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1、*实践教学*兰州理工大学计算机与通信学院2010年秋季学期计算机网络 课程设计题 目： 甘肃省陇东学院校园网设计 专业班级： 07通信4班 姓 名： 温伟东 学 号： 指导教师： 刘 鹏 成 绩： 摘 要校园网的建设主要是为了教学应用，而多媒体辅助教学和多媒体教室是教学应用的核心，在网络建设时应考虑多媒体信息的特点，如信息量大，对时间延迟敏感等；在校园网中常会出现几十个学生执行相同操作的现象，所以要考虑并发信息的控制；学生利用网络做作业，教师要在家拨号访问学校网络，学籍管理信息在网上传输。陇东学院已逐步发展成为一所基础条件较好的多学科综合性高等院校。为了提高工作效率和水平，有必要建立一个全校范
2、围内、有效、实用且快速的计算与通讯环境。本文首先就大学校园网设计建设的相关知识技术要求作了必要的介绍，然后重点就综合设计方案的多方面展开论述，并给出具体的实施方案和设备选型。关键词： 网络拓扑；校园局域网；规划；设计前 言当今社会已步入信息社会，信息成为社会经济发展的核心因素，信息化已成为当今世界潮流。其背景是：半导体集成电路、计算机、光纤、卫星、多媒体等电子信息科技发展迅猛，并迅速广泛应用于社会各领域，产生和激发出新的生产力，正引起社会经济乃至人们工作、生活方式的深刻变革。自从1993年美国政府公布实施“信息高速公路计划”之后，在世界引起巨大反响，许多发达国家和一些发展中国家也相继提出了本国
3、或本地区的信息基础设施计划。可以说，信息化程度已成为衡量一个国家现代化水平和综合国力强弱的重要标志。Internet是一个资源的网络，其中拥有的信息资源几乎覆盖所有的领域。Internet面向人类的社会，世界上数以亿计的人们利用它进行通信和信息共享，通过发送和接收电子邮件，或和其他人的计算机建立连接、参加各种讨论组并免费使用各种信息资源实现信息共享。Internet也是一个服务的网络。在Internet上，许多单位、公司和组织提供了各种各样的服务。比如WWW（World Wide Web全球信息网）服务、信息查询服务等，向网络上的其他用户展示自己各方面的情况，并帮助这些用户找到需要的信息。校园
4、网是各种类型网络中一大分支，有着非常广泛的应用。作为新技术的发祥地，学校、尤其是高等学校，和网络的关系十分密切，网络最初是在校园里进行实验并获得成功的，许多网络新技术也是首先在校园网中获得成功，进而才推向社会的。另一方面，作为“高新技术孵化器”的学校，知识、人才的资源十分丰富，比其他行业更渴求信息、希望能有渠道获得各种各样的信息来促进自身在研究、学术上的进步。 本文从用户的需求分析入手，阐述了校园网的应用特点，以及网络产品如何满足校园网用户的多方面需求。 目 录摘 要1前 言2第一章学校描述4第二章需求分析62.1带宽62.2子网与VLAN规划72.3 实现的信息服务72.4 应用程序82.5
5、 存储系统分析82.6 系统及数据安全分析92.7 Qos92.8 网间隔离10第三章 拓扑图及方案整体描述113.1 主干网传输方案设计113.2 Internet接入方案113.3远程访问支持133.4子网划分与VLAN设定163.5 网间隔离方案设计173.6 存储方案183.7设备选型183.8 软件193.9 信息服务方案203.10 综合布线方案21第四章 网络管理23第五章 系统主要设备报价24第6章 网络测试及协议数据包分析25参考文献28课程设计总结29第一章学校描述甘肃省陇东学院肩负着培养甘肃省庆阳市教育和对在职教师进行职业培训等重要任务。其创建于1939年,至今已走过了6
6、5年的风雨历程. 1980年,庆阳行署将三所师范正式命名为甘肃省陇东学院学校、甘肃省镇原师范学校和甘肃宁县师范学校,归地区文教局主管,在区内分立,独立办学,对外仍统一称甘肃省陇东学院学校.1983年12月,甘肃省人民政府同意在西峰还建陇东学院,校址在今西峰市育才路南段.1985年7月,面向全区招生,并恢复幼师专业招生;10月,在庆阳县城办学的陇东学院学校全部迁入新址.1986年后季,镇原师范学校撤销,师生合并归陇东学院学校,同时宁县师范学校被省计委、省教育厅批准正式成立,由科级单位升为县级单位.至此,甘肃省陇东学院学校三校并立时期结束,以崭新的面貌屹立于董志塬上.1988年开始,学校乘着改革开
7、放的春风,加大改革力度,积极适应市场经济要求,实行多渠道办学,先后举办过三年制美术、音乐专业自费班和短线应用型幼师专业及实用美术专业自费班.1993年,经省教委批准,招收预科班.目前，学校占地103亩，校舍建筑面积3.8万平方米，建有综合科技楼、教学楼、音乐楼、美术楼、办公楼、电教楼各一幢；有学生公寓楼4幢、学生食堂4个，具备容纳3000多名学生食宿的良好条件。学校集多种现代化的教学辅助设施于一体，有计算机教室2个、多媒体报告厅1个，总控室1个，电子阅览室1外，电子图书室1个，共有教学用计算机180台，办公用计算机30台。学校拥有在全省中等学校具有领先水平和多功能语音实验室2个，理、化、生实验
8、室各2个，生物标本室1个，心理实验室1个，微格教室1个，史地专用教室1个，科技活动室1个，音乐实验室1个，音乐欣赏室1个，书法专用教室1个，美术专用教室3个，舞蹈室1个，有琴室88间，配有星海牌钢琴21架，电钢琴54架，脚踏琴124架，各式电子琴11架，铜管乐器100余件，各式舞蹈服装2428套（件），体育设施和设备比较齐全。教学仪器总数为11895台（件），价值元；学校藏书8.1万册，其中电子图书光碟4150张，折合图书41.5万册。报刊杂志247种，音像资料210套，理、化、生实验室均配有有线电视机和VCD，学生宿舍都安装201电话。先进的教学手段、种类齐全的教学设施和强大的后勤服务网，为
9、学生的学习和生活提供了强有力的保障。该中学校园内需要联网的建筑物共6座，包括2座多媒体教学楼、1座实验楼、1座办公楼、1座学生宿舍楼和1座图书馆，学校的整体网络规模约为三百多个信息点，按照符合国际标准的结构化布线技术进行设计和施工。结合目前网络技术发展情况，决定该校园局域网系统采用成熟的以太网技术。第二章需求分析根据我方所了解的学校总体目标，利用先进实用的计算机技术和网络通信技术，把学校内所有的局域网、网段和单机用户都连接起来，组成个分布式网络系统。同时通过校园网向上连通省、市教委信息中心及CERNET和Internet连接，向下覆盖全校，分享国内外的计算机资源信息，并建立基于校园网的应用系统
10、，这是学院网络建设的总需求。本次设计从如下几个方面进行需求分析。2.1带宽陇东学院对计算机网络的应用主要是多媒体教学和办公自动化，通过计算机网络这种先进的技术手段，实施多媒体、交互式、内容丰富、形象生动的教学，以培养出能适应社会需求的具有专业技能的人才。根据这一实际应用情况，我们分析在网络上传输的信息是音频、视频、数据相结合的信号，这样对网络的带宽需求就较高，因此，必须对网络带宽和网络的使用性能进行分析，以保证网络满足用户应用的需求。1、音频信号所需的带宽。模拟的音频信号必须转换成二进制数据后才能被计算机存储和处理。对音频信号用等于信号最高频率两倍的速率进行采样，然后对采样值按一定的量化等级进
11、行量化和编码，就可以将音频信号转化成数字数据，并且基本保留原来的信息。采样频率和编码位数的选取视使用场合而定。在电话系统中，一路电话所需的带宽只有56Kbps或64Kbps，而传送立体声唱片则需要1.411Mbps。2、视频信号所需的带宽。在计算机中，一幅图像是由一个个的像素组成的，对每个比特进行编码。灰度图像中，每个像素编码成一个8比特的数，在彩色图像中，每个像素记录了它的颜色，因此每个像素用24比特来表示，而为了获得平稳的运动画面，每秒钟又必须显示25帧的图像，这样一幅分辨率为800600的图像所需的带宽为2480060025288Mbps，通过压缩，带宽可达810Mbps。以上两种信号是
12、网络中对带宽要求最严的数据信号，而且音频信号和视频信号突发性很大，在网络中要求实时的和高质量的传输。当网络规模比较大，网络用户比较多，网络中的多个用户同时发起音频、视频信号和其它各种数据信号的传输时，往往会对网络带宽带来压力，令网络带宽不堪负荷，造成网络拥塞，严重时会导致阻塞，使网络通信停顿。为了解决网络拥塞问题，必须对各种网络技术进行选择，以符合用户对网络实际应用所提出的各项要求，以最高的性价比，实现网络功能。2.2子网与VLAN规划一个VLAN组成一个逻辑子网，即一个逻辑广播域，它可以覆盖多个网络设备，允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。可以提高网络的安全性，控制网络广播，
13、方便网络管理，VLAN可划分为基于端口的VLAN和基于MAC地址的VLAN。通过将校园网络划分为虚拟子网（VLAN），可以强化网络管理和网络安全，控制不必要的数据广播。当广播包的数量占到总量的30%时，网络的传输效率将会明显下降。特别是当某网络设备出现故障后，会不停地向网络发送广播，从而导致网络风暴，使网络通信陷于瘫痪。当校园网络内计算机数超过200台后，就必须采取措施将网络分隔开来，将一个大的广播域划分成若干个小的广播域。H分隔广播域的方式有两种，一是物理分隔，即将一个完整网络物理地一分为二或一分为多，然后通过一个能够隔离广播的网络设备将彼此连接起来。二是逻辑分隔，即将一个大的网络划分为若干
14、个小的虚拟子网，也就是VLAN，各虚拟子网间通过路由设备连接实现通讯。 E)dF7 s,A hGJ2.3 实现的信息服务陇东学院校园网在信息服务和应用方面应满足以下几个方面的需求：用户需求决定了该网络系统的特殊性，按照用户的要求，网络系统须实现以下功能1) 信息共享。有关学校的各种资料，各种信息，如图书资料，教学资料，一些最新的学校公告等可通过网络进行查询。2) 信息交流。可通过连接Internet实现与外部资讯的交流和沟通，从而获取当今世界的最新信息。3) 通过计算机网络实现多媒体教学。如电子幻灯片、多媒体交互教学、电子白板等。4) 办公自动化。通过运用先进的计算机技术实现办公自动化，使学校
15、的各种行政、财务、日常办公等计算机化，提高学校的办事效率。 同时，网络必须具备较高的性能和高度的安全性、可靠性、容错性。而且网络系统能平滑地向未来新技术过渡，保护已有的投资。2.4 应用程序通过对陇东学院校园网的需求分析，我们最后要实现其基本的服务功能，必须要有相关的软件设备的硬件设备来支持。在软件设备这方面，根据分析将来的校园网要实现办公自动化，教学管理自动化，在线信息的共享，必需在服务器端安装相关的应用程序。如：办公自动化系统，教学管理系统，网上教学辅助系统等。还有各个部门根据自己的实际情况，可以在自己的服务器上安装相应的应用系统，如部门内部的人事管理系统等。未来课根据学校的需求，在动态增加服务器的基础上可相应的增加应用系统来扩
