計算機網絡課程設計-校園局域網設計方案.doc

課程設計報告設計名稱：計算機網絡課程設計姓名：學號：專業(yè)班級：網絡072班系（院）：計算機工程學院設計時間：2009.06.082009.12.31設計地點：計算機網絡實驗室指導教師評語：簽名：年月日成績：計算機網絡課程設計報告第頁，共頁一、課程設計目的計算機網絡課程設計是計算機及相關專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)之一，是學習完計算機網絡課程后進行的一次全面的綜合練習。其目的在于加深對OSI七層模型、TCP/IP模型的各層功能和設計思想的理解，掌握組建計算機網絡的基本技術，特別是網絡規(guī)劃、路由器等網絡設備的基本功能與選型以及網絡應用服務器的基本配置，提高學生的應用能力和動手實踐能力。二、設計題目及要求以淮海工學院東港學院校園為背景，設計一個校園網方案?；春９W院東港學院分為辦公區(qū)、教學區(qū)和生活區(qū)三部分。現(xiàn)假設：辦公區(qū)中各樓宇名及需要信點為：教務處（25），黨政辦公樓（26），圖書館（60），教學區(qū)中，除N樓需要120個信息點外，其余各系部大樓及教學樓（包括海州書院、瀛州書院、郁州書院、凌州書院、教學主樓等）各需設置信息點的個數(shù)為40，生活區(qū)中每個建筑物里每個門洞設置1個信息點。假設使用預留的INTERNET地址，試根據(jù)東港校園網的應用需求和管理需求、各建筑物的地理分布、信息點分布，設計出東港學院的校園網方案。方案中應明確學院網管中心的位置，確定拓撲方案，完成設備選型，注明各種設備、設施和軟件的生產商、名稱、型號、配置與價格，并分別給出其價格的出處（如網站等），基本確定方案的預算。要求：1、根據(jù)要求對指定園區(qū)建網進行需求分析，提交需求分析報告；2、在需求分析的基礎上進行系統(tǒng)設計、技術選型，規(guī)劃、設計網絡的邏輯拓撲方案、布線設計等，劃分子網，設計子網地址、掩碼和網關，為每個子網中的計算機指定IP地址；3、根據(jù)條件進行設備選型，決定各類硬件和軟件的配置和經費預算方案；4、構建工作型局域網，在指定計算機內安裝網絡接口卡，動手制作雙絞線網線，把計算機與集線器（交換機）相連；在工作組中指定的基于計算機上分別安裝操作系統(tǒng)、TCP/IP協(xié)議，配置IP地址、掩碼和網關等參數(shù)，創(chuàng)建一個簡單的WEB服務器，并制作一些網頁，放入WEB服務器內以及一個FTP服務器，實現(xiàn)文件的上、下傳；5、創(chuàng)建局域網內的DNS服務器，配置相關文件，可以對局域網內的主機作域名解析。計算機網絡課程設計報告第頁，共頁三、設計說明書（一）需求分析時代在發(fā)展，校園網已經成為學校提高水平的重要途徑。校園網絡的主干承擔著很大的信息量，校園網絡的建設的目標是在校園內實現(xiàn)多媒體教學、教務管理、通信、等信息共享功能，能實現(xiàn)辦公的自動化。能通過與Internet的互聯(lián)，為全校師生提供國際互聯(lián)網上的各種服務。教師可以制作多媒體課件以及在網上保存和查詢教學資源，能對學生進行多媒體教學和通過網絡對學生進行指導與考查等。學生也可以通過在網上瀏覽和查詢網上學習資源，從而可以更好地進行學習，校園網能為學校的信息化建設打下基礎。其主要的性能需求如下：1.用戶的應用需求：根據(jù)用戶單位的具體工作職能提供各種應用服務，例如，要求此校園網能為用戶提供教務管理、學籍管理、辦公管理等。能為用戶提供常用的服務，如WWW服務、文件服務、遠程登錄等等。應用需求的分析為網絡服務器的硬軟件和主要節(jié)點網絡設備的確定提供重要依據(jù)。2通信需求：通過E-mail及網上BBS以及其它網絡功能滿足全院師生的通信與信息交換的要求，提供文件數(shù)據(jù)共享、電子郵箱服務等。3、信息點和用戶需求：校園網內信息點總數(shù)為439個，其中辦公區(qū)需要的信息點為（111個）：教務處（25），黨政辦公樓（26），圖書館（60）；教學區(qū)（320個）：除N樓需要120個信息點外，其余各系部大樓及教學樓（包括海州書院、瀛州書院、郁州書院、凌州書院、教學主樓等）各需設置信息點的個數(shù)為40；生活區(qū)為（8個）：8個宿舍樓區(qū)、食堂等各設置1個信息點。假設使用預留的INTERNET地址，試根據(jù)東港校園網的應用需求和管理需求、各建筑物的地理分布、信息點分布，設計出東港學院的校園網方案。電子郵件服務器、文件服務服務器等為內部單位服務，WWW服務器、遠程登錄等實現(xiàn)遠程學習，從外部網站獲得資源。4、性能需求：根據(jù)用戶的業(yè)務需求，弄清用戶對網絡的主要性能指標的要求，如網絡的容量、響應時間與延遲、網絡利用率與可靠性等。性能需求的分析是網絡設備和服務器等配置與選型的重要依據(jù)。此校園網絡支持學校的日常辦公和管理，包括：辦公自動化、圖書管理、檔案管理、學生管理、教學管理、財務管理、物資管理等。支持網絡多媒體學習的信息傳輸要求。5、安全與管理需求：確定用戶對數(shù)據(jù)存儲、傳輸?shù)陌踩砸?，如保密性、完整性和可用性的要求，以及管理和維護方面的要求，如是否要實現(xiàn)虛擬局域網功能，是實現(xiàn)集中式還是分布式管理等。安全與管理需求的分析為網絡系統(tǒng)的安全和管理方計算機網絡課程設計報告第頁，共頁案的確定提供了重要依據(jù)。由于校園網與外部網進行互聯(lián)特別是和Internet的互聯(lián)，Internet是一個開放式網絡系統(tǒng)，它的安全性是很差的。因此安全問題更加重要。應該采用一定的技術來控制網絡的安全性，從內部和外部同時對網絡資源的訪問進行控制。當前主要的網絡安全技術有，用戶身份驗證，防火墻等技術。（二）網絡拓撲設計方案將網絡中心設在計算機樓，以計算機樓為中心，用光纖連接到其它建筑物，構成淮海工學院東港學院校園網光纖主干。網絡結構分成三層：核心層、匯聚層、接入層。考慮傳輸高速率和擴展的需求，校園網整體采用光線傳輸。網絡主干采用6芯多模光纖。網絡中心到主建筑物結點采用六芯多模光纖連接，在全雙工條件下傳輸距離可達兩公里。光纖布線采用星形拓撲結構，這樣當過渡到ATM時，不需要重新布線可使整個網絡保持原有的拓撲結構。網絡設計的層次可如右圖所示：以上特點分層網絡結構可以獲得良好的擴展性，根據(jù)實際需求，整個校園網采用星型結構，并分為核心層（分布于網管中心內）和訪問層（分布在各宿舍樓、教學樓內,包括分布廣泛的各種低端網絡連接/交換設備及各種終端設備）二層。對于整個網絡的拓撲結構為混合型結構，以快速交換機為網絡中心的星型結構，各部門以二級交換機為主結點的樹型結構。本校園網絡設計的層次拓撲結構圖如下圖所示：核心層高速傳輸與交換分布層基于策略的連接接入層本地與遠程工作組用戶計算機網絡課程設計報告第頁，共頁網絡系統(tǒng)設計原則由于計算機與網絡技術的特殊性，網絡建設需要考慮以下一些因素：系統(tǒng)的先進性、體統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的可擴展性、系統(tǒng)的可維護性、應用系統(tǒng)和網絡系統(tǒng)的配合度、與外界網絡的連通性、建設成本的可接受度等。（一）、選擇帶寬高的網絡設計多媒體課件包含了大量的聲音、圖象和動畫等信息，需要高帶寬的網絡通信能力的支持。在構建校園網時，不能由于網絡傳輸速率的不足，而影響整個網絡的整體性能，使傳輸速率成為網絡傳輸?shù)钠款i。（二）、選擇可擴充的網絡架構一般校園網絡的建設資金用量非常大，對于學校來說，辦學資金是比較緊張的，所以在校園網構建是，宜采用當時最新的網絡技術，結合學校財力，實行分步實施，循序漸進。這就要求在網絡構件時要選擇具有良好可擴展性能的網絡互連設備，一有效地保護現(xiàn)有的投資。（三）、充分共享絡資源組建計算機網絡的主要目的是實現(xiàn)資源共享，這個資源包括硬件資源、軟件資源。計算機網絡課程設計報告第頁，共頁網絡用戶通過網絡不僅可以實現(xiàn)文件共享、數(shù)據(jù)共享，還可以通過網絡實現(xiàn)網絡設備的共享、存儲設備的共享等。（四）、網絡可管理性，降低網絡運行及維護成本只要在網絡設計時選用支持網絡管理功能的網絡設備，才能為將來降低網絡運行及維護成本打下堅實的基礎。（五）、網絡系統(tǒng)與應用系統(tǒng)的整和網絡系統(tǒng)與應系統(tǒng)要能夠很好的融合能發(fā)揮校園網的效率和優(yōu)勢，構建校園網的目的并不是只為了人們?yōu)g覽Internet的方便。校園網平臺要能夠為學校的圖書資料管理、網絡考試、課件制作、教師檔案管理、校長辦公系統(tǒng)、多媒體教學等提出技術的支持和幫助。應用系統(tǒng)應能夠在網絡平臺上，與硬件平臺很好的結合，發(fā)揮出網絡的優(yōu)勢。（六）、建設成本考慮校園網工程在建設方面都希望成本較低，整個網絡系統(tǒng)有較高的性價比，在設備選型等方面選用性價比高的網絡產品。（七）、高可靠性網絡要求具有高可靠性、高穩(wěn)定性和足夠設備冗余和備份，防止局部故障引起整個網絡系統(tǒng)的癱瘓，避免網絡出現(xiàn)單點失效的情況。應采用各種有效的安全措施，安全包括4個層面-網絡安全，操作系統(tǒng)安全，數(shù)據(jù)庫安全，應用系統(tǒng)安全。由于Internet的開放性，世界各地的Internet用戶也可訪問校園網，校園網將采用防火墻、數(shù)據(jù)加密等技術防止非法侵入、防止竊聽和篡改數(shù)據(jù)、路由信息的安全保護來保證安全。同時要建立系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的磁帶備份系統(tǒng)。各主要樓節(jié)點的交換機分別用光纖與網絡中心的中心交換機相連接，構成校園網千兆位以太網的主干網絡，各節(jié)點交換機至桌面采用超5類雙絞線100Mbps交換。計算機網絡課程設計報告第頁，共頁（三）設備和軟件的配置與購置方案有兩種重要的配置原則其一，使用CiscoWS系列?？商峁┐罅康母咚僖蕴W端口，具有強大的QoS能力和精細化用戶管理；模塊板支持熱插拔，電源系統(tǒng)采用冗余熱備份；支持STP/RSTP/MSTP協(xié)議和VRRP協(xié)議，能夠滿足苛刻的電信級網絡可靠性要求；支持雙路電源供電，同時保證在增加新的網絡接口時性能呈線性增長。其二，選用QuidwayS3000-EI系列智能二層交換機是華為3Com公司為充分滿足高QOS保證的需求而推出的智能型以太網交換機。系統(tǒng)采用高性能的ASIC，采用靈活的模塊化結構，提供二到七層的智能的流分類和和完善的服