无线局域网设计与网络冗余备份设计.docx

现代校园网规划与升级一无线局域网设计与网络冗余备份设计【摘要】进入新世纪，网络技术飞速开展。处为学术前沿的大学校园应当承当起落实科学理论的责任，尤其是校园 网络平安受到高度重视，因此使用支持VRRP协议的双核心冗余备份的网络结构成为时下最为迫切的工作。对于使用 人数的扩大，也迫使我们在在学校的开展过程，随着校园范围的扩大，不断地会出现网络空白区，利用无线网络能 够很好的解决小范围网络空白的填补。利用无线网络的可移动性，我们可以很方便的扩展未来的网络覆盖范围，另 外无线网络的平安技术越来越成熟，可以很好的做到与有线网络的接缝。快速，便捷，平安就是我们这次设计的最 终目的。【关键词】：学校网络拓补图，网络冗余，虚拟路由备份协议,无线局域网,41、当前校园网的状况以及分析1.1 现有网络状况简介41.2 学校通信现状和需求分析41.3 改建方案可行性分析51.4 工 程 开 发 方 案 时 间1.1 52、无线局域网技术和网络冗余备份技术51.2 无线局域网简介5无线局域网5为何使用无线局域网络6什么情形需要无线局域网络6无线局域网体系结构综述61.3 网络冗余备份设计8核心层冗余设计82.2.2会聚层冗余设计83、校园网络升级方案93.1 有线网络部署93.1.1 核心层部署103.1.2 会聚层部署10VRRP协议介绍11协议说明11.1协议11.2 MASTER 选举12.3协议状态机12.1.4 ARP查询处理13.5 VRRP应用举例13协议定义14.1以太头143 . IP头参数144 .1.3.2.3 VRRP协议数据格式14.4接收数据时的必须检查15.结论153.2 无线网络部署16无线网络设备的选择16无线网络信号覆盖要求 17无线接入点用户平安接入认证规划173.3 VLAN 划分193.4 无线局域网平安203.4.1 无线局域网平安状况20常规平安威胁分析21授权访问威胁分析213.4.2 、无线局域网平安存在的主要问题及平安技术21效劳集标识符(SSID, Service Set ID) 21物理地址(MAC, Media Access Controller)过滤223.4.2.3 连线对等保密(WEP, Wired Equivalent Protection) 223.424 虚拟专用网络VPN, Virtual Private Network) 223.4.2.5 端口访问控制技术(802. Ix) 223.4.3 无线网络平安对策22扩展频谱技术233.4.3.2 用 户 认 证-一口令 控制24数据加密243.4.3.4 加 强 学 校 内 部 管 理 制度243.5 无线网络管理253.5.3 配置管理253.5.4 故障管理253.5.5 性能管理253.5.6 平安管理25设备安装和配置25流量监控和分析26使用额外的身份验证264、总结264.1 本次设计的特色264.2 设计收获275、改良意见27参考文献28附表交换配置指令、设备报价单281、当前校园网的状况以及分析1.1 现有网络状况简介校园网是福建师范大学福清分校的信息根底设施，是实现学校现代化管理的强有力保证。学校一 直以来非常重视校园网的建设。经过三期的建设，根本可以满足当时的网络需求。其网络拓扑图如 下图IT)校园网拓扑图图1-1由于学校数据吞吐量大，又离本部较远，所以学校采用一般校园双端口接入方式用一条2M光 纤连接到师大本部，另一条用百兆光纤作为福清电信的局域网方式接入internet,实现网络高速 运行。中心结构主要以华为IS-3026交换机为中心，单点以星形方式连接校园各个功能单位。各 楼房交换机用IOOM光纤连接到中心机房的三台普通企业级路由上，可以实现子网内高速互联。1.2 学校通信现状和需求分析校园网是福建师范大学福清分校的信息根底设施，是实现学校现代化管理的强有力保证。学 校一直以来非常重视校园网的建设。目前，福清分校的网络由底端的锐捷交换机构成一个平面型 的网络结构，没有层次化设计的网络结构其存在许多缺陷，如不利于网络管理员对网络的整体管 理，网络一旦出现故障，排查故障将十分困难；学生可随意修改IP地址，容易造成IP地址冲突 现象；播送风暴比拟严重，造成带宽的浪费，一旦某台学生电脑中毒将影响整个网络；网络平安 性非常脆弱，效劳器非常容易遭受到攻击。没有必要的设备冗余，容易造成网络中心的繁忙，且 不利于维护；由于受网线的限制，不能很好的做得到覆盖校园。为了解决上述问题，我们将福清分校网络改造成具有核心层、会聚层、接入层等三层结构的 IP网络，并且具备了局部的无线网络功能，使学校的网络能够得到完整的覆盖整个校园。1. 3改建方案可行性分析a.无线网络在校园网三期的根底上，已经拥有了 vlan, vpn等实质性的功能与特征。但是随着生活水平的 提高，以及学生应用能力的扩张，加上学校的地理范围，我们完全能够多架设一个无限局域网。 无限局域网架设的意义在于，对于不方便架设电缆的操场和宿舍可以很容易做到覆盖，对于外来 学者的需求也根本能够得到满足。由于在这些地方所需要的只是学术性文件的交流，故对带宽的 要求并不是太高，因此有理由相信，要建成一个现代化的校园网，不能缺少一个无线网络。b.网络的健壮性设计是网络设计中必须首先考虑的问题，而健壮性设计首要考虑核心设备的 冗余和主干链路的冗余。冗余备份设计需要考虑层次化和模块化。模块化的设计可简化核心层和 会聚层的设计。模块化同时也简化了网络除障，网络也显得更为稳健。此方案的冗余备份设计我 们将对网络核心层、网络会聚层、设备等分别进行考虑。L4工程开发方案时间表工程描述时间论题确定根据自己的情况选择论题第七学期末资料收集收集与论题有关的资料第七学期末框架设计确定论文的整体结构，要点第七学期末网络现状调查调查了解学校现有网络状况，为论文做分析依据第八学期初现状分析根据收集学校现有的情况进行分析3月硬件设计根据分析方案结果，确定升级硬件4月配置设计在新的网络结构下，配置升级硬件4月论文整理在完成论文的大体内容后，进行整理5月2、无线局域网技术和双核心并且是双主干链路的网络结构2.1无线局域网简介无线局域网：无线局域网络(WireIeSS Local Area Networks； WLAN)是相当便利的数据传输 系统，它利用射频(RadiOFreqUency； RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(COaXial)所构 成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，到达信息随身化、便 利走天下的理想境界为何使用无线局域网络作为局域网络管理主要工作之一，铺设电缆或是检查电缆是否断线这种耗时的工作， 很容易令人烦躁，也不容易在短时间内找出断网的原因所在。再者，由于配合企业及应用环境不 断的更新与开展，原有的企业网络必须配合重新布局，需要重新安装网络线路，虽然电缆本身并 不贵，可是请技术人员来配线的本钱很高，尤其是老旧的大楼，配线工程费用就更高了。因此， 架设无线局域网络就成为最正确解决方案。什么情形需要无线局域网络无线局域网络绝不是用来取代有线局域网络，而是用来弥补有线局域网络之缺乏， 以到达网络延伸之目的，以下情形可能须要无线局域网络无固定工作场所的使用者有线局域网络架设受环境限制作为有线局域网络的备用系统无线局域网体系结构综述无线局域网使用红外线和射频传输介质，可以提供高达54MbPS传输速度。本文重点介绍IEEE 803. 11标准、根本构件模块以及性能参数（如可移动性和平安性）等方面的情况。同IEEE802.3 以太网标准允许用双绞线和同轴电缆进行数据传输类似，802. 11标准通过无线频率传输数据，包 括用红外线（IR）以及在未管制的2. 4GHz频段的两种无线传输媒介：跳频扩谱（FH-SS）和直接顺序 扩谱（DS-SS）。扩谱是一种在二战期间开展起来的调制技术，它在无线电频率的宽频带上发送传输 信号。这种技术对无线数据通信非常理想，因为它不易受到无线电噪声的影响而且几乎不产生干扰。 跳频扩谱被限制在2Mbps数据传输率，并建议用在特定的应用中，比方某种船舶等。对于其他所 有的无线局域网效劳，直接顺序扩谱是一个更好的选择。最近发布的IEEE标准802. Ilb中，允许 采用DS-SS的以太网到达IlMbps数据率。早期的无线局域网技术都属于低速应用，数据率为IMbPS到2Mbps。虽然存在这样的缺点，但 无线所具有的自由度和机动性仍使得这些产品在多个领域发挥作用，比方在零售业和仓库管理中， 流动的工作人员使用手持设备进行库存管理和数据采集。后来，医院也开始应用无线技术在病床 边传送病人信息。接着，在大学里开始安装无线网络以节省敷设电缆的费用以及共享Internet接 入。早期的无线设备供给商很快意识到，为了使这项技术获得更广泛的市场认同，需要一个类似 以太网的标准。他们在1991年联合起来，最初是提议，然后利用分布式技术制订了一个标准。1997 年6月，IEEE发布了针对无线局域网的802. 11标准。顾名思义，无线局域网确实就像它的名字 一样一具有传统局域网技术（如以太网和令牌环）的所有特性和优点，却没有电线或电缆的限制（图 2-1） O无线局域网用红外线或者射频取代双绞线或光纤作为传输媒介。在红外线和射频两者中，无 线电信号因为覆盖范围广且带宽高，因而应用更加广泛。目前无线局域网大多使用2. 4GHZ频段， 这是RF频谱中唯一在全球保存的非管制应用局部。无线网络的自由度和机动性使其既可以应用于 楼宇内，也可以用于建筑物之间。与商业无线电信号可以在任何天气情况下从发射机接收信号相同，无线局域网技术由于采用 无线电波从而真正地重新定义了局域网中“局域”的概念。通过无线网桥，即使相隔几公里的建 筑物，其内部网络也可以合成为一个局域网。当在建筑物之间用传统的铜缆或光缆连接时，高速 公路、湖泊、甚至地方政府都会成为无法克服的障碍，但无线网桥使这些障碍变得不会再有什么 关系，它在空中传输数据，不需要为建立通路申请许可。无线网桥可以出资购置，用一个下午就 可安装完毕，其本钱通常与一个Tl的安装费用相当。一旦投资完成，以后就不会再有费用发生。2. 2网络冗余备份技术设计网络的健壮性设计是网络设计中必须首先考虑的问题，而健壮性设计首要考虑核心设备的冗 余和主干链路的冗余。冗余备份设计需要考虑层次化和模块化。模块化的设计可简化核心层和会 聚层的设计。模块化同时也简化了网络除障，网络也显得更为稳健。此方案的冗余备份设计我们 将对网络核心层、网络会聚层、设备等分别进行考虑。如图2-2I可信园区网络的总体连接拓扑I页1图2-2核心层冗余设计核心层，如果要完全满足冗余，需要设置至少2台核心交换机，互为备份，形成物理性冗余。 所以购置2台的CISCOCatalySt 4507R交换机。这样，从整个网络核心层结构来看，根本上能为 底层交换机的冗余接入和整个网络快速收敛提供先决条件。会聚层冗余设计同样的理由，会聚层也应该拥有冗余链路，会聚层的主链路还是LAN的接入，我们采用华为 3c