网络课程设计(32页).doc

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1、-网络课程设计-第 32 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： 学 号： 专业班级： 软件112 系 （院）： 计算机工程学院 设计时间：2014.1.5 设计地点： 计算机网络技术室 指导教师评语：成绩： 签名： 年 月 日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

2、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I

3、P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

4、求见设计报告模板。3课程设计说明书（一） 需求分析 随着计算机信息技术的迅猛发展,互联网已渗透到我们的日常生活中，成为影响我们学习生活的重要因素，传统的生活和学习方式开始慢慢改变。而对于一个学校来说能否具有良好的网络，也是至关重要的。近年来，各大高校推崇现代化教学，巨资引进多媒体教学平台。利用网络进行教学和学习已经成为一种潮流。网络的迅猛发展源于其高效方便的特征。我们可以从中获得大量最新的教学资源，而很多老师也开始利用网络辅助教学，并取得了很好的效果。 在平时，无论是上课时使用视频进行教学，还有通过网络上交作业都需要用到网络。在宿舍我们也需要上网搜集一些学习资料，另外利用网络这个平台老师们也能

5、进行远程教学交流。所以说校园网的设计对一所学校来说至关重要的。1、 用户的应用需求教师需要使用网络发布作业，收取作业并批改作业、查找最新教学信息、发布教辅资料或习题以及在做教学研究或写论文时搜索最新信息。学生使用网络查阅最新作业、上交作业、下载教辅资料、网络聊天、娱乐。教务工作人员使用网络进行教务管理、学籍管理、办公管理、校园卡管理、学费管理等2、 通信需求 老师主要使用网络来上传作业或者传输文件，通信量比较小，对网络的要求不高。 学生主要使用网络进行文件、视频下载、网页浏览、视频聊天，要求网络要流畅，对带宽要求并不严格。3、 信息点和用户需求。 经过调查分析，教学区各楼宇需要的信息点为：文通

6、楼（150），A楼（24），B楼（24）；办公区各楼宇需要的信息点为：文渊楼（300），行政楼（200），图书馆（100）计算机楼（300），讲堂楼（15），机械楼（200），土木楼（140），海洋楼（150），大学生活动中心（110）、教学主楼（200），化工楼（200）；生活区为各楼宇需要的信息点为：宿舍A区（700），宿舍B区（700），宿舍D区（600），教工宿舍（100），食堂（5）。4、 性能需求 我们要根据用户的业务需求，弄清用户对网络的主要性能指标的要求，如网络的容量、响应时间与延迟、网络利用率与可靠性等。使得网络能够支持多用户同时访问，并且对网络的效率和安全性也有一定的要求。

7、5、 安全与管理需求 对网络的安全性要求是要分等级的，普通文档和聊天信息是不需要太过复杂的安全措施的。但对于学生基本信息档案、科目成绩、各种期末试卷都需要较好的安全措施。网络安全对于一个网络系统来说是至关重要的。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。网络系统还就具备高度的数据安全性和保密性。6、 现有网络分析我校已建有自己的校园网络，因此仅需要在原有网络上有所调整即可。（二）网络系统的方案设计 1.总体方案：层次化网络设计通常分为三层结构，即核心层、分布层（汇聚层）和接入层。核心层主要为相互通信的节点提供高速优化的带宽传输，为提高核心层的传输速率，通常不在该层实施

8、基于策略的包操作，也极少在该层布置主机，但常常为核心层提供必要的链路备份。接入层也称访问层，主要功能为用户或工作组访问网络提供接入。分布层介于在核心层和接入层之间，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，网络设计的层次可如下图所示：图1 网络设计的层次 图3 总体设计方案网络拓扑结构图地点信息点与中心距离（估算值）（m）文渊楼300150行政楼200250图书馆106200讲堂楼1850教学主楼2000机械楼20070化工楼200200土木楼14070海洋学院楼150100计算机楼300160文通楼（包括A,B楼）198200大学生活动中心 110300学生宿舍20007

9、00教工宿舍楼100750食堂5350工程训练1502002. 部分楼层拓扑方案（1）教学主楼的拓扑方案将教学主楼作为信息中心，并给教学主楼配有WEB服务器、FTP服务器、电子邮件服务器，由于教学主楼是信息中心，所以该楼会连接到因特网，因此应该加一个防火墙，教学主楼连接到校园的三个区：办公区、教学区和生活区，所以需要三个分布层交换机，此外该楼有266个信息点，需要6个48口交换机，所以该楼的拓扑结构图如下图所示：图4 教学主楼的拓扑网络拓扑结构图（2）文通楼（包括A楼和B楼）文通楼作为教学区的核心建筑，与A楼和B楼相连，总共具有198个信息点，需要4个48口交换机，所以该楼的拓扑结构图如下图所

10、示：图5 文通楼的拓扑网络拓扑结构图（3）机械楼机械楼作为办公区的主要建筑之一，与计算机楼相连，并且具有200个信息点，该楼需要5个48口交换机，所以该楼的拓扑结构图如下图所示：图6 机械楼的拓扑网络拓扑结构图（4）图书馆图书馆作为办公区的主要建筑之一，与计算机楼相连，并且具有100个信息点，该楼需要3个48口交换机，此外，该楼配有图书管理系统和视屏点播系统，所以该楼的拓扑结构图如下图所示：图7 图书馆的拓扑网络拓扑结构图（5）计算机楼计算机楼作为办公区的主要建筑之一，并且该楼放置了一个分布层交换机，该楼具有300个信息点，该楼需要7个48口交换机，所以该楼的拓扑结构图如下图所示：图8 计算机

11、楼的拓扑网络拓扑结构图（6）大学生活动中心大学生活动中心作为办公区的主要建筑之一，与计算机楼相连，并且具有110个信息点，该楼需要3个48口交换机，所以该楼的拓扑结构图如下图所示：图9 大学生活动中心的拓扑网络拓扑结构图（7）文渊楼文渊楼作为办公区的主要建筑，与计算机楼相连，该楼里包括了学校的教务处，因此需要在该楼里配置教务管理系统、数据库管理系统和办公管理系统，并且具有300个信息点，该楼需要7个48口交换机，所以该楼的拓扑结构图如下图所示：图10 文渊楼的拓扑网络拓扑结构图（三）设备选型 1、核心交换机 型号：思科CISCO 6509报价：￥40500.报价来源：详细参数： 2、分布层交换

12、机型号：CISCO WS-C2960-24TC-L报价：￥4700报价来源：详细参数： 3、防火墙型号：CISCO ASA5520-K8报价：￥27360 至 ￥34160报价来源：详细参数：4、路由器型号：华为AR1220-S报价：￥4608报价来源：详细参数：5、服务器型号：IBM System x3850 X5报价：￥59520 至 ￥80600报价来源：详细参数：6、网线光纤5000米 型号：AMP 12芯室内多模光缆 40元/米。双绞线总共15000米，型号：D-Link 4对超五类非屏蔽阻然双绞线(DCECAUTP4P3B) 600元/100米。7、48口交换机型号：华为S5710

13、-52C-EI报价地址：36474详细参数：基本参数产品名称华为 S5710-52C-EI 产品价格￥32148基本规格华为 S5710-52C-EI交换机类型盒式交换机传输速率10/100/1000Mbps包转发率192MppsVLAN功能支持网络参数华为 S5710-52C-EI网管功能支持智能堆叠（S5700-HI和S5700S-LI系列除外）支持MFF 支持虚拟电缆检测(Virtual Cable Test) 支持端口镜像和RSPAN(远程端口镜像) 支持Telnet远程配置、维护支持SNMPv1/v2/v3 支持RMON 支持eSight网管系统、支持WEB网管特性支持自动配置支持集

14、群管理HGMP 支持HTTPS 支持系统日志、分级告警支持GVRP协议支持MUX VLAN功能支持802.3az能效以太网EEE（S5700-LI和S5700-HI支持）支持断电告警Dying gasp功能（S5700-LI支持）支持NetStream(S5710-EI支持)堆叠功能可堆叠接口类型20个10/100/1000Base-T，4个100/1000Base-X千兆Combo口，4个10GE SFP +口，上行支持810/100/1000BASE-T，81000Base-X，210GE SFP+插卡其他功能基于五元组、IP优先级、TOS、DSCP、IP协议类型、ICMP类型、TCP源端

15、口、VLAN、以太网帧协议类型、CoS等信息，实现复杂流分类功能。S5700支持基于流的双速三色限速功能，每端口支持8个优先级队列，支持WRR、DRR、SP、WRRSP、DRR+SP多种队列调度算法，有效地保证话音、视频和数据业务质量。提供多种安全保护功能。支持DoS（Denial of Service）类防攻击、网络的防攻击、用户的防攻击等功能。其中DoS类防攻击主要包括SYN Flood、Land、Smurf、ICMP Flood。网络的防攻击主要是指STP的BPDU/Root攻击。用户的防攻击涉及DHCP仿冒攻击、中间人攻击、IP/MAC Spoofing 攻击、DHCP request

16、 flood、改变 CHADDR 值的 DoS 攻击等等。支持通过建立和维护DHCP Snooping 绑定表，侦听接入用户的MAC/IP 地址、租用期、VLAN-ID、接口等信息，解决 DHCP 用户的IP 和端口跟踪定位问题。同时，对不符合绑定表项的非法报文（ARP欺骗报文、擅自修改IP地址等）直接丢弃。电源电压AC：100-240V AC，50/60Hz，90-264V AC，50/60Hz；DC：额定电压范围：-48-60V DC，最大电压范围：-36-72V DC额定功率165W外观参数华为 S5710-52C-EILED指示灯-尺寸8、接入式交换机型号：华为Quidway S532

17、8C-EI-24S参考价格来源：详细参数：8.设备的配置（1）教学主楼的设备选型与配置方案主楼放置一台核心交换机，促使网络稳定并高速的运行。（2）文通楼的设备选型与配置方案 文通楼需要配置5个48口交换机用于连接198个信息点，并接入汇聚层。（3） 文渊楼的设备选型与配置方案 文渊楼需要配置7个48口交换机用于连接300个信息点，并接入汇聚层。（4） 行政楼的设备选型与配置方案 行政楼需要配置5个48口交换机用于连接200个信息点，并接入汇聚层。（5） 图书馆的设备选型与配置方案 图书馆需要配置3个48口交换机用于连接106个信息点，并接入汇聚层。（6）讲堂楼的设备选型与配置方案 讲堂楼需要配

18、置1个48口交换机用于连接18个信息点，并接入汇聚层。（7） 机械楼的设备选型与配置方案 机械楼需要配置5个48口交换机用于连接200个信息点，并接入汇聚层。（8） 化工楼的设备选型与配置方案 化工楼需要配置5个48口交换机用于连接200个信息点，并接入汇聚层。（9） 土木楼的设备选型与配置方案 土木楼需要配置3个48口交换机用于连接140个信息点，并接入汇聚层。（10） 海洋楼的设备选型与配置方案 海洋楼需要配置4个48口交换机用于连接150个信息点，并接入汇聚层。（11） 计算机楼的设备选型与配置方案 计算机楼需要配置7个48口交换机用于连接300个信息点，并接入汇聚层。（12） 大学生活

19、动中心的设备选型与配置方案 大学生活动中心需要配置3个48口交换机用于连接110个信息点，并接入汇聚层。（13） 学生宿舍的设备选型与配置方案 学生宿舍需要配置42个48口交换机用于连接2000个信息点，并接入汇聚层。（14） 海洋楼的设备选型与配置方案 海洋楼需要配置4个48口交换机用于连接150个信息点，并接入汇聚层。（15） 教工宿舍楼的设备选型与配置方案 教工宿舍需要配置3个48口交换机用于连接100个信息点，并接入汇聚层。（16） 食堂的设备选型与配置方案 食堂需要配置1个48口交换机用于连接5个信息点，并接入汇聚层。（17） 工训中心的设备选型与配置方案 工训中心需要配置4个48口

20、交换机用于连接150个信息点，并接入汇聚层。9. 软件的选择（1） 电子邮件服务器软件 型号：Foxmail Server 标准版(5000用户)报价地址：详细参数：基本参数产品名称Foxmail Server 标准版(5000用户)产品图片产品价格￥58500产品概述Foxmail Server 标准版(5000用户)软件类型邮件服务器版本类型标准版邮件服务器软用户数5000用户产品简述Foxmail Server（FMS）是一款功能强大的邮件服务器软件，他提供了多种邮件服务，包括SMTP、POP3、LDAP等，并内建邮件扩充协议的MIME，用户可以根据使用习惯以Outlook Expres

21、s、Foxmail等流行客户端软件收发邮件，也可以在美观亲切易用的全中文WEB浏览器界面上登陆处理邮件。管理员也可以基于WEB页面进行简单轻松的管理维护。软/硬件环境（2） web服务器软件 型号：Adobe Flash Remoting(中文版)报价地址：详细参数：（3）FTP服务器型号：联想ThinkServer RD630 S2609 4/2*1THROD地址：详细参数：基本参数产品类别机架式产品结构2U处理器CPU类型Intel 至强E5-2600CPU型号Xeon E5-2609 纠错CPU频率2.4GHz 纠错 标配CPU数量1颗 纠错最大CPU数量纠错 2颗制程工艺 32nm 纠

22、错三级缓存纠错 10MB总线规格纠错 CPU核心 纠错四核 纠错CPU线程数四线程主板扩展槽2PCI-E 3.0 x163PCI-E 3.0 x8 纠错内存内存类型 纠错 ECC DDR3内存容量 4GB内存描述： 4GB ECC RDIMM DDR3 1333MHz内存 纠错内存插槽数量 纠错 20最大内存容量纠错320GB存储硬盘接口类型 SATA标配硬盘容量：纠错2TB硬盘描述纠错 硬盘内部硬盘架数 最大支持8块3.5英寸硬盘或16块2.5英寸硬盘 纠错热插拔盘位 支持热插拔 纠错光驱 Slim DVD-RW 纠错软驱纠错USB闪存式软驱（可选）网络网络控制器纠错双端口千兆网卡，单端口管

23、理千兆网卡显示系统显示芯片纠错集成显卡接口类型标准接口3RJ45网络接口（1个为管理接口）8USB接口（2个前置，4个后置，2个内置）1串口2VGA接口管理及其它散热系统 动态智能风扇调速的散热系统系统管理 EasyManage管理软件，实时远程监控、管理服务器部件状态，可准确预警、报警。可实现集中式管理，并自行绘制网络拓扑图。EasyStartup服务器导航软件，引导式帮助用户部署Raid，安装操作系统，并自行安装驱动。支持保留原分区方式重建系统，支持统一配置文件式系统部署。 纠错系统支持Windows Server 2008 Standard x86Windows Server 2008

24、Enterprise x86Windows Server 2008 Datacenter x86Windows Server 2008 Standard x64Windows Server 2008 Enterprise x64Windows Server 2008 Datacenter x64Windows Server 2008 R2 Standard x64电源性能电源类型80+金牌电源 纠错 电源数量1个电源功率800W外观特征产品尺寸 87.6442720.6mm 纠错产品重量纠错适用环境工作温度 10-35 纠错工作湿度 8%-80% 纠错储存温度 -40-70 纠错储存湿度纠错8

25、%-93%（4） 数据库管理系统 型号：SYBASE ASE 企业版 for Linux地址：ex116975.shtml基本参数包装说明彩盒包装语言版本英文 纠错 适用软件环境适用于Windows和Linux环境与运行于IBM AIX、Sun Solaris操作环境及HP-HP-UNX 纠错 软件版本企业版 纠错 OLTP性能ASE为联机事务处理提供了可预计的高性能，通过专利的逻辑内存管理器分配数据库对象给命名缓存，通过逻辑处理管理器分配CPU资源给个别应用，同时利用资源控制器可管理查询、批处理或事务的资源消耗。VLDB支持Sybase作为主要的数据库软件供应商，在全球拥有丰富的建立和实施V

26、LDB系统的实际经验。Sybase VLDB解决方案主要包括VLDB数据库存储技术、VLDB数据库性能优化以及VLDB数据维护三部分。数据库并行处理ASE数据库能够在SMP系统中配置生成多个引擎，甚至允许在所有引擎之间进行分布式的客户连接。ASE的内部并行处理技术包括并行查询、并行排序和并行实用程序。动态性能调整动态性能调整允许系统管理员在不重启系统的情况下调整系统参数设置，从而大大减少服务器的停机时间，降低维护和管理成本，提高系统可靠性和稳定性。安全性ASE 支持SSL协议，支持基于数字证书的X509 v3标准，ASE 12.5 具有数据库行级安全机制，确保用户只能读取授权的数据，更进一步的

27、保证了商业数据的安全性。Java支持在关系数据库中存储和执行Java对象的能力可以将Java的优势带进企业数据库应用之中，允许开发人员在数据库中编写、存储和执行Java代码。数据库及SQL性能调优ASE包含大量的组件，允许DBA查找到系统性能瓶颈或其它问题的根源，以便加以解决。数据库日常管理通过Sybase Central可以监测远程和本地正在运行的事务信息，数据库服务其中所有锁的信息，可以设置服务器失败转移机制。ASE 具有高性能的数据库备份/恢复功能，并可以在联机的情况下重建索引，或者动态地增加和减少服务器引擎以增强负载均衡（5）VOD服务器学校开设这种服务器是基于学校优质的网络环境及上网

28、速度，对于这种服务器来说，其硬盘容量是很关键的，学校现在用的VOD服务器的硬盘是8T的，这样就要就这台服务器要加上五块硬盘来满足这种服务了，Windows Media系统是微软的视频点播系统的软件，在sever2003操作系统中就已经集成了该软件，另外加装的硬盘为：希捷 1T/7200转/SAS 1000元/块（6）DNS服务器DNS服务器用于域名解析，WinMyDNS一款新型DNS智能解析软件，完全支持中文解析。该软件除了具备一般的基本DNS解析功能外，还可以自动识别浏览者的来源，并把相同的域名智能DNS解析到双线路机器的网通或电信的IP， 以便客户就近访问你的网站。同时系统还可以对被解析的

29、服务器自动进行宕机检测， 以保证浏览者总是能访问到正常的服务器。该系统还把DNS配置信息保存在ACCESS或MSSQL数据库里，应用者开发具体的DNS应用，只要对数据库中的SOA及RR表增减记录即可方便完成。该系统与squid等WEB缓存软件完美结合，搭建属于自已的CDN加速器。（四）方案预算设备名设备名称及型号品牌单价数量总价（元）硬件防火墙CISCO ASA5520-K8CISCO3万13万路由器华为AR1220-S华为0.46万10.46万交换机48口交换机华为S5710-52C-EI华为102分布层交换机CISCO WS-C2960-24TC-LCISCO万4万接入层交换机华为Quid

30、way S5328C-EI-24S华为1万36万核心交换机CISCO 6509CISCO1光缆 AMP40元/米6000米24万双绞线 D-Link 600元/100米12000米万WEB服务器 BYFI810微软万1万数据库软件SYBASE ASE 企业版 for Windows/Linux/Mac/Solaris x861电子邮件服务器软件：Foxmail Server 标准版(5000用户)万1操作系统：windows xp1FTP服务器：联想ThinkServer RD630 S2609 4/2*1THROD:万1系统集成费：万*10%=40.93万总预算：409.3万+40.93万=

31、万4课程设计成果2、IP地址划分：学校建筑物信息点主机数IP地址子网掩码文渊楼3001000行政楼200500图书馆106500讲堂楼1850土木楼140500机械楼2001000海洋楼150800教学主楼200800工程训练楼150800化工楼200800计算机楼300500大学生活动中心楼110500文通楼150300A楼24100B楼24100学生宿舍区200012150172.160.72.254第一食堂120第三食堂220第四食堂220教工宿舍楼8栋1003009.80本次课程设计完成了以淮海工学院校区为背景。方案中确定了校园网的拓扑方案，完成了对设备的选型，基本确定了各类硬件和软件

32、的配置。这次课程设计难度较高，工作量也较大。一开始拿到题目时觉得很迷茫，不知从什么地方下手，经过在网上浏览一些别人做的实验课程设计后才有点思路。然而，过程也是充满挑战的，有很多网络布局的细节没有想到，改了又改。还有一些必要的设备我也不太了解，所以本次课程设计也是一次学习的过程。当然由于自己的能力和知识的局限性这次实验成果还是有很多缺陷的。通过一个学期的计算机网络的学习，掌握程序各功能模块的工作原理，相互联系和来龙去脉，完整地建立系统的概念。在设计过程中，查询了不少相关资料，不断的发现问题、提出问题、解决问题。这些又是一个再学习的过程。虽然这次实验的过程比较艰难，但是当最后完成任务时，我觉得有一种如释重负的感觉，为自己感觉欣慰。这次课程设计我觉得收获挺大的。之前的学习仅限于书本，网络的很多东西都只知道其然而不知道其所以然。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力同时也加深了我对OSI七层模型、TCP/IP模型的各层功能和设计思想的理解，掌握了组建计算机网络的基本技术提高了我的应用能力和动手实践能力。