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择要
随着21世纪信息化程度的不绝进步，教育的形式需要进行改革创新，亟待需要进步教育资源的使用程度。而校园网作为满意信息化教学情况的一项基础办法，是教育信息化建立的重要组成部门，成为高校信息化教育、网络化教学与管理的重要基础。它为师生得到更多的教育资源，丰富教育本领提供了重要的平台，是全面实现素质教育的重要本领。由计算机、网络设备和软件组成的校园网是为学校教育教学和管理服务的集成应用系统，它是校园所有计算机及附属设备互联运行的网络，通过广域网与科教网的互联实现信息互换和资源共享。
本项目以阜蒙县育才高中的网络建立为背景，研宄使用网络相关技术构建一个性能精良、具有较高稳固度、安全性的网络平台。从条理化结构设计、出口设计、地址设计、安全设计进行规划设计。在本文中采用路由技术，用于假造局域网的VLAN技术、用于地址隐蔽的地址转换技术、用于网络结构规划的拓扑技术、网络安全技术。构建一个高效稳固的网络平台。通过按端口地址VLAN的划分、汇聚层互换机、核心层互换机的设置、防火墙策略设置、地址转换的使用、出口路由器的设置、无线网络的规划与设置，通过测试方案，体现所设计和实现的网络平台达到了预期效果。
关键词：校园网；网络规划；网络技术
ABSTRACT
With the continuous improvement of information level in the 21st century, the form of education needs to be reformed and innovated, and the utilization of educational resources needs to be improved. Campus network, as an infrastructure to meet the information-based teaching environment, is an important part of the education information construction and an important foundation for the information-based education, network-based teaching and management in Colleges and universities. It provides an important platform for teachers and students to obtain more educational resources and enrich educational means, and it is an important means to realize quality education in an all-round way. The campus network, which is composed of computer, network equipment and software, is an integrated application system for school education, teaching and management. It is a network in which all computers and auxiliary equipment on campus are interconnected and run. Information exchange and resource sharing are realized through the interconnection between the WAN and the science and education network.
This project is based on the network construction of Yucai high school in Fumeng County, and studies the use of network related technologies to build a network platform with superior performance, high stability and security. From the hierarchical structure design, export design, address design, security design planning and design. In this paper, we use routing technology, VLAN technology for VLAN, address translation technology for address hiding, topology technology for network structure planning, network security technology. Build an efficient and stable network platform. According to the division of port address VLAN, the configuration of convergence layer switch, core layer switch, firewall policy configuration, the use of address conversion, the configuration of exit router, the planning and configuration of wireless network, the test scheme shows that the designed and implemented network platform achieves the expected effect.
Key words：Campus network, Network planning, Network techniqu
目录
择要. II
ABSTRACT III
1 校园网概述. 1
1.1 学校简介. 1
1.2 校园平面图. 1
1.3 研究目标与意义. 1
1.4 研究现状. 2
1.4.1 国外研究现状. 2
1.4.2 国内研究现状. 2
2 网络需求分析. 4
2.1网络需求功能分析. 4
2.2建网原则. 4
2.3建网目标. 5
3网络逻辑设计. 6
3.1技术选择. 6
3.1.1局域网网络技术选择. 6
3.1.2拓扑结构选择. 6
3.2校园网条理设计. 7
3.2.1接入层设计. 7
3.2.2核心层结构设计. 8
3.2.3汇聚层设计. 8
3.3网络IP地址规划与设计. 9
3.3.1网络IP地址规划. 9
3.3.2网络IP地址规划的目标和原则. 9
3.3.3网络IP地址设计. 10
4网络物理设计. 11
4.1网络物理设计的目标和原则. 11
4.2设备选型. 11
4.2.1核心互换机选型. 11
4.2.2汇聚层互换机选型. 12
4.2.3接入互换机选型. 13
4.2.4防火墙选型. 13
4.3网络综合布线设计. 14
4.3.1综合布线的设计原则. 14
4.3.2工作区子系统. 15
4.3.3程度干线子系统. 15
4.3.4垂直干线子系统. 16
4.3.5修建物子系统. 16
4.3.6管理间子系统. 16
5网络安全设计. 17
5.1网络安全设计的目标和原则. 17
5.2网络基本攻击的预防. 18
5.3防火墙设计. 18
6网络测试. 21
6.1 VLAN间通信测试. 21
6.2 DHCP测试. 21
6.3 OSPF测试. 22
总结. 24
致谢. 25
参考文献. 26
附录C 设置代码. 36
阜蒙县育才高级中学位于辽宁省阜新市文化路106号。学校总体面积143368.32平方米，修建的面积为57861.29平方米，园林面积20000余平方米。教室是标准化的，宿舍是公寓，还有近年新建的标准体育馆，大型游泳池和图书馆。有完整的计算机室，实行室，电子教室，演讲室，美术室，教学工具，实行所用仪器设备，医疗药品，体育美术设备，书籍，报纸和杂志，均达到标准。所有这些都需要一个快速方便网络平台，以促进信息的传递和资源的共享。校园网络是进步发展是一个学校强盛的必经之路,他不仅能进步教学程度,也能给师生提供便利,同时也是学校评价的重要标准，重要指标。
网络的发展彻底改变了生存的传统模式，也改变了大家相互互换的方式。微信，QQ,钉钉，即时消息等已经更改了超过时间和超过地区的互换。贸易的用途更为强盛,买卖业务更简单。各式各样的在线购物，在线支付和在线预订的出现改变了业务形式。业务表单现已更改。网络游戏，电子书和音乐的出现改变了几乎所有人的休闲生存方式。校园网络的跟新换代大大进步了教学质量，生存速度。网络信息的高速化，无论何时何地只要有网络，就能得到信息的共享，教学资源和文件。校园网络可以将课程带上网络，可以让学生随时就能学习与得到更多的资料。与以往的讲堂教学相比,网络上教学可以进步教学程度,实现校园任务的公开,更能有精良的情况。老师可以通过网络向家长传递学生的在校信息,能让家在在手机和电脑上关注学生的学习与生存。
网络上的教学资源能有效的与大家共同分享。让大家通过校园网共享数据和资源。它能让学校学习和互换变的更加方便，不再花费更多的时间与费用。校园网能体现出高效率。校园的管理包括行政管理，教学管理，人力管理。网络已经实现了信息传递，资源共享，方便教学。通过网络信息共通，实现了学校师生资源的传输，接收与共享，高效化教学，为学生提供更好的教学情况，更为方便的去学习。进步教学质量。网络的进步不仅打破了以往书桌讲堂的教学方法，更是取代了传统的教学方法,教师能更好的传递知识与资源。实现教学要以学生为中心，以学生的素质和成绩为重点。全心全意只为能让学生成才，让学生有更好的人生。
在美国，校园网络的建立始于1980年代。经过大概三十年的发展，在全国政府的支持重视下，校园网的发展飞速进步。校园网络能实现的功能非常巨大。很多外国高校中没有电脑未连接到Internet。每个人都有一个Internet帐户，这表明他们的网络信息资源非常丰富。以哈佛大学为例，学生人数，教职员工人数和Internet用户人数连接到网络的计算机数量非常之多，超越了本国大学的几倍。如许可以看出，校园网络已经遍布校园各地，影响着每个学生，每个老师的工作，学习与生存。目前，美国高校校园网的发展方向重要是增加人工智能。通过添加人工智能，校园网络可以为教学提供亘古未有的便利，更能加深研究程度，为校园管理提供了鼎力大举保障。
由于国内信息发展较慢，、校园网络建立时间短，基础相对比较差，发展速度和规模都比美国差。但是，国内大学校园网络的建立正在加速国内知名大学的校园网络建立的规模和技术都已经达到全世界先历程度。经过近二十年的发展，清华大学的校园网络已经覆盖了校园所有角落，让师生无时无地能感受到校园网络的存在。注册用户近一万人，在线人数为10,000至13,000。北京大学的校园网络目前是大学中规模最大的。有47,000台计算机连接到Internet，并且有25,000个在线用户。网络的飞速发展，使得国内所有的大学都建立自己的校园网，只为便利大家的工作与学习情况，学生有更好的教育才能快的进步，校园网真正的改变了国内的教育情况。随着国家对教育的重视和对教育的支持，教育部将投资9亿元人民币建立西北校园网。
2 网络需求分析
2.1网络需求功能分析
（1）实现内部网络和外部网络之间的访问控制，控制所有传入和传出通道，不仅过滤外部网络上的信息，还过滤内部用户继承发送的哀求和各种数据，他只允许发送或接收与安全策略一致的信息。
（2）建立网络漏洞的分析，用户举动需要监督和分析，并告诫可能的攻击。
（3）差别资源的秘密性也差别，要进行秘密文件分级，形成分级保护，特别重要的要采取高度保护和管理。
（4）由于学生无法正确操纵更多的软件应用步伐，因此大量带宽以不受控制的方式使用。必须有机制地管理带宽，以确保关键应用步伐的正确使用。
（5）接入层是与用户连接的接口。所选的接入层互换机应具有相对完整的功能，例如某些安全控制功能，支持技术，端口隔离和防攻击。
（6）核心层必须满意接入层互换机的数据传输要求。
（7）无线网络完全覆盖学校教学楼，图书馆，体育场和自助餐厅。
（8）只有授权登录才能使用网络资源。校园网络应配备在线防病毒系统。
2.2建网原则
（1）“总体规划，分步实行”的原则。在校园网络建立中，应有总体的观念，从总体设计出发，规划每一个细节，根据学校的现状和实际应用需求，充分思量总体需求，先明白需求分析，根据学实际应用需求，在满意实际现状的情况下，为了满意需求，我们还应思量将来实际增加应用步伐节点数，增加节点数，网络升级等，并努力在不浪费原始资源的情况下增加应用步伐数。节点易于添加，升级和维护简单，并且建立和维护本钱低。在分步实行中，对峙从中心到分支点的原则，在总体设计的基础上完成局域网的实现过程，并对峙与局部总体规划和原则相同的原则。设计。实行过程。
（2）进步的原则。在规划和设计过程中，我们必须确保该技术是先进的和前瞻性的，并且该技术将在未来几年或十多年内保持竞争力。未来使用的网络技术将保持领先地位或促进该技术的未来发展，因此使用的先进网络技术具有未来发展的潜力，公园网络需要长期思量，以避免重复使用。投资。
（3）可伸缩性原则。校园网规划设计应建立一个具有完整集成，机动组网和机动组网的平台。在规划和设计时，此级别应机动。选择设备时，必须选择具有精良兼容性和可伸缩性的网络设备。为将来的网络升级或扩展做充分的准备。
（4）统一原则。在网络规划和设计中对峙统一设计，统一标准，统一实行，从整体到局部对峙统一设计，在设备选型中对峙统一标准，在实现过程中对峙统一实行局部统一。
（5）成熟度原则。无论使用软件还是硬件，所使用的网络设备所使用的技术标准都必须成熟。请保留技术缺陷或使用过程中的缺陷，以确保网络成熟。
（6）开放原则。校园设计中应思量设备和技术的开放性。设备的选择可以与差别拓扑和差别制造商的标准兼容，以实现设备的统一管理。
2.3情况分析
随着校园中各种业务应用步伐逐渐转移到计算机网络，网络通信的不中断运行已成为
保证企业正常生产谋划的关键。现代企业网络应从可靠性设计的三个方面进行测试关注：首先是设备级可靠性设计，不仅要检查网络设备是否已实现关键组件的冗余从网络设备的整体设计架构，处理引擎的类型等方面进行复制；第二是业务的可靠性在设计时，这里要注意在故障切换过程中网络设备是否对业务的正常运行有影响；再次链路可靠性设计，以太网链路安全性来自其多路径选择，因此在构建企业网络时应该思量网络设备是否可以提供有效的链路自愈方式和快速重路由协议支持。
在校园网中，存在各种各样的网络设备和系统应用情况，并且思量到网络设备的可扩展性，有必要思量当今用户的快速增长。确保在网络设备多样化且用户不绝增加的网络中，网络仍然可以保持流畅。因此，10 Gb骨干网平台应该具有精良的兼容性和可扩展性，并且可以与当前的校园网络无缝连接。同时，预留的空间可以满意当前和未来信息建立的需求，并具有足够的升级空间。校园网建立中有多个用户和多个服务。为网络系统要求带来高效率，以确保在大数据量访问下的有效处理本领。设备需要能够根据需求对数据进行分布式处理。如许的分布式处理可以节省主互换引擎的消耗。可以在单独的板上辨认数据，这比中心处理器快得多。并且在大量数据应用中，在数据传输过程中，必须确保所有硬件设备都能快速转发，必须具有较高的背板带宽（互换本领），并且所有端口都可以保证线速转发。这种分布式处理可以大大进步整体处理本领并确保网络流畅。
2.4 安全分析
在校园网中，对于校园网的安全性非常重要：校园网的信息点分布广泛。与一般企业网络相比，园区网络用户移动性高，信息点存在随机访问和使用的问题。学生和外部身份不明的用户可以在校园网络上找到任何信息点，然后他们可以进入校园网络，这可能会破坏并破坏校园网络平台和应用步伐系统的正常运行。另外，园区网的网络安全还需要思量外部网络和内部网络差别应用系统之间的安全访问控制。为了能够在安全事件后快速有效地处理变乱，有必要使用在线考核。由于当前像“冲击波，冲击波病毒”一样猖狂，因此强盛的网络应提供必要的本领来阻止特定病毒的传播以及由于病毒引起的流量拥塞。
2.5建网目标
（1）校园网的骨干网采用10 Gigabit，所有办公区和教学区都连接到校园网，实现了校园网的全覆盖。使分散在园区差别地区中的计算机互连以形成统一的网络，并实现10 G的核心网和100 G的桌面网。
（2）建立数字化校园，为学校各部门，教学部门，党和群众部门，行政管理部门的教学管理工作提供便捷，高效的信息服务和精良的沟通保证。
（3）教学和研究服务。具有网络规模大，用户数量大，网络结构复杂，业务类型多样的特点。网络建立需要网络安全系统的建立，以确保公共资源和学校基本数据资源的安全。
（4）网络设备的选择需要协议和协议标准的支持，可以与网络或网络互连，为顺利过渡到网络做好准备，并保持学校在教学和应用方面的先进性。未来的网络技术。
（5）思量到网络的兼容性，未来网络的扩展将出现差别厂商的网络设备。为了确保网络的平滑性，请选择兼容性好的网络设备。
3网络逻辑设计
3.1技术选择
3.1.1局域网网络技术选择
以太网具有组网简单，设备便宜，带宽大，吞吐量大的特点。它是使用最广泛的局域网技术。与其他局域网技术相比，以太网具有以下长处：简单：与FDDI和ATM技术相比，以太网从技术原理，安装和构造到管理和维护都相对简单。网络节点的增加，减少和移动非常简单和机动。可靠性：以太网采用星形拓扑结构，网络节点通过接入互换机汇聚到网络中。每个节点的故障不影响网络的运行，数据链路的故障仅影响网络节点的一小部门，不影响整个网络，可靠性高。可扩展性：学校的现有网络采用以太网结构，并继承使用一些当前的网络布线和网络设备。而且以太网从100兆字节升级到千兆，几乎只需将千兆字节升级到10兆网络设备，网络升级非常容易。经济：由于以太网的广泛应用，所有网络制造商都在争老师产以太网产品。与FDDI和ATM网络设备相比，以太网网络设备的价格优势非常显着。而且所有PC和条记本电脑都将以太网卡用作默认设置，以太网技术的经济性不问可知。可管理性：与其他局域网技术相比，以太网技术更易于理解和学习，技术人员的培训也更容易。另外，市场上有很多用于以太网的管理软件，这也为以太网的管理和维护提供了便利的条件。总而言之，以太网技术可以提供一种相对经济，简单，可扩展和可维护的办理方案。作为校园网办理方案，性价比很高。目前，快速以太网可以达到100Mbps的传输速率，完全可以满意客户对访问速度的要求，并且可以用作访问层的办理方案。千兆以太网可以达到1000Mbps的传输速率，可以满意骨干网的数据传输速率要求，可以作为汇聚层的办理方案。此外，10 Gb以太网技术也相对成熟，但由于本钱原因尚未得到广泛使用。如果将来网络带宽不足，则可以通过升级网络设备在本地或全局将校园网络升级到10 Gb以太网。
3.1.2拓扑结构选择
拓扑图选择的是
3.2校园网条理设计
阜蒙县育才高级中学校园网以建立高效，高稳固性的数字化校园为教学和师生服务的原则为基础。思量到设备选择中的后续构造和开发，为避免将来浪费重复投资，当网络弹性增长时，设备需要能够支持将来的访问需求。同时，出口设备可以满意闻名学校运行情况的在线要求，并且在学校的特殊地区使用无线覆盖。学校校园网采用三层网络架构设计。接入层互换机负责用户访问。用户数据通过修建物聚合层聚合，并通过核心层转发。
3.2.1接入层设计
提供用户访问权限，并在访问层中集成互换，安全性和功能。千兆互换机用于园区网络的接入层设备中，以满意性能要求，并防止对其他大规模病毒的干扰。接入层对麋集端口的需求很大。连接互换机有两种重要方法，一种是堆叠，另一种是级联。级联用普通的双绞线连接两个互换机的级联端口或普通端口，以实现扩展。堆叠使用专用的堆叠电缆或堆叠模块来实现互换机连接。接入层互换机采用S5120智能互换机，传输速率支持100 / 1000Mbps，背板带宽达到192Gbps，满意接入层带宽要求。支持VLAN划分，支持多种认证方式。
3.2.2核心层结构设计
汇聚互换机采用S5800汇聚层互换机，可支持10个千兆端口的传输本领。 S5800是10 Gb以太网互换机。互换方法是存储和转发。传输速率为10Mbps / 100Mbps / 1000Mbps。数据包转发的重要功能是将来自聚合层的数据包进行路由，以实现数据包的高速互换。在核心层设计中，在汇聚层和接入层实现了高速数据互换技术，弱化路由技术以及数据过滤和QQS处理等网络控制策略。为了确保核心层的高速互换本领，应降低核心层的复杂度并减少互换耽误时间。在网络规划和设计中，核心层是重要部门。选择设备时，应使用高可靠性和高稳固性的设备，以确保其高速转发本领。因此，思量到未来的高度机动性和可扩展性，学校的网络中将使用10个千兆核心设备。
核心层的重要功能是路由来自聚合层的数据包并实现高速数据包互换。校园网中的高速互换是核心骨干网的重要任务，并且路由相对简单。为了避免核心层路由设置的复杂性，核心层应选择“强互换和弱路由”的网络体系结构，并实验将其他任务（如包过滤）放到其他层。网络的核心层是阜蒙县育才高级中学整个校园网络的核心。这是学校工作的基础。终极，每个地区中的设备都连接到核心设备，下游的千兆光纤用于连接汇聚互换机，从而形成10千兆位无阻塞高速转发骨干网。
核心设备采用S7508E-X多层多平面互换架构互换机。 S7508E-X互换机具有精良的控制本领，可确保设备稳固高效地运行。核心互换机业务模块采用LSQ1TGS8SC0，并具有8个10 Gigabit SPF光纤接口。整个呆板的容量为3.84Tbps，IPV4转发数据包的速率为1920Mbps，服务插槽的数量为8。网络设置中心中安装了核心互换机，使用双引擎，双电源设置和汇聚层设备连接到核心层设备，市场宽度为千兆位/十万亿。核心层设备重要完成数据转发，并在核心层设备中设置相应的IP地址，并划分VLAN。分别连接每个汇聚层。
3.2.3汇聚层设计
从上面继承的关键设备，在确保它可以可靠地承载较低层的高层突发信息业务的访问的同时，还必须满意核心高带宽链路的要求，以确保网络互换的高质量和高效率。每个教学应用步伐的处理。智能标识的控制也被添加到聚合层，从而使管理员可以相识和掌握当前网络。
汇聚互换机采用S5800汇聚层互换机，可支持10个千兆端口的传输本领。 S5800是10 Gb以太网互换机。互换方法是存储和转发。传输速率为10Mbps / 100Mbps / 1000Mbps，数据包转发速率为156Mpps，互换容量为360Gbps。 ，支持WEB管理，支持SNMPv1 / v2 / v3，支持IEEE802.3u网络标准。支持端口，协议，MAC地址，IP子网和其他VLAN划分方法。支持静态路由，RIP，OSPFv2和其他路由协议。聚合层互换机在学校校园网络的三层体系结构的继承中起作用。在确保10G上行数据高带宽的同时，还确保了突发数据流量在聚合时在接入层的传输，以确保其可靠性和可用性。
3.3网络IP地址规划与设计
3.3.1网络IP地址规划
路由器和核心层，聚合层和访问层都需要支持，这为园区网络的可伸缩性和机动性提供了条件。在当前规划和使用校园网建立中，仍然使用地址。地址规划时，根据校园地区进行划分。园区网络按功能或地区划分为多个地区，在地址规划过程中，在功能和可伸缩性方面更易于实现和管理。根据在线计算机的功能或地区计算机地址的数量和类型。地址分配应基于网络拓扑和网络的机动性。在地址规划期间，应结合部门设置相关的地址段和地址范围，以方便管理。在网络维护和管理过程中，很容易管理和扫除故障。无线网络地址采用相近原理实现地址规划。
3.3.2网络IP地址规划的目标和原则
IP地址规划的目标是：充分使用好不富余的IP地址资源；建立有着优秀效率的的网络路由；推动网络的发展。
IP地址规划的原则是：
- 简易性：IP地址分配应简单明了，避免在重要网络上采用较为复杂的掩码。
- 连续性：为一个网络地区分配一串接连不绝的地址，以此增加路由器的处理速度。
- 可扩充性：为一个网络地区分配的地址应该具有一定的容量，便于在以后终端数量进一步增多时还能够保障地址的连续性。
- 可管理性：地址的规划应该有主次之分，某个地区的地址的变革不能影响全局。
- 安全性：网络地址应该按工作内容规划到差别网段以便进行管理。
3.3.3网络IP地址设计
针对校园网的有线网络，网络管理员常通过VLAN来划分广播域，区分用户群体。
以下是对学校的IP地址分配与VLAN的划分情况，如表3-1所示：
| VLAN编号
| 网络地址范围
| 子网掩码
| 修建物
| | VLAN10
| 192.168.10.0~192.168.10.254
| 255.255.255.0
| 综合教学楼
| | VLAN20
| 192.168.20.0~192.168.20.254
| 255.255.255.0
| 学生公寓1
| | VLAN30
| 192.168.30.0~192.168.30.254
| 255.255.255.0
| 学生公寓2
| | VLAN40
| 192.168.40.0~192.168.40.254
| 255.255.255.0
| 学生公寓3
| | VLAN50
| 192.168.50.0~192.168.50.254
| 255.255.255.0
| 学生公寓4
| | VLAN60
| 192.168.60.0~192.168.60.254
| 255.255.255.0
| 学生公寓5
| | VLAN70
| 192.168.70.0~192.168.70.254
| 255.255.255.0
| 学生公寓6
| | VLAN80
| 192.168.80.0~192.168.80.254
| 255.255.255.0
| 学生公寓7
| | VLAN90
| 192.168.90.0~192.168.90.254
| 255.255.255.0
| 教师公寓1
| | VLAN100
| 192.168.100.0~192.168.100.254
| 255.255.255.0
| 教师公寓2
| | VLAN110
| 192.168.110.0~192.168.110.254
| 255.255.255.0
| 教师公寓3
| | VLAN120
| 192.168.120.0~192.168.120.254
| 255.255.255.0
| 食堂
| | VLAN130
| 192.168.130.0~192.168.130.254
| 255.255.255.0
| 文体中心
| | VLAN140
| 192.168.140.0~192.168.140.254
| 255.255.255.0
| 图书馆
| | VLAN150
| 192.168.150.0~192.168.150.254
| 255.255.255.0
| 艺术楼
| | VLAN160
| 192.168.160.0~192.168.160.254
| 255.255.255.0
| 服务器
|
表3.1 学校IP地址分配及VLAN划分
4网络物理设计
4.1网络物理设计的目标和原则
在网络的物理设计阶段，所选的硬件办法必须能够满意逻辑设计的基天性能要求，并且还需要思量设备的可伸缩性，冗余性，稳固性和可用性等因素。该设备还需要强盛的可操纵性。一个功能。在规划门路结构时，有必要思量到未来20年内不绝增长的需求，并能够在未来一段时间内完全适应开发条件。如果不确定某些情况，则必须进行全面的现场检查。
4.2设备选型
4.2.1核心互换机选型
核心层互换机重要应思量互换本领和可靠性，因此应选择从设汁上无单点故障的产品。
经过综合思量，华为Quidway S9306被选为阜蒙县育才中学校园网的核心互换机。 Quidway S9306采用模块化设计，支持6个服务插槽，背板带宽为6Tbps，数据包转发速率为1152Mpps，并且单个设备支持240个10千兆端口，这将为将来的园区网络核心层升级到10G提供可能。 Quidway S9300系列互换机可提供电信级的高可靠性。主控制器，电源和其他关键组件均经过冗余设计，所有组件均支持热插拔。因此，当网络拥塞时，可以减少服务中断，可以进行无损服务升级，可以支持完整的运行和维护检测以及性能管理，并且可以统计网络数据传输耽误，系统抖动和其他参数，实时监控网络流量和故障快速定位。另外，S9306还支持无线控制器（AC）卡，支持无线接入点（AP）联机时自动选择传输通道和电源，并在信息辩论时自动调整通道或电源。当跨点接入周游时，无线设备会快速切换，并且无线AC具有一对一，一对多的冷待机以及均衡的负载以进步可靠性。华为Quidway S9306互换机如图4.2.1所示
4.2.1 华为Quidway S9306互换机
4.2.2汇聚层互换机选型
聚合互换机聚合并转发访问互换机的流量。除背板带宽外，接口类型应与接入互换机的上游接口匹配。应支持链路聚合，VLAN间路由和相应的安全策略。
阜蒙县育才中学的聚合互换机选择了华为Quidway S5700-28C-EI-24S。该互换机是三层互换机。在接口方面，该模子提供24个100 / 1000Base-X端口和4个10/100 / 1000Base-T千兆组合端口，以满意汇聚互换机多光纤链路的上行链路输入要求；在VLAN支持方面，它支持默认VLAN，语音流VLAN，基于MAC地址的VLAN划分，智能子网，策略，端口以及一对一和一对多VLAN互换。可以满意接入互换机的VLAN聚合，路由等管理需求；在网络管理中，它支持堆栈，远程登录设置，简单的网络管理协议，群集管理以及端口接收和发送数据包速率的控制。在安全管理方面，它支持用户角色管理和密码保护，拒绝服务，地址剖析，ICMP攻击防范，IP地址，MAC地址，端标语，VLAN组合绑定，端口隔离和802。限制单个端口上的用户数，完全满意阜蒙县育才高中融合层的连接和管理要求。
华为Quidway S5700-28C-EI互换机如图4.2.2所示。
图4.2.2 华为Quidway S5700-28C-EI互换机
4.2.3接入互换机选型
层互换机重要思量接入本钱，并应提供高端口密度和可扩展性。此外，它应提供简单的网络管理功能（例如：VLAN确定，MAC绑定，流控制等）。
思量到多种因素，选择了华为的Quidway S2700-EI（AC）互换机作为阜蒙县育才高中的接入互换机。互换机提供24个10 / 100Base-TX端口，2个千兆组合端口，可堆叠，背板带宽3Gbps，数据包转发速率6.6Mpps，支持基于端口和基于MAC地址的VLAN划分，支持IP，MAC，端口，VLAN组合绑定，支持端口速度限制和流速度限制，支持端口聚合，支持Telnet，SSH，支持远程用户拨号认证系统Radius，支持网络访问控制NAC，可以访问每个端口的用户数限制。
华为Quidway S2700-EI互换机如图4.2.3所示。
图4.2.3 华为Quidway S2700-EI互换机
4.2.4防火墙选型
防火墙位于园区网络的入口，用于控制对内部网络的内部流量访问和对园区资源的外部流量访问。防火墙的安装位置和角色决定了其重要性。防火墙的选择应充分思量其可靠性，吞吐量，并发连接数，每秒新连接数，访问控制功能，基于流的状态检测，应用步伐软件监督和攻击防范功能。
综合思量多种因素，阜蒙县育才高中学校园网防火墙采用华为USG5150，这是一款3U机架式设备，采用模块化设计。标准设置是4GE Combo端口，4个MIC扩展插槽，2个FIC扩展插槽和一个DFIC扩展插槽，可以机动地适应网络结构的变革。采用先进的多核处理器和多线程并行处理机制，吞吐量高达4Gbps，最大并发连接数为200万，新连接数为每秒40,000，可以有效减少网络耽误并改善用户体验。支持各种形式的VPN访问，可以轻松实现远程访问。此外，USG5150集成了先进的Symantec和IPS以及防病毒技术，可以提供高效，准确的网络数据包扫描功能。它还具有针对流量中隐蔽的病毒的高效，准确的防病毒功能。应用步伐辨认功能可以确保对网络流量的精细控制，并确保核心和业务带宽。 URL过滤，搜索引擎关键字过滤和页面关键字过滤可以规范Intranet的互联网访问举动，并完全满意园区网络流量管理和保护的要求。
图4.2.1为华为USG5150防火墙的外观。
图4.2.1USG5150防火墙
4.3网络综合布线设计
4.3.1综合布线的设计原则
网络线路的铺设是决定网络正常运行的重要方面。它必须符合相关的行业标准，具有标准性，标准化性和可扩展性，并保证校园网络的可靠运行。阜蒙县育才高中的综合布线分为工作区子系统，程度子系统，垂直子系统，管理子系统和修建子系统。
4.3.2工作区子系统
工作区子系统由一个信息套接字和一个从用户终端到信息套接字的跳线组成。它包括一个数据模块，一个信息面板，一个网络接口卡和一个跳线。也就是说，信息插座安装在信息点接入地区的墙壁或地面上，电话插座和网络电缆可以通过信息插座引出。根据该地区信息点的数量，信息插座采用1/2/4端口墙面板，面板应配备防尘装置。所有信息模块都使用六种类型的信息模块，它们与千兆以太网兼容。信息模块的接线顺序遵照TIA / EIA 568B标准。每个插座都可以连接到计算机和办公设备，例如电话，传真机和打印机。信息插座的每个输出接口应配有显着且易于更换的标签，以对信息输出端口进行编号，以方便维护。标签的颜色可以区分信息端口是语音端口还是数据端口。工作区的信息插座应安装在墙壁或工作站上，信息面板的下边缘应距地面30厘米。信息插座附近应有一个220V电源插座，以供使用信息设备。为了防止强电磁干扰，根据ISO11801的规定，信息插座与强电插座之间的距离不应小于20厘米。
4.3.3程度干线子系统
程度子系统由从地板布线室到工作地区子系统的电线组成。程度子系统的接线很重，不容易升级和更换，并且是永久性的。因此，应思量过剩和发展。该设计还思量了诸如短期和长期设备访问需求，每个楼层和每个房间中信息点的数量和位置，信息访问点的可能移动以及修改的猜测等因素。布线室的选择应尽可能位于地板的中心，如许不仅可以节省电缆，而且可以得到更好的传输效果。对于信息点很少的楼层或跨度较小的修建物，无需在每个楼层上安装布线室。一间房间可以在两层或三层之间共享，但每栋修建物中至少应安装一个布线室。在某些地区（例如学生宿舍走廊，教学楼，办公楼走廊，操场或其他室外开放空间），应在每层布线室配备无线网络电缆，并通过配线架将其连接到无线设备。程度子系统中双绞线的最大长度不能超过90米，并确保将不少于10米的电缆长度分配给工作区跳线，并将配线架分配给开关跳线。阜蒙县育才高中园网的程度子系统工程管理采用PVC桥架和线槽敷设，桥架安装在走廊顶棚上方。
4.3.4垂直干线子系统
垂直子系统用于实现修建物主布线室与地面布线室之间的连接。从主布线室到每层布线室，分别使用6芯室内多模光纤访问互换机到汇聚互换机的数据链路。大对数电缆芯的数量是根据地板布线室中语音点接入的数量设置的，并留有适当的剩余量。垂直子系统电缆位于弱电流轴中。为了减少电磁干扰并防止电缆松动，电线槽应该是带有盖板的金属电线槽，该盖板可以绑在钢丝绳上。插槽添补率应控制在50％以内，以便将来扩展。
4.3.5修建物子系统
修建物子系统是计算机机房和网络中修建物之间的线路。该部门可以基于地形，例如高架电缆，直接埋入的电缆或地址管道内的电缆。排挤修建本钱低，但不能提供机械保护并影响修建物的外观。不发起使用大量的技巧。管道的内螺纹可提供最佳的机械保护，并且电缆的铺设和扩展相对容易，但是如果没有现成的管道，则安装本钱会更高。辽宁工业大学可以通过校园内的供热管道将恣意两座修建物连接起来，因此修建物之间的室外光缆可以放置在地面上。思量到在沟渠中铺设管道的本钱相距较远，因此，管线的铺设和固定并没有通过绑扎的方式加以保护。
4.3.6管理间子系统
管理子系统位于网络中计算机机房的地板布线室，主布线室和修建物的机柜中。语音信息点电缆连接到6型RJ45信息模块，并安装在信息点配线架上。语音信息点配线架通过跳线连接到分机号码配线架。分机号配线架通过110配线架连接到大量电缆。数据信息点电缆也可以在六个RJ45信息模块上播放，并安装在信息点配线架上。数据信息点分布框架通过跳线连接到接入互换机，然后通过光纤上行链路将接入互换机连接到汇聚互换机。光纤应熔接到光纤配线架上，然后通过跳线连接到互换机的上游端口。所有线路都连接到相应的信息模块，并安装在相应的配线架上。数据配线架和光纤配线架安装在机柜中。同时，呆板中应留有相应的空间以安装网络设备。
5网络安全设计
5.1网络安全设计的目标和原则
网络安满是防御各种外部和内部威胁以确保网络安全的过程。网络安全设计的目标：确定设备和数据资源以确保完整性；对整个网络进行威胁评估，以确保数据的秘密性，完整性和可用性；使用数据秘密性，完整性和可用性来冒险进行网络评估。
网络安全设计的原则：
（1）木桶原则
桶的原则是统一，全面地保护信息。由于枪管的最大容量取决于最短的一块木头，因此攻击者将不可避免地攻击系统的最单薄部门。因此，全面，全面，完整地分析，评估和检测系统的安全漏洞和安全威胁，是网络安全设计的必要条件。
（2）整体性原则
当网络受到攻击或破坏时，园区网络需要尽快规复网络信息中心的服务，以减少损失。因此，网络中应包括安全保护机制，安全监督机制和安全规复机制。
（3）安全性评价与平衡原则
对于任何网络来说，绝对的安全都是很难实现和不必要的，因此有必要建立一个合理实用的安全和用户需求评估与平衡系统。安全系统的设计要求正确处理需求，风险和本钱之间的关系，以及安全性和可用性的集成。评估信息是否安全只能取决于系统的用户需求和特定的应用情况，具体取决于系统的规模和范围，系统的性质以及信息的重要性。
（4）标准化与一致性原则
校园网的建立是一个相对复杂的项目。它的网络安全设计必须遵守一系列标准，以确保各个子系统的一致性，以便整个系统可以安全地互连和共享信息。
（5）统筹规划、分步实行原则
在各种因素的影响下，网络安全保护不能一step而就，而是要根据网络的实际需求，在更全面的安全计划下，首先建立基本的安全体系，以确保基本和必要的安全性。随着网络规模的扩大和应用步伐数量的增加以及网络应用步伐和复杂性的变革，网络的脆弱性将继承增加。调整或增强安全保护，以确保整个网络的最基本的安全要求。
5.2网络基本攻击的预防
网络中存在很多网络病毒和网络攻击，它们会给网络造成不可猜测的损失，因此我们必须防范这些潜伏的危险。
（1）对于常见网络病毒的预防
如果遇到对网络非常有害的网络病毒，则可以部署扩展的ACL，以防止这些病毒使用的TCP和UDP端口。如果用户不小心感染了这种病毒，将不会影响网络中的其他用户，从而确保校园网络带宽的合理使用。
（2）对于未知网络病毒的预防
如果遇到无法辨认的网络病毒，则可以根据网络中数据流的类型部署带宽控制功能，以为差别的网络应用步伐指定差别的网络带宽，从而确保某些更关键的应用步伐具有足够的带宽。病毒的出现，不会影响重要网络应用步伐的运行，从而确保网络的高可用性。
（3）对于IP地址盗用和ARP攻击的预防
请对每个ARP报文进行深入检查，即检查ARP报文中的源IP地址和MAC地址是否与端口安全规则相同。如果不相同，则会更改IP地址，并且所有数据包都无法进入网络。使用此方法可以有效防止安全端口上的ARP诱骗，并防止非法信息点冒充关键网络设备的IP，从而引起网络通信紊乱。
（4）预防冒充IP、MAC发起的攻击
可以安装IP，MAC，端口绑定和IP + MAC绑定。并实现端口反检查功能，跟踪源IP，MAC访问和恶意用户。通过诱骗源IP / MAC地址有效地防止网络攻击，从而进一步增强网络安全性。
（5）屏蔽DOS攻击和扫描攻击
可以在校园网络中进行Anti-DOS攻击和扫描攻击，从而可以有效地避免此类攻击，节省网络带宽，避免网络设备和服务器遭受此类攻击而造成的网络中断。
5.3防火墙设计
（1）设置接口，将防火墙放在出口位置，一方连接核心互换机，一方连接外网，以起到监控外网，防护内网的作用。
[FW]interface loopback 0
[FW-LoopBack0]ip address 1.1.1.1 32
[FW-LoopBack0]quit
[FW]interface GigabitEthernet1/0/0
[FW-GigabitEthernet1/0/0]ip address 202.1.1.1 24 //设置和ISP1外网相连的接口的IP地址
（2）将连接内网的接口参加到安全地区，将连接外网的接口参加到非安全地区。
[FW]firewall zone trust
[FW-zone-trust]add interface GigabitEthernet0/0/0 //将连接内网的 GigabitEthernet0/0/0参加安全地区
[FW-zone-trust]quit
[FW]firewall zone untrust
[FW-zone-untrust]add interface gigabitethernet 1/0/0 //将连接ISP1的接口gigabitethernet 1/0/0参加非安全地区
[FW-zone-untrust]quit
（3）设置安全策略，使得内网用户能够访问外网，并且能够使外网用户访问HTTP服务器。
[FW]security-policy
[FW]-policy-security]rule name trust_to_untrust //允许内部网络用户访问外网
[FW-police-security-rule-trust_to_untrust]source-zone trust
[FW-police-security-rule-trust_to_untrust]destination-zone untrust
[FW-police-security-rule-trust_to_untrust]source-address 192.168.58.0 24
[FW-police-security-rule-trust_to_untrust]source-address 192.168.24.0 24
[FW-police-security-rule-trust_to_untrust]source-address 192.168.21.0 24
[FW-police-security-rule-trust_to_untrust]source-address 192.168.6.0 24
[FW-police-security-rule-trust_to_untrust]source-address 192.168.16.0 24
[FW-police-security-rule-trust_to_untrust]action permit
[FW-police-security-rule-trust_to_untrust]quit
[FW-policy-security]rule name untrust_to_trust
[FW-police-security-rule-untrust_to_trust]source-zone untrust
[FW-police-security-rule-untrust_to_trust]destination-zone trust
[FW-police-security-rule-untrust_to_trust]destination-address 192.168.120.0 24
[FW-police-security-rule-untrust_to_trust]action permit
[FW-police-security-rule-untrust_to_trust]quit
6网络仿真测试
6.1 仿真测试拓扑图
基于课题的仿真测试采用华为ENSP模拟器进行搭建，出口边界为防火墙，下联两台核心互换机进行VRRP网关冗余协议设置，同时双DHCP冗余备份，旁挂服务器地区，地区内有HTPP服务器和DNS服务器，DNS服务器映射外网域名剖析；汇聚互换机与核心交叉互联，达到链路冗余的作用，接入互换机根据楼层分配，终端具体的VLAN划分就是在接入互换机上进行。
图6-1 仿真测试拓扑图
6.2 VLAN间通信测试
VLAN划分可以简化网络管理，同时隔绝广播域的作用，差别VLAN默认是不能相互通信的，如果需要相互通信的话必须经过网关转发。下图为差别VLAN之间相互通信测试。
图6-2 VLAN之间通信测试
6.3DHCP测试
采用DHCP可以自动的给终端分配IP地址，能够充分的使用IP地址，避免IP地址的浪费。
图6.2 DHCP设置测试
6.4 OSPF测试
OSPF通过路由器之间告示网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短构造路由表。路径本次校园网络规划将出口防火墙和核心互换机划分为骨干地区，将各个汇聚层互换机以及以下的终端划分到Area1中，再将Area 1设置为NSSA地区，用以减少LSA在地区间的传播。
如下图所示将出口防火墙和核心互换机划分到了骨干地区。
图6-3防火墙OSPF毗邻状态
如下图所示防火墙上学到的OSPF路由。
图6-4 防火墙路由表
6.5 HTTP服务及DNS测试
服务器开放HTTP服务和DNS域名剖析，内外网都可通过域名来对http服务器进行访问。
下图为内外网通过web访问域名进入HTTP服务：
图6-5 内网通过域名访问HTTP服务器
下图为公网使用DNS服务器剖析域名访问HTTP服务器：
图6-6 公网通过DNS域名剖析访问内网HTTP服务器
6.6 VRRP状态及切换
VRRP就是让两台设备共同维护一个假造网关，现网所创建的网关地址是不存在的，当主设备宕机后，备设备可立即进行切换从而接替主设备进行网关转发。
图6-7 VRRP状态
6.7 局域网访问互联网连通性测试
内网通过边界防火墙源地址转换策略访问公网，当内网终端流量数据到达边界防火墙时，防火墙将源地址转换为自身出接口地址进行访问，当数据回包时再将目标地址转为本地终端。
图6-8内网访问公网
6.4总结
本文对高校校园网进行了具体的分析研究，并分析了相关问题。然后，具体规划了阜蒙县育才高级中学校园网，从条理上将其分为核心层，汇聚层和接入层，从技术角度将其分为路由技术，互换技术和边界网络。视图。从这两个重要方向，我们将首先分析抚蒙县育才中学高中校园网络中遇到的相关技术，基于网络的第三层进行设计规划和设备选择，最后进行具体部署。部署网络后，使用仿真软件对网络进行仿真，得到了第一批数据，证明了阜蒙县雨蒙中学校园网的设计能够保证网络的基本稳固性。下一步工作是通过抚蒙县育才中学的总体设计，实现校园网络安全，高性能和可扩展性的要求。只管这次设计的网络可以满意抚蒙县玉盟高级中学的需求，但随着科学技术的发展，学校对网络需求的变革，网络黑客技术的改进，技术等因素影响网络的发展我们必须时刻注意适应大型网络的未来发展。下一步重要是基于校园网构建更多的应用系统。特别是在未来科学技术的发展中，云平台技术将得到极大的应用。在完整的校园网络建立的基础上，搭建一个云平台，用于校园网络数据中心的规划设计，更好地实现校园网络资源的调度和整合。这种建立的工程量巨大，实现网络智能园区也是必要的。
附录C 设置代码
网关地址及VRRP设置：
[HX-SW-1]int vlan 10
[HX-SW-1-Vlanif10]
[HX-SW-1-Vlanif10]ip address 192.168.10.2 255.255.255.0
[HX-SW-1-Vlanif10]vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.10.1
[HX-SW-1-Vlanif10]vrrp vrid 1 priority 150
[HX-SW-1-Vlanif10]vrrp vrid 1 preempt-mode timer delay 20
[HX-SW-1-Vlanif10]dhcp select global
[HX-SW-1-Vlanif10]dhcp select relay
[HX-SW-1-Vlanif10]dhcp relay server-ip 192.168.160.10
#
[HX-SW-1]int vlan 20
[HX-SW-1-Vlanif20]ip address 192.168.20.2 255.255.255.0
[HX-SW-1-Vlanif20]vrrp vrid 2 virtual-ip 192.168.20.1
[HX-SW-1-Vlanif20]vrrp vrid 2 priority 150
[HX-SW-1-Vlanif20]vrrp vrid 2 preempt-mode timer delay 20
[HX-SW-1-Vlanif20]dhcp select global
#
[HX-SW-1]int vlan 30
[HX-SW-1-Vlanif30]ip address 192.168.30.2 255.255.255.0
[HX-SW-1-Vlanif30]vrrp vrid 3 virtual-ip 192.168.30.1
[HX-SW-1-Vlanif30]vrrp vrid 3 priority 150
[HX-SW-1-Vlanif30]vrrp vrid 3 preempt-mode timer delay 20
[HX-SW-1-Vlanif30]dhcp select global
#
[HX-SW-1]int vlan 40
[HX-SW-1-Vlanif40]ip address 192.168.40.2 255.255.255.0
[HX-SW-1-Vlanif40]vrrp vrid 4 virtual-ip 192.168.40.1
[HX-SW-1-Vlanif40]vrrp vrid 4 priority 150
[HX-SW-1-Vlanif40]vrrp vrid 4 preempt-mode timer delay 20
[HX-SW-1-Vlanif40]dhcp select global
#
[HX-SW-1]int vlan 50
[HX-SW-1-Vlanif50]ip address 192.168.50.2 255.255.255.0
[HX-SW-1-Vlanif50]vrrp vrid 5 virtual-ip 192.168.50.1
[HX-SW-1-Vlanif50]vrrp vrid 5 priority 150
[HX-SW-1-Vlanif50]vrrp vrid 5 preempt-mode timer delay 20
[HX-SW-1-Vlanif50]dhcp select global
DHCP设置：
[HX-SW-1]ip pool 10
[HX-SW-1-ip-pool-10]gateway-list 192.168.10.1
[HX-SW-1-ip-pool-10]network 192.168.10.0 mask 255.255.255.0
[HX-SW-1-ip-pool-10]excluded-ip-address 192.168.10.100 192.168.10.254
[HX-SW-1-ip-pool-10]dns-list 192.168.160.254
[HX-SW-1]ip pool 20
[HX-SW-1-ip-pool-20] gateway-list 192.168.20.1
[HX-SW-1-ip-pool-20] network 192.168.20.0 mask 255.255.255.0
[HX-SW-1-ip-pool-20] excluded-ip-address 192.168.20.100 192.168.20.254
[HX-SW-1-ip-pool-20] dns-list 192.168.160.254
[HX-SW-1]ip pool 30
[HX-SW-1-ip-pool-30]gateway-list 192.168.30.1
[HX-SW-1-ip-pool-30]network 192.168.30.0 mask 255.255.255.0
[HX-SW-1-ip-pool-30]excluded-ip-address 192.168.30.100 192.168.30.254
[HX-SW-1-ip-pool-30]dns-list 192.168.160.254
汇聚互换机接口设置：
[HJ-SW-1]interface GigabitEthernet 0/0/5
[HJ-SW-1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk
[HJ-SW-1-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
[HJ-SW-1]interface GigabitEthernet0/0/6
[HJ-SW-1-GigabitEthernet0/0/6]port link-type trunk
[HJ-SW-1-GigabitEthernet0/0/6]port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
文体中心接入互换机VLAN划分：
[WTZX]interface GigabitEthernet 0/0/1
[WTZX-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk
[WTZX-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
[WTZX]interface GigabitEthernet0/0/2
[WTZX-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access
[WTZX-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 130
#
[WTZX]interface GigabitEthernet0/0/3
[WTZX-GigabitEthernet0/0/3]port link-type trunk
[WTZX-GigabitEthernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
防火墙设置：
[USG6000V1] interface GigabitEthernet1/0/0
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/0]undo shutdown
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/0]ip address 11.1.1.1 255.255.255.0
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/0]service-manage ping permit
[USG6000V1]interface GigabitEthernet1/0/1
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/1]undo shutdown
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/1]ip address 145.1.1.2 255.255.255.0
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/1]gateway 145.1.1.1
[USG6000V1-GigabitEthernet1/0/1]service-manage ping permit
OSPF设置：
[USG6000V1] ospf 3 router-id 3.3.3.3
[USG6000V1-ospf-3]area 0.0.0.0
[USG6000V1-ospf-3-area-0.0.0.0] network 10.1.1.0 0.0.0.255
[USG6000V1-ospf-3-area-0.0.0.0] network 11.1.1.0 0.0.0.255
NAT设置：
[USG6000V1]nat-policy
[USG6000V1-policy-nat] rule name trustTo_untrust
[USG6000V1-policy-nat]source-zone trust
[USG6000V1-policy-nat]destination-zone untrust
[USG6000V1-policy-nat]action source-nat easy-ip
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