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1、信息技术系课程设计报告设计名称： 计算机网络课程设计 姓 名： 专业班级： 系 （院）： 设计时间： 设计地点： 1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、路由器的基本配置，提高学生的应用能力和动手实践能力。2课程设计任务与要求：1设计任务以校园为背景，设计一个校园网方案。学院的分为办公区、教学区和生活区三部分。现假设：办公区和教学区中各楼宇名为：教务处，党政办公楼，图书馆等，办公区和教学区每个楼宇需
2、要的信息点数需要调研；生活区中每个建筑物有楼号，每个门洞的每户需要设置1个信息点。假设使用预留的INTERNET地址，试根据校园网的应用需求和管理需求、各建筑物的地理分布、信息点个数、分布，设计出的校园网方案。方案中应明确学院网管中心的位置，确定拓扑方案，IP地址划分，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设计要求（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，
3、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）动手够架一个具体的LAN，要求实现WEB服务器、FTP服务器的安装，并能实现WEB信息发布。（5）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。3课程设计说明书3.1 需求分析设计：随着网络的不断发展，校园应用中数据、话音、视像等多媒体传输需要的逐渐增加,校园网建设正向高速化，智能化方向发展。随之而来的是校园网用户对资源共享，多媒体教学、数据安全保障、高速网络交换以及未来网络扩展等等的需
4、求日益增长，成为新一代高速，安全校园网建设亟待解决的问题。因此，建设一个满足学校现状和未来应用需求的高效网络，成为提高学校信息化应用水平和整体投资效益的关键。3.1.1 用户的应用需求用户需求决定了校园网络系统的特性,按照用户的要求,校园网系统应该实现以下基本功能:l 强大信息资源的共享。l 电子邮件系统。l 语音/传真服务。l 图书馆查询系统。l 文件传输服务。l 办公自动化。l 多媒体教学、远程教学，视频会议。l VOD视频点播系统。3.1.2 通信需求广域网的通信主干采用网段间使用已铺好的光纤线路，链路成和网络层采用远程路由结构，这是由于路由技术可处理多种网络协议，管理能力强，可平衡数据
5、流量，对其作优先级处理，易于连接多种通信介质和远程网络，能形成复杂拓扑结构网络。3.1.3 信息点和用户需求西昌学院的本部分为办公区、教学区和生活区三部分。假设办公区中各楼域名及需要的信息点为：教务处（25），党政办公楼（25），图书馆（60），教学区中，除信息科学大楼需要120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40，生活区中每个建筑物里每个门洞设置1个信息点。为了让师生简单快速地了解图书馆书目的情况，要在校园网上实现基于WWW的书目查询服务，以便师生可以随时随地查询书目。学校应建立独立的WWW服务器，在网上提供学校主页等服务，包括学院简介、学院新闻、校报（电子版）、招生
6、信息以及校内电话号码和电子邮件地址查询等。提供邮件服务使得师生可以自由地收发电子邮件（Email）。每个师生都可以拥有自己的私人邮箱，通过校园网上任意一台机器收发自己的信件。考虑到师生之间共享软件，校园网应提供文件传输服务（FTP）。文件传输服务器上存放各种各样自由软件和驱动程序，师生可以根据自己需要随时下载并把它们安装在本机上。3.1.4 性能需求校园网对网络系统的性能需求，可归纳如下：l 先进性和成熟性网络建设设计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。不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位，保证学校网络建设的领先地位。l 可
7、靠性和稳定性在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及保修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。l 可扩展性和可管理性骨干节点设备的性能具有向上扩展的能力，以备将来更高带宽和应用的需要，同时，整个校园网将采用集中式管理，能够监控网络的运行，并能找出网络节点的故障所在，迅速恢复用户的应用。l 安全性由于整个学院的管理事务都将放在校园网上，不同部门的重要数据将要求绝对安全，可访问与不可访问将严格限制。校园网和互联网之间的数据流也将严格限制。3.1.5 安全与管理需求系统必须具有高度的保密机制，灵活方便的权限设定和控制机制，以
8、使系统具有多种手段来防备各种形式的非法侵入和机密信息的泄露。采用的系统必须具有安全、高效，开放，不易受病毒感染的优点，以保证系统可靠，安全，高效的运行。系统要对网络资源的访问提供完善的权限控制，并且具有防止及便于捕杀病毒功能，以保证网络使用安全。系统要对接入因特网的各网络用户进行权限控制。3.1.6 现有网络分析目前在学校的各教学楼、图书馆、各党政领导部门都使用网络进行大量统计、分析和管理等工作。为了适应教学、科研和管理工作的需要，加强校内各部门之间的信息交流和共享，提高工作效率和水平，有必要建立一个全校范围内、有效、实用且快速的网络环境。3.2 网络系统的方案设计3.2.1 网络的规模和应用
9、范围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。各个部门子网之间应是各子网的边界。3.2.2 网络的应用模式校园网应覆盖本部的办公区、教学区和生活区，所以网络的总体框架是分布式网络系统。采用浏览器/服务器等多层模式，便于校园网用户的操作。3.2.3 网络节点的设置与拓扑结构具体的设计方案如下：1、网管中心的安排。由于信息科学楼处于整个地理位置的中心，布线比较容易，另外信息科学楼计算机的数量相对较多、对于网络的要求相对
10、较高，所以将网管中心设置在信息科学楼是最合适的，便于专业的老师进行维护。2、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思科的WS-C2960-48T，在信息科学楼添加一个核心主交换机: 思科，WS-C4948-S，用来保证通信的畅通。3、对于生活区的安排。生活区正在扩建之中，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WS-C3750-24TS-E，在每一个宿舍楼都安装一个工作组交换机思科的WS-C2960-48T。4、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
11、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。5、网络节点设置与校园网拓扑结构。西昌学院各楼的平面图如图1，西昌学院本部网络拓扑结构图如图2 。图 1 平面图图 2 网络拓扑图3.2.4 确定安全与管理措施安全性是指可靠性、保密性和数据一致性。校园网对安全性的要求较高，计算机系统的安全性主要包括以下几个方面：硬件平台安全性：当计算机的元器件突然发生故障，或计算机系统工作环境设备突然发生故障时，计算机系统能继续工作或迅速恢复。网络通迅系统安全性：认证措施，包括网点认证和人员认证；数据保密措施
12、如传输加密；存取控制措施如防止非法操作。 操作系统安全性：操作系统安全性要达到C2级，即通过注册、安全事件审计、资源隔离等方式使用户的行为具有个体可查性，实施存取限制，保护数据防止被别的用户读取或破坏。 数据库安全性：数据库要有以下安全机制：磁盘镜像、数据备份、恢复机制、事务日志、内部一致性检查、锁机制以及审计机制等安全保障体制，确保数据库的安全。 应用软件系统的安全性： l 认同用户和鉴别，确认用户的真实身份，防止非法用户进入系统。 l 存取控制，当用户已注册登录后，核对用户权限，根据用户对该项资源被授予的权限对其进行存取控制。 l 审计，系统能记录用户所进行的操作及其相关数据，能记录操作结
13、果，能判断违反安全的事件是否发生，如果发生则能记录备查。 保障数据完整性，对数据库操作保证数据的一致性和数据的完整性。3.2.5 计算机系统设计l 服务器：服务器是网络上一种客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机。l 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。l 网络互连设备: 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。 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之间的数据信息进行“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。防火墙：是指一种将内部网和公众访问网分
14、开的硬件或软件技术。 l 常用的网络传输媒质 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。 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。3.2.6 软件与协议设计网络的协议采用TCP/IP：为使网络系统的互联、管理、应用软件开发等工作简单化，维持一致性，本方案中，网络通信协议采用最为广泛的TCP/IP。TCP/IP协议已成为网络互连的公认标准，并在国内外得以广泛的应用，国际上几乎所有的软硬件厂商均支持TCP/IP协议。采用此种协议，也便于使网络系统在将来与Internet实现连接。网络设备必须能够支持各类标准网络协议。网络设备必须遵守各
15、类标准网络协议，如IEEE802.3u、IEEE802.3、10BaseT、10BaseFL、802.1d、SNMP V1等，这样才可能较好地实现与其他厂家的网络设备连通。 主要软件及协议如下:l 服务器操作系统 Microsoft Windows NT 4.0以上版本l 代理服务软件 WinGate3.05 for NTl Web服务系统 Windows NT下的IIS信息服务系统l 工作站操作系统 Windows XP或Windows NT Workstation 4.0l 数据库软件 SQL Server 2008l 电子邮件系统 Microsoft Exchange Server 5.5 l 网络平台 Windows NT Server 4.0中文版，工作站端用Pwin98
