高校图书馆网络设计与应用研究.doc
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1、辽 东 学 院 本 科 毕 业 论 文(设 计)高校图书馆网络设计与应用研究Design and Application Research on University Library Network学 生 姓 名: 宋玉峰 学 院: 信息技术学院 专 业: 网络工程 班 级: B0805 学 号: 0913080521 指 导 教 师: 姜春霞 审 阅 教 师: 完 成 日 期: 辽 东 学 院Eastern Liaoning University独创性说明作者郑重声明:本毕业论文(设计)是我个人在指导教师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业论
2、文(设计)中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得辽东学院或其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名:_ 日期:_ 高校图书馆网络设计与应用研究摘 要高校图书馆是学校的文献中心,是为教学和科研服务的学术机构,是学校办学的三大支柱之一。图书馆网络作为高校图书馆的核心,早已成为各大高校重点建设的项目。特别是随着互联网技术的快速发展,通过网络传递信息变的锐不可当,并且迅速的渗透到了校园的每个角落。基于图书馆网络的信息传播是面向读者的信息传播,学生掌握网络信息既是素质教育的要求,也是学生掌握现代化学习的主要手
3、段。本文主要讨论了高校图书馆网络建设中常用的网络技术和网络设备,系统地分析了存储技术、VLAN、网络安全等技术,以及交换机、路由器、防火墙、存储设备、服务器等常用网络设备,并对网络设备和网络技术在图书馆网络建设中的应用进行了深入地探讨。在网络实施过程中,结合汉中职业技术学院图书馆网络系统需求给出设计方案。特别是网络安全方面,采用VLAN技术,对网络进行分区,方便维护和管理;设置交换机端口安全性,保证网络的安全性。通过对高校图书馆网络设计的诸多环节进行规划分析,分析主流技术的特点与应用,设计出了一个可靠性高、造价相对较低、性能相对良好的图书馆网络方案。关键词:高校图书馆;网络设计;网络安全;VL
4、AN- -高校图书馆网络设计与应用研究Design and Application Research on University Library NetworkAbstractUniversity library is on universitys data center, an academic institution that serves to teaching and scientific research, and is one of the three pillars for universitys operation,. Library network, as the core
5、of university library, has already becomes the focus of development projects for all universities. Especially with the rapid development of Internet technology, information communication over network becomes unstoppable and permeated promptly into every corner of campuses. Because the information di
6、ssemination over library network is geared to readers, students mastering network information is not only a requirement from quality-oriented education, but also a main method for students to grasp modern learning.This paper mainly discusses the frequently used network technologies and devices in un
7、iversity librarys network construction; systematically analyzes technologies such as storage technology, VLAN, and network security, commonly used network devices such as switch, router, firewall, storage device, and server; makes an in-depth discussion on the application of network devices and tech
8、nologies on library network construction. A design scheme is produced during the network implementation process combing the library network system requirements of Hanzhong vocational technical college. Especially on the perspective of network security, VLAN technology is adopted to do network partit
9、ion for better maintenance and management, and switch port security is set up to guarantee network security. A library network scheme with high reliability, relatively low cost, and relatively good performance is designed by analyzing various aspects of university library network design and the feat
10、ures and application of mainstream technologies.Key Words:University Library ;Network Design ;Network Security ;VLAN- 27 -目 录摘 要IAbstractI一、概述1(一)研究背景1(二)研究意义1二、图书馆网络需求分析、设计原则和设计目标2(一)网络系统需求分析2(二)网络系统设计原则21.高可靠性和高性能22.先进性和实用性23.安全性24.灵活性和可扩展性2(三)网络系统设计目标2(四)图书馆网络与校园网的关系31.图书馆网络在校园网中的作用32.校园网对于图书馆网络的
11、重要性3三、图书馆网络方案设计4(一)汉中职业技术学院校园网简介41.学院校园主干网选择42.学院校园网络拓扑图4(二)图书馆网络系统概况51.学校图书馆简介52.图书馆原有网络系统概况5(三)图书馆网络拓扑结构设计5四、VLAN技术在图书馆网络中的应用7(一)VLAN技术简介7(二)VLAN在图书馆网络中的具体应用71.创建VLAN的条件72.VLAN划分的三种方式73.VLAN具体划分84.VLAN的实现8五、硬件设备和存储技术选择12(一)硬件设备选择121.核心交换选择122.接入层交换机123.服务器功能介绍与选型原则12(二)存储技术选择151.常用的存储技术简介152.学院图书馆
12、存储技术具体选择17六、图书馆网络安全19(一)图书馆网络存在的安全问题19(二)图书馆网络的安全策略191.防火墙192.入侵检测系统193.ACL(访问控制列表)204.交换机端口安全性20(三)网络安全系统实施与测试201.防火墙的架设与测试202.入侵检测系统的配置与测试213.使用ACL过滤蠕虫病毒234.交换机端口安全性设置与测试24七、总结与展望26(一)工作总结26(二)展望26参考文献27致 谢28一、概述(一)研究背景随着信息技术的不断发展,图书馆正在朝着网络化和数字化的方向发展。图书馆的发展借助于网络通信技术取得了巨大的进步,伴随着电子化信息服务的普及,图书馆网络已经逐步
13、成为图书馆组成的核心部分。建立一套先进的计算机网络系统,能够提高图书馆网络的应用水平,可以更好的适应新技术的需要。先进的图书馆网络系统需要储存和传播的信息量不断加大,信息形式和种类越发丰富,传统图书馆由于设备陈旧、结构简单已经不能满足这些需求。特别是随着校园网的发展,图书馆网络肩负为全校师生提供信息资源的重大责任,高校图书馆网络早已成为高校校园网络上最关键的节点。高校图书馆网络通过校园网与中国教育科研网(CERNet)相连接,进而接入Internet。图书馆给读者提高大量的信息服务,它的工作也需要依托于计算机网络才能正常使用。在图书馆为读者提供极大便利的同时,计算机网络的安全性也必须高度重视。
14、因此,必须设计一个行之有效的网络,确保图书馆网络系统安全可靠的运行。(二)研究意义生活在当今这个信息时代,网络环境越来越丰富人们对知识的获取。随着信息化的深入,当代大学生的学习已经不在局限与课本,除了在课堂上和课本中获取的知识外,更加渴望通过网络来学习更多知识。计算机网络已经成为图书馆的重要的构成要素,成为收集信息、保存信息、整理和传播信息的重要工具。没有计算机网络,就无法实现信息服务,网络系统的质量,也会影响图书馆信息服务的稳定和安全,面对海量的数据流,网络的存储问题,数据处理能力问题,数据安全性等问题,建设图书馆网络时都应该做好充分的规划。本文从实际出发,分析各种网络技术的优缺点和关键的硬
15、件设备选择问题,最终提出一套安全、可靠的网络系统。二、图书馆网络需求分析、设计原则和设计目标(一)网络系统需求分析图书馆网络系统建设包括图书馆局域网建设及与校园网主干互联。图书馆局域网以交换式千兆以太网为主干,网络不仅支持传送文件,还要支持语音、视频等信息量大的流媒体应用,对网络的响应和带宽要求较高,这就要求网络设备的要有较大的交换容量;同时还要加强网络安全策略,对内防止病毒侵扰、对外防止外部的网络攻击。(二)网络系统设计原则建设一个行之有效的网络,需要遵循以下原则:1.高可靠性和高性能网络系统稳定可靠是整个系统正常运行的重中之重,在设备选型时,充分考虑冗余能力;制定可靠的备份策略,保证网络系
16、统的正常运行。出现故障时,可以快速的排除。网络在建设时必须保证设备和网络的高吞吐能力,保证信息的传输质量,尽可能采用高性能的网络设备,才能使网络不成为正常使用时的瓶颈。2.先进性和实用性采用先进的技术,使网络在现在到未来一段时间内能够不被淘汰,而且具有发展潜力;按照层次化、模块化设计网络,具有较好的伸缩性,可以不断吸收新方法、新技术,在可以满足应用系统业务和图书馆业务的同时,还要体现出网络的安全性。3.安全性图书馆拥有众多教学和档案管理的重要数据,无论是被损坏、丢弃还是窃取,都会带来重大损失。然而,可以采用内部核心区域架设防火墙的方式,避免图书馆内网核心服务器收到攻击。制定一套健全的安全策略,
17、整体提高网络平台的安全性。4.灵活性和可扩展性对于高校图书馆,经常更换网络设备将是一笔非常大的开支,在组建图书馆网络的过程中,应当考虑到网络的可持续扩展性。采用三层交换机既可以满足当今图书馆网络的需求,也可以满足未来网络的升级和改良,可以应用于千兆链路与万兆链路。(三)网络系统设计目标图书馆网络系统设计应该考虑到网络的总体框架设计、网络管理设计、网络应用设计、网络安全设计等,要求达到的目标有一下几点:第一,系统的兼容性好,实用性强,开放性好,符合国际标准,支持TCP/IP、IPX/SPX协议。第二,掌握现代信息技术发展,采用先进技术,选用技术成熟的网络产品。系统软硬件配置时需要考虑性能需求和当
18、前技术水平,兼顾系统的现实性和技术领先。第三,整体设计最优原则,在进行设计的时候,需要根据合理性的原则,综合考虑,这种选择,充分顾及到:安全性、可靠性、实用性和经济性。第四,系统安全可靠,便于维护和管理。第五,适应现代化技术的发展,与校园主干网相连,实现国内、国际网际互联。(四)图书馆网络与校园网的关系1.图书馆网络在校园网中的作用随着改革开放的不断深入,教育事业的不断发展,高校图书馆的作用越来越重要。图书馆网络是高校各个学科教学科研的重要平台,图书馆中的大量电子资源,包括期刊、专利等大量信息情报。尽力开发资源,有力的促进高校各个学科进行教学和科研工作,为师生进行科学研究提供方便的条件1。2.
19、校园网对于图书馆网络的重要性在网络中,图书馆的所有数据对读者开放,所有数据都要通过网络来传输和查询,决定了图书馆网络对校园网的依赖性。图书馆的各项业务,如日常的采访、编目、阅览等都需要网络的支持。图书馆作用的发挥已经越来越离不开校园网,同时,校园网的发展也要倚重与图书馆网络2。只有正确认识校园网和图书馆网的关系,才能促进二者的共同发展。三、图书馆网络方案设计(一)汉中职业技术学院校园网简介1.学院校园主干网选择校园主干网是整个校园网络的核心,是校园网络中所有子网正常运行的基础。该校的主干网络选择千兆以太网,千兆以太网技术是高速的以太网技术,它的优点是象传统以太网一样价格便宜,同时还具有可靠性、
20、易扩展、简易性、易管理和广泛使用性等特点将。千兆以太网作为整个区域网络或者校园网络的骨干,是非常合适的,它可以把多个100Mbps的以太网联结起来,组成一个高带宽的区域网。千兆以太网不光能够提供比快速以太网快10倍的速度,还能够兼容10/100M以太网标准3,可以提供迁移途径,充分保护现有基础设施上的投资。千兆以太网相对于快速以太网、ATM、FDDI等主干网络,改善交换机之间骨干连接和交换机与服务器的连接的经济、可靠的途径。因此根据实际情况,考虑到所采用的交换技术、结构互布线以及便于向ATM过度等因素,所以,在校园系统中采用了易于布线、维护和管理的星型结构千兆以太网的连接方式。2.学院校园网络
21、拓扑图学院校园网采用星型千兆以太网连接方式,将学校主要部门分为六大功能模块,通过核心交换机,实现连接CERNet与Internet,连接方式如图3.1所示:图3.1 汉中职业技术学院校园网络拓扑图(二)图书馆网络系统概况1.学校图书馆简介汉中职业技术学院图书馆内设期刊科、采编科、信息技术科、阅览科、综合科、工作委员会等机构。图书馆建筑面积23300平方米。馆舍有阅览室15个,借书处4个,自修室5个。图书馆提供期刊阅览和自修作为3600余个。现藏文献90万册。电子文献包括40余万电子图书和同方期刊数据库(CNKI)、万方数据库和外文期刊数据(EBSCO)等。2.图书馆原有网络系统概况汉中职业技术
22、学院原有的图书馆网络系统基本实现微机自动化,纸质书刊的采编、查询和借还采用ILASLL系统。随着网络的规模的扩大,原有网络结构已经显得十分简单,设备陈旧。网络带宽的瓶颈问题也越发突出,网速越来越慢,很难满足图书馆需要的多媒体和快速信息查找的要求;同时,伴随着网络规模的扩大,网络的稳定性、可靠性和安全性降低,已经不能根据实际工作需要改变网络体系结构,维护和管理也变得越来越困难。学院图书馆除了满足网络系统的需求外,还需提供资源共享等服务,特别是新建阅览室对网络系统提出了更高要求。基于图书馆现状,除了建立完整的硬件系统外,还要有软件系统提供更好的服务。高性能的硬件系统和优良的软件系统组建成为完整的图
23、书馆网络系统。(三)图书馆网络拓扑结构设计汉中职业技术学院图书馆网络采用层次化的星型网络拓扑结构。网络分为两层:接入层与核心层。图书馆的核心层设备又是校园网的汇聚层设备。将中间楼层配线间作为中心机房,放置各个楼层的接入层交换机和中心交换机以及各种服务器。主配线间与楼层配线间使用光纤连接,接入层交换机均安放在个配线间中。图书馆的核心交换通过千兆光纤连接校园网的核心交换机,然后经过路由器连接CERNet或通过代理服务器连接ChinaNet。学院图书馆网络结构拓扑图:图3.2 学院图书馆网络拓扑图四、VLAN技术在图书馆网络中的应用(一)VLAN技术简介VLAN(Virtual Local Area
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