計算機網(wǎng)絡課程設計某中學的校園網(wǎng)規(guī)劃設計

1、 計算機網(wǎng)絡課程設計 課 題: 某中學的校園網(wǎng)規(guī)劃設計_姓 名： _ _學 號： _ _同組姓名： _專業(yè)班級： 計算機 0801_指導教師：_ _評閱意見：評定成績： 指導老師簽名： 年 月 日設計時間： 2011-6-23_某中學學校校園網(wǎng)規(guī)劃方案目 錄目 錄1第一章 具體設計任務21.1題目21.2任務21.3課程設計目的和意義21.4設計原則2第二章 用戶需求分析42.1 校園網(wǎng)應提供如下功能42.2校園網(wǎng)對主機系統(tǒng)的主要要求52.3校園網(wǎng)絡系統(tǒng)設計方案應滿足如下要求52.4校園網(wǎng)對網(wǎng)絡設備的要求52.5系統(tǒng)集成所共同遵循的設計原則62.6系統(tǒng)集成所共同追求的設計目標6第三章 網(wǎng)絡規(guī)劃

2、63.1設計思想63.2網(wǎng)絡設計原則63.3網(wǎng)絡拓撲圖73.4具體設計8第四章 網(wǎng)絡設計方案104.1校園網(wǎng)拓樸結構的總體描述104.2校園網(wǎng)采用的協(xié)議標114.3校園網(wǎng)采用的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)13第五章 網(wǎng)絡測試145.1下圖為本系統(tǒng)的虛擬網(wǎng)絡實現(xiàn)圖145.2試聯(lián)通性14第六章 個人體會166.1個人體會16參考文獻17第一章 具體設計任務11題目：校園網(wǎng)網(wǎng)絡構建方案設計與實現(xiàn)12任務：某高?，F(xiàn)有兩個地理位置分離的分校區(qū)，每個校區(qū)入網(wǎng)信息點有2000多個，現(xiàn)準備通過科教網(wǎng)接入因特網(wǎng)，但從科教網(wǎng)只申請到4個c類網(wǎng)絡（），為了安全，要求每個分校區(qū)的學生公寓子

3、網(wǎng)和教師子網(wǎng)不在同一廣播域。同時，學校有若干臺應用服務器，同時對內和對外提供web等網(wǎng)絡服務。13課程設計目的和意義：通過對生產(chǎn)實習的學習，我們已經(jīng)對網(wǎng)絡配置和路由交換有一定程度的掌握，經(jīng)過這一周的課程設計，讓我們進一步地掌握網(wǎng)絡配置方面的知識，正所謂學海無涯，同時溫故而知新；課程設計就是學習過后的一個實踐，光說不練也白搭，只有真正做出東西來了才算得上真正學到了東西，總之，課程設計就是為了溫故知識，加以實踐，更好地掌握網(wǎng)絡配置相關的知識。14設計原則：1.拓撲設計局域網(wǎng)采用星型網(wǎng)絡拓樸結構，星型拓樸結構為現(xiàn)在較為流行的一種網(wǎng)絡結構，它是以一臺中心處理機（通信設備）為主而構成的網(wǎng)絡，其它入網(wǎng)機器

4、僅與該中心處理機之間有直接的物理鏈路，中心處理機采用分時或輪詢的方法為入網(wǎng)機器服務，所有的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過中心處理機。由于所有節(jié)點的往外傳輸都必須經(jīng)過中央節(jié)點來處理，因此，對中央節(jié)點的要求比較高。優(yōu)點是網(wǎng)絡結構簡單，易于維護，便于管理（集中式）；每臺入網(wǎng)機均需物理線路與處理機互連，線路利用率低；處理機負載重（需處理所有的服務），因為任何兩臺入網(wǎng)機之間交換信息，都必須通過中心處理機；入網(wǎng)主機故障不影響整個網(wǎng)絡的正常工作。對該網(wǎng)絡支持的設備生產(chǎn)廠商有較好的技術支持。局域網(wǎng)內的所有工作節(jié)點通過雙絞線與交換機相連形成一個星型網(wǎng)絡。辦公電腦建議采用品牌的商用機，商用機運行比較穩(wěn)定，而且比較耐用，運算速度較快

5、，較適于開發(fā)使用。2.設計原則網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設在實用的前提下，應當在投資保護及長遠性方面做適當考慮，在技術上、系統(tǒng)能力上要保持五年左右的先進性。并且從學校的利益出發(fā)，從技術上講應該采用標準、開放、可擴充的、能與其它廠商產(chǎn)品配套使用的設計。根據(jù)校園網(wǎng)的總體需求，結合對應用系統(tǒng)的考慮，本次網(wǎng)絡建設的設計目標是：高性能、高可靠性、高穩(wěn)定性、高安全性、易管理的萬兆骨干網(wǎng)絡平臺。我們遵循以下的原則進行網(wǎng)絡設計：實用性和經(jīng)濟性：網(wǎng)絡建設應始終貫徹面向應用，注重實效的方針，堅持實用、經(jīng)濟的原則，建設的萬兆骨干網(wǎng)絡平臺，保護用戶的投資。先進性和成熟性：網(wǎng)絡建設設計既要采用先進的概念、技術和方法，又要注意結構、設

6、備、工具的相對成熟。不但能反映當今的先進水平，而且具有發(fā)展?jié)摿?，能保證在未來若干年內占主導地位，保證貴校網(wǎng)絡建設的領先地位，采用萬兆以太網(wǎng)技術來構建網(wǎng)絡主干線路?？煽啃院头€(wěn)定性：在考慮技術先進性和開放性的同時，還應從系統(tǒng)結構、技術措施、設備性能、系統(tǒng)管理、廠商技術支持及保修能力等方面著手，確保系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，達到最大的平均無故障時間，銳捷網(wǎng)絡做為國內知名品牌，網(wǎng)絡領導廠商，其產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性是一流的。為了保證骨干網(wǎng)絡平臺的健壯性和鏈路冗余性，建議網(wǎng)絡實施時在學校啟用千兆備份線路。在學校啟用物理鏈路冗余機制，保證任何一條線路出現(xiàn)故障后骨干網(wǎng)絡平臺的可用性。安全性和保密性：在網(wǎng)絡設計

7、中，既考慮信息資源的充分共享，更要注意信息的保護和隔離，因此系統(tǒng)應分別針對不同的應用和不同的網(wǎng)絡通信環(huán)境，采取不同的措施，包括端口隔離、路由過濾、防ddos拒絕服務攻擊、防ip掃描、系統(tǒng)安全機制、多種數(shù)據(jù)訪問權限控制等，銳捷網(wǎng)絡充分考慮安全性，針對的各種應用，有多種的保護機制，如劃分vlan、ip/mac地址綁定（過濾）、acl、路由過濾、防ddos拒絕服務攻擊、防ip掃描、802.1x認證機制、ssh加密連接等具體技術提升整個網(wǎng)絡的安全性。可擴展性和可管理性：由于信息技術和人們對于新技術的需求發(fā)展都非常迅速，為了避免不必要的重復投資，我們必須選擇具有一定擴展能力的設備，能夠保證在網(wǎng)絡規(guī)模逐漸

8、擴大的時候，不需要增加新的設備，而只需要增加一定數(shù)量的模塊就行。最好能夠做到在網(wǎng)絡技術進一步發(fā)展，現(xiàn)有模塊不支持新技術的情況下，只需要更換相應模塊，而不需要更換整個設備。為了適應網(wǎng)絡結構變化的要求，必須充分考慮以最簡便的方法、最低的投資，實現(xiàn)系統(tǒng)的擴展和維護。為了便于擴展，對于核心設備必須采用模塊化高密度端口的設備，便于將來升級和擴展。先進的設備必須配合先進的管理和維護方法，才能夠發(fā)揮最大的作用。全線采用基于snmp標準的可網(wǎng)管產(chǎn)品，達到全程網(wǎng)管，降低了人力資源的費用，提高網(wǎng)絡的易用性、可管理性，同時又具有很好的可擴充性。第二章 用戶需求分析2.1校園網(wǎng)應提供如下功能：（1）連接校內所有教學樓

9、、實驗室、辦公樓中的pc。（2）同時支持約600用戶瀏覽internet。（3）提供豐富的網(wǎng)絡服務，實現(xiàn)廣泛的軟件，硬件資源共享，包括：（a）提供基本的internet網(wǎng)絡服務功能：如電子郵件、文件傳輸、遠程登錄、新聞組討論、電子公告牌、域名服務等。（b）提供校內各個管理機構的辦公自動化：l 提供財務查詢，報賬服務。l 提供受存取權控制的文件、檔案查詢服務。l 提供貴重設備儀器及其它設備信息的管理服務。l 提供各學科專業(yè)資料數(shù)據(jù)庫服務。l 提供學校自己的管理信息系統(tǒng)（mis）。（c）提供圖書，文獻查詢與檢索服務，增強校圖書館信息自動化能力。（d）全校共享軟件庫服務，避免重復投資，發(fā)揮最大效益。

10、（e）提供cai教學和科研的便利條件。（f）經(jīng)廣域網(wǎng)接口，提供國內外計算機系統(tǒng)的互連，為國際間的信息交流和科研合作，為學?？焖佾@得最新教學成果及技術合作等創(chuàng)造良好的信息通路。2.2校園網(wǎng)對主機系統(tǒng)的主要要求： l 主機系統(tǒng)應采用國際上較新的主流技術，并具有良好的向后擴展能力；l 主機系統(tǒng)應具有高的可靠性，能長時間連續(xù)工作，并有容錯措施；l 支持通用大型數(shù)據(jù)庫，如sql、oracle等；l 具有廣泛的軟件支持，軟件兼容性好，并支持多種傳輸協(xié)議；l 能與internet互聯(lián)，可提供互聯(lián)網(wǎng)的應用，如www瀏覽服務、ftp文件傳輸服務、e-mail電子郵件服務、news新聞組討論等服務；l 支持snm

11、p網(wǎng)絡管理協(xié)議，具有良好的可管理性和可維護性；2.3校園網(wǎng)絡系統(tǒng)設計方案應滿足如下要求：l 網(wǎng)絡方案應采用成熟的技術，并盡可能采用先進的技術；l 采用國際統(tǒng)一標準，以擁有廣泛的支持廠商，最大限度的采用同一廠家的產(chǎn)品；l 方案應合理分配帶寬，使用戶不受網(wǎng)上“塞車”的影響；l 應充分考慮未來可能的應用，如桌面將承受大型應用軟件和多媒體傳輸需求的壓力；l 該網(wǎng)絡方案要具有高擴展性。能為用戶未來數(shù)目的擴展具有調整、擴充的手段和方法；l 該網(wǎng)絡應是面向連接的，能夠實現(xiàn)虛擬網(wǎng)（vlan）連接；l 考慮對用戶現(xiàn)有網(wǎng)絡的平滑過度，使學校現(xiàn)有陳舊設備盡量保持較好的利用價值；2.4校園網(wǎng)對網(wǎng)絡設備的要求：l 高性

12、能；所有網(wǎng)絡設備都應足夠的吞吐量；l 高可靠性和高可用性；應考慮多種容錯技術；l 可管理性；所有網(wǎng)絡設備均可用適當?shù)木W(wǎng)管軟件進行監(jiān)控、管理和設置；l 采用國際統(tǒng)一的標準；2.5系統(tǒng)集成所共同遵循的設計原則：l 本著實用的原則，盡量使用成熟先進的平臺軟件，以縮短教學課件的開發(fā)周期；l 采用分布式的結構，以便于開發(fā)和維護；l 采用集群解決方案，以保證連續(xù)工作；l 為保證網(wǎng)絡速度而采用高的帶寬；l 追求最高的性能價格比。2.6系統(tǒng)集成所共同追求的設計目標：l 建成一個具有高可靠性和開放性的校園網(wǎng)絡，它應支持流行的snmp等網(wǎng)絡管理協(xié)議；l 采用internet上的標準協(xié)議-tcp/ip協(xié)議，提供校園

13、內部及面向全球的www服務、ftp服務、news服務、電子郵件服務，實現(xiàn)與國際互聯(lián)網(wǎng)的完全接軌；l 同時它還應具有支持通用大型數(shù)據(jù)庫的功能，支持多種協(xié)議，具有良好的軟件支持；l 采用模塊化結構設計，容易升級；l 最后，它還應針對學校的教學特點，具有一些基本的教學功能，以完成學校的基本教學任務。第三章 網(wǎng)絡規(guī)劃31設計思想校園網(wǎng)設計主要包括以下幾個部分：校園內部主干設計、服務器系統(tǒng)設計、校園網(wǎng)應用設計。32網(wǎng)絡設計原則校園網(wǎng)的總體設計原則是：開放性采用開放的網(wǎng)絡體系以方便網(wǎng)絡的升級、擴展和互聯(lián)；可擴充性從主干網(wǎng)絡設備的選型及其模塊、管理軟件和網(wǎng)絡整體機構以及技術的開放性來保證系統(tǒng)的可擴充性；可管

14、理性利用合理的網(wǎng)絡規(guī)劃策略提供強大的網(wǎng)絡管理功能；安全性內部網(wǎng)絡之間、內部網(wǎng)絡與外部公網(wǎng)之間的互聯(lián)，利用vlan/elan以及防火墻等對訪問進行控制，確保網(wǎng)絡的安全。33網(wǎng)絡拓撲圖校園主干網(wǎng)采用一臺千兆多層交換機作為中心交換機，配置多臺二層換機作為二級交換機；在網(wǎng)絡中心配置多臺工作站，一臺主機房工作站，一臺連接外部網(wǎng)絡的路由器，同時在路由器上配置相應的撥號訪問模塊，供撥號用戶訪問校園網(wǎng)。二級交換機通過千兆光纖上連接到主干交換機上，構成星形的拓撲結構，使得主干網(wǎng)具有較好的可擴展性和可管理性。圖一 校園網(wǎng)絡拓撲圖1圖二 校園網(wǎng)絡拓撲圖3.4具體設計（1）整體結構設計根據(jù)需求分析，以層次化的網(wǎng)絡設計

15、方法，選擇合適的網(wǎng)絡技術，設計一個性能價格比相對優(yōu)化的網(wǎng)絡解決方案，該網(wǎng)絡要實現(xiàn)各種資源的兼容性，網(wǎng)絡整體安全性、先進性、可靠性，后續(xù)網(wǎng)絡的可擴展性、易管理性、高有效帶寬等。主要包括:組網(wǎng)技術的選擇，子網(wǎng)的劃分與隔離，共享資源的配置，應用服務器的設置，ip地址規(guī)劃等，綜合布線系統(tǒng)的規(guī)劃。（2）ip規(guī)劃中學校園網(wǎng)ip地址分配表安放地址使用者機器名ip地址掩碼備注中學網(wǎng)機房主服務器hp_ntserver 中學校園網(wǎng)主服務器web校園內主交換機switche c3550教學樓主交換機sw

16、itchd c3550以第一教學樓為例教學樓一樓switch1 c29006 教學樓二樓switch2 c29001教學樓三樓switch3 c29006教學樓四樓switch4 c290001教學樓五樓switch5 c290026255.255.2550待分配51待分配. . . .

17、. .待分配26多媒體樓主交換機switchb c3550 多媒體一樓switch11 c29006多媒體二樓switch12 c29001多媒體三樓switch13 c29006多媒體四樓switch14 c290001多媒體五樓switch15 c290026

18、待分配51 待分配. . . . . . 待分配26第一教學樓的ip分配表安放地址使用者機器名ip地址掩碼備注教學樓一樓交換機 switch1 c2900 6 a1教室 7 a2教室 8 a3教室9 a4教室0

19、a5教室1教學樓二樓交換機switch2 c29001b1教室2b2教室3255.255.2550b3教室4b4教室5b5教室6 多媒體一樓交換機switch11 c29006 校長辦公室7副校

20、長辦公室8 政務處9后勤處0 多媒體會議室 1多媒體二樓交換機switch12 c29001 多媒體b12多媒體b2 3 多媒體b3 4 多媒體b4 5 多媒體b517

21、6注：上表為對教學樓及多媒體樓部分進行詳細ip地址分配第四章 網(wǎng)絡設計方案41校園網(wǎng)拓樸結構的總體描述我們對本校園網(wǎng)的主干網(wǎng)絡設備的選擇初步確定如下（見附圖一）：網(wǎng)絡建設將采用新型的背板堆疊技術，根據(jù)功能區(qū)劃分由intel express 510t交換機組成4-6個交換機組。適當?shù)姆峙涠询B數(shù)量，提供600個100m交換端口，所有工作站都通過100m網(wǎng)卡連接到交換機組上，使100m交換到桌面。交換機組采用gb2模塊與intel express gigabit switch 千兆交換機相連。這樣，在交換機組之間可達到1000m的帶寬，而同一交換機組內部可

22、達到最高15gbps的帶寬。中心計算機房的web服務器、e-mail服務器、文件服務器、影視服務器等設備直接與1000m交換機上的100m以太網(wǎng)模塊連接。與internet的連接采用一臺intel express 9100 routers路由器，通過ddn線路與internet相連。網(wǎng)絡結構示意圖在不改變網(wǎng)絡技術情況下的擴展方式：隨著網(wǎng)絡流量的增加，主干網(wǎng)上1000m交換機的帶寬壓力不斷提高。這時我們可以采用intel express gigabit switch交換機特有的冗余連接特性，增加一臺1000m交換機。并在這兩個1000m交換機之間建立多條連接。這樣不僅提供了更大的帶寬（最高可達3

23、2gbps），同時又增強了主干網(wǎng)段的連接剛性，還增加了更多的1000m交換端口，為以后增加更多的服務設備提供了良好的擴充余地。擴展結構示意圖 考慮未來atm應用的增加，以及atm網(wǎng)與現(xiàn)有以太網(wǎng)的無縫連接，分期分批的進行atm技術的應用：視頻服務器多媒體服務器155m atm155m atm1. atm向桌面擴展若干需要基于atm應用如視頻會議的pc，以atm工作組交換機互連，如：fore runner le25 。利用其155m 上聯(lián)端口，與intel 500系列交換機oc-3 atm上聯(lián)模塊連接，利用局域網(wǎng)仿真技術，atm網(wǎng)與原有以太網(wǎng)平滑連接。atm向桌面擴展視頻服務器155m atm15

24、5m atmesx-3000 atm switch1000m ethernet2 建立atm主干網(wǎng)未來隨著網(wǎng)絡中多媒體應用的大量增加，以及考慮到與第二代internet （以atm交換設備作為通信主干）的連接，將網(wǎng)絡主干升級為雙主干，現(xiàn)有網(wǎng)絡設備可通過oc-3 atm上聯(lián)模塊與主干atm中心交換機如fore esx-3000交換機連接。原有intel千兆交換機與atm主干交換機上的以太網(wǎng)模塊連接，建立主干交換機之間的冗余通道。大量多種類型的數(shù)據(jù)通信以fore esx-3000交換機與intel千兆交換機的強大背板作為支持，并且將多媒體的應用擴展到所有桌面pc。建立atm主干網(wǎng)4.2校園網(wǎng)采用的

25、協(xié)議標準本校園網(wǎng)以tcp/ip 為主要協(xié)議，因為tcp/ip協(xié)議簇是美國國防部門制定的一套計算機網(wǎng)絡協(xié)議，是目前眾多計算機網(wǎng)絡最流行的協(xié)議，以它為基礎組建的internet網(wǎng)是目前國際上規(guī)模最大的計算機網(wǎng)間網(wǎng)，它雖不是國際標準，但卻是一種事實上的工業(yè)標準協(xié)議，采用tcp/ip為網(wǎng)絡主要協(xié)議，可保證與chinanet和internet保持一致，還可支持ipx，decnet等其它協(xié)議。真正實現(xiàn)于國際互聯(lián)網(wǎng)的無縫連接。從計算機網(wǎng)絡通訊的觀點來看，tcp/ip網(wǎng)絡實質上可稱為ip網(wǎng)絡，它是由許多ip網(wǎng)關（或稱為ip路由器）通過若干直接連通的通信線路（點到點通信）形成一個計算機通信網(wǎng)絡。在ip網(wǎng)點上再接

26、入主機，子網(wǎng)便構成一個互聯(lián)的計算機網(wǎng)絡，這些安裝了tcp/ip的各類計算機間需要通信時，它就不再要求設置協(xié)議轉換開關，而且主要的網(wǎng)絡服務都可建立在tcp/ip服務器上。43校園網(wǎng)采用的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)本校園網(wǎng)的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)以microsoft windows nt server 4.0為主，它是發(fā)展速度最快的集成了web應用的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。具有界面友好、系統(tǒng)強壯、穩(wěn)定可靠、與桌面主流操作系統(tǒng)相容性好等優(yōu)點。并擁有大量的基于nt的服務器端軟件，是intranet網(wǎng)絡中最佳的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)平臺。第五章 網(wǎng)絡測試5.1下圖為本系統(tǒng)的虛擬網(wǎng)絡實現(xiàn)圖：5.2測試聯(lián)通性（1）、用校園網(wǎng)hont e ip 172

27、.16.7.2 ping 外網(wǎng)主機 host c ip 如下：（2）、用校園網(wǎng)hont e ip ping 內網(wǎng)服務器 host d ip 如下：（3）、用內網(wǎng)服務器host d ip ping .用圖書館hont a ip 如下：（4）、用辦公室工作站pc host b ip ping外網(wǎng)主機 host c ip 結果如下：通過以上的聯(lián)通性測試可以看出中學校園網(wǎng)的配置成功。第六章 個人體會 通過為期一周的課程設計使我對網(wǎng)絡的規(guī)劃與設計有了更進一

28、步的了解，將以前所學的計算機網(wǎng)絡的理論與實際結合起來培養(yǎng)自己的動手操作能力，將網(wǎng)絡知識從書面理論層次提升到了實際運用層次。在本次課程設計中，我們小組成員一起努力，按期的完成了我們的校園網(wǎng)絡設計系統(tǒng)的設計。以團隊形式進行設計也使我懂得了如何能更好的和隊友進行交流信息，大家一起提出問題，解決問題，使我明白一個系統(tǒng)的設計、項目的開發(fā)，光靠個人的力量是不夠的，團隊合作會帶來事半功倍的效果。課程設計是培養(yǎng)我們綜合運用所學知識，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對我們實際工作能力的具體訓練和考察過程。隨著科學技術發(fā)展的日新月異，網(wǎng)絡已經(jīng)成為當今計算機發(fā)展中空前活躍的領域，在生活中可以說是無處不在