局域网毕业设计最终修改通过

广西职业技术学院毕业论文（设计）学号09211027广西职业技术学院毕业论文（设计）题目如何组建一个局域网姓名系别专业班级指导教师黄民恒2011年11月17日广西职业技术学院毕业论文（设计）2本人声明我声明,本论文（设计）工作是由本人在指导教师的指导下独立完成的,在完成论文（设计）时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。摘要局域网（LOCALAREANETWORK，LAN）是指在某一区域内由多个计算机互联而成的计算机组。局域网可以实现文件管理，应用软件共享，打印机共享，工作组内的日程安排等功能。而随着网络的逐步普及，校园网络的建设是学校向信息化发展的必然选择，校园网网络系统是一个非常庞大而复杂的系统，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，而且能提供多种应用服务，使信息能及时、准确地传送给各个系统。而校园网工程建设中主要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，因此本毕业设计课题将主要以校园局域网络建设过程可能用到的各种技术及实施方案为设计方向，为校园网的建设提供理论依据和实践指导。关键词校园网；网络设备；服务器；网络管理；网络安全广西职业技术学院毕业论文（设计）3目录前言411背景及意义412校园网络现状513校园网建设原则521局域网简介631网络配置832测试1241常用网络设备1442校园网络的管理与安全16结束语18致谢词18参考文献18广西职业技术学院毕业论文（设计）4前言当今世界，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，从各个方面影响和改变着我们的生活，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，人们已经离不开计算机网络，并且随着因特网的迅速普及，给我们的学习与生活条件带来更大的方便，我们与外部世界的联系将更加的紧密和快速。随着人们对于信息资源共享以及信息交流的迫切需求，促使网络技术的产生和快速发展，计算机网络的产生和使用为人类信息文明的发展带来了革命性的变化。自1995年中国教育教研网（CERNET）建成后，校园网的建设已经进入到一个蓬勃发展的阶段。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。其主要包括各种局域网的技术思想、网络设计方案、网络拓扑结构、布线系统、INTRANET/INTERNET的应用、网络安全，网络系统的维护等内容。通过本毕业设计课题的论述，希望使读者能够了解校园网的建设过程以及所涉及到的各种网络技术，并能对今后大家在学习网络技术知识或是进行校园网的工程建设中有所借鉴。11背景及意义高校校园网的网络建设与网络技术发展几乎是同步进行的。高校不仅承担着教书育人的工作，更承担着部分国家级的科研任务，同时考虑未来几年网络平台的发展趋势,为了充分满足高校骨干网对高速，智能，安全，认证计费等的需求,可以利用万兆以太网的校园网组网技术。构建校园网骨干网，实现各个分校区和本部之间的连接，以及实现端到端的以太网访问，提高了传输的效率，有效地保证了远程多媒体教学、数字图书馆等业务的开展。随着信息技术的高速发展，教育信息化水平正成为衡量学校总体发展水平的重要因素，网络技术的应用对高校的教学手段和教育管理体系的促进作用是巨大的。1995年CERNET（中国教育和科研计算机网）建设全面启动，全国各地的高校开始建设自己的计算机校园网。校园网建设是高校建设的重要组成部分，建设高质量的局域网，才能充分发挥网络资源管理和应用的优势，进行信息交流、资源共享、科学计算和科学研究与合作。校园网的建设与应用，极大地丰富和完善了教育资源，拓宽了学生获取知识的渠道，改善了教学效果，提高了学校的现代化管理水平，促进了教育的社会化，因此，如何进一步搞好校园网的建设，充分发挥校园网的作用，组建高性能，低成本的校园网，是各个高校正在探索和思考的问题。高校校园网从启动建立到现在，无论是高校校园网的网络技术，还是高校校园网的关注要点，大致可以分为三个阶段。第一阶段是基础设施建设时期，时间大约从1994年到2000年。这期间各种网络技术在高校同时都有应用以太网技术，FDDI，ATM网络技术。在这个阶段，由于校园网广西职业技术学院毕业论文（设计）5应用的技术比较繁杂，而且业务相对单一，因此，这一阶段，主要关注网络的连通性和兼容性，即如何保证校园网的连通，和各种不同网络技术的兼容和融合。第二阶段是应用平台建设时期，时间大约是从2000年到2005年。这期间，随着网络技术的发展，各种应用也开始出现并发展迅速，包括BBS、WWW、FTP、EMAIL，以及近两年流行的BT下载、视音频业务等等，这些应用都对带宽提出了挑战。另一个在此阶段发展迅速的校园网应用就是IPTV，更是被成为带宽的杀手级应用。与此同时，网络技术特别是以太网技术迅猛发展，1000M以太网已经步入校园，万兆标准也已经公布。结合实际应用和网络技术来看，这个阶段主要关注带宽和应用。第三个阶段是信息资源建设时期。时间从2005年至今，乃至今后几年时间内。近两年，万兆以太网已经开始在高校校园网中规模化应用，下一代以太网标准也已经确立为10万兆标准。同时，随着CERNET2的启动，IPV6技术也已经在校园网中实验并逐步应用。当基础设施、应用平台建设之后，信息资源的丰富与否决定了校园网络的真正价值。当信息资源充分丰富后，人们的工作、学习、生活、娱乐完全离不开网络，网络的安全与可信又成为头等重要的问题。纵观这两年整个网络世界，安全事件频发冲击波、震荡波、ARP攻击等等。所以，安全可信成为了高校校园网当前关注的要点。简单来说，对于校园网丰富的应用是关键，而稳定可靠的网络是基础，完善的安全和管理手段是保障。信息时代的变革与发展，带动了整个世界的深刻变革。网络、计算机技术的进步和应用软件的提高，使计算机变的越来越容易使用，它们正被广泛地使用，并迅速改变着人们的生活、学习、工作方式。在一个好的校园网里人们用计算机和网络进行工作、交流和学习，计算机改变了人的教学方式，同时也改变了人的学习方式。社会变的很快，我们必须跟上时代的步伐，因此在经济条件允许的情况下，尽快尽早的建设校园网好处将是显著的和长远的。12校园网络现状与其它网络一样，校园网面临的威胁大体可分为对网络中数据信息的危害和对网络设备的危害。具体来说，危害网络安全的主要威胁有非授权访问，即对网络设备及信息资源进行非正常使用或越权使用等；冒充合法用户，即利用各种假冒或欺骗的手段非法获得合法用户的使用权限，以达到占用合法用户资源的目的；破坏数据的完整性，即使用非法手段，删除、修改、重发某些重要信息，以干扰用户的正常使用；干扰系统正常运行。除此之外，INTERNET非法内容也形成了对网络的另一大威胁。IDC的统计曾显示，有3040的INTERNET访问是与工作无关的，甚至有的是去访问色情、暴力、反动等站点。在这样的情况下，INTERNET资源被严重浪费。而对校园网来说，面对形形色色、良莠不分的网络资源，如不具有识别和过滤作用，不但会造成大量非法内容或邮件出入，占用大量流量资源，造成流量堵塞、上网速度慢等问题，而且某些网站如娱乐、游戏、暴力、色情、反动消息等不良网络内容，将极大地危害青少年的身心健康，导致无法想象的后果。13校园网建设原则校园网建设是一项综合性非常强的系统工程，它包括了网络系统的总体规划、硬件的选型配置、系统管理软件的应用以及人员培训等诸多方面。因此在校园网的建设工作广西职业技术学院毕业论文（设计）6中必须处理好实用与发展、建设与管理、使用与培训等关系，从而使校园网的建设工作健康稳定地开展。首先，校园网的建设是一个为学校教育教学活动长期服务的工作，因此在校园网的规划建设过程中，必须从学校长远发展规划出发，以服务于教育为基本点，结合学校当前教育教学的实际需要，做出科学的规划部署。在校园网的规划建设中，一般学校应遵循“统一规划、整体设计、分步实施”的原则。其次在校园网的建设中必须坚持硬件建设与组织管理协调发展的原则，在重视硬件建设的同时，加强网络的组织管理水平，不断开发网络的功能，从而充分发挥校园网络的功效，提高校园网对学校教育的服务水平。21局域网简介局域网，是指范围在几百米到十几公里内办公楼群或校园内的计算机相互连接所构成的，外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网，简称LAN。221局域网的组成一个典型的局域网主要应包含如下四个部分服务器（SERVER）用来管理网络并为用户提供共享服务的计算机。与网络中的工作站相比，服务器通常具有更快的速率、更大的存储容量和更高的可靠性。此外，为了便于对网络进行管理，服务器中通常应安装相应的网络操作系统，如NOVELLNETWARE,WINDOWSNT/2000SERVER,UNIX等。工作站（WORKSTATION）用户使用的计算机，又称用户机或客户机。从网络构成的角度看，任何一台计算机（如286、386、486、P、P4等）都可作为工作站。当工作站登录到网络服务器后，可按规定权限存取服务器中的文件。此外，工作站通常还可以与网络中的其他用户进行通信或访问INTERNET。网络通信系统（NETWORKCOMMUNICATIONSSYSTEM）连接工作站和服务器的设备。这些设备通常应包括插在服务器或工作站中的网卡，它们应与通信介质相连；用于传输数据介质，如同轴电缆、双绞线、光纤等；专用的通信设备，如集线器（HUB）、局域网交换机、路由器等。网络操作系统（NETWORKOPERATINGSYSTEM）对于稍在一点的网络来说，为了充分发挥网络的功能，以及更好地管理网络，通常应在服务器中安装网络操作系统。例如，基于安全起见，企业的几乎所有重要数据（如财务、销售等）都被保存在服务器中，并非每个人都能访问这些数据。通常情况下，只有企业负责人拥有最高权限，而其他人只能查看部分数据。此时就是借助网络操作系统来对资源和用户进行管理的，它规定了用户的权限，以及用户所能访问的资源。222网络的体系结构广西职业技术学院毕业论文（设计）7因校园网具有统一管理的要求，故局部拓扑结构为星状，整个网络成树状结构，网络中心是网络树的树干，网络出口相当于树根。教学区、宿舍区、网络中心的汇聚交换机为树干。整体设计遵照网络的三层结构核心层汇聚层接入层核心主干网网络中心部门级网段区域管理基层网段终端用户1核心主干网对整个校园网进行控制管理，以及控制与外网的连接。为网络的核心。2部门级网段此网络方案中，包括教学区、宿舍区、网络中心、行政办公区和图书馆，通过千兆多模光纤与核心交换机进行连接，受核心交换机的管理，同时此网段对自己的区域具有独自管理控制权。根据自己负责区域的需求，为基层网段提供相关服务和管理。3基层网段采用星型结构，以达到网络结构简单，建网容易，配置灵活，易于扩展的要求。同时，各站点只和中央节点相连接，便于集中控制和管理，易于汇集各终端的信息和进行用户间的信息交换。222局域网的拓扑结构所谓局域网的拓扑结构，是指局域网中各计算机之间的连接形式。如果抛开构建局域网时所采用的通信介质、通信设备等，局域网中各计算机之间的学用连接形式实际上只有两种，即总线型与星型。在总线型网络中，由于各计算机共享一条通信电缆，网络中某个节点出现故障，将导致整个网络瘫痪。因此，目前这类结构的网络已趋于淘汰。星型网络的优点是，当网络中某个节点出现故障时不会影响整个网络的运行。其缺点是每个计算机都要占用一条专用的通信线路，并且需要额外的通信设备，将导致成本的增加。但是，由于目前各种硬件设备价格都已非常便宜，所以，现在绝大部分局域网都采用了这种结构。广西职业技术学院毕业论文（设计）8INTERNET图书馆实验楼宿舍楼F0/0192168601F0/4192168602服务器VLAN10192168100VLAN20192168200VLAN30192168300VLAN40192168400VLAN50192168500SW1R1F0/3R1F0/2R1F0/1R1SW2SW3F0/1R1F0/2R1F0/3R1F0/2R1F0/1R1F0/3R1192168502VLAN20VLAN30VLAN40校园网络配置的拓扑图31网络配置1、实用性从保护各系原用的设备投资和能够完全满足现实需求的角度出发，充分集成现有的各种计算机和网络设备，使建设的系统适用、安全、可靠且易管理、维护和扩展，具有最高的性价比。2、开放性构造一个开放的网络系统，是当前世界计算机技术发展的潮流，因此我们在整个系统的设计中采用的规范、设备与厂商无关，具有较强的兼容性，便于与外界异种机平滑互联。3、先进性当今的计算机网络技术发展日新月异，把握不准的方向则可能导致在很短的时间内技术落伍，从而面临被淘汰的危险。因此在坚持实用性的前提下尽量采用国际先进成熟的网络技术和设备，适合未来的发展，做到一次规划长期受益。广西职业技术学院毕业论文（设计）94、可扩充性所选择的联网方案及设备要能适应网络规划的不断扩大的要求，以便于将来设备的扩充；要能适应信息技术不断发展的要求，平稳地向未来新技术过渡。5、可靠性系统设计除采用信誉好，质量高的设备外，还采用一系列容错、冗余技术、提高整个系统的可靠性。311IP地址规划IP地址规划原则1、简单性地址的分配应该简单，避免在主干上采用复杂的掩码方式；2、连续性为同一个网络区域分配连续的网络地址，便于采用路由收敛技术缩减路由表的表项，提高路由器的处理效率；3、可扩充性为一个网络区域分配的网络地址应该具有一定的容量，便于主机数量增加时仍然能够保持地址的连续性，网络系统的编址方案利用CIDR和可变长子网掩码技术,并支持IPV6，为了满足不断增长的IP地址需求,并实现与其他网络互联和内部子网互联的有效控制和管理,建议校园网采用内部保留地址,给将来的网络发展留下充分的余地；4、灵活性地址分配不应该基于某个网络路由策略的优化方案，应该便于多数路由策略在该地址分配方案上实现优化；5、唯一性在整个网络环境中必须保持IP地址的唯一性；6、可管理性地址的分配应该有层次，某个局部的变动不要影响上层、全局。7、安全性网络内应按工作内容划分成不同网段即子网以便进行管理312VLAN规划与设计图书馆VLAN10实验楼VLAN20广西职业技术学院毕业论文（设计）10办公楼VLAN30宿舍楼VLAN40服务器VLAN501）VLAN的创建SW1VLANDATABASESW1VLANVLAN10NAMETUSHUGUANSW1VLANVLAN20NAMESHIYANLOUSW1VLANVLAN30NAMEBANGONGLOUSW1VLANVLAN40NAMESUSHELOUSW1VLANVLAN50NAMESERVER2）把相应的接口划入VLANSW1CONFIGINTERF0/3SW1CONFIGIFSWITCHPORTMODEACCESSSW1CONFIGIFSWITCHPORTACCESSVLAN50SW2CONFIGINTERF0/1SW2CONFIGIFSWITCHPORTMODEACCESSSW2CONFIGIFSWITCHPORTACCESSVLAN10SW2CONFIGINTERF0/2SW2CONFIGIFSWITCHPORTMODEACCESSSW2CONFIGIFSWITCHPORTACCESSVLAN20SW3CONFIGINTERF0/1SW3CONFIGIFSWITCHPORTMODEACCESSSW3CONFIGIFSWITCHPORTACCESSVLAN30SW3CONFIGINTERF0/2SW3CONFIGIFSWITCHPORTMODEACCESSSW3CONFIGIFSWITCHPORTACCESSVLAN403）查看VLAN的状态广西职业技术学院毕业论文（设计）11SW1的VLAN的状态SW2的VLAN的状态广西职业技术学院毕业论文（设计）12SW3的VLAN的状态4）配置VLAN的IP地址SW2CONFIGINTERFACEVLAN10SW2CONFIGIFIPADDRESS1921681012552552550SW2CONFIGINTERFACEVLAN20SW2CONFIGIFIPADDRESS1921682012552552550SW3CONFIGINTERFACEVLAN30SW3CONFIGIFIPADDRESS1921683012552552550SW3CONFIGINTERFACEVLAN40SW3CONFIGIFIPADDRESS1921684012552552550SW1CONFIGINTERFACEVLAN50SW1CONFIGIFIPADDRESS192168501255255255032测试广西职业技术学院毕业论文（设计）13PINGVLAN10网关VLAN20电脑PING服务器广西职业技术学院毕业论文（设计）14VLAN10内的电脑PING外网41常用网络设备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，网络设备主要包括网卡、集线器、交换机、路由器、传输介质等。411网卡网卡（简称NIC），也网络适配卡或网络接口卡，网卡作为计算机与网络连接的接口，是不可缺少的网络设备之一。无论是双绞线网络、同轴电缆网络还是光缆网络，都必须借助于相应类型的网卡才能实现与计算机的连接，是计算机与局域网相互连接的惟一接口。每块网卡上都有一个世界惟一的ID号，也就是MAC（MEDIAACCESSCONTROL）地址，计算机在连入网络之后，就是依靠这个ID号才能实现在不同计算机之间的通信和信息交换。网卡有很多种，不同类型的网络需要使用不同种类的网卡，不同速度的网络需求也要使用不同的网卡。如根据带宽来分的话，有10MBIT/S网卡、10/100MIT/S自适应网卡和1000MBIT/S网卡；如按总线分，有ISA总线、PCI总线、PCMCIA总线网卡等。从目前校园网建设的实际情况来看，工作站网卡选择PCI总线的10M/100MBIT/S自适应网卡最适合。412交换机交换机，也称交换式集线器，是专门设计的，使各计算机能够相互高速通信的独享带宽的网络设备。作为高性能的集线设备，随着价格的不断降低，交换机已逐步取代了集线器而成为集线设备的首选。由交换机构建的交换式网络系统不仅拥有高速的传输速广西职业技术学院毕业论文（设计）15率，而且交换延时很小，使得信息的传输效率大大提高，适合于大数据量并且使用非常频繁的网络通信，被广泛应用于各种类型的多媒体和数据传输网络。交换机具有很强的网络管理功能，它能自动根据网络通信的使用情况来动态管理网络，因为交换机采用了独享网络带宽的设计。413路由器路由器除了有连接不同的网络物理分支和不同的通信媒介、过滤和隔离网络数据流及建立路由表，还有控制和管理复杂的路径、控制流量、分组分段、防止网络风暴及在网络分支之间提供安全屏障层等到功能。根据路由设备的组成可以分为软路由和硬路由。根据路由表的设置方式可以将路由器分为静态的和动态的。路由器工作在网络层，因此它可以在网络层交换和路由数据帧，访问的是对方的网络地址。当数据帧到达路由器后，路由器查看数据帧的目标地址，并在路由表查看到达目标地址的路径，根据路径的代价，选择一条最佳的路径，然后把数据帧沿这条路径发送给目标地址。414服务器校园网中的服务器主有数据库服务器和代理服务器，数据服务器与代理服务器主要是面向校园网内部用户的服务，对来自INTERNET的用户服务也很多，主要是对校园网内部用户进行INTERNET代理服务。目前，绝大多数校园网都要求内部服务用户通过代理访问INTERNET，这样内部用户就不能直接访问INTERNET，同时代理服务器保存着内部用户访问INTERNET的日志，以作为记费的依据。由于用户数量非常大，也非常集口中，所以在选型代理服务器时，主要考虑的是要有较大的容量、较高的处理速度和较高的稳定性，一般来说都选用大型服务器作为代理服务器。服务器是系统中至关重要的核心设备，其作用是为各类应用提供硬件运行平台。对服务器的选择不仅仅是满足当前已开展的各项业务需要，更要着眼于未来。对网络服务器的选择，首先应从系统性能入手，通过客观的分析比较，确定一款或者一系列具有令人满意的主频处理速度和I/O吞吐量的服务器。产品质量要有保证，严格执行国际质量认证体系，确定产品稳定可靠。由于各项业务属于对外开放的，因此作为集中放置数据载体的服务器系统，一旦出现数据丢失或者差错将给用户造成重大经济损失和极坏影响，因此在服务器选型和系统配置时，应该充分考虑到系统可靠性在今后系统运行时的重要地位。415PC选型原则PC作为网络的终端设备，其技术已经非常成熟，产品也已标准化。从理论上讲，市场上各正规品牌的PC机在性能和技术上没有原则上的区别，也正因为如此，选择PC反而成了一件难事，如果非要说出选购注意事项不可的话，可以从PC的安全性、易用性、扩展性、可管理性和多媒体功能几个方面考虑。1校园网应用对服务器的要求2服务器系统的现在和未来3服务器系统的结构选择4服务器的选型广西职业技术学院毕业论文（设计）165INTERNET公用服务器6应用与数据库服务器7服务器系统的配置42校园网络的管理与安全学校由于建立了校园内部INTRANET，并通过INTERNET代理共享INTERNET资源。因些需要具有完善的安全保密机制。我们在系统设计时对系统的安全机制作了较为详细的考虑。在本方案中拟采用WINDOWSNT的安全机制保护和防火墙技术，因些对系统而言，安全措施比较得力。根据本网络系统的需求，我们在方案设计时主要考虑硬件、网络安全、非法用户入侵及电气保护方面的安全保护措施。局域网系统的安全主要包括两个方面421硬件设备的安全1选择优质的硬件设备是保证系统安全可靠的前提条件。即全系统的硬件设备包括服务器、中央交换机、工作组交换机、集线器、PC工作站等等的安全性。硬件设备的安全性主要由设备本身的性能和采用容错技术来保证。最主要的决定于设备本身的性能，所以我们在选择了世界著名网络设备生产厂DLINK的网络产品和以高性能著称于全国的联想公司的服务器和PC工作站等经过多年使用的国际公认的优质设备。2优秀的容错系统是系统的安全的可靠保证在服务器上众所周知，联想万全服务器能提供较高的冗余性能，在后面我们将作进一步详细的介绍。联想万全系列服务器提供冗余电源、冗余风扇、热插硬盘，RAID卡能实现从RAID0到RAID5的磁盘冗余，从而保证数据和系统的安全可靠。3建立完善的安全管理机制是保证系统可靠运行的必要条件性能优异的设备和科学合理的设计，使系统具备了高可靠性运行的必要条件，但要实现系统真正安全、可靠、高效的运行，建立完善的管理体制是至关重要的。特别是对于系统数据的安全性方面，管理显得尤为重要。4控制室电气设备保护与接地主要措施A防雷接地B直流接地C保护接地D屏蔽与防静电接地62数据的安全性数据的安全性表现在以下几个方面1防止因硬件故障造成的数据破坏我们通过采用优质、高性能的设备和采用切实可行的系统容错技术可以完全保证因硬件故障造成的数据破坏。2保证数据不被窃取和破坏建立相应的安全管理机制和在用户中树立安全意识，防止泄密事件发生，以保证数据不被窃取。广西职业技术学院毕业论文（设计）173防止病毒破坏一方面，要求网上的用户不要随意拷贝外来磁盘和下载网上文件，不要随意使用盗版光盘，防止病毒进入网络，另一方面使用杀毒软件对工作站进行病毒清理，在网上安装防病毒软件，也是一种防止网上病毒侵蚀的有效途径。4防止人为破坏和“黑客”攻击采用INTERNET防火墙技术，在和INTERNET连接的通道上设立防火墙，屏蔽本系统的IP地址，对出入的数据包进行过滤，防止“黑客”通过INTERNET攻击本系统。5）防火墙防火墙是一种特殊的设备，在两个网络之间执行访问控制。通常一个路由器，也可以是一台运行防火墙软件的PC机。防火墙有选择地过滤或阻塞网络间的流量。它通常在INTRANET和INTERNET的交接处，也可以在两个INTRANET之间设立防火墙。防火墙一般是基于源地址和目的地址以及每个IP包的端口来作出禁止或允许判断。为了保证网络的安全，在连接INTERNET的路由器端口处安置了一台CISCOPIX515E硬件防火墙，用以防止外界对内部系统的攻击。在服务器内又安置了防火墙，对整个网络系统安全进行监控，并可有效地阻挡从局域网内部对系统的攻击。6）措施计算机网络安全问题是一个很复杂的问题，任何时候都不会有一劳永逸的解决措施。因为计算机