学生公寓网络设计.pdf

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题目：学校对学生公寓的网络设计
3000个信息点（网口），
1.接入方式选择
以太网、ADSL、PON3种？
2.IP地址规划
3.建设成本预估（仅限设备）
4、网络安全防护

1.接入方式选择
选择以太网。
ADSL是用电话线接入，使用ADSL技术将数据信号和语音信号加载在电话线上，
对线缆的长度和性能要求较高，并且相对另外两种接入方式速率较慢；而在学校
的环境下，现在的学生公寓普遍都不再使用电话，因此可以首先排除ADSL接入。
PON（无源光纤网络）是光纤接入，使用PON技术实现光纤到户，能极大地提高
速率，单体投资不高，适合居家用户，但是总体投资巨大，在学校的环境下，学
校资金主要投入于科研教育事业，网络建设方面的资金比重相对较低；并且学生
公寓网络需要学校进行一定程度的管理，光纤到户的模式不方便学校管理；因此
不选择PON接入。
以太网是网线接入，可与光纤结合综合覆盖，速率尚可，是当前应用最普遍的局
域网技术，以太网技术（星型）采用专用的网络设备（如集线器或交换机）作为
核心节点，通过双绞线将局域网中的各台主机连接到核心节点上，成本低，速率
可靠性高，方便管理，通过级联的方式可以扩展规模，适用于拥有大量信息点（网
口）的学生公寓。
综上所述，使用以太网接入成本低、速率能满足大部分学生需求、管理方便，所
以选择以太网接入。

2.
理想化模拟：假设每间宿舍6人6台电脑，每台电脑一个网口视为一个信息点。每
层楼20间宿舍，5层楼为1栋，共计5栋楼3000信息点。

学生公寓网络规划总体拓扑图
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所有校内用户连接外界Internet都需经过网络管理中心，网络管理中心负责管理路由器和第
一级交换机。现有5栋学生公寓，需要5个接入点，所以从网络管理中心到公寓楼就需要至少6
个端口的交换机进行连接，考虑到有3000个信息点即最多可能出现有3000学生同时上网的可能，
每个学生占用2到4MB带宽，平均每人3M，总共预计至少需要9000MB带宽才能满足需求，
因此这里选用2个8口的万兆自适应交换机作为第一级交换机。剩下的2个接入点留作以后拓
展。两个第一级交换机的作用是，一旦其中一个第一级交换机故障无法正常使用，另一个第一级
交换机可以确保网络不中断，使网络正常运转，相比只用一台核心交换机更具有可靠性和稳定性。
并且减少了核心交换机工作的负担，可以充分利用网络资源。
因每栋楼有5层，每层20间宿舍，每个宿舍6个信息点，共计每栋600信息点，每层需求360MB
带宽，每栋楼需求1800MB带宽，每层楼有20间宿舍，需要20个接入点，第三级交换机可用
28口交换机，所以每栋楼需要2个千兆交换机作为第二级交换机，一个连接3个第三级28口千
兆交换机，另一个连接2个第三级28口千兆交换机。每个宿舍配置一个8口百兆交换机作为第
四级交换机。第四级交换机连接PC。

因公寓楼内部构造相同，网络拓扑结构图以一号楼、1栋1层、宿舍1101为例。

从网络管理中心到公寓楼网络拓扑结构图

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1号楼网络拓扑结构图

1栋1层网络拓扑结构图
宿舍1101

宿舍1101网络拓扑结构图

IP地址规划
假设共计5栋楼（1、2、3、4、5号楼），每栋楼5层，每层楼20间宿舍，每间宿舍6台电脑（信
息点）。每层共计120台电脑，每层楼的宿舍对称分布，对每层楼划分2个可用子网，每个子网
要求60台主机。
假设学校拥有的IP地址段为192.168.200.0——192.168.230.255
规划方案：
1栋1层：
把192.168.200.0划分为2个可用子网，每个子网60台主机。则需向主机借2位作为子网号。子
网掩码为255.255.255.192，可用子网为192.168.200.64和192.168.200.128，可用IP地址范围为
192.168.200.65——192.168.200.126，192.168.200.129——192.168.200.190。

依此类推：
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1栋1层：子网192.168.200.64和192.168.200.128，子网掩码255.255.255.192
IP地址范围：192.168.200.65——192.168.200.126，192.168.200.129——192.168.200.190

1栋2层：子网192.168.201.64和192.168.201.128，