网络实验室核心机柜升级改造方案设计与实现(附件)【字数：9849】
摘 要随着我校的不断发展，计算机网络专业也在不断的进步，基于原先的网络实验室的配置以不适用与多元化的网络实验。针对我校教学的要求提出了网络实验室核心机柜的升级与改造方案。为教师的教学，科研和大学生创新项目训练提供必要的支撑环境。网络实验室核心机柜的升级改造涉及到了很多方面，最主要的是设备，包含交换机，路由器等。又有网络结构的设计，网络结构的设计对网络的稳定性起到至关重要的作用。解决这些问题需要对实际问题进行需求分析，收集整理相关文献资料，制定整改方案，确定校园所要的需求。再根据需求分析，去图书馆和网上查阅相关资料，根据所查阅的资料，在着手设计网络实验室核心机柜的升级改造计划，并设计网络的拓扑结构，选择适用的网络设备、操作系统和应用系统，掌握VLAN的规划与配置方法并了解网络安全的基本知识，掌握VLAN的规划与配置方法再通过参观、考察并学习，将所学的理论知识与实践应用结合起来熟悉一个典型的网络系统设计的步骤与实施。通过这个过程解决核心机柜的升级问题，我们会获得一个全新的网络实验环境。
目 录
第一章 实验室局域网概述 1
1.1背景概述 1
1.2现状分析 1
1.2.1 校园局域网的发展 1
1.3 论文结构 2
第二章 需求分析 3
2.1 网络实验室描述 3
2.1.1 实验室建设的背景 3
2.2 网络概况 3
2.3 实验室需求 3
2.3.1实验室的功能性需求 3
2.3.2实验室的非功能性需求 4
第三章 组网方案及技术选择 5
3.1 实验室局域网建要点 5
3.2组建网络的技术选择 5
3.2.1 布线技术方案设计 5
3.3设备的选取及优点 6
3.4设备要求 6
第四章 核心机柜详细升级方案 9
4.1 整体设计及拓扑结构 9
4.2 IP/VLAN 的划分 10
4.2.1 设置各个交换机端口的VLAN 10
4.2.2 设置VLAN 10
4.3 实验室内网 NAT 实现 11
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4.4 VPN 技术的运用 11
4.5主要设备的相关配置 12
第五章 项目测试与维护 13
5.1 网络连通测试 13
5.2 路由策略测试和维护 13
5.4 无线网络测试 13
5.5 服务器测试 14
5.6 日常维护 14
5.7其它测试结果 14
结束语 17
致 谢 18
参考文献 19
第一章 实验室局域网概述
1.1背景概述
我校网络实验室承担着广大师生的教学与训练任务，原先的实验室的核心机柜的设备大多老旧，设备也大多不能承担越来越多的实验任务，为了改善实验与教学环境，对实验室设备的升级刻不容缓。我校实验室建于2006年，至今已有10多年的历史，原先使用的设备当年都是很先进的，但是经过数10年的发展，我校师生队伍的不断壮大，对网络实验室的要求也越来越高。随着时代脚步的不断前进，互联网的发展也越来越成熟。其相应的网络设备也在不断的更新换代，我校原先在2006年组建的网络实验室也面临着巨大的挑战。网络设备的更新使得我校原先建立实验室时所使用的设备已不具备先进性，更换相应的设备也成为目前网络实验室的主要任务。
但是，网络实验室的设备并不能随时随地的更换，在更换设备时要考虑很多问题。如设备怎么更换，更换什么样的设备，更换设备之后会不会影响未更换设备的正常使用，除了更换设备，还有什么方法可以使实验室变得更佳实用。这些问题不是表面看起来那么简单，必须根据相应的需求分析来进行具体设计。
1.2现状分析
我校实验室建于2006年，当时建立的是以锐捷设备为主的锐捷实验室。网络实验室使用的设备大多是锐捷当时所生产的具备一定技术先进性的优质设备，这些设备随着长时间的不断使用，老化程度也在不断的增加，出现故障的次数也越来越多。这些问题的不断加剧，使网络实验室所能承担的任务不断的减弱。
随着我校数十年的不断发展，计算机机房的数量不断增多，网络实验室的心脏核心机柜承担的任务也不断加大。原有的网络实验硬件平台以运行10年，不能满足实验需要。原有的百兆到桌面已不能满足需求，升级到万兆到桌面是校方的最佳选择。
1.2.1 校园局域网的发展
伴随着高校的不断发展，校园网络也在不断的更新换代。随着智能化时代的来临，从原先的BBS，校园贴吧到现在的校园微博等，校园网的应用面越来越广。校园网的扩展方式日新月异，智能手机，无线网的运用也意味着校园网承担的压力越来越大。
校园网的发展具有用途广,投入大并且发展速度很快,但是质量很低.国内目前并没有统一的校园网建设标准，各院校根据其专业的不同，对校园网的应用也不尽相同。所以校园网涉及的专业较多，技术要求也较高。我校自建校以来也不断的追求网络实验室的教学质量的提高，校园网也在不断的升级以适应不断发展的教学需要。
1.3 论文结构
本设计方案从需求分析开始，针对实验室设备升级改造的技术及设备选型重点介绍，对相关技术进行讲解，并展示了一些简单的设备配置内容。然后提出改造方案，最后对改造升级后的实验室核心机柜进行测试，测试包含内网，VLAN划分，传输速率等方面。
第二章 需求分析
2.1 网络实验室描述
2.1.1 实验室建设的背景
我校网络实验室位于S楼，实验室核心机柜位于7楼的711内，2006年在此建立了锐捷网络实验室，但是其网络传输速率存在瓶颈，并且设备老化严重。针对这些问题，本方案提出了对网络实验室核心设备的升级与改造。在对实验室核心设备进行升级的同时，必须考虑新型设备的架设符合建筑结构的标准。采用星型拓扑结构与各个实验室相连。核心机柜内包含核心交换机，二层交换机，三层交换机，网关和无线接入等设备，其与外部连接均使用光纤连接。
2.2 网络概况
我校原先使用的网络划分方式已不适应当前网络实验室的教学及科研需求，所以仅仅依靠网络地址划分网络已不能解决很多问题。在实际的运用中，仅仅靠网络地址来划分网络会有许许多多的问题，例如 A 类的地址和 B 类的地址都包含有很多的PC，但是实际上是不可能将如此多的网络地址划分到同一类网络地址中的。有许多方法可以解决这个问题，这里我们使用的是用划分子网的方式，我们使用这样的方式将网络地址分为子网地址和主机地址，可以通过定义子网的大小，从而控制每个网络的大小。通过这种方式，主机在子网当中，在一个网络中就可以使用同一个IP地址，而访问外网时，由于使用统一的IP地址，外界就不能得知具体的主机IP，保障了网络的安全性。在网络中划分子网时，通常使用的方法是使用子网掩码，子网掩码能够提供区分IP地址中的网络号和主机号，并且能够划分子网。这样的一种划分方式更佳的灵活。而我校原先使用的网络地址过于落后，而且子网的划分方式也不符合技术的先进性，本方案使用了这样的网络地址划分方式是对原有的网络地址划分的升级，对实验室以后的运行和维护都大有用处。
目 录
第一章 实验室局域网概述 1
1.1背景概述 1
1.2现状分析 1
1.2.1 校园局域网的发展 1
1.3 论文结构 2
第二章 需求分析 3
2.1 网络实验室描述 3
2.1.1 实验室建设的背景 3
2.2 网络概况 3
2.3 实验室需求 3
2.3.1实验室的功能性需求 3
2.3.2实验室的非功能性需求 4
第三章 组网方案及技术选择 5
3.1 实验室局域网建要点 5
3.2组建网络的技术选择 5
3.2.1 布线技术方案设计 5
3.3设备的选取及优点 6
3.4设备要求 6
第四章 核心机柜详细升级方案 9
4.1 整体设计及拓扑结构 9
4.2 IP/VLAN 的划分 10
4.2.1 设置各个交换机端口的VLAN 10
4.2.2 设置VLAN 10
4.3 实验室内网 NAT 实现 11
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
4.4 VPN 技术的运用 11
4.5主要设备的相关配置 12
第五章 项目测试与维护 13
5.1 网络连通测试 13
5.2 路由策略测试和维护 13
5.4 无线网络测试 13
5.5 服务器测试 14
5.6 日常维护 14
5.7其它测试结果 14
结束语 17
致 谢 18
参考文献 19
第一章 实验室局域网概述
1.1背景概述
我校网络实验室承担着广大师生的教学与训练任务，原先的实验室的核心机柜的设备大多老旧，设备也大多不能承担越来越多的实验任务，为了改善实验与教学环境，对实验室设备的升级刻不容缓。我校实验室建于2006年，至今已有10多年的历史，原先使用的设备当年都是很先进的，但是经过数10年的发展，我校师生队伍的不断壮大，对网络实验室的要求也越来越高。随着时代脚步的不断前进，互联网的发展也越来越成熟。其相应的网络设备也在不断的更新换代，我校原先在2006年组建的网络实验室也面临着巨大的挑战。网络设备的更新使得我校原先建立实验室时所使用的设备已不具备先进性，更换相应的设备也成为目前网络实验室的主要任务。
但是，网络实验室的设备并不能随时随地的更换，在更换设备时要考虑很多问题。如设备怎么更换，更换什么样的设备，更换设备之后会不会影响未更换设备的正常使用，除了更换设备，还有什么方法可以使实验室变得更佳实用。这些问题不是表面看起来那么简单，必须根据相应的需求分析来进行具体设计。
1.2现状分析
我校实验室建于2006年，当时建立的是以锐捷设备为主的锐捷实验室。网络实验室使用的设备大多是锐捷当时所生产的具备一定技术先进性的优质设备，这些设备随着长时间的不断使用，老化程度也在不断的增加，出现故障的次数也越来越多。这些问题的不断加剧，使网络实验室所能承担的任务不断的减弱。
随着我校数十年的不断发展，计算机机房的数量不断增多，网络实验室的心脏核心机柜承担的任务也不断加大。原有的网络实验硬件平台以运行10年，不能满足实验需要。原有的百兆到桌面已不能满足需求，升级到万兆到桌面是校方的最佳选择。
1.2.1 校园局域网的发展
伴随着高校的不断发展，校园网络也在不断的更新换代。随着智能化时代的来临，从原先的BBS，校园贴吧到现在的校园微博等，校园网的应用面越来越广。校园网的扩展方式日新月异，智能手机，无线网的运用也意味着校园网承担的压力越来越大。
校园网的发展具有用途广,投入大并且发展速度很快,但是质量很低.国内目前并没有统一的校园网建设标准，各院校根据其专业的不同，对校园网的应用也不尽相同。所以校园网涉及的专业较多，技术要求也较高。我校自建校以来也不断的追求网络实验室的教学质量的提高，校园网也在不断的升级以适应不断发展的教学需要。
1.3 论文结构
本设计方案从需求分析开始，针对实验室设备升级改造的技术及设备选型重点介绍，对相关技术进行讲解，并展示了一些简单的设备配置内容。然后提出改造方案，最后对改造升级后的实验室核心机柜进行测试，测试包含内网，VLAN划分，传输速率等方面。
第二章 需求分析
2.1 网络实验室描述
2.1.1 实验室建设的背景
我校网络实验室位于S楼，实验室核心机柜位于7楼的711内，2006年在此建立了锐捷网络实验室，但是其网络传输速率存在瓶颈，并且设备老化严重。针对这些问题，本方案提出了对网络实验室核心设备的升级与改造。在对实验室核心设备进行升级的同时，必须考虑新型设备的架设符合建筑结构的标准。采用星型拓扑结构与各个实验室相连。核心机柜内包含核心交换机，二层交换机，三层交换机，网关和无线接入等设备，其与外部连接均使用光纤连接。
2.2 网络概况
我校原先使用的网络划分方式已不适应当前网络实验室的教学及科研需求，所以仅仅依靠网络地址划分网络已不能解决很多问题。在实际的运用中，仅仅靠网络地址来划分网络会有许许多多的问题，例如 A 类的地址和 B 类的地址都包含有很多的PC，但是实际上是不可能将如此多的网络地址划分到同一类网络地址中的。有许多方法可以解决这个问题，这里我们使用的是用划分子网的方式，我们使用这样的方式将网络地址分为子网地址和主机地址，可以通过定义子网的大小，从而控制每个网络的大小。通过这种方式，主机在子网当中，在一个网络中就可以使用同一个IP地址，而访问外网时，由于使用统一的IP地址，外界就不能得知具体的主机IP，保障了网络的安全性。在网络中划分子网时，通常使用的方法是使用子网掩码，子网掩码能够提供区分IP地址中的网络号和主机号，并且能够划分子网。这样的一种划分方式更佳的灵活。而我校原先使用的网络地址过于落后，而且子网的划分方式也不符合技术的先进性，本方案使用了这样的网络地址划分方式是对原有的网络地址划分的升级，对实验室以后的运行和维护都大有用处。
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