计算机网络课程设计

淮 海 工 学 院 计 算 机 工 程 学 院课程设计报告设计名称： 姓 名： 计算机网络课程设计 学 号：专业班级： 系 （院） ： 设计时间： 设计地点： 计算机工程学院 2015.11.30~2015.12.25 网络实验室指导教师评语：成绩：签名：年 月 日1．课程设计目的计算机网络课程设计是计算机科学与技术专业实践环节之一，是学习完《计算机网络》课程后进 行的一次全面的综合练习。

其目的在于加深对 OSI 七层模型、TCP/IP 模型的各层功能和设计思想的理 解， 掌握组建计算机网络的基本技术， 特别是网络规划、 设计和 IP 地址的分配， 提高学生的应用能力。

2．课程设计任务与要求：2.1 任务： 以淮海工学院本部校园为背景，设计一个校园网方案。

淮海工学院的本部分为办公区、教学区和生活区三部分。

现假设：办公区中各楼宇名及需要信点 为：教务处（25） ，党政办公楼（26） ，图书馆（60） ，教学区中，除计算机系大楼需要 120 个信息点外， 其余各系部大楼及教学楼（包括讲堂楼、机械楼、土木楼、海洋学院楼、大学生活动中心楼、教学主 楼等）各需设置信息点的个数为 40，生活区中每个建筑物里每个门洞设置 1 个信息点。

假设使用预留 的 INTERNET 地址，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方案。

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、配置与价格，并分别给出其价格的出处（如网站等） ， 基本确定方案的预算。

2.2 要求： 2.2.1 通过资料查阅和学习，了解园区网络规划、设计的一般方法。

参考和研究一些公司和高校/企业园区网的规划和建设方案， 结合 《计算机网络》 课程中所学知识， 积极完成设计任务。

2.2.2 认真完成需求分析，并根据需求分析完成园区网络的总体方案设计，确定网络逻辑拓扑结构 和所采用的网络技术、主要设备的性能指标，进而完成设备的选型和经费预算。

2.2.3 动手构架一个具体的 LAN。

2.2.4 认真按时完成课程设计报告，课程设计报告内容包括：课程设计目的、设计任务与要求、设 计说明书、设计成果和设计心得五个部分，具体要求见设计报告模板。

计算机网络课程设计报告第3页，共33页3．课程设计说明书3.1 需求分析 3.1.1 用户的应用需求 3.1.1.1 教师要上万维网，也要内网科研人员要与科技单位进行保密交流，教师要出试卷，并通 过邮件发送至教务处，教师还要通过网络平台进行教学工作处理安排等等。

3.1.1.2 学生也要上外网，也要内网，也需要学校网络教学平台。

3.1.1.3 学校要进行学生学籍资料管理、教师资料管理等等 3.1.1.4 校园网要与 Internet 连接，使师生可通过互联网获取资源和信息。

3.1.1.5 学校还要建立自己的门户网站以及各院的信息平台。

3.1.1.6 图书馆还要实现电子图书管理。

3.1.1.7 校内网络除此之外还要有视频点播，广播等设施。

3.1.1.8 学校应该有电子邮件系统。

3.1.2 网络通信需求 要求能在网络上传送数据、视频信号、音频信号、多媒体通信等，并且可以通过 E-mail 及网 上 BBS 以及其它网络功能满足全校师生的通信与信息交换的要求，此外，还能提供文件数据共享、 电子邮箱服务等。

要求数据通信量主干网 10000M 以内， 数据流动主要是在本校各子网流通， 在到达各个楼宇时， 要求为百兆以上，楼宇内通过百兆传输。

3.1.3 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。

3.1.4 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、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。

3.1.5 安全与管理需求 首先，能够区别校内外人员的不同身份，并赋予不同的权限，磁盘使用 1TB 盘。

学校的内部信 息对一个学校的信息安全相当重要，所以数据存储、传输要有比较完备的保密及备份措施。

例如 学校财务账目数据、人事任用及职务信息、学生学籍及各人信息、学生每学期期末考试成绩数据 等，这些数据要求易管理、易查询，同时安全性又要高，能够经受的住外部的攻击，并且数据损 坏之后，能够用备份迅速恢复。

比如学校学生可以进行查询自己的学习考试成绩但不能擅自篡改 自己的成绩数据，外部非相关人员不能够获取学校的人事信息等。

计算机网络课程设计报告 3.1.6 信息点和用户需求 学校的平面图如下：第4页，共33页图 3.1 学校的平面图 如图表 3.1 为信息点的分布 表 3.1 信息点的分布： 地点 教务处 信息点440 180 180 280 130 24 580 280 600办 公 区行政楼 图书馆 主楼 计算机楼教 学 区讲堂楼 土木与测绘楼 海洋楼 机械楼计算机网络课程设计报告 化工楼 大学生活动中心 文通楼 工程训练中心楼 体育馆 一食堂 三食堂 四食堂 南园餐厅 文宇楼第5280 120 220 280 80 10 20 40 10 50 10 1500 500 1450 300 1400页，共33页生 活 区医务室 男生宿舍 B 区 男生宿舍 D 区 女生宿舍 A 区 教职工宿舍楼 淮海花园3.2 网络系统的方案设计 3.2.1 结合我校的实际情况，校园网络需求主要为以下三方面：办公区、教学区和生活区 3.2.1.1 办公区： 办公自动化基本 web 综合管理信息的信息系统、提示行政、人事、学籍、后勤、财务管理、 公文收发管理、教师档案管理、学生档案管理、科技档案管理等、使学校日常办公无纸化、减少 办公开支提高办公效率等。

3.2.1.2 教学楼： 主要为电脑机房、多媒体教室，将计算机多媒体视听引入课堂教学、声音、图像、动画的普 遍采用可以大大提高教学效果。

3.2.1.3 生活区： 学生宿舍分为 A、B、D 三大宿舍区。

宿舍区的网络构架对学校信息化工作起到了巨大的推动 作用，一方面缩短了学校与外界的距离，另一方面，完善了以校园网为基础的管理信息系统，为计算机网络课程设计报告 学生提供了方便。

3.2.2 网络的分层设计原则第6页，共33页考虑到地理位置和服务点等因素，将网络中心设在计算机楼，以计算机楼为中心，用光纤连接到 其它建筑物，构成淮海工学院校园网光纤主干。

通过 DDN 专线将整个校园网连入教育科研网 CERNET， 即连入国际互联网，同时接入电信网。

网络结构分成三层：核心层、汇聚层、接入层。

考虑传输高速率和扩展的需求，校园网整体采用光线传输。

网络主干采用 6 芯多模光纤。

网络中 心到主建筑物结点采用六芯多模光纤连接，在全双工条件下传输距离可达两公里。

光纤布线采用星形 拓扑结构，这样当过渡到 ATM 时，不需要重新布线可使整个网络保持原有的拓扑结构 本校园网网络系统的设计采用层次化的设计方法，即核心层、分布层（汇聚层）和接入层。

网络设计的层次可如图 3.2 所示：核心层 高速传输与交换 分布层 基于策略的连接 接入层 本地与远程工作组用户图 3.2 网络设计的层次 以上特点分层网络结构可以获得良好的扩展性，根据实际需求，整个校园网采用星型结构，并分 为核心层（分布于网管中心内）和访问层（分布在各宿舍楼、教学楼内,包括分布广泛的各种低端网络 连接/交换设备及各种终端设备）二层。

对于整个网络的拓扑结构为混合型结构，以快速交换机为网络中心的星型结构，各部门以二级交 换机为主结点的树型结构。

计算机网络课程设计报告 整体网络拓扑图 如图 3.3 所示第7页，共33页图 3.3 整体网络拓扑图 下面举了 A 区具体的分布图，如图 3.4 所示，其他区域类似A4楼 A5楼 A6楼 A3楼A7楼 A8楼A9楼 A2楼 A区接入层交换机 分层交换机 A1楼 A10楼核心交换机图 3.4A 区网络设计图计算机网络课程设计报告第8页，共33页主楼作为校园网络中心，需要连接校园内各个楼宇，连接因特网和教育网，所以需要安置核心交换 机、路由器、防火墙、网络管理系统、Web 服务器、FTP 服务器、电子邮件服务器等等，楼内还有 92 个信息点,拓扑方案设计 如图 3.5 所示图 3.5 主楼的拓扑结构 位于图书馆的汇聚层交换机的拓扑图 如图 3.6 所示接入层交换机 （行政楼）接入层交换机 （讲堂楼）接入层交换机 （文渊楼）多媒体服务器 数据库服务器 汇聚层交换机 （图书馆）网络中心 （主楼）光盘镜像服务器接入层交换机1接入层交换机2一楼二楼三楼四楼五楼图 3.6 图书馆的拓扑结构计算机网络课程设计报告 教学区拓扑结构方案 如图 3.7 所示第9页，共33页图 3.7 教学区的拓扑结构3.3 网络系统设计原则 由于计算机与网络技术的特殊性，网络建设需要考虑以下一些因素：系统的先进性、体统的稳定 性、系统的可扩展性、系统的可维护性、应用系统和网络系统的配合度、与外界网络的连通性、建设 成本的可接受度等。

3.3.1 选择带宽高的网络设计 校园网应用的具体要求决定了网络必须采取高带宽网络。

多媒体课件包含了大量的声音、图像和 动画等信息，需要高带宽的网络通信能力的支持。

在构建校园网时，不能由于网络传输速率的不足， 而影响整个网络的整体性能，使传输速率成为网络传输的瓶颈。

所以校园网尽可能地采用最新的高带 宽网络技术。

3.3.2 选择可扩充的网络架构 校园网络的用户数量或服务功能是逐步提高的，网络技术也是日新月异的，新技术新产品不断地 涌现。

一般情况下，校园网络的建设资金用量非常大，对于学校来说，办学资金是比较紧张的，所以 在校园网构建是，宜采用当时最新的网络技术，结合学校财力，实行分步实施，循序渐进。

这就要求 在网络构件时要选择具有良好可扩展性能的网络互连设备，有效地保护现有的投资。

3.3.3 充分共享络资源 组建计算机网络的主要目的是实现资源共享，这个资源包括硬件资源、软件资源。

网络用户通过 网络不仅可以实现文件共享、数据共享，还可以通过网络实现网络设备的共享，如打印机、存储设备 的共享等。

3.3.4 网络可管理性，降低网络运行及维护成本 降低网络运营成本和维护成本是网络设计过程中必须考虑的一个环节。

只要在网络设计时选用支 持网络管理功能的网络设备，才能为将来降低网络运行及维护成本打下坚实的基础。

3.3.5 网络系统与应用系统的整合 校园网络构建了校园内部通畅的数据流通路了，为应用系统发挥更大的作用打下了基础。