原创《高职院校校园网络优化设计和实现》：该文是关于优化设计论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
摘 要：我校校园网络经过多年的运行,存在不少的弊端,分析我校校园网络存在的瓶颈和问题后,研究设计了校园网的升级改造方案,重点阐述了无线网络的建设,并对网络建设的发展趋势做了展望.
关键词：校园网；网络建设；设计与规划；无线网络
随着高职院校教学规模的不断扩大,网络教学及应用需求的快速发展,使得校园网成为办公、教学、科研工作不可缺少的资源.现有校园网络存在的问题和供给不足逐渐显现,如上网速度慢、网络稳定性差、信息和数据资源不能有效共享关联、上网实际使用感知低于期望、网络服务不能及时跟进等等.结合我校的实际,在现有基础上对校园网络进行了升级、优化设计.
1校园网络软硬件现状分析
1.1历史沿革
我校由多个教学单位逐年合并而成,校园网络的架构也是在学校合并过程中逐步形成的,校园网络始建于2004年,网络结构见图1.校园网主干为环形结构,采用核心层、汇聚层、
接入层的三层架构,其中三台核心交换产品设置于网络中心机房,汇聚设备根据区域划分,分别设置于行政楼、实验楼、院系楼、天宁校区、图书馆、现教中心大楼、教学楼,经过十几年的使用,目前网络运行问题较多.
1.2既有网络存在的问题
1）网络带宽：2004年至2012年期间随着多所学校合并,网络带宽从初期的中国电信100M及教科研网IOM,网络接人点约300个,增加到中国电信100M、教科研网100M、网通100M,总带宽300M,接入点18000多个.网络应用从仅需满足网页浏览、办公的需求,到现在视频会议、视频点播、远程教育等业务需求,出口带宽严重不足,高峰期网速极慢、用户体验度极差、网络评价非常不好.
2）核心设备：核心设备cisc06509属于元老级核心设备,已经超期服役,其中一台于2011年损坏,该核心设备上的配置全部并人另一台核心设备cisc06509,严重增加了该设备的负担,若此设备出故障将造成整个校区的断网.
3）汇聚、接人层设备：建网后经过十多年的运行,初期汇聚层所用的港湾5610E交换机和接人层交换机所用的港湾3024交换机,损坏严重,逐年更替,各个楼宇现有设备参差不齐,管理困难.
4）用户管理：学校采用亿邮公司的计费系统实现用户登录管理,由于后期软件没有升级,服务没有投入,再加上上网人数的大幅增加,用户管控功能基本不能实现.
5）行为管理：多所学校的合并,上网人数的骤增,工作时间网上购物、在线聊天、电影、P2PSV_具下载等与工作无关的行为占用了有限的带宽,影响了教学、科研的工作效率.
6）网络覆盖：随着无线网络技术的发展和移动终端的普及,人在移动、网随人动的观念已深人人心,网络覆盖实现有线与无线相结合的模式是必然趋势.在优化有线网络的同时,建设无线网络势在必行.
2校园网络的架构与优化
2.1基于需求的校园网络结构规划
我校网络建网至今经历了几次网络升级改造,在网络框架不变的基础上,增加、更换了一些网络设备.目前,校园网中使用着各个时期购买的不同厂家、不同型号的网络设备,本次网络升级改造也不可能一次性投人大量资金,购买全新、统一厂商的网络设备,对网络进行重建.此次网络改造也只能在现有网络基础之上,设计出一个合理的,适合本校的网络升级改造方案.图1为升级改造前的网络拓扑结构.
2.2整体网络结构设计
为适应用户需求的增加,同时实现有线网络和无线网络的覆盖,充分利用现有设备,升级改造后的网络拓扑结构如图2所示.从图2可以看出,校园网出口增加了联通；带宽增加到联通1G,电信50M和网通100M；在网络安全、防护、管理方面,增加了山石的防火墙、深信服的行为管理、城市热点和铱迅的WEB防火墙.无线网络的建设分两期实现,一期进行行政楼、图书馆和现教中心楼的无线网络建设,二期完成学校教学楼、实验楼、实训楼等的无线网络建设,完成校园网络无线全覆盖.
3校园网络的改造与升级
3.1主干网络的改造
经过多次调研、考察,发现网络扁平化虽然是发展趋势,但是需要把原有的网络推掉重建,从资金、技术以及目前学校的网络使用考虑,最终没有对现有网络结构做太大改动.改造后的网络拓扑整体架构仍沿用三层架构,网络核心选用两台Cisc07609作为双核结构,实现双备冗余,保障网络正常运行.
针对汇聚层的改造,更换了一批性能不稳定的交换机,在结构设计方面,有意弱化汇聚的作用,把配置在汇聚上的各个VLAN的网关调到了核心交换机上,减轻汇聚交换机的压力,可更高效地实现网络管理.
3.2IP地址规划
本次改造改变静态地址的分配方案为静态地址与动态地址相结合的分配方案,人员相对固定和不多的场所仍然采用静态地址,人员流动性大,人员较多的场所改成动态地址,动静结合的地址分配,对核心配置改动不大,方便教职工的上网接人,也便于网络管理人员对网络的把控.此次调整,不仅解决了教师因在办公室自己私接小路而衍生的抢夺IP地址的问题,同时方便网管很快定位病毒源,防止病毒的肆意传播的可能.
3.3无线网络建设
我校无线网络采用有线、无线两网分离的组网方式,无线网作为相对独立的网络,与有线网络融合.无线网络建设分二期进行,一期工程实现图书馆、现教中心大楼、行政楼的无线网络覆盖,同时兼顾建筑物内电梯、楼梯间等区域的信号覆盖；二期工程實现教学楼、实验、实训楼等区域的无线网络覆盖.
3.3.1无线核心层
无线核心交换机由2台Aruba 7220无线控制器组成,上联校园网核心交换机,每台无线控制器均采用万兆聚合端口和无线核心交换机之间采用Trunk模式互联,且设置为Master-Local集群模式,并在Master上启用中心化License功能和激活AP管理许可,实现全网无线功能License的共享管理,同时为无线系统提供1+1（Active-Active）热备,所配置的冗余电源提高了单台系统运行的可靠性.Master控制器可以实现对全网进行集中单点统一管理,无需对每台控制器都进行逐一配置的繁琐工作,Aruba的Master控制器可以将射频管理配置自动同步到所有的Local控制器上.
3.3.2汇聚层
汇聚交换机选用华为S5720-50X-EI-46S-AC,负责将来自网络接人层的访问流量进行汇聚和集中,承担链路和流量聚合的任务.对上采用万兆链路与无线网核心交换机互联,对下采用千兆链路与接人层POE交换机互联.
3.3.3接入层
为了减少无线网络对有线网络的影响,有线、无线网络采用分离式组网设计,无线接入层单独组网,选用华为全千兆PoE交换机S5700-28TP-PWR-LI-AC,完成无线AP的接人以及对无线AP提供POE供电.POE交换机直接和无线AP连接,配置相关安全策略抵御来自无线用户的ARP风暴、MAC扫描、ICMP风暴、带宽攻击等等攻击方式,并提供灵活的用户管理手段.
3.3.4网络服务层
该服务层提供了Amba的Airwe无线网络集中监控和管理,CPPM终端接人策略管理系统、城市热点身份认证系统、深信服流控等,Airwe采用数据中心的虚拟机部署方式,可以提供对全网的无线的射频性能、无线终端性能、网络设备性能、网络应用的可视化,无线热图的可视化,历史日志记录分析和报告模板,专家故障诊断,监控和告警功能等.目前,一期无线网络建设已经完成,现已投入二期无线网络的建设.
4结束语
学校网络优化、升级改造工作已初步完成,整体运行效果较好,由于学校资金,技术的限制,网络优化及升级改造只能分步实施,,此次网络优化、改造在网络性能、可扩充性、标准化和安全性方面存在着不尽如人意的地方,网络扁平化是网络发展的必然趋势,也是下一次网络改造的目标和方向.
优化设计论文参考资料：
结论：高职院校校园网络优化设计和实现为关于对不知道怎么写优化设计论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文优化设计论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
