计算机网络的设计与实现

毕业设计(论文)题 目： 计算机网络的设计与实现学生姓名学 号专业班级分院（系） 计算机信息工程系指导教师（职称）2011 年 6 月 XXX 技术学院诚信承诺书本人谨此承诺，本人所写毕业设计（论文）均由本人独立撰写，无任何抄袭行为。凡涉及他人的观点材料，均作了注释。如出现抄袭或侵犯他人知识产权的情况，愿承担由此引起的任何责任，并接受相应的处分。学生签名：年 月 日长沙通信职业技术学院毕业设计（论文） 中文摘要I计算机网络的设计与实现【摘要】当现代社会逐渐变为具有高度的相互依赖的巨大网络时，我们所生活的世界无法不变成一个被计算机网络紧密联结起来的世界。计算机网络从技术角度来说，是作为一种布局，将经有关联但相距遥远的事物通过通信线路连接起来，但是对网络的思考决不是传统的二维平面思维甚至三维的球面思维所能达到的。 【关键词】 信息，网络，设计长沙通信职业技术学院毕业设计（论文） 英文摘要IIComputer network application software 【Abstract】When modern society has gradually become a vast network of highly interdependent,we can not live in a world into a tightly linked together by computer network of the world.Computer network from a technical point of view,as a layout,but will be linked by distant objects connected by communication lines,by no means the network of the traditional two-dimensional plane or three-dimensional sphere of thinking of thinking can achieve. 【Key Words】 Information ，Network ，Design 长沙通信职业技术学院毕业设计（论文） 目录III目 录1 绪 论.42 计算机网络设计的概念.52.1 计算机网络概念及相关种类.52.2 计算机网络设计理念. 52.3 我国现今网络规划的分布与设计实现.62.4 计算机网络设计今后发展趋势.73 计算机网络设计的作用性及实现应用.9 3.1 计算机网络设计的可持续发展策略.93.2 分析计算机网络设计国际标准.93.3 计算机网络设计的重要性与技术先进性.93.4 计算机网络设计实行的可管理化.103.5 设计上的要求.11结论.15参考文献.16浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 目录41 绪 论当今世界，以指数方式迅速发展的计算机网络已形成了势不可挡的潮流，将我们卷入新的世纪。网络变得无时不有，无处不在，它将影响到社会生活的每个方面，带给我们一种全新的生存方式。网络的设计的进一步发展，实现探索更为显得尤其重要。随着信息技术的迅猛发展，计算机网络的应用已经深入到人们日常生活的每一个角落，涉及到社会的各个方面，其影响之广、普及之快是前所未有的。宽带网络的蓬勃发展更是让人们欣喜地感受着共享网上资源的独特魅力。网络的巨大能量为人们提供了强有力的通信手段和尽可能完善的服务。从而极大的方便了人们，剧烈地改变着人们的工作、学习、生活和习惯方式。人类走进入了信息化时代，通过网络与世界各地的其它用户自由地进行通信、网上视频交谈、各种娱乐活动、多媒体教学、从网络中方便快捷的获取各种信息。浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 目录52 计算机网络设计的概念2.1 计算机网络概念及相关种类计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。计算机网络的概念是：一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合TANE96。 最简单的计算机网络就是只有两台计算机和连接它们的一条链路，即两个节点和一条链路。因为没有第三台计算机，因此不存在交换的问题。最庞大的计算机网络就是因特网。它由非常多的计算机网络通过许多路由器互联而成。因此因特网也称为“网络的网络” 。 从网络媒介的角度来看，计算机网络可以看做是由多台计算机通过特定的设备与软件连接起来的一种新的传播媒介。总的来说，计算机网络就是利用通讯设备和通信线路将地理位置不同的、具有独立功能的多台计算机系统遵循约定的通信协议互连成一个规模大、功能强的网络系统，用功能完善的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式和网络操作系统等)来实现交互通信、资源共享、信息交换、综合信息服务、协同工作以及在线处理等功能的系统。计算机网络有多种分类方法，常见的分类有：（1）计算机网络按照地理范围划分为：局域网、城域网、广域网和互联网四种；（2）按拓扑结构划分为：总线型、星型、环型、树型和网状网；（3）按交换方式划分为：线路交换网、存储转发交换网和混合交换网；（4）按传输带宽方式进行划分为：基带网和宽带网；（5）按网络中使用的操作系统分为：NetWare网、Windows NT网和Unix网等；（6）按传输技术分为：广播网、非广播多路访问网、点到点网。 计算机网络的发展经历了面向终端的单级计算机网络、计算机网络对计算机网络和开放式标准化计算机网络三个阶段。 2.2 计算机网络设计理念新型网络必须满足一些基本要求： 2.2.1 不是为了打电话，而是用于计算机之间的数据传送。 2.2.2 能连接不同类型的计算机。 2.2.3 所有的网络节点都同等重要，这就大大提高了网络的生存性。 2.2.4 计算机在通信时，必须有迂回路由。当链路或结点被破坏时，迂回路由能使正在进行的通信自动地找到合适的路由。 2.2.5 网络结构要尽可能地简单，但要非常可靠地传送数据。根据这些要求，一批专家设计出了使用分组交换的新型计算机网络。而且，用电浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 目录6路交换来出传送计算机数据，其线路的传输速率往往很低。因为计算机数据是突发式地出现在传输线路上的，比如，当用户阅读终端屏幕上的信息或用键盘输入和编辑一份文件时或计算机正在进行处理而结果尚未返回时，宝贵的通信线路资源就被浪费了。分组交换是采用存储转发技术。把欲发送的报文分成一个个的“分组” ，在网络中传送。分组的首部是重要的控制信息，因此分组交换的特征是基于标记的。分组交换网由若干个结点交换机和连接这些交换机的链路组成。从概念上讲，一个结点交换机就是一个小型的计算机，但主机是为用户进行信息处理的，结点交换机是进行分组交换的。每个结点交换机都有两组端口，一组是于计算机相连，链路的速率较低。一组是于高速链路和网络中的其他结点交换机相连。注意，既然结点交换机是计算机，那输入和输出端口之间是没有直接连线的，它的处理过程是：将收到的分组先放入缓存，结点交换机暂存的是短分组，而不是这个长报文，短分组暂存在交换机的存储器（即内存）中而不是存储在磁盘中，这就保证了较高的交换速率。再查找转发表，找出到某个目的地址应从那个端口转发，然后由交换机构将该分组递给适当的端口转发出去。各结点交换机之间也要经常交换路由信息，但这是为了进行路由选择，当某段链路的通信量太大或中断时，结点交换机中运行的路由选择协议能自动找到其他路径转发分组。通讯线路资源利用率提高：当分组在某链路时，其他段的通信链路并不被目前通信的双方所占用，即使是这段链路，只有当分组在此链路传送时才被占用，在各分组传送之间的空闲时间，该链路仍可被其他主机发送分组。可见采用存储转发的分组交换的实质上是采用了在数据通信的过程中动态分配传输带宽的策略。2.3 我国现今网络规划的分布与设计实现计算机网络通俗地讲就是由多台计算机（或其它计算机网络设备）通过传输介质和软件物理（或逻辑）连接在一起组成的。总的来说计算机网络的组成基本上包括：计算机、网络操作系统、传输介质（可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输介质就是看不见的电磁波）以及相应的应用软件四部分。 一个网络可以由两台计算机组成也可以是在同一大楼里面的上千台计算机和使用者。我们通常指这样的网络为局域网(LAN Local Area Network)由 LAN 再延伸出去更大的范围比如整个城市甚至整个国家这样的网络我们称为广域网(WAN Wide Area Network)当然您如果要再仔细划分的话还可以有MAN(Metropolitan Area Network) 和 ANC(Citywide Area Network)这些网络都需要有专门的管理人员进行维护。而我们最常触的 Internet 则是由这些无数的 LAN和 WAN 共同组成的。Internet 仅是提供了它们之间的连接但却没有专门的人进行管理(除了维护连接和制定使用标准外)可以说 Internet 是最自由和最没网管的地方了。在 Internet 上面是没有国界种族之分的只要连上去在地球另一边的计算机和您室友的计算机其实没有什么两样的。因为我们最常使用的还是 LAN(即使我们从家中连上 Internet其实也是先连上 ISP 的 LAN)所以这里我们主要讨论的还是以 LAN 为主。LAN 可以说是众多网络里面的最基本单位了等您对 LAN 有了一定的认识再去了解 WAN 和 Internet 就比较容易入手了只不过需要了解更多更复杂的通讯手段而已。Internet? Intranet? Extranet? 接触过网络的朋友或多或少都应该听过上面几个名词吧不过大家可知道它们之间的分别和如何定义吗其实最早出现的名词应该是 Internet然后人们将 Internet 的概念和技巧引入到浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 目录7内部的私人网络可以是独立的一个 LAN 也可以是专属的 WAN 于是就称为 Intranet 了。它们之间的最大分别是开放性。Internet 是开放的不属于任何人只要能连接得到您就属于其中一员也就能获得上面开放的资源相对而言Intranet 则是专属的非开放的它往往存在于于私有网络之上只是其结构和服务方式和设计都参考 Internet 的模式而已。计算机网络设计的主要实现在四个方面：2.3.1资源共享。算机网络的主要目的是共享资源。共享的资源有：硬件资源、软件资源、数据资源。其中共享数据资源是计算机网络最重要的目的。 2.3.2数据通信。据通信是指利用计算机网络实现不同地理位置的计算机之间的数据传送，运用技术手段实现网络间的信息传递。这是计算机网络的最基本的功能，也是实现其他功能的基础。如电子邮件、传真、远程数据交换等。 2.3.3分布处理。指当计算机网络中的某个计算机系统负荷过重时，可以将其处理的任务传送到网络中的其它计算机系统中，以提高整个系统的利用率。对于大型的综合性的科学计算和信息处理，通过适当的算法，将任务分散到网络中不同的计算机系统上进行分布式的处理。促进分布式数据处理和分布式数据库的发展。利用网络实现分布处理，建立性能优良、可靠性高的分布式数据库系统。 2.3.4综合信息服务。当今的信息化社会中，各行各业每时每刻都要产生大量的信息需要及时的处理，而计算机网络在其中起着十分重要的作用。 2.4 计算机网络设计今后发展趋势目前，下一代 IP 网的发展已经成为人们关注的焦点。国家 IP 与多媒体标准研浙江工业大学之江学院毕业设计（论文） 目录8究组主席蒋林涛先生针对当前网络建设中面临的挑战，当前，全球的电信网、因特网、企业网都正处在一个发展的的关键阶段。人们面临网络建设方向的选择、QoS、安全性和可信任性、可运营性等一系列关键技术问题的解决。下一代 IP 网概念的提出和第五代路由器产品的开发，都将非常有意义。2.4.1 全球因特网装置之间的通信量将超过人与人之间的通信量。因特网将从一个单纯的大型数据中心发展成为一个更加聪明的高智商网络，将成为人与信息之间的高层调节者。其中的个人网站复制功能将不断预期人们的信息需求和喜好，用户将通过网站复制功能筛选网站，过滤掉与己无关的信息并将所需信息以最佳格式展现出来。同时，个人及企业将获得大量个性化服务。这些服务将会由软件设计人员在一个开放的平台中实现。由软件驱动的智能网技术和无线技术将使网络触角伸向人们所能到达的任何角落，同时允许人们自行选择接收信息的形式。 2.4.2 带宽的成本将变得非常低廉，甚至可以忽略不计。随着带宽瓶颈的突破，未来网络的收费将来自服务而不是带宽。交互性的服务，如节目联网的视频游戏、电子报纸和杂志等服务将会成为未来网络价值的主体。 2.4.3 在不久的未来，无线网络将更加普及，其中 cnet:短距无线网络前景看俏。短距无线通讯标准 Zigbee 与超宽频 UWB（Ultra wideband）即将制订完成，未来将与蓝芽（Bluetooth）共同建构短距离无线网络环境，包括蓝芽、Zigbee 与 U