《计算机网络课程设计》(共21页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上中国石油大学(北京)远程教育学院2014-2016-三学期计算机网络课程设计大作业题 目: 校园网规划设计 专 业: 计算机科学与技术 班 级: 学生姓名: 韩亮 学 号: 2015年 11 月目 录第一章 综述1.1网络设计背景分析21世纪是一个以网络为核心的信息时代,要实现信息化,就必须依靠完善的网络。通过本课程设计,使学生在对计算机网络技术与发展整体了解基础上,掌握网络的主要种类和常用协议的概念及原理,初步掌握以TCP/IP协议族为主的网络协议结构,培养学生在TCP/IP协议工程和LAN、WAN上的实际工作能力:学会网络构建、日常维护及管理的方法,使学生掌握在信
2、息化社会建设过程中所必需的计算机网络组网和建设所需的基本知识与操作技能。1.2网络设计采用的方法和原则1、根据要求对园区建网进行需求分析,提交需求分析报告; 2、在需求分析的基础上进行系统设计、技术选型,规划、设计网络的逻辑拓扑方案、布线设计等,划分子网,设计子网地址、掩码和网关,为每个子网中的计算机指定IP地址;3、根据条件进行设备选型,决定各类硬件和软件的配置;4、构建工作型局域网,在指定计算机内安装网络接口卡,动手制作双绞线网线,把计算机与集线器(交换机)相连;在工作组中指定的基于计算机上分别安装操作系统、TCP/IP协议,配置IP地址、掩码和网关等参数。5、搭建相关服务器。第二章 用户
3、需求分析2.1网络功能性需求分析随着信息时代的到来,校园网已经成为现代教育背景下的必要基础设施,成为学校提高水平的重要途径。校园网络的主干所承担的信息流量很大,校园网络的建设的目标是在校园内实现多媒体教学、教务管理、通信、双向视频点播(VOD)等信息共享功能,能实现办公的自动化、无纸化。能通过与Internet的互联,为全校师生提供国际互联网上的各种服务。教师可以制作多媒体课件以及在网上保存和查询教学资源,能对学生进行多媒体教学和通过网络对学生进行指导与考查等。学生也可以通过在网上浏览和查询网上学习资源,从而可以更好地进行学习,校园网能为学校的信息化建设打下基础。根据本校园实际情况主要应用需求
4、分析如下:用户的应用需求:所有用户可以方便地浏览和查询局域网和互联网上的学习资源,通过WWW服务器、电子邮件服务器、文件服务器、远程登录等实现远程学习,此外为教务处提供教务管理、学籍管理、办公管理等。通信需求:通过E-mail及网上BBS以及其它网络功能满足全院师生的通信与信息交换的要求,提供文件数据共享、电子邮箱服务等。信息点和用户需求:按照要求本校园网内信息点总数为N个,其中教学区为(XX个),生活区为(XX个),电子邮件服务器、文件服务服务器等为内部单位服务,WWW服务器、远程登录等实现远程学习,从外部网站获得资源。性能需求:此校园网络支持学校的日常办公和管理,包括:办公自动化、图书管理
5、、档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等。支持网络多媒体学习的信息传输要求。安全与管理需求:学生基本信息档案和重要的工作文件要求对数据存储、传输的安全性的性能较高,如图书管理、档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等可以通过分布式、集中式相集合的方法进行管理。网络安全对于网络系统来说是十分重要的,它直接关系到网络的正常使用。由于校园网与外部网进行互联特别是和Internet的互联,Internet是一个开放式网络系统,它的安全性是很差的。因此安全问题更加重要。应该采用一定的技术来控制网络的安全性,从内部和外部同时对网络资源的访问进行控制。当前主要的网络安全技术有,用户身份
6、验证,VLAN划分,防火墙等技术。网络系统还就具备高度的数据安全性和保密性。实用与经济性:校园网的特点决定了网络系统必需要有实用与经济性。实用性使得网络便于管理、维护,以减少网络使用人员运用网络的难度,从而降低人为操作引起的网络故障,并使更多的人掌握网络的使用。应根据学校的实际情况,由于学校的建设资金有限,所以一般都要求网络具有较高的性价比,所以在建设校园网时一定要使用性价比高的网络技术和网络设备,以节约建设资金。2.2网络非功能性需求分析网络操作系统采用Windows2008SERVER作为网络操作系统,具有性能可靠、支持完善、升级稳定、维护方便、界面友好、配套软件最多、易于学习、伸缩性强等
7、特点。Windows2008SERVER可以实现文件共享、打印共享以及系统中的帐户管理。数据库系统根据对中型零售企业的业务调研,通过对其主要业务种类、业务流量的分析,我们推荐数据库系统选用MSSQLServer数据库。客户端操作系统客户端桌面操作系统采用美国微软公司的Windows7。2.2.1网络拓扑结构需求分析根据研发中心网络需求的特点,建议采用千兆技术,在整个网络设计上采用了分层的结构,分为核心层、接入层。整体网络2.2.2网络性能需求分析高性能:无论从骨干到接入都使用宽带设备、线路和技术,使网络的性能与目前新兴的高速网络相当,甚至更好。2.2.3网络可靠性需求分析高可靠性:由于人们对于
8、网络的依赖性越来越强,作为网络的服务和运营商来讲,保障网络不间断的运行和使用是十分重要的。2.2.4网络安全需求分析安全性:随着网络安全问题的日益突出,这是目前网络建设当中不可缺少的部分。第三章 网络拓扑结构设计3.1网络拓扑结构校园网网络整体分为三个层次:核心层、汇聚层、接入层。为实现校区内的高速互联,核心层由1个核心节点组成,包括教学区区域、服务器群;汇聚层设在每栋楼上,每栋楼设置一个汇聚节点,汇聚层为高性能“小核心”型交换机,根据各个楼的配线间的数量不同,可以分别采用1台或是2台汇聚层交换机进行汇聚,为了保证数据传输和交换的效率,现在各个楼内设置三层楼内汇聚层,楼内汇聚层设备不但分担了核
9、心设备的部分压力,同时提高了网络的安全性;接入层为每个楼的接入交换机,是直接与用户相连的设备。本实施方案从网络运行的稳定性、安全性及易于维护性出发进行设计,以满足客户需求。3.2网络硬件结构(正文部分小4号宋体,20磅行距,每段开头左缩进两字)名称型号数量路由器Router-PT1台核心层交换机36501台接入层交换机2950-247台直通线cancel23根多模光缆Serial DTE 1根建筑物名称接入层交换机男生宿舍用1台24口交换机女生宿舍用一台24口交换机实验楼用一台24口交换机1教用1台24口交换机2教用一台24口交换机行政楼用1台24口交换机图书馆用1台24口交换机3.3网络地址
10、规划VLAN技术在在网络领域等到了广泛应用, 尤其在网络管理和网络安全上方面起到了不可忽视的作用。采用VLAN技术对整个网络进行集中管理,能够更容易地实现网络的管理性。例如,在添加、删除和移动网络用户时,不用重新布线,也不用直接对成员进行配置。VLAN提供的安全机制,可以限制用户对安全设备的访问,例如,限制普通用户对计费服务器,安全交换机等的访问。Vlan控制广播组的大小和位置,甚至锁定网络成员的MAC地址,这样,就限制了未经安全许可的用户和网络成员对网络的使用增强网络管理。3. Vlan号(ID)的分配规划VLAN划分原则:便于管理。VLAN划分理念:将几个VLAN详细划分:男生宿舍为Vla
11、n10,女生宿舍为Vlan11实验楼为Vlan 20, 1教为vlan 30,2教为vlan 31行政楼为vlan 40,图书馆为 vlan 50,web服务器为vlan 60建筑物名称VLANIP网段男生宿舍10192.168.1.0/24女生宿舍11192.168.2.0/24实验楼20192.168.3.0/241教30192.168.4.0/242教31192.168.5.0/24行政楼40192.168.6.0/24图书馆50192.168.7.0/24Web服务器60192.168.8.0/24第四章 网络性能设计主干网技术的选择主要选择千兆(适合于高校)或百兆以太网技术来构建校园
12、网络,对两层结点和桌面微机的接入也采用快速以太网,建立一个基于多层、全交换的虚拟园区网。校园网在设计上应具备以下特性才能够满足需求,并保证建成后的网络在一个较长的时间内具有较强的可用性和一定的先进性。2.1、高性能与技术先进性校园网网络系统要求具有较高的数据通信能力和较大的带宽;并在主干网上提供较强的可扩展性。为了及时、迅速地处理网络上传送的数据,网络应有较高的网络主干速度。2.2、高可靠性网络要求具有高可靠性,高稳定性和足够的冗余,提供拓扑结构及设备的冗余和备份,为了防止局部故障引起整个网络系统的瘫痪,要避免网络出现单点失效。在网络骨干上要提供备份链路,提供冗余路由。在网络设备上要提供冗余配
13、置,设备在发生故障时能以热插拔的方式在最短时间内进行恢复,把故障对网络系统的影响减少到最小,避免由于网络故障造成用户损失;2.3、安全性校园网作为一个支持众多用户、同时和INTERNET/CERNET存在连接的网络,网络安全性在整个网络中是个很重要的问题,应该采用一定手段控制网络的安全性,以保证网络正常运行。网络中应采取多种技术从内部和外部同时控制用户对网络资源的访问。网络系统还应具备高度的数据安全性和保密性,能够防止非法侵入和信息泄漏。2.4、可管理性强有力的网管软件是有效地进行网络管理的助手,网管软件应能够支持对网络进行设备级和系统级的管理,并能支持通用浏览器进行网络设备的管理及配置。灵活
14、的设置每个用户对Internet访问功能,能够对每个用户实行管理;并且能够实现计费管理。2.5、可扩充性随着应用规模的不断扩大,要求网络可以方便地扩充容量,支持更多的用户及应用;随着网络技术的不断发展,网络必须能够平滑地过渡到新的技术和设备,保证现有的投资。2.6、VLAN划分根据校园网的实际需求,属于同一部门的工作人员可能在不同的建筑物中,但需要在一个逻辑子网内。网络站点的增减,人员的变动,无论从网络管理,还是用户的角度来讲,都需要虚拟网技术的支持。因此在网络主干中要支持三层交换及VLAN划分。在整个网络中使用虚拟网技术,以提高网络的安全性和灵活性。2.7、多层交换技术通过三层交换技术,特别
15、是基于硬件的第三层交换,可以充分地利用交换机的包处理能力,实现真正的线速交换。第五章 网络可靠性设计综合布线同传统的布线相比较,有着许多优越性,是传统布线所无法比及的。其特点主要表现为它的实用性、功能性、先进性、灵活性、方便性、可靠性、扩展性、开放性、标准化、经济性和生命周期。而且在设计、施工和维护方面也给人们带来了许多方便。(1)实用性 实施后的校园网控制系统,其所有的子系统,诸如综合布线系统,数据通讯,都满足国际标准,具有良好的用户使用界面。并且,网络管理功能完善且方便使用。 (2)功能性 为用户提供快捷、开放、易于管理的语音与数据信息基础传输平台。布线系统应能适应各种计算机网络体系结构的
16、需要,并能支持语音或楼宇自控和保安监控等系统的应用。可为用户提供可视图文、电子信箱、中国公用分组交换数据网(CHINAPAC)接口,为用户提供电子数据交换(EDI)等各种服务的传输平台,为实现无纸办公创造条件。为用户及时传递可靠、准确的各类重要信息,最终实现办公自动化系统(OA)。(3)先进性 布线系统应适应综合布线技术发展的潮流,能为数据及高清晰图像信息提供高速及宽带的传输能力,适应异步传输模式(ATM)。各性能指标满足支持高带宽的100 M、1000 M以太网和异步传输(ATM)应用,满足宽带综合业务数字网(B-ISDN)的要求,支持复杂的多任务的ISDN、DDN、xDSL、X.25 等分
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