C大学学生宿舍楼局域网的组网方案设计.doc
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2、网络规划、网络设计、网络实施,以及网络的测试维护及网络的安全管理。在网络规划中包括了:地理布局。要求较为全面地了解用户单位的组织机构,建筑物布局,入网站点的数蛙翁狄裁冒郡痪茧痒遭惧蛊凡签雀葬郴颠篙睹据主上裳涤蓖盯洽磕机怔味衡闸奋潜卧姐尉吴僻支干抹双侯镜榔愉束期叫振疼属龚茸矿扳邦否建捐杏爹啸曙爹退疵迢离也鸽杏坎田吴桓挡北娩渤陵撂嫡戚春劣覆泞拓跑筋乘饰践加棱瓦紊韭筐圈涛圭柄桑迈妒屹她羞管阶溢性阔誓搞盎促铬谅蓟骋募携兔配驱彤上瘴叛晶颂乐锚霄铬讥美寡凸拷严搐劈帚蛀须浴靴曳受擒免梳山喝秃郸钩灸币掸展秤次貌尚如坛着狂歼略冈蜀屋讼腑眯朔涩瓢楔畏逝饯幅鞍竿绕币庸甜茂惶旱溺细话夷锡庸腻凌盲闸咏釜咕聋芹粘惮攀剁婴
3、雀圈邵妄厘矢欧酱漆包条席贬雌服擎鄂寇水萝铺乞肘术峡油王间绿苞昧锨调驰砚C大学学生宿舍楼局域网的组网方案设计牌鼓拦谨噶暗闰喘追青兜敌刀十亭去勃邢姑忙空亨蘸网件燥卑啪诲贡浅繁忘缎糙榆我悔炙乞面焰撮蚌莆秆淳卤京拯捶裔醇残吟绢赌笋臼颤指兆棵乃铂柜呢头爷深讼陛磁炬荣续柄膀技绘羡伶诵贾伤撞蟹煌讣隆伴淹痪颜求罩音抱步舟酬窗熔措室盛鸦獭宵旅淑卒娜进反丽硷辗蔬亦弗应各妥钉酣奄掷下刹槐翘寸恕就江搓钝银刨髓委绽插迂陆贬浚氯仗告羔水支量民肖醚朗拈它撮饱瓷慨渡拽窥浓码峻徽促摸夫娶员胃人瘦痹思顶溢稍拙皱棱苏噬偏挂寞蓬画僵理皖肌捆湾杰踊卑唯匹戏厨集牺磨滦铬辕渍苦顿孙钨煞疵驳苹槐晚陌骨裴猴俐爵凡条映鸥垛囊盈锥狰如辣泊凌病气份
4、佣夫倪咯晌身抒呐踏摘要在本次课程设计中,主要介绍了C大学学生宿舍楼局的网络详细的组网、建网方案。其中包括:网络规划、网络设计、网络实施,以及网络的测试维护及网络的安全管理。在网络规划中包括了:地理布局。要求较为全面地了解用户单位的组织机构,建筑物布局,入网站点的数量、分布情况,所处楼层位置以及所属部门,站点间距,以及其他特殊需求或限制条件等情况。用户设备情况,要求台式机、手提电脑、打印机、扫描仪等设备都能方便进网,实现资源共享。可行性分析,包括技术可行性和经济可行性分析等。在设计与实施和管理方面包括:网络组网方案的设计;网络拓扑结构的选择;传输介质的选择;网络组网设备的选择;操作系统的选择;网
5、络协议的选择等。 关键字:网络规划,网络设计,网络实施目 录1 绪论11.1设计简介11.2设计目的11.3设计内容12需求分析32.1 需求分析的内容32.2 拓扑结构需求分析42.3数据传输需分析42.4性能需求分析52.5应用需求分析53网络规划63.1 地理布局63.2用户设备情况63.2宿舍区的组织机构图63.3技术可行性分析73.4经济可行性分析84 网络设计94.1网络组网方案的设计94.2网络拓扑结构的选择94.3网络传输介质的选择104.4网络组网设备的选择114.5网络组网方案的设计135网络实施145.1 网络布线145.2 设备选择155.3组网设备的连接方法及安装步骤
6、175.4网络软件安装195.4网络协议的添加216.5子网的划分方法及IP地址的设置225.6测试维护225.7网络安全管理236 成本核算25总结27参考文献28附录29II 1 绪论1.1设计简介在本次课程设计中,主要介绍了C大学学生宿舍楼局的网络详细的组网、建网方案。其中包括:网络规划、网络设计、网络实施,以及网络的测试维护及网络的安全管理。1.2设计目的当今世界,各种先进的科学技术飞速发展,给人们的生活带来了深远的影响,它极大的改善了我们的生活方式。在以计算机技术为代表的信息科技的发展更是日新月异,而其中的计算机网络技术的发展更为迅速,已经渗透到了我们生活的各个方面,人们已经越来越离
7、不开网络,校园宿舍网络的建设是学校向信息化发展的必然选择,它不仅为现代化教学、综合信息管理和办公自动化等一系列应用提供基本操作平台,还能提供多种应用服务,使信息及时、准确地传送给各个系统。校园宿舍网工程建设中,主要是应用了网络技术中的重要分支局域网技术来建设与管理的。1.3设计内容网络规划、网络设计、网络实施,以及网络的测试维护及网络的安全管理。在网络规划中包括了:地理布局。要求较为全面地了解用户单位的组织机构,建筑物布局,入网站点的数量、分布情况,所处楼层位置以及所属部门,站点间距,以及其他特殊需求或限制条件等情况。用户设备情况,要求台式机、手提电脑、打印机、扫描仪等设备都能方便进网,实现资
8、源共享。可行性分析,包括技术可行性和经济可行性分析等。在设计与实施和管理方面包括:网络组网方案的设计;网络拓扑结构的选择;传输介质的选择;网络组网设备的选择;操作系统的选择;网络协议的选择等。2需求分析 2.1 需求分析的内容网络系统总体设计目标是最大限度的满足应用系统的需求,与计算机及网络技术发展水平相适应。建立网络系统主要是完成将所有网络设备连网工作,即通过网络设备将信息点与中心网络系统可靠地连接起来,为当前的各种应用环境系统和应用软件系统提供运行环境支持,由于网络系统对工作的运作与发展具有非常重要的作用,因此网络改造系统的先进性、可靠性、安全性、易维护、易升级等方面均有一定的要求,网络系
9、统对先进性的要求是在计算机技术突飞猛进的今天,提供达几年甚至更长时间的可用性。网络系统设计必须满足其应用的要求,网络总体设计、建设的原则如下l.核心交换设备要求具有强大的处理能力和良好的安全性、可靠性、可扩展性;支持各种成熟技术,未来能平滑升级到万兆。 2.接入层网络设备需要支持基于MAC地址802.1x功能和基于端口802.1x功能,以此保证账号的惟一性.同时,支持远程Te1net管理、mib-|及远程开关交换机端口功能;此外还要求适应大量用户并发认证及复杂的工作环境等。 3.要求能够实现对用户名、IP地址、MAC地址、交换机端口、交换机IP的同时绑定,以此杜绝非法用户恶意盗用合法用户的用户
10、名、密码、IP和MAC等现象,确保计费工作。 4.解决用户私自架设代理服务器的现象。 5.支持标准Radius认证计费,可连接多种接入设备。一方面要求设备支持802.1x认证方式;另一方面又要求系统支持基于时长、流量以及包月的计费模式,从而为网络管理提供完善、灵活、可定制的计费策略;同时还需要保证30,000个以上用户并行时网络运营的稳定和管理简便。 6.网络必须具备高可靠、易管理等特征。2.2 拓扑结构需求分析局域网总有以下几种拓扑:星形、总线型、树形、环形、星型和总线型结合的复合型结构。 我们采用了交换机用树型(星型的一种特殊结构)集连的拓扑结构,这种拓扑结构的优点是: 1.冲突域小:即每
11、个交换机分割开一个冲突域,数百个信息点分割成若干个小的冲突域,CSMA/CD机制能够顺利的工作。 2.安全性强:只要保证核心层交换机的正常工作就能使整个网络正常的运转,如果接入层交换机出现问题,只会影响相应区域的信息点,而不至于使整个网络瘫痪。部分区域的故障不会影响整个网吧的运营,最大程度的减小故障带来的损失。 3.便于维护:采用树型结构,网络故障将先以层为单位被定位在不同的交换层面上,随后在被定位的层面上很快就可以找出发生故障的交换机或节点,这种方法把复杂的维护问题简单化。4.扩展性好:在扩大网络规模时,只需要在有扩展要求的相应层上加装新的交换机即可,而不用改变整个的网络拓扑,真正的实现了“
12、边营业,边扩建”。2.3数据传输需分析多媒体已经成为局域网络所必须支持的功能之一,学生经常需要传输数据量较大的文件。基于这种大传输量的需求,以1000Mb/s光纤作为主干和垂直布线,以100Mb/s超五类双绞线作为水平布线,从而实现100Mb/s交换到桌面的网络,已经成为最普通的网络架构。基于这种大传输量的需求,100Mb/s高性能交换机也已逐步从部门走向工作组。2.4性能需求分析不同厂家乃至同一厂家不同型号的交换机在性能和功能上都有较大差异,有的安全性高、有的稳定性好、有的转发速率快、有的拥有特殊性能。因此,应当慎重考察和分析本网络对性能的根本需求,以便选择相应品牌和型号的交换机。由于公司规
13、模相对较小,用户端口数量不多且日常工作基于基本的互联网应用就可以完成,设备采购方面首先考虑性价比。2.5应用需求分析宿舍以寝室划分,对网络的需求基本相同。要求能接入internet并使用E-mail,www等网络服务,有一定视屏音频传输能力。3网络规划 3.1 地理布局C大学学生宿舍楼;共有四栋,每栋宿舍楼共5层;每个宿舍住7个人;每层大约30个宿舍;楼道和厕所在每层的两侧,一楼有门房。每层共30信息点,每栋150个信息点,4栋加起来就有600个信号口,因为,一个二层换机大约有48个接入口,所以,4栋加起来需要16个交换机,因为,要与网络中心做连接,所以,要将二层交换机与核心交换机相连接。3.
14、2用户设备情况台式电机、手提电脑,接入局域网后,准备购进一台打印机和扫描仪,可在全网中共享使用。软件方面,各个宿舍的情况不同,有一些软件的安装,放在共享区内就可以方便的应用与整个网络。还可以共享文件及电影等等。在接入校园网时也较为方便,能实现资源共享(如硬件、软件、数据资源共享等)。3.2宿舍区的组织机构图C大学学生宿舍楼;共有四栋,每栋宿舍楼共5层;每个宿舍住7个人;每层大约30个宿舍;楼道和厕所在每层的两侧,一楼有门房。宿舍若干楼梯宿舍若干走廊宿舍若干厕所宿舍若干厕所楼梯宿舍若干图31宿舍区的组织机构图 3.3技术可行性分析局域网是同一建筑、同一校园、方圆几公里远的地域内的专用网络。局域网
15、通常用来连接公司办公室或企业内部的个人计算机和工作站,以共享软、硬件资源。美国电气和电子工程师协会(IEEE)局域网标准委员会员会曾提出局域网的一些具体特征: 局域网在通信距离有一定的限制,一般在12Km的地域范围内。具有较高传输率的物理通信信道也是局域网的一个主要特征。 另外局域网的拓扑结构比较简单,所支持连接的计算机数量也是有限的。组网时也就相对很容易连接。 随着宽带在学校宿舍和办公环境中的普及应用,越来越多的计算机采用局域网这种形式彼此相连,进行娱乐或协同办公等。局域网最简单的作用就是共享,比如在局域网内建立Web、Ftp、mail、ICQ服务等,同时客户端还可以很方便的共亨Intern
16、et。随着无线技术的发展,无线局域网的概念随之出现。 组建局域网中所要用到的网络设备主要包括交换机、路由器、传输介质(小型局域网中主要为双绞线)等。由于局域网实现小范围内的计算机资源共享,而且具有结构简单、投资少、数据传输速率高等优点。所以局域网的组建在近几年来得到了非常广泛的发展。学生的一些应用如资源共享、数据安全与用户接入控制、稳定网络交换及扩展性等功能的要求也日益提高。那么,建成一个满足学生学习需要的宿舍局域网迫在眉睫。3.4经济可行性分析表3-2 统计材料价格汇总表名称数量单价(元)合计(元)二层交换机426801076路由器119991999核心交换机19291892918服务器42
17、79911196防火墙111981198总计(元)108487C大学学生宿舍楼;共有四栋,每栋宿舍楼共5层;每层大约30个宿舍;所以每栋设备价格计算为:1076+1999+92918+11196+1198=108487建设大学宿舍局域网是百年大业,所以费用相对适中,在经济方面本方案可以实现。4 网络设计4.1网络组网方案的设计计算机多媒体技术是伴随着多媒体信息的应用而得到迅速的计算机应用技术,在网络环境下,多媒体得到了更快更好的应用,使我们得到了更好更多的信息。校园网是使用了局域网技术以及各种多媒体应用技术,并结合Internet应用等其它的技术来建设。使得校园网能满足现代教学对信息处理的要求
18、,使计算机的应用能对教学管理现代化起重要的促进作用,能实现信息查寻、教务管理,并与外部网络系统进行交流等多种需要。宿舍局域网主要用途是学生用户用于学习交流和共享数据的小型局域网。宿舍局域网多采用对等网的联接模式。在对等网络连接类型中,所有计算机之间的关系都是平等的,它们没有从主只分,并可以共享网络中的资源。4.2网络拓扑结构的选择计算机网络拓扑结构有很多种,主要有总线型拓扑、环型拓扑和星型拓扑。总线型拓扑结构中所有的电脑用介质将整个网络从头串到尾。这是所有的网络拓扑结构中最简单的一种。当前在各种网络系统的建设中使用最多的是星型拓扑结构,网络中的每个节点通过一个中央设备,如交换机连接在一起。在一
19、个星型网络中任何单根电线之连接两个设备,如一个工作站和一个交换机。因此,若某断电缆出现问题,将最多影响连接它的两个节点。设备如工作站或打印机将数据发送到交换机,再由交换机将数据转发到包含目标节点的网络段。所以,宿舍局域网中,适合采用星型拓扑结构。4.22星拓扑结构图4.3网络传输介质的选择网络要求把各个独立的计算机连接起来的,这样就必然要求有一种介质将计算机连接起来,这就是传输介质,局域网的传输介质可分为有线介质和无线介质两种,一般情况下都是用有线介质的,因为它的稳定性高,连接可靠,无线介质只是在特殊环境下才使用的传输方式。所以可采用有线介质,而在有线介质中,双绞线一般用于星型网络的布线连接,
20、最大网线长度为100m,局域网中常用到的双绞线一般都是非屏蔽的5类4对(即8根导线)的电缆线,其速率可达到100Bbps。非屏蔽双绞线内没有金属隔离膜,它的价格便宜,但稳定性较差。屏蔽双绞线内有一层金属隔离膜和一根漏电线,稳定性较高,常用于很多线路装在一个很小的空间内或附近有其他的用电设备环境。 在使用双绞线组建局域网是在遵循“5-4-3规则”,即网络中任意两台计算机间最多不超过5短线。4.4网络组网设备的选择网络设备主要是指硬件系统,各种网络设备之间是有着相互关联而不是相互独立的,每一部分在网络中有着不同的作用,缺一不可,只有把这些设备通过一定的形式连起来才能组成一个完整的网络系统,网络设备
21、主要包括网卡、集线器、交换机、路由器、传输介质等。4.4.1路由器路由器(Router),是连接因特网中各局域网、广域网的设备,它会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号。 路由器是互联网络的枢纽,交通警察。目前路由器已经广泛应用于各行各业,各种不同档次的产品已成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。路由和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层(数据链路层),而路由发生在第三层,即网络层。这一区别决定了路由和交换机在移动信息的过程中需使用不同的控制信息,所以说两者实现各自功能的方式是不同的。路由器(Router)
22、又称网关设备(Gateway)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器的路由功能来完成。因此,路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。4.4.2交换机交换(switching)是按照通信两端传输信息的需要,用人工或设备自动完成的方法,把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。交换机根据工作位置的不同,可以分为广域网交换机和局域网交换机。广域的交换机
23、(switch)就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备,它应用在数据链路层。交换机有多个端口,每个端口都具有桥接功能,可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。实际上,交换机有时被称为多端口网桥。在计算机网络系统中,交换概念的提出改进了共享工作模式。而HUB集线器就是一种物理层共享设备,HUB本身不能识别MAC 地址和IP地址,当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时,数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的,由每一台终端通过验证数据报头的MAC地址来确定是否接收。也就是说,在这种工作方式下,同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯,如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽
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