計算機網絡系統集3

計算機網絡系統集成與工程設計案例教程2013.07第3章大學校園網絡系統集成方案設計內容要點本章介紹了一個關于大學校園網絡系統集成方案設計的典型案例。該項目案例依次闡述了大學校園網絡系統建設的概況、目的與意義，從分析校園網絡的現狀和存在問題著手，根據其建設目標與設計原則，提供了該校園網絡的系統集成設計方案，并完成了設備材料的配置與經費預算，以及工程項目的實施與組織過程。學習目的和要求通過對本項目案例設計內容的學習，使讀者了解大學校園網絡系統集成的全過程，熟悉網絡系統集成的體系結構，對網絡系統集成方案的原則、方法、內容和步驟有徹底的了解，掌握校園網絡工程總體方案書的設計方法與實施管理過程。Contents校園網絡系統概述1校園網絡系統建設的意義與要求2校園網現狀和問題分析3系統設計原則與設備選擇原則4新建校園網拓撲結構6系統集成設計方案概述5設備配置與經費預算7項目管理和組織實施8導入案例1導入案例1校園網絡系統概述校園網是在學校范圍內，在一定的教育思想和理論指導下，為學校師生提供教學、科研和綜合信息服務的寬帶多媒體計算機網絡，達到資源共享、信息交流和協同工作目的的網絡。首先，校園網應為學校教學、科研提供先進的信息化教學環境。這就要求校園網是一個寬帶，具有交互功能和專業性很強的局域網絡。其次，校園網應具有教務、行政和總務管理等方面的功能。大學校園網對外實現與省教育科研網信息中心相連；對內實現與校內各部門的通信。各院校的校園網建設將為學校的科研、教學、管理提供必要的技術手段，為研究開發和培養人才建立平臺，為學校師生提供更好的服務。Contents校園網絡系統概述1校園網絡系統建設的意義與要求2校園網現狀和問題分析3系統設計原則與設備選擇原則4新建校園網拓撲結構6系統集成設計方案概述5設備配置與經費預算7項目管理和組織實施8校園網絡系統建設的意義與要求1系統建設的意義實施“大學校園計算機網絡工程”建設項目，是推動教育信息化建設、貫徹“科教興國”戰略、實現高等教育跨越式發展的必然要求。實施大學校園網建設工程，不僅可以全面提高大學校園網的水平和規模，擴大校園網的應用范圍，為高校教師教學和科研及大學生進入網絡平臺提供基本保證，而且將會對國民經濟和社會信息化的發展、全面提高經濟的發展水平提供人才支持和貢獻。校園網絡系統建設的意義與要求2系統建設的要求建設內容為：建設大學校園網網絡基礎設施；實現校園網與CERNET高速互聯；建設一批基于校園網的教學、科研和管理的應用系統。系統建設功能要求:(1)與CERNET高速互聯，能使用Internet。(2)實現全校教學活動、學術動態、辦公文件的瀏覽和交流，如通知安排、信息檢索、網上自學、電子公告、電子新聞發布等內容。(3)提供數據庫應用平臺，實現教育信息管理系統和數據庫服務系統，如教務綜合管理系統、辦公自動化系統、校園網管理信息系統。(4)能夠支持寬帶多媒體業務，如交互式自學系統、遠程教育系統、視頻點播系統等多媒體教學系統。(5)能夠與外界進行廣域網的連接，提供、享用各種信息服務(與各級教育信息中心相連、與國內外著名站點相連)。(6)采用開放式、標準化的系統結構，以利于功能擴充和技術升級；具有完善的網絡安全機制；能夠與原有的計算機局域網絡和應用系統平滑地連接，調用原有各種計算機系統的信息。Contents校園網絡系統概述1校園網絡系統建設的意義與要求2校園網現狀和問題分析3系統設計原則與設備選擇原則4新建校園網拓撲結構6系統集成設計方案概述5設備配置與經費預算7項目管理和組織實施8校園網現狀和問題分析學校基本情況：學校現設16個二級學院，35個系，7個院系級教學培訓中心……等機構。校園網絡已建情況：校園網一期建設工程中，光纖接入局域網的單位有18個單位，共計13棟樓。光纖總長18km。已有軟件應用系統:財務處：天財財務管理系統教務處：教務綜合管理系統圖書館：圖書借閱管理信息系統國資處：國有資產管理系X大學校園網現狀X大學現有網絡拓撲圖

設計要點提醒

此網絡存在的問題

AB信息點范圍不足

應用系統的規模不能適應學校的發展。

在設計大學校園網絡系統集成方案過程中，我們往往會忽視學校的現有網絡狀況和存在問題的分析，這部分是非常必要的。

Contents校園網絡系統概述1校園網絡系統建設的意義與要求2校園網現狀和問題分析3系統設計原則與設備選擇原則4新建校園網拓撲結構6系統集成設計方案概述5設備配置與經費預算7項目管理和組織實施8先進性與現實性系統與軟件的可靠性系統安全性與保密性易管理與維護易擴充性系統設計原則主要網絡設備的選擇原則主要網絡設備的選擇原則安全、穩定、可靠管理和維護方便技術先進便于擴展Contents校園網絡系統概述1校園網絡系統建設的意義與要求2校園網現狀和問題分析3系統設計原則與設備選擇原則4新建校園網拓撲結構6系統集成設計方案概述5設備配置與經費預算7項目管理和組織實施8

系統集成設計方案概述

1網絡系統

考慮到網絡節點的增加、上網人數的增加和越來越多的網絡應用，在這次項目的網絡建設中，我們提出以下的建議：A、提高網絡的可靠性B、提高網絡的整體帶寬C、整個網絡的所有交換機需要支持下列技術：1、“網絡三層分級模型”是指通常在網絡系統設計模型中，把網絡設計分為3層，即核心層、匯聚層和接入層。2、“三層交換技術”（也稱多層交換技術，或IP交換技術）是相對于傳統交換概念而提出的。【知識鏈接】

注意：計算機網絡中有關“網絡三層分級模型”與“三層交換技術”的區別1，核心層校園網的核心交換中心在網絡中心，核心交換機做冗余配置和負載均衡操作。3臺CiscoCatalyst6509交換機之間采用3條1000Mb/s的光纖連接，構成一個環形結構。2，分布層

校園網在分布層設計4個中心，通過2條1000Mbps的光連接到核心層。四個中心分別為：北校區、圖書館、家屬區、校辦公樓。其中北校區、圖書館、家屬區需要具有很強的擴展能力。3，接入層

接入層設置10/100M交換機，采用100M光纖連接到大樓。大樓內各根據需要設置多個10/100M交換機。“網絡三層模型”系統集成設計方案概述2服務器系統服務器選型的原則◆可縮放性和可擴展性◆高性能◆高可靠性、高可用性◆可維護性◆方便管理

3應用系統

認證計費管理系統大容量郵件系統視頻點播系統網絡安全系統……系統集成設計方案概述【思考】大學校園網絡系統工程中，應用系統的設計除以上之外還會有哪些應用？4布線系統

1、需求分析

X大學，建筑物總數：74棟，其中：家屬樓42棟、學生宿舍（單身宿舍）6棟、辦公（教學及其它）26棟,信息點總數：4654。

建筑名稱信息點數建筑名稱信息點數家屬樓1號

39北校區家屬樓1號

70家屬樓2號24北校區家屬樓2號60家屬樓3號32北校區家屬樓3號96家屬樓7號60北校區學生宿舍1168

家屬樓10號60車隊3表3-1信息點對照表

工作區子系統1水平布線子系統2建筑物主干子系統3建筑群布線子系42、綜合布線系統的結構

綜合布線系統部分結構3、施工中注意事項

仔細查閱其它專業的施工圖紙1建議在施工中應滿足設計裕量2345嚴格遵守綜合布線系統規范選材標準必須一致采用質量可靠的管路和線纜，以避免日后的麻煩【思考】你熟悉國內外哪些綜合布線系統產品品牌？如AMP、AVAYA等。【知識鏈接】

綜合布線系統的設備材料的詳細規格與技術指標，可參見第7章內容，或查閱具體布線廠家的產品資料。Contents校園網絡系統概述1校園網絡系統建設的意義與要求2校園網現狀和問題分析3系統設計原則與設備選擇原則4新建校園網拓撲結構6系統集成設計方案概述5設備配置與經費預算7項目管理和組織實施8新建校園網拓撲結構新建校園網拓撲結構核心骨干路由交換機:增加1臺Cisco6509，承擔網內所有用戶的數據總交換，提供萬兆高性能的交換特性。原來的Cisco6509負責高速存儲與服務器集群的數據交互通信，并與新增6509構建冗余環網，互為備份。目前網絡的拓撲結構呈星形，即以圖書館為核心，向教學大樓和教師宿舍樓等其他樓區輻射。圖書館和教學大樓可能的通信量比較大，信息點比較多，放置一臺4506、兩臺3548交換機，在學生宿舍區放置一臺3524交換機。配置一臺Cisco7604路由器替換原Cisco3660路由器，與校外網絡相連。網絡安全上考慮配備網絡負載均衡器、硬件防火墻、IDS系統等設備。配備UPS(APC30K/8H)后備電源，以確保停電時系統正常供電運行。Contents校園網絡系統概述1校園網絡系統建設的意義與要求2校園網現狀和問題分析3系統設計原則與設備選擇原則4新建校園網拓撲結構6系統集成設計方案概述5設備配置與經費預算7項目管理和組織實施8設備配置與經費預算

1網絡系統部分A、主干路由交換機1，數量1臺，配置需求： （參考設備:CiscoCatalyst6509）B、樓宇交換機1，數量2臺，配置需求： （參考設備：CiscoCatalyst4506）C、樓宇交換機2，數量N臺，配置需求： （參考設備：CiscoCatalyst3550）D、樓宇交換機3，數量27臺，配置需求E、接入交換機1，數量243臺F、接入交換機2，數量53臺G、路由器，數量1臺。配置需求： （參考設備:CiscoC7606）設備配置與經費預算1網絡系統部分主干路由交換機CiscoCatalyst6509

No.指標項指標要求01數量1臺02種類核心交換機03內部插槽≥904背板256Gbps05控制引擎2個控制引擎，支持IP和IPX，還支持AppleTalk、DECnet和Vines。支持VLAN;支持均衡負載;內存≥06MAC地址≥1600007三層交換性能支持08千兆口≥4809光纖模塊1000BASE-LX/LHlonghaulGBIC≥301000BASE-SXShortWavelengthGBIC≥80910/以太網端口≥4810冗余電源配置11冗余引擎配置12光纖交換模塊提供13標準網絡協議IEEE802.1Q,802.1p,802.3x;以太網：IEEE802.3,10BASE-T和10BASE-FL;快速以太網：IEEE802.3u,100BASE-TX,100BASE-FX;千兆位以太網：IEEE802.3z,802.3ab;設備配置與經費預算1網絡系統部分樓宇交換機CiscoCatalyst4506

序號指標項指標要求1交換矩陣≥64Gb/s2第三層最大傳輸帶寬≥48Mb/s3支持VLAN支持44層交換支持5插槽≥66100Base-FX≥48(其中一臺24個端口，另一臺48個端口)71000Base-LX/LH千兆模塊≥2810/100Mb/s以太網端口≥489電源配置雙電源10標準網絡協議IEEE802.310Base-T、100Base-TX和1000Base-T端口上的全雙工；IEEE802.1d生成樹協議；IEEE802.1pCoS優先級；IEEE802.1q協議；IEEE802.310Base-T規范；IEEE802.3u100Base-TX規范；IEEE802.3ab1000Base-T規范；IEEE802.3z1000Base-X規范；1000Base-X(GBIC)；1000Base-SX；1000Base-LX/LH；1000Base-ZX；RMONI和II標準設備配置與經費預算1網絡系統部分樓宇交換機CiscoCatalyst3550

序號指標項指標要求1交換矩陣≥13.6Gb/s2第二層和第三層最大傳輸帶寬≥6.8Gb/s364B的包傳輸速率≥10.1Mb/s4MAC地址≥800053層交換性能支持6支持VLAN支持7千兆口≥28千兆模塊1000Base-LX/LH≥2910/100Mb/s以太網端口≥4810安裝了標準的多層軟件鏡像支持11標準網絡協議IEEE802.310Base-T、100Base-TX和1000Base-T端口上的全雙工；IEEE802.1d生成樹協議；IEEE802.1pCoS優先級；IEEE802.1q協議；IEEE802.310Base-T規范；IEEE802.3u100Base-TX規范；IEEE802.3ab1000Base-T規范；IEEE802.3z1000Base-X規范；1000Base-X(GBIC)；1000Base-SX/ZX；1000Base-LX/LH；RMONI和II標準設備配置與經費預算1網絡系統部分接入交換機(參考廠家：華為、實達、神州數碼)序號指標項指標要求110/100Mb/s以太網端口≥242100Mb/s光纖口≥13VLAN≥2564標準網絡協議支持QoS，組播；以太網：IEEE802.3；快速以太網：IEEE802.3u；Telnet：RFC854-859；生成樹協議：IEEE802.1d；自動協商：802.3x；RMON：RFC1757；VLAN：IEEE802.1q；Priority：IEEE802.1d-1998；接入控制協議：IEEE802.1x設備配置與經費預算1網絡系統部分路由器：CiscoC7606序號指標項指標要求1內部插槽≥621000Mb/s以太網端口≥2，其中1000Base-ZX模塊一個3背板帶寬32GB設備配置與經費預算2服務器系統部分VOD服務器：SunFireV480主要元件數量說明CPU2主頻≥900MHz，可擴展到4個CPU內存4GB磁盤130GB以上網卡2光纖千兆以太網卡電源配置冗余電源操作系統1UNIX操作系統顯示器117英寸設備配置與經費預算2服務器系統部分郵件服務器主要元件數量說明CPU2P4Xeon，主頻大于等于1.4GHz，可擴充到4個CPU內存2GB磁盤3×73GBUltra3SCSI網卡21×百兆以太網卡1×1000Mb/s光纖以太網卡磁盤陣列支持RAID0、1、3、5電源N+1冗余電源機架式4U設備配置與經費預算2服務器系統部分DNS服務器FTP服務器WWW服務器

DB服務器安全服務器……設備配置與經費預算3應用系統部分1)認證計費管理系統YZ公司的IPB計費網關系統，數量1套。2)大容量郵件系統YZ公司的3E系統，數量1套。3)視頻點播系統RealNetworks公司Helix網絡平臺，數量為1套。4)網絡安全系統領信入侵檢測系統，數量為1套。5)數據庫系統Oracle公司Oracle9i數據庫，數量為1套。設備配置與經費預算4布線系統部分序號名稱型號單位數量產地1信息插座(模塊、面板底座)IBDNMDVO套加拿大2超五類水平電纜ENHANCEDNOR5箱加拿大3室外主干電纜4對PICCAT.5UTP米加拿大424口/48口快速配線架PS5HD配線架個加拿大5超五類模塊PS5EZ-MDVO個加拿大6線纜管理板19英寸，1U個加拿大750PBIX配線架QMBIX只加拿大8250PBIX配線架QMBIX只加拿大925PBIX連接板QCBIXIA4塊加拿大10跳線BIX-BIXPatchCord條加拿大11標牌QSBJX塊加拿大12粘紙LABEL-LA4張加拿大13多模光纜IBDN六芯室內米加拿大14多模室外光纜BDN六芯室外米加拿大1519英寸12口/24口光纖配架IBDN個加拿大設計要點提示

注意綜合布線系統的計算和設計規則。舉例見教材。設備配置與經費預算5

其他系統部分★★★學生網絡機房由于學校計算機數量少，故配置60臺的聯網PC機，新建一個網絡機房。供電系統校園網中心供電系統需要配置一臺30KVA/4H的UPS系統一套，10KVA/4H的UPS系統一套。多媒體教室配置聯網計算機、大屏幕投影和視頻展示臺等設備，數量3個。設備配置與經費預算6校園網絡系統經費預算★★★設備配置與經費預算序號系統經費預算/萬元1網絡系統2服務器系統3應用系統4布線系統5其他(包括多媒體教室、網絡機房、電源等)合計Contents校園網絡系統概述1校園網絡系統建設的意義與要求2校園網現狀和問題分析3系統設計原則與設備選擇原則4新建校園網拓撲結構6系統集成設計方案概述5設備配置與經費預算7項目管理和組織實施8項目管理和組織實施

范圍管理時間管理成本管理人力資源管理項目管理內容風險管理集成管理交流管理合同管理質量管理1項目管理原則項目經理優秀的實施工程師優秀的技術工程師項目成員項目管理和組織實施

2項目的組織機構系統集成公司將與學校用戶方面分別成立項目組，負責項目的組織實施。

A．J公司方面

a.項目經理：（公司總經理）

1、與企業用戶討論并確定最終項目范圍和實施方法

2、負責制訂具體的項目計劃，包括培訓計劃3、把握項目各方面的進程4、指導業務流程重組和項目變更5、檢查及調控項目實施范圍6、向公司匯報項目狀況，提出建議及改進措施

7、負責項目階段質量8、其它項目經理所應該負責的項目管理工作項目管理和組織實施

3項目組職能描述

b.技術工程師：（公司技術總監）1、對項目實施按項目實施計劃提供技術支持2、協助項目經理定義項目的范圍及目標3、參與討論、制定項目計劃

4、按項目實施計劃提供系統技術培訓5、制訂指導系統管理策略和方案6、制訂數據管理策略和方案7、進行客戶化開發的設計和開發、測試8、負責系統安裝、提供設備選型參數9、對決策之系統整體性提出意見10、根據以往的實施經驗提供設計及集成方面的建議11、完成數據轉換和系統切換工作，保證系統啟動運行12、負責單元、系統及整體性測試13、負責匯編用戶手冊并對最終用戶進行培訓和指導14、負責其它必要的技術工作c.實施工程師：（公司技術工程師）

1、對項目實施按項目實施計劃提供實施支持2、協助項目經理定義項目的范圍及目標3、參與討論、制定項目計劃

4、按項目實施計劃提供系統功能培訓5、制訂指導系統詳細實施計劃和進度方案6、制訂數據轉換格式和方案7、進行系統的客戶化8、協助技術人員進行系統安裝及技術維護9、對決策之系統整體性提出意見10、根據以往的實施經驗提供實施風險及防范方面的建議11、完成系統階段實施目標，保證系統按期順利運行

12、協助技術人員進行單元、系統及整體性測試

13、協助項目經理進行階段驗收和系統整體驗收

14、其它必要的實施工作d.客戶代表：（公司客戶經理）

1、負責與企業用戶方面的關系協調和溝通

2、負責資料收集和信息傳遞

3、根據項目的需要，負責其它必要的項目工作B．X大學用戶方面

a.項目負責人：（大學網絡中心主任）

1、負責與公司方面聯絡，保證項目按進度順利實施

2、參與項目計劃，輔助管理項目范圍，調度資源，監控進度

3、系統上線后的有關業務支持方法的培訓并負責未來之業務支持