2011 ～2012 学年第2 学期毕业设计（论文）课题路由器、交换机在校园网中的应用与配置分析姓名周卫东系部电子信息工程系专业计算机网络技术班级09网络（1）班学号********* 指导教师杜玉林武汉交通职业学院教务处制摘要由于计算机及网络技术的不断发展，极大地推动了校园网的建设，各高校及其中小学都在筹备建设校园网，希望通过校园网的建设，增加硬件的投入，改善办学条件，提高教学、科研和管理水平，提高办学质量。

主要从校园网建设的需求分析、校园网络规划设计、校园网设备选型中涉及到的网络技术、规划设计方法、组网技术要求、网络设计要求、方案整体设计、网络设备选型原则、设备配置、网络规划、与服务系统到校园网应用系统等方面进行了比较详细的分析与描述，以使在建设或规划中的校园网络具备较高的整体性能，对准备建设校园网和进行网络升级的学校具有一定的参考价值。

关键字：计算机网络拓扑结构交换机路由器服务器防火墙目录第一章校园网基本情况 (5)1.1大学的背景 (5)1.2校园网概述 (6)1.3校园网规模 (7)1.4 校园网分布情况及拓扑结构 (8)1.5校园网需实现的功能 (9)1.6校园网的VLAN规划 (9)1.7局域网技术 (9)第二章路由器交换机的基本介绍 (11)2.1 校园网对网络设备的要求 (11)2.2 交换机的介绍 (11)2.3 交换机的工作原理 (11)2.4 路由器的介绍 (12)2.5路由器的工作原理 (12)第三章路由器交换机在校园网中的应用 (13)3.1 校园网设备选型对校园网建设的重要意义 (13)3.2 校园网设备选型的原则 (13)3.3 网络设备中的产品定型 (14)3.4 路由器和交换机在校园网应用中实现的功能 (22)3.5 路由器和交换机在校园网应用中实现的功能的配置 (22)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (31)附录A 术语表 (31)绪论在当今信息产业蓬勃发展的今天，信息已经成为一种关键性的战略资源，计算机技术在人们的生活中已经起到了越来越重要的作用。

校园作为知识基地和人才基地，它理应成为代表信息产业应用最成功的典范。

一所成功的学校不仅在学术上、教育上要力争上游，更应在管理上上一个台阶。

利用各种成熟的技术带动学校各单位、各部门的电脑化管理，通过校园信息网，将各处的电脑联成一个数据网，实现各类数据的统一性和规范性；教职员工和学生可共享各种信息，极易进行各种信息的教流、经验的分享、讨论、消息的发布、工作流的自动实现和协同工作等，从而有效地提高学校的现代化管理水平和教学质量，增强学生学习的积极性、主动性，为信息时代培育出高素质的人才。

随着学校信息化教育的发展和规模的扩大，信息化校园建设已提上日程。

多媒体校园网已成为学校必备的重要信息基础设施，其规模和应用水平已成为了衡量学校教学与科研综合实力的重要标志。

多媒体校园网建设的目标简而言之是将校园内各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园园区内部的Intranet系统，对外通过路由设备接入广域网。

在这些网络基础上，形成在校园内部、校园与外部进行信息沟通的体系，建立满足教学、科研和管理需求的计算机环境，为学校各种人员提供充分的网络信息服务，在网络环境中进行教学、研究、收集信息等工作。

我国目前的大多数多媒体校园网的结构、规模和应用不是很完善，网络设备、计算机设备的功能没有得到充分的挖掘和发挥。

当一堆设备变成网络的时候，大部分学校的满腔热情也慢慢地冷却凝固。

多媒体校园网建成了，各种问题也不断涌现：设计目标根本无法实现，没有合适的应用软件，许多设想根本无法实施，后续的维护费用不堪承受等等。

怎样利用网络设备，进一步发挥各种设备的功能，对学校的教学、管理、科研带来方便，是组建多媒体校园网的一个重点。

建设多媒体校园网对每个学校来说都不是一件容易的事情，要经过周密的论证、谨慎的决策和紧张的施工。

在多媒体校园网的组建过程中，技术先进性、产品可靠性、系统易管理性和可扩展性等都是必须考虑的因素，而针对教育行业，特别是中小学校在经费的紧张状况，如何能充分利用有限的投资，在保护网络先进性的前提下，选用性能价格比最好的方案，是各个学校首要关心的问题。

为此，陕西榆林计算机通信网络公司科技文化发展有限公司本着真诚、务实、科学、高效的态度，根据教育行业用户的需求，推出了适合学校教育教学应用的多媒体校园网建设方案。

第一章：校园网基本情况1.1. 大学的背景本论文以武汉交通职业为实例。

武汉交通职业学院是直属湖北省教育厅领导和管理的省属公办全日制普通高等学校，教育部人才培养工作水平评估优秀学校，湖北省示范性高等职业院校,湖北省最佳文明单位。

学院坐落于武汉市黄家湖大学城，校园占地面积1120亩，建筑面积33.88万平方米；固定资产总值7.73亿元，教学仪器总值5130万元，馆藏各类书刊149.93万册。

学院设有船舶与轮机工程系、航海技术系、汽车工程系、机电工程系、电子信息工程系、交通工程系、物流与运输系、财经系、人文系、艺术系、公共课部、实践教学中心、继续教育学院等13个教学单位和高职教育研究所等6个科研单位。

开设45个专业，其中湖北省高职高专重点专业2个、湖北省教改试点专业4个、省级示范院校重点建设专业群4个、湖北省精品课程7门。

学院面向全国招生，现有全日制在校学生12000余人。

学院建有各类校内实验实训中心84个，校外实训基地152个。

其中，现代物流实训基地和船舶工程技术实训基地为国家级实训基地，汽车检测与维修技术实训基地、先进制造技术实训基地、轮机工程技术实训基地、交通安全与智能控制实训基地为省级实训基地。

学院现有专任教师460人，其中教授、副教授121人、双师素质教师165人、拥有博士和硕士学位的152人；享受省级以上政府津贴的专家5人，交通部专业带头人2人，“楚天技能名师”5人。

近几年来，学院科研实力不断增强，教师共承担教育部和全国以及湖北省教育科学规划科研项目85项，公开发表论文1009篇（其中核心期刊发表49篇，EI收录14篇、ISTP收录5篇）；学院有2项湖北省高等学校教学成果奖、1项湖北省政府科学技术发明奖、2项湖北省教学科研优秀成果奖、1项武汉市社会科学优秀成果奖；出版各类著作、教材139部；《武汉交通职业学院学报》获评全国高职高专院校“优秀学报”、“湖北省优秀期刊”。

学院是全国交通教育研究会船舶技术专业委员会、全国高职高专美育专业委员会、港口与物流管理专业委员会、湖北省高职高专思想政治理论教育研究会等多个行业协会、学术组织的主任委员、会长单位。

学院具有58年办学历史，积累了丰富的办学经验，取得了良好的办学效益和社会声誉，为社会培养了5万多名毕业生，毕业生就业率长期位居同类院校前列。

1.2. 校园网概述校园网是在学校范围内，在一定的教育思想和理论指导下，为学校教学、科研和管理等教育提供资源共享、信息交流和协同工作的计算机网络。

在中国，近年来校园网建设发展迅速，到目前为止仅在中国中小学就有近6000所学校建设了校园网。

他们为中国中小学内部实现教育的资源共享、信息交流和协同工作提供了较好的范例。

然而，随着中国各地校园网数量的迅速增加，校园网之间如何实现教育的资源共享、信息交流和协同工作的要求越来越强烈。

校园网的设计目标是将各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园区内部的12000/XPranet系统，对外通过路由设备接入广域网。

进行校园网总体设计：第一，要进行对象研究和需求调查，明确学校的性质、任务和改革发展的主系统建设的需求和条件，对学校的信息化环境进行准确的描述；第二，在应用奢求分析的基础上，确定学校12000/XPranet服务类型，进而确定系统建设的目标，包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等的目标；第三，确定网络拓扑结构和功能，根据应用需求建设目标和学校的主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；第四，确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；第五，规划校园网建设的实施步骤。

校园网总体设计方案的科学性，应该体现在能否满足以下基本要求方面：1．整体规划安排；2．先进性、开放性和标准化相结合；3．结构合理，便于维护；4．高效实用；5．支持宽带多媒体业务；6．能够实现快速信息交流、协同工作和形象展示。

基本功能从以上分析可以看出，校园网与校园群应具有为学校和学校之间的教育提供网络环境；实现资源共享、信息交流、协同工作等基本功能。

1．为教育信息的及时、准确、可靠地收集、处理、存储和传输等提供工具和网络环境。

2．为学校行政管理和决策提供基础数据、手段和网络环境，实现办公自动化，提高工作效率、管理和决策水平。

3．为备课、课件制作、授课、学习、练习、辅导、交流、考试和统计评价等各个教学环节提供网络平台和环境。

4．为使用网络通信、视频点播和视频广播技术，提供符合素质教育要求的新型教育模式；5．为科学研究的资料检索、收集和分析；成果的交流、研讨；模拟实验等提供环境和手段设计原则1．先进性：先进的设计思想、网络结构、开发工具，采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品；2．实用性：建网时应考虑利用和保护现有的资源、充分发挥设备效益；3．开放性：遵从国际标准，系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组建和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级及与外界信息的沟通；4．灵活性：采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足学校逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可增长性；5．可靠性：具有容错功能，管理、维护方便。

对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析；6．强性价比：不要一味追求最新，还要考虑当前实际需要，选择合理的设备搭配，使达到良好的性能价格比。

7．安全性：包括两个方面，1、网络用户级的安全性；2、数据传输级的安全性。

网络用户级的安全性应在网络的操作系统中予考虑，而数据传输的安全性则必须在网络传输时解决。

1.3. 校园网规模武汉交通职业学院新校园网络于2007年完成第一期规划建设并投入使用，目前主要包含各楼层办公网络、机房、图书馆等。

（注：学生宿舍网目前由电信代理，教师家属区未建成）。

整个校园网络采用了核心―汇聚―接入的分层结构，核心交换机与汇聚交换机之间采用光纤千兆互联，汇聚交换机与楼宇接入交换机之间采用百兆互联，接入交换机到桌面信息点采用百兆互联。

出口采用双出口，分别接入CERNET（中国教育网）和中国电信，由F5设备作均衡负载。

校园网已开通应用系统有OA、教务、邮件、科研、财务、FTP、网络防毒、视频服务、BBS等。

在已有的校园网基础上建设有一卡通专用网络，一卡通系统可以方便地通过校园卡实现消费和身份认证。