畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1章緒論1.1項(xiàng)目背景隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的普及和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化教學(xué)作為一種新型的教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。它借助信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將教育資源數(shù)字化、在線化，使得學(xué)習(xí)可以隨時(shí)隨地進(jìn)行，不受時(shí)間和地域的限制。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化教學(xué)帶來(lái)了教育的改革和創(chuàng)新，推動(dòng)了教育內(nèi)容的更新和多樣化，豐富了教學(xué)手段和方法。望山大學(xué)旨在可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)獲取到更為豐富、更新的教育資源，教師也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行更為靈活、個(gè)性化的教學(xué)。望山大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生根據(jù)自己的的興趣、能力和學(xué)習(xí)進(jìn)度，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)路徑。學(xué)生可以根據(jù)自己的需要選擇學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)方式，更加高效地進(jìn)行學(xué)習(xí)。望山大學(xué)將為本公司打造一套安全穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這就預(yù)示著著我國(guó)大學(xué)校園將步入一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)校園時(shí)代，幫助望山大學(xué)更好的實(shí)現(xiàn)教學(xué)任務(wù)，更好的應(yīng)對(duì)未來(lái)高等院校的教學(xué)需求。1.2論文研究主要內(nèi)容在教育領(lǐng)域，校園網(wǎng)絡(luò)的更新升級(jí)極大地提高了教學(xué)效率和生活質(zhì)量。信息的快速傳播使得任何時(shí)間任何地點(diǎn)，只要接入網(wǎng)絡(luò)，即可實(shí)現(xiàn)信息共享和教學(xué)資源的無(wú)縫對(duì)接。望山大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)搭建也可以使得課堂不再局限于四堵墻，學(xué)生可以隨時(shí)在線上獲取知識(shí)和資料。大學(xué)校園的網(wǎng)絡(luò)部分中，各個(gè)學(xué)院部門(mén)樓宇和公寓，接入不同的VLAN。利用DHCP可有效降低配置IP地址的復(fù)雜性和錯(cuò)誤率，簡(jiǎn)化學(xué)校的管理工作，節(jié)省資源，實(shí)現(xiàn)高校資源的合理利用。校園網(wǎng)為每個(gè)設(shè)備分配動(dòng)態(tài)的公網(wǎng)IP地址。這使得校園用戶(hù)僅需向這些DHCP服務(wù)器發(fā)送ARP請(qǐng)求，即可實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)。基于OSPF需要將各個(gè)區(qū)域的路由信息匯集到骨干區(qū)域，再分配到其他各區(qū)域的原則。VRRP通過(guò)在配置該協(xié)議的路由器間廣播VRRP優(yōu)先級(jí)信息，來(lái)選舉出當(dāng)前的主路由器。望山大學(xué)需要搭建服務(wù)器，來(lái)滿(mǎn)足大學(xué)內(nèi)教師學(xué)生的大量使用。望山大學(xué)的服務(wù)器搭載Web服務(wù)，可根據(jù)服務(wù)器的負(fù)載狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整流量分配，這樣一來(lái)既可以確保高效的資源利用也可以保證服務(wù)器達(dá)到足夠的響應(yīng)速度。通過(guò)動(dòng)態(tài)地增加或減少服務(wù)器的數(shù)量，可以更好地平衡性能和成本。DNS系統(tǒng)允許管理員對(duì)域名和IP地址之間的映射關(guān)系進(jìn)行靈活的配置和管理。這意味著管理員可以根據(jù)需要隨時(shí)更改域名的解析方式，以滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需求。FTP服務(wù)的搭建讓校園用戶(hù)能夠在本地緩存DNS查詢(xún)結(jié)果，加快了域名解析的速度。1.3國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀美國(guó)的大學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的變革過(guò)程，在國(guó)家政策的積極推動(dòng)和財(cái)政支持下，取得了快速而顯著的進(jìn)步。在許多國(guó)際學(xué)府中，電腦與互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)接已成為常態(tài)?；ヂ?lián)網(wǎng)賬戶(hù)的普及率高，意味著網(wǎng)絡(luò)信息資源的豐富性。以哈佛大學(xué)為案例，無(wú)論是學(xué)生、教職工的數(shù)量，還是聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)的數(shù)目，均遠(yuǎn)超國(guó)內(nèi)多數(shù)大學(xué)規(guī)模，此情形充分顯示了校園網(wǎng)絡(luò)在教學(xué)、工作和生活中的廣泛應(yīng)用與深遠(yuǎn)影響。目前，美國(guó)高等教育機(jī)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展上正積極探索融入人工智能技術(shù)，旨在通過(guò)AI的整合，極大地促進(jìn)教學(xué)效率和深化研究工作，同時(shí)，它也為校園管理的優(yōu)化提供了強(qiáng)有力的支撐。中國(guó)在信息技術(shù)方面起步較晚，且校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)歷史不長(zhǎng)，這導(dǎo)致在基礎(chǔ)設(shè)施和發(fā)展速度上與國(guó)外一些發(fā)展迅速的國(guó)家存在差距。然而，國(guó)內(nèi)高等教育機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)正在快速追趕，一些知名大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和技術(shù)水平已經(jīng)趕上甚至超越國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。以清華大學(xué)為例，該校經(jīng)過(guò)二十年的努力，已經(jīng)建立了一個(gè)全面覆蓋校園每個(gè)角落的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，確保教師和學(xué)生能隨時(shí)隨地接入網(wǎng)絡(luò)。注冊(cè)用戶(hù)數(shù)量接近一萬(wàn)，日均在線人次約為10,000至13,000。而北京大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在國(guó)內(nèi)大學(xué)中規(guī)模宏大，擁有47,000臺(tái)計(jì)算機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)，以及25,000名在線用戶(hù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速進(jìn)步促使國(guó)內(nèi)所有大學(xué)紛紛建立自己的校園網(wǎng)絡(luò)，這不僅極大地便利了教學(xué)和學(xué)習(xí)，而且顯著提升了學(xué)生的教育質(zhì)量，從而加速了他們的個(gè)人發(fā)展。國(guó)內(nèi)教育環(huán)境因校園網(wǎng)絡(luò)的普及而得到了實(shí)質(zhì)性的改善。國(guó)家對(duì)教育的高度重視和大力支持也體現(xiàn)在財(cái)政投入上。教育部計(jì)劃投資9億元人民幣用于西北地區(qū)的校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，這將進(jìn)一步推動(dòng)區(qū)域教育資源的平衡發(fā)展，提升整體教育質(zhì)量。第2章關(guān)鍵技術(shù)介紹2.1網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)介紹2.1.1全網(wǎng)拓?fù)渫ㄟ^(guò)實(shí)施虛擬局域網(wǎng)（VLAN）策略，可以有效縮減網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域，顯著減少網(wǎng)絡(luò)廣播流量，從而大幅提升網(wǎng)絡(luò)性能。這種方法是一種技術(shù)，通過(guò)在局域網(wǎng)內(nèi)邏輯上劃分設(shè)備成不同的網(wǎng)段，實(shí)現(xiàn)虛擬工作組。VLAN可以將一個(gè)物理局域網(wǎng)劃分成多個(gè)邏輯上獨(dú)立的廣播域，使得同一VLAN內(nèi)的設(shè)備可以直接通信，而不同VLAN之間則無(wú)法直接通信。在虛擬局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)中，涉及到核心交換機(jī)、匯聚層交換機(jī)和接入層交換機(jī)。VLAN的可配置性、擴(kuò)展性和用戶(hù)友好性等優(yōu)勢(shì)，大大增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)效率。2.1.2DHCPDHCP的主要應(yīng)用包括為校園內(nèi)教師與老師用戶(hù)或網(wǎng)絡(luò)管理員提供一個(gè)集中管理計(jì)算機(jī)的方法，以及為大學(xué)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商或內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)分配IP地址。在望山大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)配置中，動(dòng)態(tài)地址分配被用于設(shè)置DHCP，特別是在超市的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，所有聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備都配置為DHCP服務(wù)器，并為每個(gè)設(shè)備分配動(dòng)態(tài)的公網(wǎng)IP地址。通過(guò)動(dòng)態(tài)配置IP地址，DHCP使主機(jī)連接到網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)管理員能夠?yàn)樘囟ㄓ脩?hù)組分配特定的子網(wǎng)參數(shù)。2.1.3OSPFOSPF報(bào)文主要有5種，這五種在各自O(shè)SPF路由更新中發(fā)揮的作用各有不一,報(bào)文格式也不存在不約而同的說(shuō)法。它將龐大且復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)較小的區(qū)域或"區(qū)域"，以便于管理。在含多個(gè)區(qū)域的OSPF網(wǎng)絡(luò)中，存在一個(gè)核心規(guī)則：必須有一個(gè)中心區(qū)域（Area0），通常稱(chēng)為骨干區(qū)域。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)通常以骨干區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)展開(kāi)，并向外擴(kuò)展至其他區(qū)域。骨干區(qū)域位于網(wǎng)絡(luò)的中心，確保所有區(qū)域都能直接或間接地與其連接。這種設(shè)計(jì)邏輯是基于OSPF需要將各個(gè)區(qū)域的路由信息匯集到骨干區(qū)域，再分配到其他各區(qū)域的原則。2.1.4VRRP虛擬路由冗余協(xié)議（VRRP）通過(guò)實(shí)施一個(gè)優(yōu)先級(jí)機(jī)制來(lái)確定哪臺(tái)配置了VRRP的路由器應(yīng)作為默認(rèn)的主路由器。路由器被賦予一個(gè)優(yōu)先級(jí)值，其中優(yōu)先級(jí)最高的路由器被選為主路由器。標(biāo)準(zhǔn)情況下，路由器的默認(rèn)優(yōu)先級(jí)為100，因此，任何設(shè)置優(yōu)先級(jí)超過(guò)100的路由器將自動(dòng)成為主路由器。VRRP通過(guò)在配置該協(xié)議的路由器間廣播VRRP優(yōu)先級(jí)信息，來(lái)選舉出當(dāng)前的主路由器。意味著它們無(wú)需了解背后的路由器切換操作。2.2服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)介紹2.2.1WebWeb服務(wù)技術(shù)是一種在互聯(lián)網(wǎng)上提供服務(wù)的技術(shù)。涵蓋了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)、安全性、性能優(yōu)化、用戶(hù)體驗(yàn)等多個(gè)方面。Web服務(wù)技術(shù)需要建立在穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)之上。這包括服務(wù)器硬件設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施。為了提供良好的用戶(hù)體驗(yàn)，Web服務(wù)技術(shù)需要進(jìn)行性能優(yōu)化。這包括減少網(wǎng)頁(yè)加載時(shí)間、優(yōu)化服務(wù)器響應(yīng)速度、有效利用緩存技術(shù)等，以提高Web服務(wù)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。通過(guò)提升用戶(hù)的全方位體驗(yàn)，做到提升用戶(hù)滿(mǎn)意度和對(duì)服務(wù)器使用的忠誠(chéng)度。Web服務(wù)技術(shù)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，包括新的開(kāi)發(fā)框架、前端技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等。這些創(chuàng)新可以幫助提升Web服務(wù)的功能性、性能和安全性。2.2.1DNS域名系統(tǒng)（DNS）是一種分布式的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，用于將原本可以讀寫(xiě)的域名轉(zhuǎn)換為使用機(jī)器便可以準(zhǔn)確穩(wěn)定識(shí)別的IP地址。它通過(guò)將域名解析為IP地址，使得用戶(hù)能夠方便地訪問(wèn)網(wǎng)站和其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。當(dāng)用戶(hù)輸入一個(gè)網(wǎng)址時(shí)，DNS解析過(guò)程啟動(dòng)。首先訪問(wèn)本地DNS緩存，如果未找到，則請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到配置的DNS服務(wù)器，通常是互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）的DNS服務(wù)器。如果這些服務(wù)器也無(wú)記錄，則向根域服務(wù)器查詢(xún)，再逐級(jí)向下查詢(xún)直到找到對(duì)應(yīng)的IP地址。DNS是大學(xué)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)搭建基礎(chǔ)架構(gòu)的關(guān)鍵部分，DNS技術(shù)不僅保障了望山大學(xué)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作，進(jìn)一步增強(qiáng)了學(xué)校內(nèi)用戶(hù)的隱私保護(hù)和用網(wǎng)安全。2.2.2FTP文件傳輸協(xié)議允許用戶(hù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接到遠(yuǎn)程服務(wù)器，從而達(dá)到自己想要的文件的上傳與下載工作。FTP支持匿名訪問(wèn)和基于賬戶(hù)的登錄，使得用戶(hù)可以根據(jù)需要選擇訪問(wèn)模式。FTPS是在FTP上加入SSL/TLS層以加密傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，而SFTP則是基于安全殼（SSH）協(xié)議實(shí)現(xiàn)的，為文件傳輸提供了加密和安全的通道。這些升級(jí)的協(xié)議顯著增強(qiáng)了文件傳輸?shù)陌踩?，尤其是在處理敏感信息時(shí)應(yīng)用效果顯著。第3章系統(tǒng)分析3.1校園整體需求當(dāng)校園業(yè)務(wù)系統(tǒng)越來(lái)越依賴(lài)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性變得至關(guān)重要，它是確保大學(xué)持續(xù)運(yùn)作的基石。在大學(xué)網(wǎng)絡(luò)的可靠性設(shè)計(jì)中，應(yīng)細(xì)致考察三大關(guān)鍵領(lǐng)域：首先，網(wǎng)絡(luò)硬件的可靠性至關(guān)重要，關(guān)鍵在于確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)硬件的關(guān)鍵部件是否具備備份機(jī)制，包括但不限于整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和處理引擎的冗余配置。其次，務(wù)必保證連續(xù)性，特別是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故障切換時(shí)，其對(duì)運(yùn)作的影響應(yīng)降至最低。最后，鏈路的可靠性不可忽視，以太網(wǎng)的安全性得益于其能提供多條路徑，因此在部署網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)確保網(wǎng)絡(luò)硬件支持有效的鏈路恢復(fù)機(jī)制和快速的路由重定向協(xié)議。在構(gòu)建校園網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要面對(duì)多樣化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境。鑒于此，特別強(qiáng)調(diào)設(shè)備的升級(jí)和擴(kuò)展能力，以適應(yīng)用戶(hù)數(shù)量的迅速增長(zhǎng)。網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)必須保證在設(shè)備種類(lèi)繁多、用戶(hù)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張的情況下，網(wǎng)絡(luò)連接仍能保持流暢。于是，10Gb的骨干網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)應(yīng)當(dāng)具備出色的兼容性與擴(kuò)展性，以便能夠與現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。同時(shí)，平臺(tái)應(yīng)預(yù)留充足的擴(kuò)展空間，以滿(mǎn)足當(dāng)下及未來(lái)信息技術(shù)建設(shè)的需求，留足升級(jí)余地。在服務(wù)眾多用戶(hù)和應(yīng)用的校園網(wǎng)建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高效運(yùn)作成為必要條件，這保障了在海量數(shù)據(jù)訪問(wèn)情形下的有效處理。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備須具備動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)分布式處理能力，以便根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。此類(lèi)分布式處理機(jī)制能減輕主交換機(jī)的負(fù)擔(dān)，通過(guò)在獨(dú)立模塊上直接識(shí)別和處理數(shù)據(jù)，提升處理速度，較之于集中式處理器更為迅捷。同時(shí)，在處理大數(shù)據(jù)量時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸必須確保所有硬件設(shè)備都能實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，這要求擁有高性能的背板帶寬（即交換能力），并確保所有接口都能實(shí)現(xiàn)線速轉(zhuǎn)發(fā)。采用這種分布式處理架構(gòu)，能顯著提升網(wǎng)絡(luò)的整體處理能力，確保網(wǎng)絡(luò)通暢無(wú)阻。3.2網(wǎng)絡(luò)需求分析3.2.1建網(wǎng)原則需求校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)遵循一個(gè)全面的策略，在全局視角下細(xì)化每一步驟。始于全面的需求分析，結(jié)合學(xué)校當(dāng)前狀態(tài)和具體應(yīng)用需求，詳盡考慮長(zhǎng)期目標(biāo)。著眼于未來(lái)的應(yīng)用拓展，如增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容可能性，確保網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的擴(kuò)展既經(jīng)濟(jì)又易于維護(hù)。分階段落實(shí)時(shí)，應(yīng)自上而下逐漸實(shí)施，確保每一步均符合總體規(guī)劃框架。望山大學(xué)為了提高校園網(wǎng)的質(zhì)量和高效服務(wù)，對(duì)望山大學(xué)的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了重新規(guī)劃和設(shè)計(jì)，讓大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)具有更高的可靠性。確保學(xué)校的業(yè)務(wù)正常并安全地對(duì)外服務(wù)。新的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃需要合理的IP地址，針對(duì)學(xué)校的各個(gè)學(xué)院部門(mén)的不同需求劃分出合理的VLAN，實(shí)現(xiàn)總學(xué)院和分學(xué)院內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全通信。在組網(wǎng)的時(shí)候要確保網(wǎng)絡(luò)不出現(xiàn)現(xiàn)通信環(huán)路、廣播風(fēng)暴的問(wèn)題，以免給大學(xué)的通信帶來(lái)嚴(yán)重的損失。保證學(xué)校師生在日常工作和學(xué)習(xí)中的需求得以滿(mǎn)足，保證內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的正常穩(wěn)定使用。3.2.2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需求望山大學(xué)中每個(gè)學(xué)院部門(mén)都有自己的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，外來(lái)訪客是不允許訪問(wèn)大學(xué)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，學(xué)校將采用身份驗(yàn)證技術(shù)，以確保只有授權(quán)的校內(nèi)用戶(hù)才能訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。為了安全起見(jiàn)大學(xué)的地址分配采用自動(dòng)分配并且防止私自搭建DHCP服務(wù)器。在構(gòu)建校園網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要面對(duì)多樣化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境。鑒于此，特別強(qiáng)調(diào)設(shè)備的升級(jí)和擴(kuò)展能力，以適應(yīng)用戶(hù)數(shù)量的迅速增長(zhǎng)。網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)必須保證在設(shè)備種類(lèi)繁多、用戶(hù)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張的情況下，網(wǎng)絡(luò)連接仍能保持流暢。于是，10Gb的骨干網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)應(yīng)當(dāng)具備出色的兼容性與擴(kuò)展性，以便能夠與現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。網(wǎng)絡(luò)必須能夠區(qū)分內(nèi)外流量，并對(duì)進(jìn)出的數(shù)據(jù)流實(shí)行嚴(yán)格監(jiān)管。這涉及到篩選外部來(lái)源的信息，以及審查內(nèi)部用戶(hù)發(fā)起的請(qǐng)求和數(shù)據(jù)傳輸。只有那些符合既定安全準(zhǔn)則的通信內(nèi)容才被允許穿越網(wǎng)絡(luò)。對(duì)用戶(hù)活動(dòng)進(jìn)行持續(xù)觀察和分析，以便對(duì)潛在的安全威脅發(fā)出預(yù)警。由于學(xué)生可能不會(huì)正確使用多種軟件應(yīng)用，頻繁導(dǎo)致帶寬無(wú)序消耗，因此需要通過(guò)系統(tǒng)化的策略來(lái)調(diào)控帶寬，保障關(guān)鍵應(yīng)用的流暢運(yùn)行。階段性實(shí)施與整體規(guī)劃相結(jié)合的準(zhǔn)則：校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)遵循一個(gè)全面的策略，在全局視角下細(xì)化每一步驟。始于全面的需求分析，結(jié)合學(xué)校當(dāng)前狀態(tài)和具體應(yīng)用需求，詳盡考慮長(zhǎng)期目標(biāo)。分階段落實(shí)時(shí)，應(yīng)自上而下逐漸實(shí)施，確保每一步均符合總體規(guī)劃框架。選擇的設(shè)備應(yīng)能夠與不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和多廠商標(biāo)準(zhǔn)相兼容，以便于實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)設(shè)備的統(tǒng)一管理和維護(hù)。3.3服務(wù)器需求分析3.3.1服務(wù)器集群需求望山大學(xué)需要在校園網(wǎng)站中宣傳校園文化建設(shè)成果和文化特色，提升學(xué)校的知名度和美譽(yù)度。為此需要搭建服務(wù)器集群來(lái)為學(xué)校提供Web服務(wù)。服務(wù)器集群需要保證網(wǎng)站在高負(fù)載的情況下仍能提供穩(wěn)定快速的訪問(wèn)服務(wù),并且為了防止服務(wù)器宕機(jī)導(dǎo)致的網(wǎng)站癱瘓，需要設(shè)置服務(wù)器冗余。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代中，高校網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡服務(wù)需求正逐漸增加。負(fù)載均衡是校園網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中不可或缺關(guān)鍵的一環(huán)。隨著高?；ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大和每年不斷增加的學(xué)生訪問(wèn)量的快速增長(zhǎng)，負(fù)載均衡技術(shù)的作用在校園網(wǎng)絡(luò)種的作用日益凸顯。在望山大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中引入負(fù)載均衡可以有效地分擔(dān)校園內(nèi)服務(wù)器的壓力，提學(xué)校網(wǎng)絡(luò)高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。為了方便校園內(nèi)部師生解析各種地址需要搭建DNS域名解析服務(wù)器。因地制宜設(shè)置望山大學(xué)DNS緩存時(shí)間，既可以減少校園師生DNS查詢(xún)的延遲，又可以避免過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的緩存導(dǎo)致信息不及時(shí)更新的問(wèn)題校園內(nèi)部有大量的文獻(xiàn)資料需要共享。同時(shí)便于教師上傳課件內(nèi)容，需要搭建FTP文件共享服務(wù)。由于學(xué)校內(nèi)各個(gè)院系不同操作系統(tǒng)和不通教學(xué)設(shè)備上可能使用不同的FTP客戶(hù)端和服務(wù)器，因此望山大學(xué)的FTP服務(wù)需要具備良好的跨平臺(tái)兼容性，確保不同設(shè)備和系統(tǒng)之間能夠順利進(jìn)行文件傳輸。3.3.2反向代理需求望山大學(xué)需要一種簡(jiǎn)單而有效的方式來(lái)管理容器化服務(wù)的反向代理需求。具體來(lái)說(shuō)，學(xué)校希望搭建一個(gè)可視化的Nginx反向代理工具，用于將容器以IP地址和端口的方式提供的服務(wù)映射到需要通過(guò)域名訪問(wèn)的業(yè)務(wù)。這樣做的原因是公司的業(yè)務(wù)需要統(tǒng)一端口訪問(wèn)，而現(xiàn)有的容器服務(wù)則使用不同的端口進(jìn)行提供。因此，為了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一且簡(jiǎn)便的管理，公司需要建立一個(gè)可視化的工具來(lái)管理這些反向代理設(shè)置。第4章系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)4.1.1拓?fù)湓O(shè)計(jì)原則望山大學(xué)校園網(wǎng)的三層架構(gòu)規(guī)劃旨在構(gòu)建一個(gè)高性能、可靠性和安全性兼?zhèn)涞木W(wǎng)絡(luò)環(huán)境。接入層連接學(xué)生宿舍、教學(xué)樓等地的用戶(hù)設(shè)備，匯聚層負(fù)責(zé)匯聚和分發(fā)流量，核心層則承擔(dān)著高速數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的重任。出口防火墻負(fù)責(zé)學(xué)校內(nèi)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全等任務(wù)，學(xué)校內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)包括綜合教學(xué)樓、食堂、文化中心、圖書(shū)館、藝術(shù)樓學(xué)生公寓和教師公寓等區(qū)域，外部網(wǎng)絡(luò)區(qū)域由主機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)客戶(hù)端組成。通過(guò)這樣的架構(gòu)設(shè)計(jì)，望山大學(xué)校園網(wǎng)能夠有效管理網(wǎng)絡(luò)流量、保障敏感數(shù)據(jù)安全，并提供穩(wěn)定、高效的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，滿(mǎn)足師生們學(xué)習(xí)、教學(xué)和科研的需求。4.1.2全網(wǎng)拓?fù)錇榱舜_保用戶(hù)訪問(wèn)的有效性并在接入層提供集成的交換、安全和高級(jí)功能，望山大學(xué)校園網(wǎng)部署了高性能的千兆交換機(jī)。匯聚層交換機(jī)的角色由S5800型號(hào)承擔(dān)，這是一款能夠處理十個(gè)千兆位端口傳輸?shù)脑O(shè)備，同時(shí)也支持10Gb以太網(wǎng)速率。采用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，并能夠在多種速率（10Mbps、100Mbps及1000Mbps）間自適應(yīng)切換。望山大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)采取了三層架構(gòu)模式。在這個(gè)框架下，接入層的交換機(jī)主要處理用戶(hù)接入問(wèn)題，確保每位用戶(hù)能夠順暢接入網(wǎng)絡(luò)。各個(gè)建筑物內(nèi)的用戶(hù)數(shù)據(jù)首先聚合至建筑物聚合層，然后由核心層交換機(jī)進(jìn)行高效轉(zhuǎn)發(fā)處理。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖4.1所示。圖4.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D4.1.3網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃與設(shè)計(jì)為了增強(qiáng)校園園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的伸縮性和靈活性，支持層次化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，這包括路由器、核心層、聚合層和接入層的協(xié)同工作。在目前的校園網(wǎng)發(fā)展策略和實(shí)踐中，地址分配和規(guī)劃是一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)。進(jìn)行IP地址規(guī)劃時(shí)，通常會(huì)根據(jù)學(xué)校的地理和功能區(qū)域進(jìn)行細(xì)致劃分。這種做法允許園區(qū)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)功能或位置被劃分成若干個(gè)獨(dú)立的區(qū)塊，從而簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和日常管理。在設(shè)計(jì)IP地址分配方案時(shí)，應(yīng)考慮計(jì)算機(jī)的功能分類(lèi)或所在區(qū)域的特定需求，包括在線設(shè)備數(shù)量和類(lèi)型。合理的地址分配策略應(yīng)充分利用網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并確保網(wǎng)絡(luò)配置的靈活性。在規(guī)劃階段，建議將相關(guān)的IP地址范圍和段落劃分給不同的部門(mén)，旨在優(yōu)化管理流程并提高網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)效率。對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，地址規(guī)劃則應(yīng)遵循空間鄰近性原則，以確保無(wú)線接入點(diǎn)的高效管理和網(wǎng)絡(luò)的順暢運(yùn)行。針對(duì)校園網(wǎng)的有線網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)管理員常通過(guò)VLAN來(lái)劃分廣播域，區(qū)分用戶(hù)群體。以下是對(duì)學(xué)校的IP地址分配與VLAN的劃分情況，如表4.1所示。表3.1學(xué)校IP地址分配及VLAN劃分VLAN編號(hào)網(wǎng)絡(luò)地址范圍子網(wǎng)掩碼建筑物VLAN10~54綜合教學(xué)樓VLAN20~54學(xué)生公寓1VLAN30~54學(xué)生公寓2VLAN40~54學(xué)生公寓3VLAN50~54學(xué)生公寓4VLAN60~54學(xué)生公寓5VLAN70~54學(xué)生公寓6VLAN80~54學(xué)生公寓7VLAN90~54教師公寓1VLAN100~54教師公寓2VLAN110~54教師公寓3VLAN120~54食堂VLAN130~54文體中心VLAN140~54圖書(shū)館VLAN150~54藝術(shù)樓VLAN160~54服務(wù)器4.2服務(wù)部分設(shè)計(jì)服務(wù)器集群方案采用Keepalived+Nginx+靜態(tài)Web模式，共規(guī)劃使用6臺(tái)物理服務(wù)器，其中兩臺(tái)服務(wù)器被用作負(fù)載均衡和Keepalived功能，另外兩臺(tái)服務(wù)器則擔(dān)任后端真實(shí)Web服務(wù)器發(fā)布網(wǎng)頁(yè)的角色，還有一臺(tái)服務(wù)器用作DNS服務(wù)器提供域名解析服務(wù)，最后還有一臺(tái)服務(wù)器作為FTP服務(wù)器用來(lái)實(shí)現(xiàn)文件共享服務(wù)。采用該方案的好處在于能夠使對(duì)服務(wù)器的訪問(wèn)請(qǐng)求均勻的分散在兩臺(tái)服務(wù)器上，避免了某一臺(tái)服務(wù)器承受過(guò)多訪問(wèn)而變慢，同時(shí)另一臺(tái)服務(wù)器卻空閑無(wú)事的情況，這種情況是負(fù)載均衡技術(shù)的重要作用，保證訪問(wèn)不中斷。4.2.1服務(wù)器IP地址設(shè)計(jì)在服務(wù)器集群中，每個(gè)服務(wù)器都需要配置相應(yīng)的IP地址，防火墻將Web服務(wù)器映射到公網(wǎng)上，向外發(fā)布Web服務(wù)來(lái)保證后端真實(shí)服務(wù)器的安全。通過(guò)這樣的方式，可以保護(hù)服務(wù)器安全的功能，提高網(wǎng)絡(luò)性能和可管理性。防火墻起到了限制不明訪問(wèn)和攻擊的作用。它可以設(shè)置規(guī)則，只允許來(lái)自特定IP地址或IP地址范圍的流量通過(guò)，阻止其他所有流量。這種配置可以大大減少來(lái)自未經(jīng)授權(quán)的源的潛在攻擊，提高服務(wù)器的安全性。各服務(wù)器的IP地址如下表4.2所示。表4.2服務(wù)器IP地址規(guī)劃表服務(wù)器名服務(wù)器類(lèi)型IP地址備注LB1+Keepalived主負(fù)載均衡服務(wù)器1VIP:0LB2+Keepalived從負(fù)載均衡服務(wù)器2Web1實(shí)Web服務(wù)器13/Web2實(shí)Web服務(wù)器24/FTP文件服務(wù)器5/DNS域名服務(wù)器6/4.2.2負(fù)載均衡服務(wù)器設(shè)計(jì)為了進(jìn)一步提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了負(fù)載均衡器，該設(shè)備能夠智能地將客戶(hù)端發(fā)送的請(qǐng)求分發(fā)到多臺(tái)Web服務(wù)器上，以實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求的有效處理和資源的合理利用。而為了實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡器的高可用性，確保即使某一臺(tái)負(fù)載均衡器出現(xiàn)故障，其他設(shè)備仍能繼續(xù)正常工作，保證系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。這些手段能夠有效提升系統(tǒng)的整體可靠性和穩(wěn)定性。對(duì)外發(fā)布的整個(gè)集群的虛擬IP設(shè)置為0。負(fù)載均衡服務(wù)器的具體配置如表4.3所示。表4.3負(fù)載均衡器規(guī)劃主機(jī)名router_idstatevirtual_router_idpriorityvirtual_ipLB1LB1MASTER11000LB2LB2BACKUP19004.2.3Web服務(wù)器設(shè)計(jì)為宣傳大學(xué)校園文化建設(shè)成果和文化特色，提升望山大學(xué)的知名度和美譽(yù)度，望山大學(xué)利用nginx服務(wù)搭建了靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)。望山大學(xué)的Web服務(wù)器必須具備強(qiáng)大的安全性能，以保護(hù)用戶(hù)數(shù)據(jù)和服務(wù)器資源不受未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)、惡意攻擊和數(shù)據(jù)泄露等威脅。Web服務(wù)器的配置詳情如表4.4所示。表4.4Web服務(wù)器規(guī)劃表域名根目錄主頁(yè)/usr/share/nginx/htmlindex.html4.2.4FTP服務(wù)器設(shè)計(jì)校園內(nèi)部有大量的文件需要共享，為此利用VSFTP技術(shù)搭建了FTP服務(wù)，。在匿名用戶(hù)登錄時(shí)，需要確保他們僅能訪問(wèn)當(dāng)前目錄下的內(nèi)容，而不允許他們?cè)谖募到y(tǒng)的根目錄下進(jìn)行操作。這可以有效控制用戶(hù)權(quán)限，防止匿名用戶(hù)意外訪問(wèn)系統(tǒng)關(guān)鍵文件。工作在應(yīng)用層，使用TCP/IP協(xié)議確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。另一方面，在登錄用戶(hù)模式下，系統(tǒng)要求用戶(hù)名必須是在Linux環(huán)境中已存在的用戶(hù)，以確保用戶(hù)身份的合法性和安全性。這樣設(shè)計(jì)可以在客戶(hù)端實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的用戶(hù)身份認(rèn)證，保護(hù)系統(tǒng)免受未經(jīng)授權(quán)訪問(wèn)的風(fēng)險(xiǎn)。FTP設(shè)計(jì)表如表4.5所示。表4.5FTP服務(wù)器規(guī)劃表主機(jī)名宿主用戶(hù)文件夾映射賬號(hào)虛擬用戶(hù)目錄虛擬用戶(hù)名密碼ftp/data/ftpsitevirtual_user/data/ftp/wangshan1_dirwangshan1ws##888/data/ftp/wangshan2_dirwangshan2ws##8884.2.5DNS服務(wù)器設(shè)計(jì)為了方便校園內(nèi)師生需要通過(guò)域名訪問(wèn)校園網(wǎng)站的需求,望山大學(xué)設(shè)計(jì)搭建自己的DNS域名解析服務(wù)器，來(lái)為校園內(nèi)師生提供域名解析服務(wù)。作為互聯(lián)網(wǎng)世界中扮演著電話本角色的關(guān)鍵組成部分，DNS服務(wù)器的職責(zé)在于將域名映射為相應(yīng)的IP地址。。通過(guò)DNS服務(wù)器，用戶(hù)可以通過(guò)域名輕松找到目標(biāo)主機(jī)的IP地址，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信和資源訪問(wèn)。這里配置了域名解析，通過(guò)負(fù)載均衡器負(fù)載均衡訪問(wèn)真實(shí)Web服務(wù)器，詳情如表4.6所示。表4.6域名與IP地址對(duì)應(yīng)表域名IP地址0第5章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)5.1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)5.1.1接入層設(shè)備配置接入層設(shè)備配置是用于連接大學(xué)校園內(nèi)用戶(hù)與后端服務(wù)的設(shè)備，這些設(shè)備的設(shè)置直接影響著師生對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的體驗(yàn)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的可用性、安全性和性能。以綜合教學(xué)樓交換機(jī)設(shè)備為例，將VLAN10添加到VLAN批量配置中，對(duì)GigabitEthernet0/0/1接口的配置將該接口配置為trunk模式，允許通過(guò)該trunk接口的VLAN范圍從VLAN2到VLAN4094，對(duì)GigabitEthernet0/0/2接口的配置，將該接口配置為訪問(wèn)模式，將該接口的默認(rèn)VLAN設(shè)置為VLAN10關(guān)鍵配置代碼如下。vlanbatch10interfaceGigabitEthernet0/0/1portlink-typetrunkporttrunkallow-passvlan2to4094interfaceGigabitEthernet0/0/2portlink-typeaccessportdefaultvlan10接入層設(shè)備配置添加vlan后修改trunk接口的vlan范圍如下圖5.1所示。圖5.1接入層設(shè)備配置5.1.2匯聚層設(shè)備配置為了滿(mǎn)足校園內(nèi)用戶(hù)與后端服務(wù)之間的連接需求望山大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)加入了匯聚層設(shè)備的配置創(chuàng)建了多個(gè)VLAN，對(duì)Eth-Trunk1接口的配置并為此接口配置為trunk模式，允許通過(guò)該trunk接口的VLAN范圍從VLAN2到VLAN4094，將GigabitEthernet0/0/1接口配置為trunk模式，也允許通過(guò)該trunk接口的VLAN范圍從VLAN2到VLAN4094。將GigabitEthernet0/0/3接口加入到Eth-Trunk1組中。將GigabitEthernet0/0/5接口配置為trunk模式，表示該接口將傳輸所有VLAN的數(shù)據(jù)幀，允許通過(guò)該trunk接口的VLAN范圍從VLAN2到VLAN4094。將GigabitEthernet0/0/20接口配置為訪問(wèn)模式，并將該接口的默認(rèn)VLAN設(shè)置為VLAN10。vlanbatch102030405060708090100vlanbatch110120130140150interfaceEth-Trunk1portlink-typetrunkporttrunkallow-passvlan2to4094//interfaceGigabitEthernet0/0/1portlink-typetrunkporttrunkallow-passvlan2to4094//interfaceGigabitEthernet0/0/3eth-trunk1interfaceGigabitEthernet0/0/5portlink-typetrunkporttrunkallow-passvlan2to4094//interfaceGigabitEthernet0/0/20portlink-typeaccessportdefaultvlan10匯聚層交換機(jī)-1的配置，創(chuàng)建VLAN，配置為trunk模式。創(chuàng)建了一個(gè)名為"port-group1"的端口組，將GigabitEthernet接口依次添加到了"port-group1"中，從端口GigabitEthernet0/0/5到GigabitEthernet0/0/19的關(guān)鍵配置代碼如下圖5.2所示。圖5.2匯聚層設(shè)備配置5.1.3核心層設(shè)備配置在望山大學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中，核心層設(shè)備配置是確保其系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。學(xué)校內(nèi)設(shè)備的配置對(duì)系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性具有重要影響。創(chuàng)建VLAN，將設(shè)備配置為STP根橋，創(chuàng)建一個(gè)IP地址池，編號(hào)為10。指定IP地址池的子網(wǎng)地址和子網(wǎng)掩碼，排除了IP地址池中不可用的地址范圍。指定DNS服務(wù)器的地址并對(duì)Vlanif10接口的配置，為接口分配IP地址和子網(wǎng)掩碼，虛擬IP地址和VRID。設(shè)置了VRRP優(yōu)先級(jí)為150并配置了VRRP的搶占模式。配置DHCP客戶(hù)端以及中繼服務(wù)器的IP地址。關(guān)鍵配置代碼如下。vlanbatch102030405060708090100vlanbatch1101201301401501601000stpinstance0rootprimaryippool10gateway-listnetworkmaskexcluded-ip-address0054dns-list54interfaceVlanif10ipaddressdhcprelayserver-ip0interfaceEth-Trunk1portlink-typetrunkporttrunkallow-passvlan2to4094interfaceGigabitEthernet0/0/1portlink-typeaccessportdefaultvlan1000ospf1router-idarea將接口Eth-Trunk1配置為trunk模式。對(duì)GigabitEthernet0/0/1接口的配置為訪問(wèn)模式。設(shè)置默認(rèn)VLAN為VLAN1000。配置OSPF的路由器ID為。將該接口配置到OSPF的區(qū)域0中，并配置了OSPF的網(wǎng)絡(luò)地址范圍。如下圖5.3所示。圖5.3核心層設(shè)備配置5.1.4路由器設(shè)備配置望山大學(xué)選擇合乎網(wǎng)絡(luò)規(guī)制需求的路由器型號(hào)和規(guī)格。不同的路由器具有不同的處理能力、內(nèi)存容量和接口類(lèi)型。對(duì)于校園內(nèi)網(wǎng)絡(luò)需要處理大量數(shù)據(jù)流量的場(chǎng)景，選擇性能更強(qiáng)大的路由器設(shè)備。以出口路由器AR1為例，關(guān)鍵配置代碼如下：firewallzoneLocalpriority15interfaceGigabitEthernet0/0/0ipaddressinterfaceGigabitEthernet0/0/1ipaddressiproute-static創(chuàng)建了一個(gè)名為"Local"的防火墻區(qū)域，設(shè)置了其優(yōu)先級(jí)為15。進(jìn)入G0/0/0接口，配置IP地址和子網(wǎng)掩碼，進(jìn)入G0/0/1接口，配置IP地址和子網(wǎng)掩碼，并配置了靜態(tài)路由。如下圖5.4所示。圖5.4路由器設(shè)備配置5.2服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)5.2.1負(fù)載均衡服務(wù)負(fù)載均衡服務(wù)必須具備高可用性，確保即使其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，服務(wù)仍然可用?？紤]到望山大學(xué)未來(lái)的發(fā)展增長(zhǎng)和變化，校園網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡服務(wù)應(yīng)具備良好的擴(kuò)展性，能夠隨時(shí)根據(jù)校內(nèi)師生的實(shí)際需要進(jìn)行擴(kuò)展或縮減。采用nginx服務(wù)搭建負(fù)載均衡器，首先在兩臺(tái)LB服務(wù)上安裝nginx服務(wù)，以LB1為例，如圖5.5所示。圖5.5安裝nginx服務(wù)分別修改兩臺(tái)負(fù)載均衡器的nginx配置文件，在upstreambalance模塊中，增加2臺(tái)Web服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)負(fù)載均衡，以LB1為例，如圖5.6所示。圖5.6修改nginx配置文件為了實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)負(fù)載均衡服務(wù)器的高可用，在LB1和LB2上部署了Keepalived服務(wù)，以LB1為例，如圖5.7所示。圖5.7安裝Keepalived服務(wù)配置主Keepalived的優(yōu)先級(jí)為100，認(rèn)證類(lèi)型為密碼認(rèn)證，認(rèn)證密碼為1111，主Keepalived配置文件，如圖5.8所示。圖5.8配置主keepalived配置文件配置從Keepalived的優(yōu)先級(jí)為90，從Keepalived配置文件，認(rèn)證類(lèi)型為密碼認(rèn)證，認(rèn)證密碼為1111，如下圖5.9所示。圖5.9配置從keepalived配置文件配置完成后，主LB1服務(wù)器增加了一個(gè)浮動(dòng)IP（0）,如圖5.10所示。圖5.10查看主LB1服務(wù)器網(wǎng)卡5.2.2Web服務(wù)望山大學(xué)采用了標(biāo)準(zhǔn)的Web協(xié)議和技術(shù)，使其可以在各種不同的平臺(tái)上運(yùn)行，包括桌面電腦、移動(dòng)設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)等，保證了大學(xué)校園內(nèi)的跨平臺(tái)兼容性。采用nginx服務(wù)搭建Web服務(wù)器集群，首先在兩臺(tái)Web服務(wù)上安裝nginx服務(wù)，以Web1為例，如圖5.11所示。圖5.11安裝nginx服務(wù)在兩臺(tái)Web服務(wù)器Web1和Web2上運(yùn)行Nginx服務(wù)，修改配置文件中的根站點(diǎn)目錄以及網(wǎng)站域名，以Web1為例，Nginx的配置文件如圖5.12所示。圖5.12修改nginx配置文件將設(shè)計(jì)好的主頁(yè)內(nèi)容分別上傳到Web1和Web2網(wǎng)站目錄下，如圖5.13、圖5.14所示。圖5.13修改Web1主頁(yè)文件圖5.14修改Web2主頁(yè)文件重啟nginx服務(wù)，并設(shè)置為開(kāi)機(jī)自啟，如圖5.15、圖5.16所示。圖5.15重啟Web1的nginx服務(wù)圖5.16重啟Web2的nginx服務(wù)5.2.3FTP服務(wù)望山大學(xué)根據(jù)本校預(yù)期的訪問(wèn)量和數(shù)據(jù)傳輸需求，進(jìn)行校園網(wǎng)絡(luò)的性能調(diào)優(yōu)。采用vsftpd服務(wù)搭建FTP文件服務(wù)器，首先在服務(wù)上安裝vsftpd服務(wù)，如圖5.17所示。圖5.17安裝vsftpd服務(wù)創(chuàng)建宿主用戶(hù)文件夾和映射賬號(hào)，如圖5.18所示。圖5.18創(chuàng)建宿主用戶(hù)文件夾和映射賬號(hào)創(chuàng)建虛擬用戶(hù)和目錄，如圖5.19所示。圖5.19創(chuàng)建虛擬用戶(hù)和目錄創(chuàng)建虛擬用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)文件和PAM認(rèn)證文件，如圖5.20所示。圖5.20創(chuàng)建虛擬用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)文件和PAM認(rèn)證文件創(chuàng)建虛擬用戶(hù)配置文件，如圖5.21所示。圖5.21創(chuàng)建虛擬用戶(hù)配置文件修改主配置文件/etc/vsftpd/vsftpd.conf，增加以下配置，如圖5.22所示。圖5.22修改主配置文件重啟vsftpd服務(wù)，如圖5.23所示。圖5.23重啟vsftpd服務(wù)5.2.4DNS服務(wù)設(shè)計(jì)合理的域名結(jié)構(gòu)有助于提高DNS服務(wù)的易用性和管理效率。根據(jù)學(xué)校預(yù)期的查詢(xún)量和數(shù)據(jù)傳輸需求來(lái)進(jìn)行校園網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)化。首先在服務(wù)上安裝bind-chroot服務(wù)，如圖5.24所示。圖5.24安裝bind-chroot服務(wù)修改主配置文件，如圖5.25所示。圖5.25修改主配置文件配置區(qū)域配置文件，如圖5.26所示。圖5.26配置區(qū)域配置文件配置正向解析文件，如圖5.27所示。圖5.27配置正向解析文件配置反向解析文件，如圖5.28所示。圖5.28配置反向解析文件啟動(dòng)named服務(wù)，并配置為開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，如圖5.29所示。圖5.29重啟named服務(wù)，設(shè)置為開(kāi)機(jī)啟動(dòng)第6章系統(tǒng)測(cè)試6.1網(wǎng)絡(luò)測(cè)試6.1.1測(cè)試拓?fù)鋱D在執(zhí)行這一課題的仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用華為公司的ENSP模擬軟件來(lái)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型。網(wǎng)絡(luò)的出口由防火墻設(shè)備擔(dān)當(dāng)，而內(nèi)部則通過(guò)兩臺(tái)高性能的核心交換機(jī)設(shè)置了VRRP（虛擬路由冗余協(xié)議），以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的高可用性。為了增強(qiáng)DHCP服務(wù)的可靠性，還實(shí)施了雙重DHCP備份策略。此外，在模擬環(huán)境中添加了一個(gè)專(zhuān)門(mén)的服務(wù)器區(qū)，其中包括HTTP服務(wù)器和DNS服務(wù)器，后者負(fù)責(zé)將內(nèi)部域名解析到外部IP地址。使用ENSP全網(wǎng)拓?fù)鋱D最終結(jié)果如下圖6.1所示。圖6.1仿真測(cè)試拓?fù)鋱D6.1.2VLAN間通信測(cè)試實(shí)施VLAN的策略可以極大地優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜性，并且有效地分隔了廣播域，減少了不必要的網(wǎng)絡(luò)流量。在默認(rèn)情況下，不同的VLAN是隔離的，它們之間的通信是不允許的，除非數(shù)據(jù)包通過(guò)一個(gè)配置了路由功能的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。下圖6.2為不同VLAN之間相互通信測(cè)試。圖6.2VLAN之間通信測(cè)試6.1.3DHCP測(cè)試采用DHCP可以自動(dòng)的給終端分配IP地址，能夠充分的利用IP地址，避免IP地址的浪費(fèi)。如圖6.3所示。圖6.3DHCP配置測(cè)試6.1.4OSPF測(cè)試OSPF協(xié)議通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間傳遞接口狀態(tài)信息，建立完整的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，然后根據(jù)這些信息構(gòu)建最佳路徑的樹(shù)形結(jié)構(gòu)。利用這個(gè)結(jié)構(gòu)，每個(gè)參與的OSPF路由器能夠組織自己的路由表，確保數(shù)據(jù)包沿最短路徑傳輸。在本次的校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，把出口防火墻和核心交換機(jī)配置在主干區(qū)域，而將各個(gè)聚合層交換機(jī)以及它們下面的終端設(shè)備納入到Area1。進(jìn)一步的，Area1被設(shè)置為一個(gè)NSSA（不鄰接區(qū)域），這樣做的目的是減少各區(qū)域間LSA（鏈路狀態(tài)廣告）的泛洪。如下圖6.4所示將出口防火墻和核心交換機(jī)劃分到了骨干區(qū)域。圖6.4防火墻OSPF鄰接狀態(tài)如下圖6.5所示防火墻上學(xué)到的OSPF路由。圖6.5防火墻路由表6.1.6VRRP狀態(tài)及切換VRRP就是讓兩臺(tái)設(shè)備共同維護(hù)一個(gè)虛擬網(wǎng)關(guān)，現(xiàn)網(wǎng)所創(chuàng)建的網(wǎng)關(guān)地址是不存在的，當(dāng)主設(shè)備宕機(jī)后，備設(shè)備可立即進(jìn)行切換從而接替主設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)。如下圖6.6所示。圖6.6VRRP狀態(tài)6.1.6局域網(wǎng)訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)連通性測(cè)試內(nèi)網(wǎng)通過(guò)邊界防火墻源地址轉(zhuǎn)換策略訪問(wèn)公網(wǎng)，當(dāng)內(nèi)網(wǎng)終端流量數(shù)據(jù)到達(dá)邊界防火墻時(shí)，防火墻將源地址轉(zhuǎn)換為自身出接口地址進(jìn)行訪問(wèn)，當(dāng)數(shù)據(jù)回包時(shí)再將目的地址轉(zhuǎn)為本地終端。如下圖6.7所示。圖6.7內(nèi)網(wǎng)訪問(wèn)公網(wǎng)6.2服務(wù)測(cè)試6.2.1負(fù)載均衡及Web服務(wù)器集群測(cè)試通過(guò)組合負(fù)載均衡服務(wù)器和Web服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩臺(tái)Web服務(wù)器的負(fù)載均衡。在兩臺(tái)Web服務(wù)器上創(chuàng)建測(cè)試頁(yè)面后，多次訪問(wèn)負(fù)載均衡器的虛擬IP地址0，可以看到兩臺(tái)服務(wù)器的測(cè)試頁(yè)面交替顯示，從而驗(yàn)證負(fù)載均衡的有效性。通過(guò)關(guān)閉負(fù)載均衡服務(wù)器LB1來(lái)模擬故障，查看負(fù)載均衡服務(wù)器LB2上的虛擬IP來(lái)驗(yàn)證高可用功能，具體測(cè)試效果如下。首次在瀏覽器訪問(wèn)負(fù)載均衡虛擬IP地址得到的來(lái)自后端真實(shí)Web服務(wù)器的測(cè)試頁(yè)面效果如圖6.8所示。6.8負(fù)載均衡測(cè)試LB1刷新后再次訪問(wèn)負(fù)載均衡虛擬集群IP地址得到的LB2的測(cè)試頁(yè)面效果如圖6.9所示。6.9負(fù)載均衡測(cè)試LB2將負(fù)載均衡服務(wù)器LB1關(guān)機(jī)后査看負(fù)載均衡服務(wù)器LB2的虛擬IP漂移情況如圖6.10所示。6.10虛擬IP漂移情況6.2.2DNS服務(wù)器測(cè)試首先在本機(jī)使用nslookup命令測(cè)試正向和反向域名解析，輸入，解析出的IP地址為負(fù)載均衡器虛擬IP地址：0，輸入負(fù)載均衡器虛擬IP地址0，解析出的域名為：如圖6.11所示。6.11測(cè)試正向和反向域名解析使用Windows客戶(hù)端，瀏覽器輸入域名，訪問(wèn)Web服務(wù)器進(jìn)行測(cè)試，成功訪問(wèn)到網(wǎng)站，如圖6.12所示。6.12使用域名訪問(wèn)Web服務(wù)6.2.3FTP服務(wù)器測(cè)試使用winscp客戶(hù)端登錄，首先測(cè)試用戶(hù)wangshan1，文件類(lèi)型選擇FTP，主機(jī)名：5，用戶(hù)名:wangshan1，密碼:ws##888，如圖6.13所示。6.13用戶(hù)wang