG-S8610的第三层交换功能又能使不同用户群之间的访问进行必要性限制，从而使得应用网络的设计更加自由、更加灵活、管理更加方便简易。

在本次拓展方案中，每个宿舍楼的二楼设备间建立管理子系统提供外部建筑物与大楼内布线的连接点。在此设备间规划设计放置一台RG-3760三层千兆分支交换机。而新建实训大楼上面的设备间管理子系统采用RG-5750万兆交换机，下分到每个楼层采用star-s2100系列交换机进行管理水平子系统，水平布线介质选择100欧姆UTP电缆，最远的延伸距离为90米。

对济源职业技术学院现有网络进行必要性升级，由于宿舍不能和校园其他网络一致管理，所以需在校园核心交换机新划分出一条管理线路，采用Bighammer6802交换机进行管理。对于此条网络线路的管理也会相对比较宽松一点。实训大楼虽然同样采用RH-5750交换机进行管理，但是对于他们的性能以及其他方面的考虑都会比较复杂一点，所以把它划入和教学网络线路一起连入校园网络。在流量要求不大的地方,采用三级交换到桌面的方式,来扩展端口数量。在网络中充分利用网络带宽资源，根据市场发展需要学院大部分建筑都加铺移动3G无线网络，无疑这也为我们这次拓展规划增添了许多亮点！但是对于我们自己的规划还是重点放在了无线路由网络上面，在一些重要区域设立无线路由器进行无线上网来拓展网络单一的模式。

1.2 设计要点和原则

要点： （1）校园网络拓展设计方案首先考虑学校的需要与可能，首先要满足教学需要，要把服务教学作为校园网建设的出发点。 （2）校园网建设的方案要符合学校长远发展规划，应将基础设施建设、教学软件建设和人员培训统筹规划。 建设校园网时，根据经费情况，可一步到位，也可统筹规划、分步实施、逐步到位。

（3）校园网络拓展方案的制订要采用经过实践证明是成熟的、先进的，同时又能满足校园网要求的技术。 （4）校园网络拓展方案特点：经济性、投资合理、使用周期长、实用性、使用方便、操作容易、有在线帮助、安全性、防止系统数据的窃取、篡改 （系统日志）和丢失、具有防病毒措施[1]。

原则： （1）学校需求为前提原则。坚持以学校现在的具体需求为校园网信息系统方案设计的根本和前提，同时，也要注重源于需求又高于需求的原则，注意用专业化的技术思想来帮助校方进行校园网的规划与设计，确保校园网的实用性、先进性和便于扩展性。 （2）品质与成匹配原则。选择品质最好的设备不一定是最佳方案，成本因素也是一个不容忽视的问题，只有将品质与成本实现最佳匹配，才是一个最优秀的方案。 （3）设备选型兼顾原则。满足学校对现代化教学手段的要求；满足校园网建设及国联网的要求；所选设备在国际上保持技术先进性；供应商有良好的商业信誉和优质的国内、国际的售后服务[2]。（4）技术应用全面原则。在技术应用方面，我们全面考虑其实用性、先进性、开放性、可扩充性、可靠性、安全保密性及友好性。 （5）坚持标准原则。一切校园网设计和施工，均要严格遵循国际和国家标准。

1.3 网络技术选型

(1)以太网技术的优点。

20世纪80年代中期，信息系统管理人员首次安装Ethernet LANs，以太网提供的10Mbps带宽看起来似乎接近于无穷大，但是，使共享型以太网带宽似乎用之不竭的条件已在很早以前就消失了。台式机系统的能力火箭般上升，图形应用信息流汹涌澎湃，联网用户之多已达到几乎凡有计算机或终端的用户都上网的程度。从不拥堵的10Mbps共享型工作组LAN过渡到今天的高性能网络主干，随着网络演变到今天的任意点对点连接模型，边界应用的需要迫使网络厂家连续开发了几代更高性能的LAN技术[3]。

(2)传输介质。

本拓展方案采用千兆光缆连接外部网络，百兆电缆重点用于校园内部网络以使网络达到高速传输的作用，在局域网中使用双绞线或者铜轴电缆。

(3)安全技术。

此方案主要采用的安全技术有：防火墙技术、虚拟网络技术、认证与数字签名技术、入侵检测技术、安全扫描技术和VPN技术，而用户信息的不安全性主要是由用户处于以太网环境中引起的，因此要保证用户信息的安全性，就必须实现以太网环境下的用户隔离，目前主要采用的技术为VLAN技术，VLAN技术是由IEEE802.3q和IEEE802.1q定义的，其基本思想是：对每一层上的设备，下行端口分别处于一个VLAN中，上行端口分别与每个端口处于一个VLAN中，传输的以太网帧为传统的以太网帧，不含VLAN ID，一方面可以使网络支持的用户数不受VLAN个数的限制，另一方面静态分配IP地址时只需要给用户分配一个IP地址。 1.4 综合布线系统

（1）建筑群主干子系统 （主干网络中心）。

网络中心 （图书馆）连接各建筑物 （计算机楼、机电楼）。网络中心与各建筑物之间布线根据距离采用室外铠装4芯单模光纤，以便采用链路聚合技术及备份线路。光纤布线采用星型结构，即由试验楼网络中心向其它建筑辐射。建筑内部布线采用6类双绞线进行垂直和水平布线，如建筑物规模较大，也可部分采用室内多模光纤。网络结构包括网络中心、楼宇设备间两层结构，因机电楼、老实训楼和冶化楼的信息点数量少于150个，可在楼宇设备间采用堆叠交换机直接连接到桌面，从而减少网络层次，提高可靠性和可管理性。图书馆楼因信息点较多，规划采用RG-5750作为楼宇接入交换机。核心交换机采用锐捷千兆通RG-S8610可网管独立型三层交换机。该交换机结合了二层三层交换机的性能，融合有IP路由选择功能，并且使用ASIC芯片代替CPU，大幅度增强楼交换机的楼数传输性能。据RG-S8610是一款全千兆接口的三层交换机，具有6个1000Base-SX端口和2个GBIC插槽，可根据实际需求选择YKF2300-MSC或YKF2300-SSC系列用于连接GBIC接口的模块，16Gbps交换背板可提供12Mpps的线速包转发速率，并支持RIP、RIP II以及OSPF路由协议，是一款性价比极高的校园网中心交换机。IEEE802.3x流量控制能够允许多台服务器与该交换机连接，进行快速、可靠的数据传输。在2000M全双工模式下，该交换机能够向服务器提供高速率数据传输通道，使数据传输损失降到最底。RG-S8610交换机支持SNMP等网管协议，方便通过网络对所有设备的状况进行监控和管理。支持IEEE802.1d生成树

（Spanning Tree）协议[4]。

（2）垂直主干子系统。

各楼宇接入交换机采用千兆通RG-S5750系列或RG-S3760支干交换机。RG-S3760是一款独立式交换机，具有24个10/100Base-TX端口，后面板可选插1口千兆模块，背板带宽8.8Gbps。RG-S3760适合于用户数量较少的楼层接入。RG-S3760可选择2口的1000Base-T模块DES-322T、2口1000Base-SX模块DES-132G以及2口1000Base-LX模块DES-132GL。前面板插槽可扩展1口或2口SC 100Base-FX多膜光纤模DES-131F/132F，实现远距离百兆上联。前面板插槽还可扩展1口或2口SC 100Base-FX单膜光纤模块DES-131FL/132FL，实现超远距离百兆上联，连接100M到桌面。

（3）水平子系统。

水平子系统采用star-s2100系列交换机进行管理，水平布线介质选择100欧姆UTP电缆，最远的延伸距离为90米，连接百兆至桌面。

（4）与远程教育网及Internet的连接。

学校配有济源远程教育网接收设备，为确保网络安全，防止外部入侵，并控制内部用户的访问权限，可以在路由器或代理服务器与校园网之间安装天清汉马防火墙。并且要防止内部的网络攻击[5]。

2 网络系统详细设计

2.1 网络拓扑图

（1）现有网络规划设计图。

本拓扑图是学院现有主干网络布局拓扑图，主要介绍主干网络设备的具体分布情况，具体示意图 （如图 1）。

（2）学院网络拓展方案拓扑图。

本拓扑图是基于现有网络构架基础上的拓展方案拓扑图，主要介绍拓展方案的简易拓扑示意图 （如图2）。

（3）学院校园网络拓展方案无线网络拓扑图。 本拓扑图是基于现有网络构架基础上的拓展方案无线网络拓扑图，主要介绍拓展方案的简易拓扑示意图 （如图 3）。

（4）学院校园无线网络拓展方案拓朴图。

本拓扑图是整个学院无线网络拓扑图，主要介绍学院无线网络主干网络设备的分布情况，具体示意图（如图 4）。

2.2 信息点分布

图文信息大楼 （共600个信息点）：办公计算机（100台）、 电子阅览室 （198台）、 网络管中心 （8台）

教办楼 （40个信息点）： 财务 （5台）、 院办 （4台）、 党办 （2台）、 招生就业中心 （2台）、 总务 （3台）

实训楼 （2个实训楼 （光纤）： 一号实训楼 （40个点）、二号实训楼 （待建）（120个点）

冶化楼 （45个信息点）：办公电脑15台、多媒体教室40个信息点40台

机电楼 （35个信息点）：办公电脑15台、多媒体教室40个信息点40台

艺术楼 （30个信息点）：办公电脑10台、多媒体教室20个信息点10台

计算机楼 （40个信息点）：办公电脑20台、多媒体教室40个信息点40台

宿舍楼 （1914个信息点）：办公电脑11台 （每个宿舍楼1台做管理机用）、宿舍楼每个寝室1个信息点

建工装饰楼 （30个信息点）：办公电脑 10台、多媒体教室30个信息点15台

经管系和中专部办公楼 （40个信息点）：办公电脑40台、多媒体教室40个信息点30台

新建实训实训中心 （正建）（820个信息点） 宿舍楼 （1914个信息点）：办公电脑 11台 （每个宿舍楼1台做管理机用）；宿舍楼每个寝室1个信息点

2.3 设备选型

主要采用CISCO、锐捷交换机，IBM、联想服务器、以及AMP等公司的综合布线产品，简要参数信息如下：

CISCOWS-C2960-24T交换机参数：类型为智能交换机，二层交换层级，64M内存，网络标准为IEEE 802.3、 IEEE 802.3u、 IEEE 802.1x、 IEEE 802.1Q、 IEEE

802.1p、 IEEE 802.1D、 IEEE 802.1s、IEEE 802.1w、 IEEE 802.3ad、 IEEE

802.3z、 IEEE 802.3，非模块化标准结构，端口数量为24个，接口介质为

10/100Base-T、10/100/1000Base-Tx，传输模式为全双工/半双工自适应，交换方式为存储-转发，背板带宽为4.4Gbps，包转发率为6.5M pps，支持VLAN,网管功能为Web浏览器、NMP、LI，模块化插槽数为两个，指示面板为每端口状态为接完整性、禁用、活动、速度、全双工，系统状态：系统、RPS、链路状态、链路双工、链路速度，电源为100VAC-240VAC、50Hz/60Hz,1.3-0.8A，环境标准为工作温度:0℃-45℃、工作湿度：10%-85%(非冷凝)、存储温度:-25℃-70℃、存储湿度：10%-85%(非冷凝)。

联想万全T168 G6 S3430 2G/500S服务器参数：塔式服务器类型，工作组级别服务器，CPU类型为Intel Xeon X3430，CPU主频为2.4GHz，CPU外频为266MHz，2GB内存，最大内存8GB，500G硬盘容量，内存类型为DDR3,二级缓存为8MB，前端总线为1066MHz，支持热拔插，DVD光驱，扩展插槽为4个32bit/33MHz PCI、2个PCI-E可外插PCI-E接口的显卡，ATI显示控制器,独立16MB显存，集成Intel单千兆自适应网卡，4个USB 2.0接口(2前2后)、1个VGA接口、1个串口、1个并口、1个RJ45网口(千兆)。

IBM System x3650(7979R05)基本参数：机架式服务器，PU类型为Intel Xeon MP，理器架构为X86，PU主频为2500MHz，级缓存为12MB。

锐捷RG-WG54P详细无线路由器参数：支持TCP/IP协议，无线标准为IEEE

802.11b,IEEE 802.11g， 传 输 速 率 为 54,48,36,24,18,12,11,9,6,5.5,2,1Mbps，RJ-45接口类型，工作频段为2.412-2.472GMHz，覆盖范围为室内50-200米，室外200-500米， 状态指示LEDS为Power/Status，WLAN，以太网指示灯，主要参数为可创建最大16个用户组，各用户组可设置不同的802.1Q VLAN标记/端口隔离/MAC地址过滤/广播风暴抑制/带宽限制/流量均衡/一对一模式或一对多模式/随机附带5dBi全向天线,可支持拆卸和扩展/支持本地按键或远程复位,恢复出厂设置[6]。

3 总结

本设计方案得到了学校的认可并付诸实施，满足了师生的教学和学习的需求，使学校的现代教育技术水平上了一个台阶。当然，还有很多地方没有考虑全面，还需要进行不断地改进和完善。

在校园网的建设和应用实践过程中,应当针对本学校自身的现状和教学特点，开创性地、合符实际地建设校园网络，开展基于网络的教育、科研活动，为我国信息技术教育的发展做出应有的贡献[7]。

参考文献：

[1]崔冬.《计算机网络基础》[M].北京:高等教育出版社,2007.

[2]刘光锋.《局域网的连接与维护》[M].北京:电子工业出版社,2002.

[3]邓文达.《网络工程与综合布线》[M].北京:清华大学出版社,2007.

[4]杨雅辉.《网络规划与设计教程》[M].北京:高等教育出版社,2008.

[5]张际平.《校园网络技术与管理》[M].湖南:东南大学出版社,2000.

[6]罗恒杰,魏鲁.营山中学校园网络设计[J].四川教育学院学报,2003,(6)72-73.