摘 要

传统的园区网络由于其稳定的三层架构，一直被应用于各个机构，典型的例子比如校园网、工业网、医院网等。随着云计算、大数据等新兴技术的兴起，超量的数据交换对网络架构提出了更高的要求。传统的三层架构已经逐渐不能满足超量的传输数据和计算需求，在这样的时代背景下，诞生了SDN这一新技术。考虑到园区网络的未来发展，如何设计新一代的园区网络架构，使其能够应对未来网络对于高效率转发数据的需求，成为了一个重要的问题。

本文主要是概括了园区网络系统建设的各个方面，包括起源、国内外研究现状、三层架构设计的原则和重点、未来园区网络的需求等，以及介绍了SDN的起源和概况，最后结合了现实案例中存在的问题进行具体分析，在此基础上设计出了一个园区网络解决方案。

关键词：园区网络，网络架构，SDN

Research on Intelligent Network Architecture Based on Small and Medium-sized Parks

ABSTRACT

Traditional campus networks have been used in various organizations due to their stable three-tier architecture. Typical examples are campus networks, industrial networks, and hospital networks. With the rise of emerging technologies such as cloud computing and big data, excessive data exchange has put forward new requirements for network architecture. The traditional three-tier architecture has gradually failed to meet the excessive transmission data and computing requirements. In this case, SDN has emerged. Considering the future development of the campus network, how to design a new generation of campus network architecture to cope with the future network demand for efficient forwarding of data has become an important issue.

This paper mainly summarizes all aspects of the campus network, including origin, research status at home and abroad, principles and priorities of the three-tier architecture design, the needs of the future campus network, etc., as well as the introduction of the origin and overview of SDN, and finally combined with the real case The specific needs of the problem, designed a campus network solution.

Keywords: Campus network, network architecture, SDN

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 课题来源及研究背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 3

1.3 课题研究的方法和框架 4

1.3.1 论文研究方法 4

1.3.2 论文研究框架 5

第二章 文献综述 6

2.1 园区网络简介 6

2.1.1 园区网络概念 6

2.1.2 园区网络发展背景与过程 7

2.2 园区网络设计的关键问题 10

2.2.1 高可靠冗余网络 10

2.2.2 网络安全的部署 11

2.2.3 网络管理和维护应用 12

2.3 新一代园区网络的需求与优势 13

2.3.1 无线化 13

2.3.2 云化 14

2.3.3 自动化 14

第三章 园区网络设计与规划 15

3.1 园区网络总体设计 15

3.1.1 核心层 15

3.1.2 汇聚层 16

3.1.3 接入层 18

3.2 园区网络技术规划 19

3.2.1 VLAN划分 19

3.2.2 IP地址规划 20

3.2.3 DNS规划 22

3.3 二层网络设计 23

3.3.1 STP 23

3.3.2 RRPP 24

第四章 应用案例 26

4.1 案例简介 26

4.1.1 项目背景 26

4.1.2 需求分析 26

4.2 方案设计 27

4.2.1 系统设计原则 27

4.2.2 网络拓扑 27

4.2.3 设备选型 28

结语 31

参考文献 32

致谢 35

第一章 绪论

1.1 课题来源及研究背景

园区网络，在本文中指的是企业内网、校园内网等通信网络架构。如今在信息化高速发展的时代，企业借助园区网络进行业务间的沟通交流，可以更好更快的完成业务目标。但是随着业务需求的增加，企业对于园区网络的效率需求也越来越高，更高的宽带、更快的速度、更有保障的冗余性、更保密的传输方式是目前园区网络要追求的目标，为达到这些目标，企业园区网络架构正在朝着扁平化和虚拟化的方向发展^[1]。

通常情况下，企业没有技术能力为自己量身定做一套网络建设方案，在这样的情况下，企业会委托系统集成商如思科、华为、新华三等，为其制作并部署企业内网。由于系统集成商在设计网络架构的时候，通常使用统一固定的建设方案，并且对企业的业务活动缺乏较为深入的了解，这就导致了系统集成商在为企业提供并应用解决方案后，企业园区网络常常会出现系统故障^[2]。典型的问题比如传输效率，在传统结构的园区网络中，由于控制方面与转发程序方面的关系，网络技术与通讯设备的结合卡在瓶颈中，效率无法提高^[3]。

如何合理设计一个园区的网络架构，提高通信基础设施的利用率，增强企业园区网络以及各种可用服务资源的扩展性和可靠性，使其能够满足企业不断发展的业务需求，让园区网络称为高性能、融合业务、统一交换的通信平台，是一个较为重要的问题^[4]。基于此，早期园区网络架构的研究重点在于设计整体园区网络的数据接收和转发容量，此时的园区网络部署方式普遍为三层架构，即由核心、汇聚和接入三层构成整个园区网络。

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