论文(设计)名称

GLBP网络协议研究与仿真

设计（论文）来源

生产实际

设计（论文）类型

省内课题

指导教师

学生姓名

学号

班级

网络

一、研究或设计的目的和意义：

（一）研究目的

随着网络信息化水平的不断提高，网络已越来越多地融入到人们的生活当中，人们在使用网络的同时，也对网络的稳定性和高可用性提出了更高的要求。通过使用高级Cisco设备与核心层，汇聚层，接入层三层网络结构设计，可以使得整个网络稳定运行，保证网络的稳定性，流畅性，从而提高了网络的工作效率。

（二）研究意义

此次设计优化了原有的某单位网络，使得某单位内网视频、信息得到了极大的传输，某单位内部的数据管理、财务管理、人员管理等工作将能更有效的展开，进而能更好的为广大病患服务。单位网设计与架构的主要要求如下：首先，网络架构要考虑到冗余备份的放置使用；其次，单位每个部门虽然相互独立，但是需要相互进行联系；另外，核心层设备要实现快速收敛，网关快速切换，骨干区域要快速、高效转发数据流；最后，内网与外网要稳定、安全。

二、研究或设计的国内外现状和发展趋势：

国内外现状：

如今互联网不断推动着社会信息化的进程，并逐步对我们的生活、工作和娱乐产生着影响。据统计全球有200 多个国家接入了互联网。截至去年底，中国网民就已经达 10.18 亿，互联网普及率为45.8%。互联网应用还扩展到教育、文化、医疗、城市管理与对外交往各个方面。在未来，信息化是社会人文、科学技术与经济建设发展的必然走向，毫无疑问，在信息化的未来社会生活中，互联网将成为重要的社会资源，随着网络在现今生活的普及，网络已成为人们生活的必需，从国家到个人，都在使用着互联网。由于网络的复杂性，网络发展的同时，也带来突出的安全问题，可以说在互联网诞生之日起，网络安全问题就与其如影随形。

随着网络技术的发展，越来越多的单位使用网络技术来提高整个单位的工作效率和管理水平。单位网是单位用来更好地实施管理、办公、信息交流和通信的网络应用环境。其建设的目标是以功能应用为主线，加快单位内部沟通。本设计通过对中小型单位的详细分析,来对中小型单位的网络进行规划，包括主干技术分析、网络设计规划、IP地址规划、设备选择、支持与技术服务，以便更好的实现单位内部的资源共享，信息发布，技术交流，组织生产，实现整个单位的信息化管理。

随着计算机网络技术的不断发展，其强大的功能使得其在各个领域的应用都在不断深入，特别是对于大学单位单位这种容易出现大规模用户并发的地方，对其要求更是相当高。为了进一步提高单位单位网络的可靠性及其高伸缩性，可以通过在单位单位网络中应用网络负载均衡技术，即所谓GLBP技术，以增强单位网络系统的伸缩性和可靠性，进而提高单位网络系统的整体性能及其吞吐量。

发展趋势：

好的网络设计方案对计算机网络行业网络安全、网络管理、可靠性、可管理性、可扩展性和高性能的特别要求。

如果要实现负载平衡，需要创建多个组，并让客户端指向不同的网关。GLBP（Gateway Load Balance Protocol）也是Cisco的专有协议，不仅提供冗余网关功能，还在各网关之间提供负载均衡。GLBP也是由多个路由器组成一个组，虚拟一个网关出来。GLBP选举出一个AVG(Avtive Virtual Gateway)，AVG不是负责转发数据的。AVG分配最多四个MAC地址给一个虚拟网关，并在计算机进行ARP请求时，用不同的MAC进行响应，这样计算机实际就把数据发送给不同的路由器了，从而实现负载平衡。在GLBP中，真正负责转发数据的是AVF(Avtive Virtual Forwarder)，GLBP会控制GLBP组中哪个路由器是哪个MAC地址的活动路由器。

AVG的选举和HRSP中活动路由器的选举非常类似，优先级最高的路由器成为AVG，次之的为Backup AVG，其余的为监听状态。一个GLBP组只能有一个AVG和一个Backup AVG，主的AVG失败，备份AVG顶上。一台路由器可以同时是AVG和AVF。AVF是某些MAC的活动路由器，也就是说如果计算机把数据发往这个MAC，它将接收。当某一MAC的活动路由器故障，其它AVF将成为这一MAC的新的活动路由器，从而实现冗余功能。

三、主要研究或设计内容，需要解决的关键问题和思路：

主要内容：本论文主要是为某单位进行网络规划设计，主要分为三层：接入层（所有二层交换机）、汇聚层（路由器设备）、核心层（网关）接入层用于接入设备，汇聚层为接入层流量的汇总，核心层是整个内网数据包快速转发的功能。具体要求如下：

1.构建一个安全、可靠、稳定的某单位网络拓扑。

2.网络设备选择，主要包括交换机、路由器、服务器、防火墙。

3.根据网络设备提供需要防止DOS攻击、VLAN划分（PVLAN）、ACL、VPN、NAT、HSRP、AAA、搭建FTP服务器、搭建WEB服务器、路由重分配等功能。

4.实现内部网络用户能够合理进行IP地址划分。

5.配置网络交换设备，实现楼宇间的千兆光纤连接，保证未来各应用系统的实施以及满足各种计算机应用系统特别是图像与视频等大信息量的传输。

6.提供网络安全设计，以防遭受网络攻击。

设计需要解决的关键问题和思路

1.根据某单位要求绘制拓扑结构。

2.利用思科PT模拟器模拟真实环境。

3.搭建网络拓扑结构，根据单位实际情况选择最优设备。

4.配置交换机、路由器等设备，并最终实现网络互通。

在网络协议方面采用GLBP协议(网关负载分担协议)，不仅可以解决设备资源不能充分利用的问题，同时可以解决网络的高可用性问题。笔者详细介绍GLBP技术的原理以及实际应用，讨论GLBP的应用模式，并且给出实际部署的基本拓扑图。

四、完成毕业设计（论文）所必须具备的工作条件及解决的办法：

（一）工作条件

1、硬件配置：配置较高主机一台，建议整体性能要强于intel I7 6代标压版CPU，8G ddr3内存。

2、软件配置：vmware+eve-ng软件。

(二)解决方法

1）查阅相关资料。

2）对相关知识点进行实验从而掌握相关知识。

3）对难度较大，复杂的问题可以咨询老师。

五、工作的主要阶段、进度与时间安排：

2021年1月6日-1月8日，查找资料，学习交换机路由器配置。

2021年3月10日前，提交开题报告（文献综述）。

2021年3月2日-2021年5月15日，每周提交周进展记录。

2021年4月30日，完成论文初稿写作，并提交到系统里，毕业设计中期检查。

2021年5月15日，完成毕业设计答辩资格审查，并提交毕业设计、论文以及其他材料，做好答辩准备。

2021年6月10日前完成毕业答辩。

六、阅读的主要参考文献及资料名称：

[1]Usman Anwar. 基于包平衡和身份验证的网络流优化[D].  2019.

[2]孙光懿, 郭建忠. GLBP和SLA协议实现多出口单位网高可靠性[J]. 实验室研究与探索, 2018.

[3]高涌皓. 浅析智慧某单位网络规划与设计[J]. 信息系统工程, 2019(6).

[4]王凯. 某单位计算机网络规划设计[J]. 计算机与网络, 2020, v.46;No.636(20):56-57.

[5]赵海宇. 某单位网络的规划与设计[J]. 福建电脑, 2019.

[6]薛萍. 浅谈数字化某单位的建设与规划[J]. Building Development, 2019, 3(2).

[7]刘晓明. 现代大型某单位的网络式规划与模块化设计探索[J]. 中外建筑, 2019, 000(002):139-141.

[8]朱全. 某单位扁平化网络结构设计及改造[J]. 电脑知识与技术, 2019, 015(006):282-283.

[9]郭皓轩. 某单位无线网络安全设计以及应用要点[J]. 科技经济导刊, 2020, v.28;No.711(13):23-24.

[10]杨金朋. 强化某单位信息系统的网络安全技术分析[J]. 科技创新与应用, 2020.

[11]姚刚, 单杰, 张晓祥,等. 某单位互联网应用接入管理平台设计规划[J]. 中国数字医学, 2020(7).

[12]刘俊如. 某单位信息网络建设中计算机技术应用现状及对策[J]. 大众标准化, 2019(14).

[13]杨金朋. 强化某单位信息系统的网络安全技术分析[J]. 科技创新与应用, 2020, No.299(07):156-157.

[14]Boeing G . Off the Grid. and Back Again? The Recent Evolution of American Street Network Planning and Design[J]. SocArXiv, 2020.

[15]Elbert R , Jan Philipp Müller, Rentschler J . Tactical network planning and design in multimodal transportation – A systematic literature review[J]. Research in Transportation Business and Management, 2020, 35.

[16]Wang Y , He Y , Xie L , et al. Philosophy and Practice of Classification and Hierarchization of Power Distribution Network Planning and Design Standard System[J]. IOP Conference Series Earth and Environmental Science, 2019, 300:042032.

七、指导教师意见和建议：

同意开题

指导教师（签字）：       2021年3月12日