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1、计算机网络课程设计报告 第 38 页，共 39 页 淮海工学院 计算机工程学院课程设计报告设计名称： 计算机网络课程设计 姓 名： 张雪娟 学 号： 1110002234 专业班级： 网络102 系 （院）： 计算机工程学院 设计时间： 2012.12.242012.1.5 设计地点： 计算机网络实验室 成绩：指导教师评语： 签名： 年 月 日一、课程设计目的计算机网络课程设计是计算机及相关专业的实践环节之一，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、路由器等网络设
2、备的基本功能与选型以及网络应用服务器的基本配置，提高学生的应用能力和动手实践能力。二、设计题目及要求任务：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：办公区中各楼宇名为：教务处楼，党政办公楼，图书馆，计算机系大楼、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，生活区中有学生公寓区和教师住宅区及各食堂。假设办公区、教学区每个办公室、教室均预留2个信息点，生活区每个房间预留1个信息点，全校使用预留的一个B类Internet地址172.160.0.0，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、确定信息点
3、个数及信息点分布，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，进行IP地址规划，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。要求：（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。（2）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。（3）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。（4）认真按时完成课程设计报告，课程
4、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。三、设计说明书1 需求分析计算机技术的发展迅速，人们对信息的共享以及传递的需求也不断增长。使用群件技术(GroupWare)进而能够协同工作；多媒体数据的存储、传输、应用技术的不断成熟；以上这些计算机技术的发展对学校的计算机业务系统产生影响，使用户能更方便、更直观的使用系统，也使系统的性能更完善、功能更强大。校园网建设的目标简而言之是将校园内各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园局域网系统，对外通过路由设备接入广域网。根据本校园实际情况主要应用需求分析如下：
5、1.1用户的应用需求组建校园网的目的是让每一位用户能充分利用万维网信息并且实现共享资源。用户可以方便地获取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、文件服务服务器、远程登录等实现教学和科研工作、与其他院校开展技术合作、学术交流、获取重要的科技资料和技术文挡、远程学习等活动。为教务处及行政处提供教务管理、网络化教学平台、学籍管理、行政事务、办公管理、财务、资产等进行综合管理等，同时可以实现各级管理层之间的信息数据交换，实现网上信息采集和处理的自动化，实现信息和设备资源的共享等。扩充各种网络应用多媒体课件系统、多媒体教学系统、网络教学系统、图书检索系统等，使其为各学科的教学和实
6、验服务。此外学校可以建立自己的主页，利用外部网页进行学校宣传，提供各类咨询信息等，利用内部网页进行管理，例如发布通知等。1.2通信需求在校园网中发生的信息流主要包括三个部分：教学过程信息流和管理过程信息流和Internet信息流。将各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园区内部的局域网系统，对外通过路由设备接入广域网。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。1.3
7、信息点和用户需求 办公区：文渊楼426，行政楼168，图书馆106，机械楼336，化工楼258，土木楼140，海洋学院楼256，计算机楼92，文予楼100；教学区：工程训练楼262，讲堂楼18，教学主楼266，文通楼（包括A,B楼）198，大学生活动中心114；生活区：学生宿舍3326，教工宿舍楼294，食堂8，医务室5，其他130。学校建筑地理位置如图1：清真食堂主楼化学楼文渊楼工训楼机械楼活动中心D区文通楼A楼B楼讲堂楼计算机楼+报告厅图书馆行政楼女宿舍10男宿舍12海洋楼电土楼文予楼教师生活区男生B13医务室3食堂1食堂2食堂门卫室门卫室2食堂4超市图1学校建筑平面图1.4性能需求校园网
8、的运作模式会带来大量动态的WWW应用数据传输，会有相当一部分应用的主服务器有高速接入网络的需求（目前为1000Mbps,今后可会更高）。建立一个连接多媒体教室，图书馆，办公楼等地的校园网，该网的骨干速率为1000Mb/s。建立教务管理服务器，以支持教师的移动办公。教师在任何地方，在授权情况下都可以访问校内信息。建立数据库服务器，方便用户登录、下载、分享资源。作为整个校园网络系统的硬件基础，网络设备必须是具备安全性、稳定性和可靠性的特点。要求校园网建设在系统设计时既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。这里我们技术采用流行的层次化建网，三层结构技术的成熟满足网络的先进
9、性。1.5安全与管理需求由于网络连接校区内部所有用户，网络系统应具有良好的安全性。在网络设计时，将从内部访问控制和外部防火墙两方面进行相应的系统保密性建设保证我院校园网网络系统的安全。在系统设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，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。网络中的数据和信息流将按指数增长，需要网络有很好的可扩展性，并能随着技术的发展不断升级。为了避免不必要的重复投资我们必须选择具有一定扩展能力的设备，能够保证在网络规模逐渐扩
10、大的时候，不需要增加新的设备，只需要增加或更换一定数量的模块就行。由于校园骨干网络系统规模庞大，应用丰富而复杂，需要网络系统具有良好的可管理性，网管系统具有监测、故障诊断、故障隔离、过滤设置等功能，以便于系统的管理和维护。2 网络系统的方案设计2.1网络的规模和应用范围我们设计的校园网将覆盖整个淮海工学院将包括：主楼，各行政楼，图书馆，教学楼，大学生活动中心，各院系大楼和学生宿舍楼等。根据我们的设计标准，将校园网分成3个部分：办公区，教学区，生活区。总体图如上图1。2.2确定网络应用模式 考虑到地理位置和服务点等因素，将网络中心设在主楼，以主楼为中心，用光纤连接到其它建筑物，构成淮海工学院校园
11、网光纤主干。校园网络整体分为3个层次：核心层、汇聚层、接入层。如图2：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2 网络整体层次划分核心层主要为相互通信的节点提供高速优化的带宽传输，为核心层提供必要的链路备份。分布层介于在核心层和接入层之间，分布层提供基于统一策略的互连性，它是核心层和访问层的分界点，定义了网络的边界，对数据包进行复杂的运算。接入层，主要功能为用户或工作组访问网络提供接入，在该层存在大量的局域网，设置和划分虚拟局域网，并可运用访问控制列表等技术来控制用户的数据传输。通过提供基于策略的连接管理，实现接入层对核心层的可控制的访问。根据实际需求，整个校园
12、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）二层。采用分布式的架构，校园网网络的总体框架，应该是分布式的，分成各个子网，分布在办公区，教学区和生活区三个部分中。采用浏览器/服务器的模式，图形化的交互界面，这样既简单又方便，为在校的各类人员都能接受，方便地享受校园网带来的方便以上特点分层网络结构可以获得良好的扩展性。2.3确定网络节点的设置与拓扑结构（1）网络节点设置如表1： 以主楼为中心地点信息点与中心距离（估算值）（m）文渊楼426300行政楼168400图书馆106350讲堂楼18200教学主楼2660机械楼33650化工楼258150土木楼1405
13、0海洋学院楼256100工程训练楼262700计算机楼92150文通楼（包括A,B楼）19850大学生活动中心114200学生宿舍3326600教工宿舍楼294800文予楼100700食堂8300医务室5300其他130250表1信息点分布（2）拓扑结构设计方案主干网是整个网络的信息传输的主干线，为了保证网络的联通，在主干网中设立一个备用核心交换机，接入网的用户采用星型拓扑结构。本网络除了能够实现文件打印服务、网络数据通信、校园网络管理系统等一般网络的基本功能外，外部网络还可实现基于Intranet/Internet的信息服务。提供Internet的访问、电子邮件服务等功能，如果需要还可提供远
14、程访问的功能，同时可以在Internet上发布信息。校园网整体拓扑图如图3图3 校园网总体拓扑图主楼拓扑图4：主楼含有266个信息点，核心交换机负责连接本楼接入交换机6台和其他汇聚交换机4台。因为是网络管理中心，需要有电子邮件服务器，FTP服务器，WEB服务器，流化媒体服务器，数据库服务器，防入侵服务器。图4主楼拓扑结构行政楼拓扑图如图5：有信息点168个，用4个48口交换机，此外还要有办公管理系统和数据库系统。图5行政楼图书馆拓扑图如图6：有106个信息点需要3个48口交换机，有一个汇聚交换机连接其他楼（连接其他楼参照总拓扑图），同时还要有数据库和图书管理系统图6图书馆男生宿舍楼拓扑图如图7：共有1477个信息点，每个楼需要2-4个48口交换机。信息点如下B1 142； B2 143 ；B3 142 ；B4 143 ；B5 80； B6 80； B7 136 ；B8 134； B9 80； B10 80； B11 91 ； B12 135； B13 9
