2022年校园网的规划与组建计算机网络课程设计 .pdf
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1、山西大学工程学院计算机网络课程设计报告书题目校园网的规划与设计系别计算机工程系专业计算机科学与技术班级S计本 1205 姓名刘航成指导教师张老师 武老师下达日期2013 年 6 月 23 日设计时间自 2013 年 6 月 24 日 至 2013 年 6 月 28 日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 45 页 - - - - - - - - - 山西大学工程学院 计算机网络 S 计本 1205 班刘航成第2页共46页目录摘要. 3前言. 4一、校园网概述.
2、51.建设校园网的意义. 52.校园网规划设计的主要任务. 53.设计原则 . 6二、校园网需求分析. 71.项目背景 . 72.网络需求分析. 8网络部分的总体要求. 8系统部分的总体要求:. 83.用户业务需求分析. 94.应用功能需求分析. 95.安全与管理需求分析. 106.校园网设计目标. 10三、校园网络总体规划. 111.网络技术选择. 11(1)总体技术 . 11(2)路由技术 . 11(3)交换技术 . 122.网络拓扑结构设计. 12(1)设计结构 . 12(2)分层化设计. 13(3)冗余设计 . 13(4)拓扑设计 . 143.IP 地址与 VLAN规划 . 154.需
3、求实现 . 19四、网络测试. 201.通信测试 . 202.需求测试 . 243. 关键节点配置详情:. 26五、设备选型. 35六、布线系统设计. 381.布线概述 . 382.三个设计等级. 393.介质及连接硬件的性能规格. 40七、工程预算. 411.网络设备预算. 412.布线工程报价:. 423.线槽管路施工报价:. 434.总报价 . 43七、总结 . 44名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 45 页 - - - - - - - - - 山西大
4、学工程学院 计算机网络 S 计本 1205 班刘航成第3页共46页摘要校园网是信息社会发展的必然趋势。它是以现代网络技术、多媒体技术及 Internet技术等为基础建立起来的计算机网络,一方面连接学校内部子网和分散于校园各处的计算机,另一方面作为沟通校园内外部网络的桥梁。校园网为学校的教学、管理、办公、信息交流和通信等提供综合的网络应用环境。要特别强调的是, 不能把校园网简单的理解为一个物理意义上的由一大堆设备组成的计算机硬件网络,而应该把校园网理解为学校信息化、现代化的基础设施和教育生产力的劳动工具,是为学校的教学、 管理、办公、信息交流和通信等服务的。要实现这一点, 校园网必须有大量先进实
5、用的应用软件来支撑,软硬件的充分结合是校园网发挥作用的前提。而今,学校的校园网已经成为重要的信息传递设施,其规模和应用水平已成为衡量学校教学与科研综合实力的一个重要标志。在能源学院校园网目前的实际情况和在充分调研的基础上,结合目前技术的发展方向和用户的实际需求, 制订了学院校园校园网建设的整体设计方案。通过校园网的设计与建设, 通过各种协议的链接与设备的选购,从而实现真正意义上的宽带多媒体网络,为师生提供教学、 科研和综合信息服务。成为现代化办公的首要工具。关键字:校园网路由 无线 安全 服务器 拓扑结构名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - -
6、- - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 45 页 - - - - - - - - - 山西大学工程学院 计算机网络 S 计本 1205 班刘航成第4页共46页前言当今的世界正从工业化社会向信息化社会转变。一方面,社会经济已由基于资源的经济逐渐转向基于知识的经济,人们对信息的需求越来越迫切,信息在经济的发展中起着越来越重要的作用,信息的交流成为发展经济最重要的因素。另一方面,随着计算机、 网络和多媒体等信息技术的飞速发展,信息的传递越来越快捷,信息的处理能力越来越强,信息的表现形式也越来越丰富,对社会经济和人们的生活产生了深刻的影响。 这一切促使通信网络
7、由传统的电话网络向高速多媒体信息网发展。Internet及WWW应用的迅猛发展,极大的改变着我们的生活方式。信息通过网络,以不可逆转之势,迅速打破了地域和时间的界限,为更多的人共享。而快速、高效的传播和利用信息资源正是二十一世纪的基本特征。学校作为信息化进程中极其重要的基础环节, 如何通过网络充分发挥其教育功能,已成为当今的热门话题。随着学校教育手段的现代化, 很多学校已经逐渐开始将学校的管理和教学过程向电子化方向发展, 校园网的有无以及水平的高低也将成为评价学校及学生选择学校的新的标准之一,此时,校园网上的应用系统就显得尤为重要。一方面,学生可以通过它在促进学习的同时掌握丰富的计算机及网络信
8、息知识,毫无疑问,这是学生综合素质中极为重要的一部分;另一方面, 基于先进的网络平台和其上的应用系统, 将极大的促进学校教育的现代化进程,实现高水平的教学和管理。校园网络建设,旨在推动学校信息化建设,其最终建设目标是将建设成为一个借助信息化教育和管理手段的高水平的智能化、数字化的教学园区网络, 最终完成统一软件资源平台的构建,实现统一网络管理、统一软件资源系统,并实现网络远程教学、在线服务、 教育资源共享等各种应用; 利用现代信息技术从事管理、教学和科学研究等工作。 最终达到在网络方面, 更好的对众多网络使用及数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -
9、- - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 45 页 - - - - - - - - - 山西大学工程学院 计算机网络 S 计本 1205 班刘航成第5页共46页据资源的安全控制,同时具有高性能,高效率,不间断的服务,方便的对网络中所有设备和应用进行有效的时事控制和管理。一、校园网概述1.建设校园网的意义校园网指校园内计算机及附属设备互联运行的网络,是由计算机、网络设备和网络软件构成的为学校教育、科研、管理、办公和交流等活动服务的大型集成应用系统,并能接入因特网实现与国内国际网站进行信息交流、资源共享。校园网建设是教育信息化建设的重要组成部分,是全
10、面实现素质教育的重要手段,是实现教育现代化的重要标志,校园网是学校信息基础设施。校园网的规模、网络性能、应用水平和普及程度已成为衡量一所院校办学水平高低的重要标志之一。从长远来看,校园网的建设,其主要意义是有利于学校教学、科研的快速发展,它能使广大教师利用计算机网络环境进行教学,开展科研活动,进而提高学校的教学质量和科研水平, 为培养面向世界, 面向未来的高素质人才提供有力的保障。2.校园网规划设计的主要任务(1) 要进行对象研究和需求调查,明确学校的性质、任务和改革发展的主系统建设的需求和条件,对学校的信息化环境进行准确的描述。(2) 在应用需求分析的基础上, 确定系统建设的目标,包括网络设
11、施、站点设置、开发应用和管理等的目标。(3) 确定网络拓扑结构和功能,根据应用需求建设目标和学校的主要建筑分布特点,进行系统分析和设计。(4) 确定技术设计的原则要求,如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 45 页 - - - - - - - - - 山西大学工程学院 计算机网络 S 计本 1205 班刘航成第6页共46页(5) 规划校园网建设的实施步骤。(6) 校园网总体设计方案的科学性。3.设计原
12、则校园网络系统的建设在实用的前提下,应当在投资保护及长远性方面做适当考虑,在技术上、系统能力上要保持五年左右的先进性。并且从学校的利益出发,从技术上讲应该采用标准、 开放、可扩充的、能与其它厂商产品配套使用的设计。根据校园网的总体需求,结合对应用系统的考虑,本次网络建设的设计目标是:高性能、高可靠性、高稳定性、高安全性、易管理的万兆骨干网络平台。我们遵循以下的原则进行网络设计:1. 实用性和经济性网络建设应始终贯彻面向应用,注重实效的方针,坚持实用、经济的原则,建设的万兆骨干网络平台,保护用户的投资。2. 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
13、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, 保证贵校网络建设的领先地位,采用万兆以太网技术来构建网络主干线路。3. 可靠性和稳定性在考虑技术先进性和开放性的同时,还应从系统结构、 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,锐捷网络做为国内知名品牌,网络领导厂商,其产品的可靠性和稳定性是一流的。为了保证骨干网络平台的健壮性和链路冗余性,建议网络实施时在学校启用千兆备份线路。在学校启用物理链路冗余机制,保证任何一条线路出现故障后骨干网络平台的可用性。4. 安全性和保密性名师资
14、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 45 页 - - - - - - - - - 山西大学工程学院 计算机网络 S 计本 1205 班刘航成第7页共46页在网络设计中,既考虑信息资源的充分共享,更要注意信息的保护和隔离,因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境,采取不同的措施, 包括端口隔离、路由过滤、防 DDoS 拒绝服务攻击、防 IP扫描、系统安全机制、多种数据访问权限控制等,锐捷网络充分考虑安全性,针对的各种应用, 有多种的保护机制,如划分 VLAN
15、、IP/MAC 地址绑定 ( 过滤) 、ACL 、路由过滤、防 DDoS 拒绝服务攻击、防 IP扫描、 802.1x 认证机制、 SSH 加密连接等具体技术提升整个网络的安全性。5. 可扩展性和可管理性由于信息技术和人们对于新技术的需求发展都非常迅速,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大的时候,不需要增加新的设备,而只需要增加一定数量的模块就行。最好能够做到在网络技术进一步发展, 现有模块不支持新技术的情况下,只需要更换相应模块,而不需要更换整个设备。 为了适应网络结构变化的要求,必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资,实现系统的扩展和维护
16、。为了便于扩展,对于核心设备必须采用模块化高密度端口的设备,便于将来升级和扩展。先进的设备必须配合先进的管理和维护方法,才能够发挥最大的作用。 全线采用基于SNMP 标准的可网管产品, 达到全程网管,降低了人力资源的费用,提高网络的易用性、可管理性,同时又具有很好的可扩充性。二、校园网需求分析1.项目背景为了满足广大大学生的学习需要,教职工教学、办公需求,建立一个基于校园Internet的信息管理和应用的网络系统,并提供相应的各种服务, 共享网络上各种软、硬件资源,快速、稳定地传输各种信息,并提供有效的网络信息管理手段。采用开放式、标准化的系统结构,以利于功能扩充和技术升级。能够与外界进行广域
17、网的连接,提供、 享用各种信息服务具有完善的网络安全机制。能够与原有的计算机局域网络和应用系统平滑地连接,调用原有各种计算机系统的信名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 45 页 - - - - - - - - - 山西大学工程学院 计算机网络 S 计本 1205 班刘航成第8页共46页息。简言之,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,形成校园园区内部的Internet系统,对外通过路由设备接入广域网。2.网络需求分析网络部分的总体要求
18、(1) 满足网络化, 智能化,信息化的发展要求 , 为各类应用系统提供方便、 快捷的信息通路,共享各种教学资源。(2) 良好的性能,能够支持大容量和实时性的各类应用. (3) 能够可靠的运行,较低的故障率和维护要求。(4) 提供安全机制,满足保护公司信息安全的要求。(5) 具有较高的性价比。(6) 未来升级扩展容易,保护用户投资。(7) 用户使用简单、维护容易。系统部分的总体要求:(1) 易于配置:所有的客户端和服务器系统应该是易于配置和管理的,并保障客户端的方便使用 ; (2) 更广泛的设备支持:所有操作系统及选择的服务应尽量广泛的支持各种硬件设备 ; (3) 稳定性及可靠性: 系统的运行应
19、具有高度稳定性,保障系统的高性能无故障运行。(4) 可管理性:系统中应提供尽量多的管理方式和管理工具,便于系统管理员在任何位置方便的对整个系统进行管理; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 45 页 - - - - - - - - - 山西大学工程学院 计算机网络 S 计本 1205 班刘航成第9页共46页(5) 更低的总成本:系统设计应尽量降低整个系统总成本; (6) 安全性:在系统的设计、实现及应用上应采用多种安全手段保障网络安全; 除了满足上述的基本特征
20、外,本项目的设计还应具有开放性、可扩展性及兼容性,全部系统的设计要求采用开放的技术和标准选择主流的操作系统及应用软件,保障系统能够适应未来几年网络发展需求,便于网络的扩展和校园网的结构变更。3.用户业务需求分析要求建立一个连接教学楼、办公楼,图书馆,学生宿舍,实验楼,网络中心等区域的校园网:该网的骨干速率为 1000Mbps 。实现各部门相连, 100Mbps 到部门, 10Mbp 到终端,支持终端的移动。教学楼,实验楼,学生餐厅等区域有无线网络信号覆盖。所有接入校园网的电脑都可以访问校园网。该网络具有先进的网络硬件设备( 交换机、路由器 ) ,服务器具有先进性,网络操作系统、网络数据库系统具
21、有先进性。保证五年内不换代。4.应用功能需求分析信息共享。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。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。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。家庭办公学习。向全校师生提供学习资料,交流平台,提供在线答疑系统和留言答疑系统。方便师生之间的联系。教务管理。为学生提供成绩管理、学生信息管理、学校通知等服务。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -
22、 - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 45 页 - - - - - - - - - 山西大学工程学院 计算机网络 S 计本 1205 班刘航成第10页共46页电子图书馆。为校园网内的师生提供电子图书的阅览服务。同时,还应具备档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等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,保护已有的资源。5.安全与管理需求分析网络安全对于网络系统来说是十分重要的,它直接关系到网络的正常使用。由于校园网与外部网进行互联特别是和Internet的互联,Internet是
23、一个开放式网络系统,它的安全性是很差的。因此安全问题更加重要。 应该采用一定的技术来控制网络的安全性, 从内部和外部同时对网络资源的访问进行控制。当前主要的网络安全技术有,用户身份验证,VLAN 划分,防火墙等技术。网络系统还应具备高度的数据安全性和保密性。6.校园网设计目标网络项目建成后必须实现以下的功能需求:建设一个通畅、高效、安全、可扩展的小型校园网络,支撑校园网的各种信息获取,共享各种教学资源,降低校园网络的总体运行费用。网络系统必须运行稳定。1. 校园网需要满足校园人员各种计算机应用系统的操作和信息获取要求。2. 校园网要具备良好的可管理性。减轻维护人员的工作量, 提高网络系统的运行
24、质量。3. 校园网要具有良好的可扩展性。能够满足校园网未来发展的需要,保护学校的投资。4. 整个项目的施工, 在技术上要保证在今后 3到5年之内不落后, 保持技术的先进性,符合信息技术的发展方向。5. 在项目实施完毕之后, 系统集成商要对校园的相关管理人员进行培训,并移交全部的项目工程资料,保证校园网的正常运行和管理维护。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 45 页 - - - - - - - - - 山西大学工程学院 计算机网络 S 计本 1205 班刘航
25、成第11页共46页三、校园网络总体规划1.网络技术选择(1)总体技术从校园的建筑结构来说,一般以楼宇为单位,每个楼由多个楼层组成,整个楼可以作为一个相对独立的网络应用单元考虑,多个功能相近的楼宇形成一个建筑群,最典型的是学生宿舍楼。这种建筑分布结构非常适合以太网技术的应用。首先,以太网采用分组交换方式,一个交换机就是一个交换中心,可以很容易地组成星型或者树型的网络结构。在楼宇内部, 每层楼通过一台二层交换机来连接该层信息点,整个楼用一台二层/ 三层交换机作为楼宇汇聚,多个楼宇再汇聚到核心骨干交换机上。楼层、楼宇、楼群与以太网的接入、汇聚、核心的树型结构有着很好的对应关系,网络结构层次清晰。其次
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