计算机网络课程设计1.doc

课程设计（大作业）报告课程名称：计算机网络课程设计设计题目：校园网的组建院系：信息技术学院专业及班级：计算机科学与技术1班设计者：段绍杰学号：201211010104指导教师：范丰仙设计时间：2014年6月9 日--6月13日昆明学院昆明学院课程设计（大作业）任务书一、题目分析1.题目：某高校本部分为办公区、教学区和生活区三部分。

现假设：办公区中各楼宇名及需要的信息点为：教务处（15），党政办公楼（30），图书馆（60），教学区中，除计算机系大楼需要240个信息点外，其余各系部大楼及教学楼各需设置信息点的个数为100（共有5栋大楼），生活区中每个建筑物里每个门洞设置1个信息点（目前共有3000个信息点）。

试根据本部校园网的应用需求和管理需求、各建筑物的地理分布、信息点分布，设计出本部的校园网初步组网方案。

设计时，既要考虑当前的网络需求，也要兼顾今后的可扩展性。

假设使用预留的Internet 地址，网络主干传输速率为1000Mbit/s。

方案中应明确学院网管中心的位置，确定拓扑方案，完成设备选型，注明各种设备、设施和软件的生产商、名称、型号、与配置。

2.分析：现当今各大高校，随着科技的进步，校园网已经变得不可缺少。

校园网，不仅担任学校老师，学生的对外访问，还要进行校园网内的信息传输，和各类信息的实时传送。

还有各个系统之间的管理和监控，校园网应用了网络技术中的分支局域网技术来建设与管理，因此本设计课题将主要以校园局域网络建设过程可能用到的各种技术及实施方案为设计方向，为校园网的建设提供理论依据和实践指导。

二、总体设计1、需求分析设计1.1 总体需求互联网泛滥的时代，每个人对网络的需求都不一样，但是有一样是相同，就是每个人都不能缺少互联网。

校园网为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。

校园网的建设是利用各种先进、成熟的网络技术和通信技术，采用统一的网络协议(TCP／IP)，建设一个可实现各种综合网络应用的高速计算机网络系统。

建成以后的校园网，将为老师、学生提供可靠的、高速的和可管理的网络环境，提供广泛的数据资源共享、丰富便捷的网络应用，能够为备课、课件制作、授课、学习、练习、辅导、交流、考试和统计评价等各个教学环节提供网络平台和环境。

并且，对学生与教师对外访问提供便捷，增加师生的知识和对世界的了解与认识。

1.2 校园网应达到的要求1）、网络具有传递语音、图形、图像等多种信息媒体功能，具备高性能的资源共享功能。

2）、校园网中各终端间具有快速交换功能。

3）、中心系统交换机采用虚拟网技术，对网络用户具有分类控制功能。

4）、对网络资源的访问提供完善的权限控制。

5）、网络具有防止及便于捕杀病毒功能，以保证网络使用安全。

6）、可对接入因特网的各网络用户进行权限控制。

1.3 校园网的设计标准1)、网络协议：网络系统的设计采用国际上最流行和标准的TCP/IP协议;2）、系统构成方式：系统构成方式采用C/S系统;3)、网络系统硬件标准：网络系统硬件设备的选型、施工、安装应符合IS09002标准;4)、网络操作平台：操作系统可以采用windows XP,它不但操作方便，而且功能齐全，基本满足学校的需求。

1.4 服务器需求DHCP（动态主机配置），WEB ,DNS（域名解析） ,FTP（文件传输协议），电子邮件服务器各一台。

1.5 用户需求1）、对外：能够支持多用户同时浏览Internet；提供基本的Internet网络服务功能，如电子邮件、文件传输、远程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务；高质量地支持多种应用，用户在权限允许的范围内可以使用Internet上的Web访问、Email收发、FTP（文件传输）、新闻组、讨论组、个人主页等服务；2）、对内：用户能够连接校内教务处、党政办公楼、图书馆以及教学区中所有办公楼中的PC，实现他们之间的互通信息；能够提供丰富的网络服务，实现广泛的软件、硬件资源共享，包括：校内各个管理机构的办公自动化、提供图书和文献查询与检索服务、校内服务器提供共享软件及各种共享文件服务；灵活便利的身份认证和计费。

1.6 通信需求网络通信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，在校园网内部需要传输数据、视频信号、音频信号等，各子网内部传输信息量相对较小，而主干交换机与各子网主体交换机间的交换传输信息量频繁且数量较大，所以主干交换机连接到各子网用1000Mb/s光纤作为传输介质，各子网中以100Mb/s双绞线作为传输介质。

1.7 根据学校情况进行经济实惠搭配校园网的特点决定了网络系统必需要有实用与经济性，在网络产品的选择上，全面考虑技术与产品的先进性、设备厂商在业界的技术领先程度，产品的稳定性和成熟性，以及良好的售后服务能力等因素；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2、网络系统的方案设计2.1 网络的范围和规模校园网覆盖本部的办公区、教学区和生活区。

办公区、教学区和生活区都应该是一个独立的网络，其中教学区的网络又应分为多个子网，比如每个系别应是一个独立子网，而各个子网间应该逻辑上相联，使得各系部在日常教学和科研中可以相互传送信息。

2.2 各信息点分布情况如下表：具体的设计方案如下：1）、对于交换机的安排：为了保证教学区的网络的进一步的发展，在教学区各个楼采用华为的分布层主交换机华为S3528P，在计算机楼添加一个核心主交换机:Quidway S6503，用来保证通信的畅通。

2）、对于生活区的安排：考虑到宿舍对于网络需求的质量和扩建的要求，在生活区的中心十号楼安置一个分布层主交换机S3528P，在每一个宿舍楼都安装一个工作组交换机华为Quidway S3928P-EI。

3）、网络的布线：楼宇间的连接线缆暴露在室外，常年受到日晒雨林的影响和雷电的干扰，从抗干扰，抗腐蚀，高带宽及允许传输距离等几方面看，以室外铠装光缆最为适宜。

主干网传输介质必须具有承载千兆速率的能力，需具备较好的抗干扰、可靠性、抗老化和高寿命等特点。

用光缆最为合适。

4）、网络节点设置与校园网拓扑结构：如下图：2.4 设备分析与确定1）、服务器：服务器是网络上一种客户端为计算机提供各种服务的高性能的计算机。

2）、工作站：校园网中，工作站是一台客户机，即网络服务的一个用户。

3）、交换机：交换机的外形与集线器很接近，也是一个多端口的连接设备。

学校网络中心的核心交换机往往还具有路由功能。

4）、路由器：路由器是连接多个网络或网断的网络设备，它能将不同网络或网段间的数据信息进行“翻译”，以使他们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。

5）、双绞线：是由两根相互绝缘的铜导线按照一定的规格相互缠绕而成的网络传输介质。

6）、光纤：光纤是以光脉冲的形式来传输信号，材质以有机玻璃为主的网络传输介质。

2.5 结构化布线设计一般各信息点位置分布在各楼层，在教学楼内采用星形结构。

网络设备交换机在管理设备间，从而实现多点管理。

楼内进行水平布线子系统2.6网络结构设计1）、骨干层网络中心节点及其它核心节点作为校园网络系统的心脏，必须提供全线速的数据交换，当网络流量较大时，对关键业务的服务质量提供保障。

另外作为整个网络的交换中心，在保证高性能、无阻塞交换的同时，还必须保证稳定可靠的运行。

2）、汇聚层汇聚层是各校区的数据汇聚平台，为全网提供了快速交换支持，是各区域数据、媒体流会聚主节点。

汇聚路由交换机需要具备高可靠性、高性能、高端口密度、高安全性、可管理性等要求，并具有网络可扩容升级能力和多种业务支持能力。

3）、接入层接入层网络由楼栋交换节点和楼层交换节点组成，接入层网络应该可以满足各种客户的接入需要，而且能够实现客户化的接入策略，用户接入访问控制等等。

4）、出口因为校园网出口采用以太网，所以可以直接采用防火墙，提供强有力的服务器、内网安全保护、同时提供出口路由功能；数据处理能力强。

3、各楼的IP地址分配ip地址的分配：根据总的信息点为3845，主机位数最少需要13位才能容纳整个局域网4、主要设备的选用4.1 DNS服务器DNS 是域名系统(Domain Name System) 的缩写，是一种组织域层次结构的计算机和网络服务命名系统。

它的作用是：把域名转换成为网络可以识别的IP 地址，查询结果保存起来，并告诉给客户端。

一般校园网服务器群中，多数没有配备DNS服务器，而是依赖于ISP 提供的DNS 服务，而这种方式存在一些缺点，如：增加了出口的压力、外网DNS 不稳定、地址时有变动，若校园网使用了活动目录，每次信息的变化都需要和ISP 通信，而ISP必为此编辑域区文件，信息的转变有时需要很长一段时间，有时延迟可达到72 小时或者更多等。

而在校园内配置DNS 服务器可以提高响应速度、不占用外网带宽而且可以灵活增减二级域名从而提高了可访问性、可靠性和冗余性。

4.2 FTP服务器FTP服务器，则是在互联网上提供存储空间的计算机，它们依照FTP协议提供服务。

FTP 的全称是File Transfer Protocol(文件传输协议)。

顾名思义，就是专门用来传输文件的协议。

4.3 WEB服务器WEB服务器也称为WWW(WORLD WIDE WEB)服务器，主要功能是提供网上信息浏览服务。

WWW 是 Internet 的多媒体信息查询工具，是 Internet 上近年才发展起来的服务，也是发展最快和目前用的最广泛的服务。

Web服务器是可以向发出请求的浏览器提供文档的程序。

当Web 浏览器（客户端）连到服务器上并请求文件时，服务器将处理该请求并将文件发送到该浏览器上，附带的信息会告诉浏览器如何查看该文件（即文件类型）。

服务器使用HTTP（超文本传输协议）进行信息交流，这就是人们常把它们称为HTTPD服务器的原因。

1）、服务器是一种被动程序：只有当Internet上运行在其他计算机中的浏览器发出请求时，服务器才会响应。

2）、最常用的Web服务器是Apache和Microsoft的Internet信息服务器(IIS)。

3）、Internet上的服务器也称为Web服务器,是一台在Internet上具有独立IP地址的计算机,可以向Internet上的客户机提供WWW、Email和FTP等各种Internet服务。

Web服务器的内容(1)应用层使用HTTP协议。

(2)HTML文档格式。

(3)浏览器统一资源定位器(URL)。

4.4 DHCP服务器动态主机设置协议[2]（Dynamic Host Configuration Protocol, DHCP）是一个局域网的网络协议。

两台连接到互联网上的电脑相互之间通信，必须有各自的IP地址，由于IP地址资源有限，宽带接入运营商不能做到给每个报装宽带的用户都能分配一个固定的IP地址（所谓固定IP就是即使在你不上网的时候，别人也不能用这个IP地址，这个资源一直被你所独占），所以要采用DHCP方式对上网的用户进行临时的地址分配。