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1、说明书 论文题目: 校园网组网方案 专业年级： 电子信息工程2008级 学 号： 姓 名： 指导教师、职称： 2012 年 5 月 18 日The formation of campus network programCollege: JinShan Specialty and Grade:Electronic and Information Engineering,2008Number: 082230051 Name: Zhang Junping Advisor: Lecturer Lu Lizheng Submitted Time: May 18, 2012 目录摘要IAbstractII
2、1 引言- 1 -2 校园网基础知识- 2 -2.1 校园网概述- 2 -2.2 以太网技术- 2 -2.2.1 以太网介质访问控制技术- 2 -2.2.2 VLAN（虚拟局域网）- 3 -2.2.3 生成树协议（STP）- 4 -2.3 校园网互联协议- 4 -2.3.1 TCP/IP协议- 4 -2.3.2 校园IP地址管理- 4 -2.3.3 校园IP地址转换技术- 5 -3 校园网规划与设计- 6 -3.1 项目背景- 6 -3.2 需求分析- 6 -3.2.1 学院自然情况- 6 -3.2.2 建设目标- 7 -3.3 综合布线设计- 7 -3.3.1 工作区子系统- 8 -3.3.
3、2 水平子系统- 8 -3.3.3 管理子系统- 9 -3.3.4 垂直干线子系统- 9 -3.3.5 设备子系统- 10 -3.3.6 建筑群子系统- 10 -3.4 校园网路由设计- 10 -3.5 网络结构设计- 11 -3.5.1 核心层- 12 -3.5.2 汇聚层- 12 -3.5.3 接入层- 13 -3.6 网络设备选型- 14 -3.7 VLAN与IP地址规划- 15 -3.7.1各层次交换机管理IP地址- 15 -3.7.2 VLAN划分与IP地址分配- 16 -4 系统测试- 19 -4.1 测试方法- 19 -4.1 对相同VLAN内的计算机连通性进行测试- 20 -4
4、.2 对不同VLAN内的计算机连通性进行测试- 22 -4.3 测试结果总结- 24 -结束语- 25 -参考文献- 26 -致谢- 27 -福建农林大学金山学院毕业设计说明书摘要随着计算机网络技术的发展，能否充分利用Internet的信息资源，已经成为衡量现在学校办学实力和办学水平的一项重要的指标。其中校园网的充分应用是其衡量的一项重要指标。本设计结合学院实际情况，基于三层网络设计的思想，进行需求分析，并给出了一套较为完整的规划和设计。全文着重论述了校园网规划与设计过程中可能用到的各种网络技术及方案，涉及到综合布线、网络设备选型、IP地址分配及VLAN划分等关键问题，并给出具体的网络拓扑结构
5、。关键字：计算机网络；校园网；需求分析；网络技术IAbstractAlong with the development of the computer network technology, can make full use of Internet information resources, has become the measure now running school strength and the level of an important index. One of the campus network application is the full measure of an
6、 important index.This design with the college actual situation, based on the three layer of network design ideas, for demand analysis is presented, and a set of relatively complete planning and design. Full text focuses on the campus network planning and design process of may be used in all kinds of
7、 network technology and solutions, involves the integrated wiring, and network equipment selection, IP address allocation and VLAN division, and other key issues, and gives the specific network topology structure.Key words:The computer network;Campus network;Demand analysis;Network technology1 引言随着信
8、息时代的来临，知识的更新换代在加速，如何更好的、更快、更便捷的学习和掌握新知识，是现代教育正面临的问题。充分利用学校网络提供的功能，为现代化教学、科研、学校管理和办公自动化等提供应用性的数字平台，无疑将大大提高学校的综合办学水平。因此，校园网的建设已成为各级各类学校与时俱进、开创现代教育新模式的必然选择。1994年7月,中国教育和科研计算机网CERNET示范工程启动。同年,清华北大等顶尖大学建成了自己的校园网,这些网络是中国Internet的开端。2000年该网“二期工程”完成时，除达到连接1000所大学的目标外，对有条件的中小学也将提供上网接入服务。近年来，我国各地校园网建设得到了蓬勃发展。
9、根据学校具体情况制定校园网建设目标，对校园网进行整体规划、设计和建设，是各个学校校园网建设者的首要任务。校园网的建成和使用，对于提高教学和科研的质量、改善教学和科研条件、加快学校的信息化进程，开展多媒体教学与研究以及使教学多出人才、科研多出成果有着十分重要而深远的意义。组建校园网，应当立足以下三个原则：一是需求分析，考虑学校各部门的应用需求；二是设计的技术原则，包括设备选择相应的网络技术和网络设备；三是：软件系统平台规划，选择适合本校的应用软件。本毕业设计从这些原则出发，论述了校园网建设的基础知识，校园网的硬件和软件组成，以及如何进行校园网设计、规划和建设等内容。2 校园网基础知识2.1 校园
10、网概述校园网1是指利用网络设备、通信介质和组网技术与协议以及各种系统管理软件和应用软件，将校园内的计算机和各种终端设备有机地集成在一起，并应用于教学、科研、学校管理、信息资源共享和远程教学等方面的计算机局域网系统。2.2 以太网技术局域网有多重技术，然而应用最广泛的是以太网（Ethernet）技术。由于以太网技术可靠性高、性能优良、易于扩充，成为局域网的主流技术。以太网的传输速率从十兆、百兆、千兆一路攀升到万兆，足以显示其技术发展的强劲。以太网技术在校园网的组建中是不可缺少的关键技术。2.2.1 以太网介质访问控制技术以太网采用介质访问控制方式是带有冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）
11、1，Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）技术和冲突避免（CSMA/CA，Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）技术。其中CSMA/CD技术中，网络上的所有节点均处于平等地位，站点之间需要经过竞争来获得数据的发送权。在以太网中，同一时刻只允许一个节点发送信息。在这种模式下，当发送者在以太网上发送数据之前要先检测，以确定以太网是否“闲”，即网上有无数据传输。如果没有数据传输，则发送信息，不再需要进行其他认可；如果以太网“忙”，即正在传输数据，则发送者需要等待一段时间之后，再
12、尝试发送。这一过程称为“冲突检测”。CSMA/CD的流程如图2-1所示2。发送帧网络忙？发送帧延迟随即时间N16？碰撞？发送完？发送成功发送失败碰撞次数N+发送JAMYYYYNNNN图2-1 CSMA/CD的流程CSMA/CD协议的基本思想是“竞争冲突重发”，各个节点为了发送各自的数据而竞争总线信道，此方法能过有效的利用信道。但是，即使是合理竞争冲突也在所难免，既当有一个以上的就绪节点同时监听到信道空闲时，那么它们必然都会检测到信号的空闲而发送各自的数据帧，这样的结果必然导致冲突，这时就要开始退避算法（JAM），以进行数据重发。至于CSMA/CA技术是在计算机发送数据前会发出一个警示信息，表明
13、自己想发送数据。这样计算机就可以避免冲突，但是这也会使网络的性能变慢。所以CSMA/CA不如CSMA/CD流行。MDI2.2.2 VLAN（虚拟局域网）VLAN（Virtual Local Area Network）2是一种在交换式局域网的基础上从逻辑上划分成一个个网段。虽然也是一些终端站点的集合，但是网络上任何地方的任何设备都可以成为任何一个VLAN的成员，只有这个VLAN的成员才能听到由该VLAN其他成员发送的广播通信，而听不到其他VLAN的通信。由VLAN的特点可知，一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全
14、性。这是划分VLAN的优点。根据其复杂程度不同，VLAN有常用几种类型：基于端口的VLAN、MAC层的VLAN、基于IP地址的VLAN。2.2.3 生成树协议（STP）STP是一个2层协议，在存在冗余链路的交换机网络里，STP可以阻止逻辑环路的发生。生成树协议（spanning-tree）3作用是在交换网络中提供冗余备份链路，利用SPA算法，在存在交换机环路的网络中生成一个没有环路的属性网络，运用该算法将交换网络的冗余备份链路从逻辑上断开，当主链路出现故障时，能够自动的切换到备份链路，保证数据的正常转发。2.3 校园网互联协议Internet离不开网络协议，网络协议使通信双方共同遵守相同的约定和规范。校园网内部计算机之间通信也离不开网络协议。Internet使用TCP/IP协议，校园网内部计算机也可以使用TCP/IP协议进行通信。2.3.1 TCP/IP协议Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，译为传输控制协议
