园区网络设计规划

综合设计报告

设计名称：网络工程综合设计

设计题目：园区网络的设计与构建

学生学号：

专业班级：

学生姓名：

学生成绩：

指导教师（职称）：

课题工作时间：2010-9-19 至2010-9-30

说明：

1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个

学生；四、五两项（中英文摘要）由学生在完成综合设计后填写。

2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。

3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个设计期间的平时表现、设计

完成情况、报告的质量及答辩情况，给出客观、全面的评价。

4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节，凡不参加答辩者，其成绩一律

按不及格处理。答辩小组成员应由2人及以上教师组成。

5、报告正文字数一般应不少于5000字，也可由指导教师根据本门综合设

计的情况另行规定。

6、平时表现成绩低于6分的学生，其综合设计成绩按不及格处理。

7、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式（适用

于学院各类综合设计），各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整，并上报学院批准。

成绩评定表学生姓名：学号：班级：网络工程

答辩记录表

指导教师评语

目录

摘要 (3)

Abstract (3)

第一章课题背景 (4)

1.1 系统设计目标 (4)

1.2 园区网络设计原则 (4)

1.3 园区网络设计依据 (5)

第二章综合布线系统设计 (6)

3.1 综合布线设计要点 (6)

3.2结构化布线系统 (6)

第三章网络方案设计 (12)

3.1设计要点 (12)

3.2网络系统设计综述 (12)

第四章网络技术选型 (35)

4.1以太网技术的优点 (35)

4.2 ATM的优点 (35)

4.3 FDDI技术优点 (35)

第五章网络设备选型 (36)

5.1 Catalyst 2948G-L3 中心交换机 (36)

5.2 CISCO Catalyst 2950 系列工作组交换机 (36)

5.3 CISCO 2500系列路由器 (37)

5.4 Cisco PIX防火墙 (38)

第六章网络管理系统设计 (41)

6.1网管系统设计原则 (41)

6.2网管系统 (41)

第七章工程实施规划 (42)

7.1实施计划 (42)

7.2 安装 (42)

7.3系统网络产品验收、确认服务 (43)

第八章设计结果及分析 (44)

总结 (45)

致谢 (46)

参考文献 (47)

摘要

报告内容简要的讨论了企业网络规划设计中涉及到的网络技术、规划设计方法、网络性能及应用分析等问题，为企业网络的规划、设计和升级改造等方面在技术及应用上提供参考，以使在建或规划中的校园网络具备较高的整体性能。通过对园区网络的分析，从性能和价值上满足园区网络的需求，然后对企业园区网络进行划分vlan、设置管理域等配置，不断地优化企业的网络，从而达到企业安全、快速访问网络资源的目的。

关键词：交换机；路由器；防火墙；vlan

Abstract

There are something been discussed briefly in the enterprise network designing, relating to the network technology, the way of designing procedures, the network function and applying analysis and so on, is that the network plan of enterprise, which provide a reference on the technology and application , to make it have higher function in building or planning campus network. Through to analyzing to the network, in order to satisfy the requirement of the area network from the value and performance, then carriry on to configure the enterprise area network including dividing vlan, establishing management territory and so on, optimizing the enterprise the network unceasingly, thus make the enterprise access network resources speedily and safely.

Key words: switch; router; firewall; vlan

第一章课题背景

某企业园区网络始建于90年代，采用了当时LAN技术中最成熟的FDD I( FiberDistributed Data In2terface)技术，组建成了两层结构的FDD I环型网络，网络中有几个主干节点和数台网络设备，构成FDD I环型网络，主要解决CAD /CAM的网络应用。随着计算机网络技术的发展，公司开始建设快速以太网，在办公行政大楼进行计算机结构化布线,联接了多个生产部门,并与当时的FDD I网络实现了互连,主要解决CAD/CAM、CPM IS信息管理等应用要求。2000年公司建成设计大楼，该大楼采用网络综合布线设计思想，并配置了数十台网络设备，实现了设计大楼中各办公室的网络普及，解决了设计大楼内各单位计算机网络应用的问题。经过前期的几次网络建设与整合，网络计算机用户不断增加，网络计算机应用系统增多，网络规模也随之增大，而该企业网络结构还是采用二层交换机搭建的二层交换技术网络，也就是说此时所有的网络中的计算机IP地址都同一个网段、并属于同一个默认VLAN (虚拟局域网)，计算机之间通信主要是通过广播包的形式来完成，容易产生广播风暴，占用网络带宽，降低网络整体传输性能，无法满足计算机应用系统的要求。因此必须对园区网络进行升级改造。

1.1 系统设计目标

（1）能够满足CAD /CAM、PDM、PLM、ERP、OA、CPM IS等计算机应用系统的网络需求。

（2）能够满足视频、电话会议等音视频应用系统的要求。

（3）要求将该企业园区内各单位全部联入园区网络,并留有进一步扩展的余地。

（4）要求园区网络层次分明、结构合理、运行安全可靠,主要节点要有冗余备份，便于管理，易于维护。

1.2 园区网络设计原则

（1）具有先进性与前瞻性。整个系统要采用现代的概念、技术方法和产品，适用于未来的扩展及升级，要代表当今国际水平，具有发展潜力并能长期主导同类产品发展潮流。

（2）具有成熟性和实用性。整个系统采用的概念技术、产品和器材都是非常成熟，产品和器材具有系统建成运行的成功范例。系统完全能够在现在和将来适应技术的发展，能够真正满足使用要求。

（3）具有良好的灵活性和扩展性。系统应该采用模块化结构，能够满足灵活通用的要求和随时扩展的要求。

（4）具有标准化与开放性。系统要符合国际和国内相关标准，不仅能兼容语音、数据、图像的传输，同是能够对不同厂家的系统、设备有良好的支持。

1.3 园区网络设计依据

（1）建筑与建筑群综合布线系统工程设计与规范(GB/T5031122000)。

（2）集中或光纤布线系统标准(ZIA/TIATSB272标准)。

（3）商业建筑通信布线系统标准TIA/EIA568A、B。

（4）国际综合布线6类信道标准ISO/IBC11801。

（5）电子电气工程师协会CSMA/CD接口方法IEEE802.3。

（6）建筑与建筑群综合布线系统工程设计与规范CECS72:97。

（7）千兆以太网标准IEEE802.3Z。

第二章 综合布线系统设计

3.1 综合布线设计要点

（1） 实用性：能支持多种数据通信、多媒体技术及信息管理系统等，能够实现现在和未来技术的发展。

（2） 灵活性：任意信息点能够连接不同类型的设备，如微机、打印机、终端、服务器、监视器等。

（3） 开放性：能支持任何厂家的任意网络产品，支持任意网络结构，如总线型、星型、环形等。

（4) 模块化：所有的接插件都是积木式的标准件，方便使用、管理和扩充。

（5) 扩展性：实施后的综合布线系统是可扩充的，以便将来有更大需求时，能够容易将设备安装接入。

（6） 经济性：一次性投资长期受益，维护费用低，是整体投资达到最少。

依据这些原则，可以确定该学校的综合布线拓扑结构应该为星型，保证综合布线系统的灵活性和扩展性。由于有几栋教学楼，所以本方案设计包括综合布线的所有子系统。

3.2结构化布线系统

结构化布线划成6个部分：工作区子系统、水平子系统、垂直子系统、设备间子系统、建筑群子系统。

如下图所示。

设备间子系统 垂直主干子系统

工作区子系统

水平区子系统

管理区子系统

一、工作区子系统

工作区子系统又称为服务区子系统，它是由RJ-45跳线与信息插座所连接的设备（终端或工作站）组成。其中信息插座有墙上型、地面型、桌面型等多种类型。

工作区子系统所使用的连接器必须具备标准的8位接口，这种接口能接受楼宇自动化系统所有低压信号以及高速数据网络信息和数码声频信号。工作区由信息插座延伸至设备。工作区要求布线要求相对简单，这样就很容易移动、添加和变更设备。

工作区设计要考虑以下几点：

（1）工作区内线槽要布的合力、美观。

（2）信息插座与电源插座应保持30cm的距离。

（3）信息插座要设计在距离地面30cm以上（与电源插座保持水平）。

（4）信息插座与计算机设备的距离保持在5M范围之内。

（5）购买的网卡类型接口要与线缆类型接口保持一致。

（6）所有工作区所需的信息模块、底盒、面板的数量。

（7）所需RJ-45接头的数量。

具体需要RJ-45接头和模块的数量可以按照以下公式进行计算： RJ-45头的需求量M=N×4+N×4×15%

M：表示RJ-45接头的总需求量

N: 表示信息点的总量

N×4×15%：表示留有的富余量

二、水平子系统设计

水平子系统也称为水平干线子系统，它是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架。结构一般为星型结构，它与垂直子系统的区别在于：水平子系统总是在一个楼层上，仅与信息插座、管理间连接。在综合布线系统中，水平子系统通常由4对UTP(非屏蔽双绞线）组成。在高带宽应用时，可以采用光缆。水平子系统连接管理子系统至工作区，包括水平布线、信息插座、电缆终端及交换。

水平干线子系统的设计涉及到水平子系统的传送介质和部件集成，主要有4点：（1）确定线路走向。

（2）确定线缆、槽、管的数量和类型。

（3）确定线缆的类型和长度。

（4）订购电缆和线缆。

电缆的用量可以用以下公式进行计算：

每层楼的用线量C=【0.55×（L+S)+6]×N

L：本楼层离管理间最远信息点距离。

S：本楼层离管理间最近信息点的距离。

N: 本楼层信息点的总数。

0.55：备用系数。

6：端接容差。

缆长度按每信息点平均线长55米计算，并考虑到用户工作区跳线所需线缆用量，总共需要双绞线15箱（305米/箱）。水平线缆将干线线缆延伸到用户工作区.在本项目中设计采用的是Lucent公司8芯非屏蔽双绞线( UTP )是符合EIA/TIA 568A标准的超五类线双绞线1061004CSL+。它在传输数据时，可以在150米范围内具有标准10Mbps的传输速率，在100米内保证155Mbps的传输速率。此外它也可以传输各种70V直流电压及在

相应的距离下传输10MHZ及100MHZ频率以内的弱电信号.

三、管理子系统设计

管理子系统由交联、互联、和I/O组成。管理间是楼层的配线间，管理子系统为其他子系统互联提供手段，他是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备，其主要设备是配线架、交换机等网络设备，以及机柜和电源等。交连和互连允许将通信线路定位和重定位在建筑物的不同部分，以便能更容易的管理通信线路。I/O位于用户工作区和其他房间或办公室，使在移动终端设备时能够方便的进行插拔。

作为管理间一般有以下设备：

（1）机柜

（2）楼层交换机

（3）配线架

（4）电源

配线架的选型和安装:分配线间的设计，我们采用了较为集中、灵活的管理方式，充分利用配线架的容量，以达到较好的性能价格比。所有的水平及垂直UTP双绞线均选用Lucent 48口和24口非屏蔽的配线架进行管理，使数据点可完全互补，且管理、维护灵活简便。

四、垂直干线子系统

垂直子系统也称垂直干线子系统或骨干子系统，它提供建筑物的主干线缆，负责连接管理子系统到设备子系统的子系统，目前的设计中一般使用光缆。它也提供了建物垂直干线电缆的走线方式。

垂直干线子系统主要用于连接一栋大楼内部的各配线间，提供网络主干连接。

五、设备间子系统设计

设备间子系统也称设备子系统。设备间子系统由电缆、连接器和相关支撑硬件组成。它把各种公共的多种不同设备互连起来，其中包括光缆、双绞线电缆、同轴电缆、程控交换机等。

在建设设备间时要注意以下几点：

（1）室内照明、通风良好。

（2）要安装符合机房规范的消防系统。

（3) 使用防火门，墙壁使用阻燃漆。

（4）进行防静电装修。

（5) 防止电池场的干扰。

（6）设备空间应保持2.55M高度的无障碍空间，门高为2.1m，宽至少为90cm，地板承重能力不低于500KG/MM。

设备子系统是整个布线系统的管理中心，由设备间（主配线间）中的电缆、连接器和相关支撑硬件组成，它把公共系统设备的各种不同设备互连起来。考虑到中心机房机柜中的美观及便于管理，管理区跳线我们采用订制的两端带RJ-45数据线用于连接配线架与网络设备。需要：两端带RJ-45数据线 80根

六、建筑群子系统

建筑群子系统又称为园区子系统，它是将一个建筑物的电缆延伸到另一个建筑物的通信设备和装置，通常是由光缆和相应设备组成，提供外部建筑物与大楼内布线的连接点。它支持楼宇间通信所需的硬件，其中包括电缆、光缆以及防止电缆上的脉冲电压进入建筑物的电气保护装置。

建筑群子系统用于连接各分散的建筑物，由于部分建筑距信息中心的距离可能超过了100米（铜缆布线系统的最长距离为100米，粗缆可支持500米，但粗缆只能支持系统主干间的10M连接，五类双绞线支持100M连接），另外考虑到现代网络技术ATM、千兆以太网对网络带宽的要求（155M/622M/1000M），系统主干只能选择多模光缆（多模光缆可在260米范围内支持1000M主干）。另外考虑到光缆主干的备份以及经济原因（四芯与六芯光缆价格相当），可以选择国产长飞六芯多模光缆来构建整个网络系统主干。

实施可用于数据、影像、语音和其他信息传输的部分布线工程，使学校的住处设备能够方便地连接到校园网。根据结构化布线标准和需求设计所需设备，包括线缆、配线架、模块、机柜、辅助材料等；主要设备要求选用安普、Avaya等公司产品。结构化布线共有88个信息点，机柜2个。完成信息点所在位置的电脑接入校园网，保证部门级办公电脑及课室电脑以100Mb/s的速率接通校园网

布线要符合标准，讲求美观大方。信息点分布见表：

*网络中心机房设于综合楼3层。

*教学楼设分管点，交换机放于4层教师备课室。

*完成校园网网络中心、办公楼、教学楼交换机的连接工作。

建筑内星型拓扑结构主干线路的物理设计

校园网结构化综合布线的布线设计图

第三章网络方案设计

3.1设计要点

根据建网、建库、建队、建制4步方式，我建议校园网建设采用以下方案：

●网络中心建设在综合楼3层，教学楼设置分管点。

●建设高速、稳定和安全的网络环境。采用主流的以太网技术核心，交换机可带千兆三

层交换模块，二级交换机采用带扩充槽的快速以太网交换机，可实现三层交换、百兆主干（可升级到千兆）、百兆交换到桌面。

●教学楼与综合楼采用Trunk技术做链路聚合，可达到200Mb/s的带宽，实现了较高的

性价比。

●可根据学校的应用类型，例如办公、多媒体课室、课室、网络中心等功能划分子网。

●进行教师队伍的培训，包括网络知识、相关硬件使用、多媒体软件使用、教育资源中

心等。通过培训，逐步使教师从“使用资源”发展到“制作资源”。

3.2网络系统设计综述

(1)Internet 连接

根据需求，通过使用两个用于光端设备的BNC端口到以太端口的转换器连接上2Mb/s的SDH，从而使校总部与分部连接起来。如图：

100Mb/s 光纤G .370接口2Mb/s 线，V3.

连接到校总部示意图