毕业论文-学院网络的设计与实现.doc

xxxxxxxxx学院专科毕业论文 题 目 学院网络的设计与实现 学生姓名 xxxxxxx 专业班级 xx软件技术x班 学 号 xx010201xxx 院 （系） xxxxxxxxxx系 指导教师 xxxxx 完成时间 20xx 年 x 月 xx 日 学院网络的设计与实现学院网络的设计与实现摘 要 随着网络的逐步普及，学院网络的建设是学校向信息化发展的必然选择，学院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。而学院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学院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，为学院网的建设提供理论依据和实践指导。关键词： 学院网络/操作平台/设计方向i学院网络的设计与实现目 录摘 要i1.计算机网络11.1 计算机网络11.1.1学院网的建设思路11.1.2学院网的建设原则12.常用网络设备22.1常用网络设备22.1.1网卡22.1.2交换机22.1.3 路由器22.1.4 传输介质33.学院网的设计与建设43.1 学院网的建设规划43.1.1网络技术选型43.1.2学院网的出口解决方案43.1.3 网络核心设备的选择43.1.4 安全方案的部署43.1.5专网的设计53.1.6其他注意问题53.2 网络操作系统53.3 internet接入技术53.4 防火墙63.5建网方案63.5.1网络技术选型设计63.5.2内部信息资源建设73.5.3外部信息资源建设8结束语9致 谢10参考文献1111学院网络的设计与实现1.计算机网络1.1 计算机网络计算机网络是指通过传输媒休连接的多部计算机组成的系统，使登录其上的所有用户能够共享软硬件资源。计算机网络如按网络的组建规模和延伸范围来划分的话，可分为局域网(local area network,lan)、城域网(metropolitan area network,man)、广域网(wide area network,wan)。我们经常用到的因特网(internet)属于广域网，校园网属局域网。未来的网络技术将向着使用简单、高速快捷、多网合一、安全保密方向发展。1.1.1学院网的建设思路学院网的建设是一项非常复杂的系统工程，学院作为一个特殊的网络应用环境，它的建设与使用都有其自身的特点。在选择局域网的网络技术时要体现开放式、分布式、安全可靠，维护简单的原则。学院网的建设主要应用局域网技术以及多媒体技术为主的各种网络应用技术。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。1.1.2学院网的建设原则学院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。因此在学院网的建设工作中必须处理好实用与发展、建设与管理、使用与培训等关系，从而使学院网的建设工作健康稳定地开展。在学院网的规划建设中，一般学院应遵循“统一规划、整体设计、分步实施”的原则。2.常用网络设备2.1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。2.1.1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（media access control）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。2.1.2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。2.1.3 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。2.1.4 传输介质集线器（hub）属于数据通信系统中的基础设备，它和双绞线等传输介质一样，是一种不需任何软件支持或只需很少管理软件管理的硬件设备。它被广泛应用到各种场合。集线器工作在局域网(lan)环境，像网卡一样，应用于osi参考模型第一层，因此又被称为物理层设备。集线器内部采用了电器互联，当维护lan的环境是逻辑总线或环型结构时，完全可以用集线器建立一个物理上的星型或树型网络结构。在这方面，集线器所起的作用相当于多端口的中继器。3.学院网的设计与建设3.1 学院网的建设规划3.1.1网络技术选型 在学院网网络的建设中，主干网选择何种网络技术对网络建设的成功与否起着决定性的作用。选择适合学院网络需求特点的主流网络技术，不但能保证网络的高性能，还能保证网络的先进性和扩展性，能够在未来向更新技术平滑过度，保护用户的投资。所以要根据实际应用的需要，采用千兆以太网作为学院网的主干网，因为作为整个学院网的信息交换中心，网络的速度会直接影响到其他各子网的性能;在建设多媒体教室时，由于网络中将会有很多的图像和声音的传输，因此对带宽和传输速度有很高的要求，采用快速以太网就是最好的选择。3.1.2学院网的出口解决方案 采用双出口方案是学院网发展的一个新趋势，它综合运用了静态、网络地址转换和策略路由等技术，充分整合了cernet及本地isp的优势资源，是一种行之有效的学院网出口瓶颈解决方案。 3.1.3 网络核心设备的选择 骨干带宽的选择。随着组播技术在学院的应用，学院网核心层将面临严峻的考验。出于对网络发展的考虑，基于网络业务的发展，在拥有近万个信息点的学院采用万兆以太网技术构建核心层是可行的。在实现端到端的以太网访问的同时提高了传输的效率，有效地保证了多媒体教学、数字图书馆等业务的开展。 处理能力。核心层设备须能够支持多种不同模块的插槽和提供多种不同的网络模块，支持到流媒体所需的网络的组播协议和网络的多播协议的处理能力，需要线速的数据转发和数据交换功能。 3.1.4 安全方案的部署 目前面临的网络安全威胁来源主要面：来自internet的安全威胁，各高校有自己独立的链路通往internet。从internet上的任意接入点对本局域网发起的基于网络的攻击，以及对外公开的应用服务器的攻击，这样可以造成网络性能的急剧下降，应用服务器的瘫痪。使整体网络正常的内、外双向通信、存储等服务受阻或中断。 3.1.5专网的设计 近来年，各院校依托学院网线路的其他各项应用也相继加入。如学院一卡通工程，涉及到全校师生及校财务、图书馆、餐饮等多个部门。既有用户的身份识别，有又用户的消费，所以，应考虑到此类应用的专网设计。包括设备选择、vlan划分、ip规划、访问列表设置等。3.1.6其他注意问题 在用户管理、计费方面，要保证计费数据的准确，交换机可以支持用户账号、ip地址、mac地址、交换机端口、vlan的绑定，保证了用户上网期间ip地址不被盗用，支持基于流量/时长/包月/带宽的计费及其组合计费方式。 在用户日志管理方面，业务管理平台和接入交换机配置可以实现完善的用户日志功能。用户访问日志的内容包括用户名、源mac、vlanid、源ip、目的ip、访问时间。 3.2 网络操作系统 网络操作系统（nos）是网络的心脏和灵魂，是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统。它在计算机操作系统下工作，使计算机操作系统增加了网络操作所需要的能力。例如像前面已谈到的当在lan上使用字处理程序时，用户的pc机操作系统的行为像在没有构成lan时一样，这正是lan操作系统软件管理了用户对字处理程序的访问。网络操作系统运行在称为服务器的计算机上，并由联网的计算机用户共享，这类用户称为客户。3.3 internet接入技术接入网的概念：作为承载互联网应用的通信网，宏观上可划分为接入网和核心网两大部分。接入网（an：access network），或用户环路，主要用来完成用户接入核心网的任务。在itu-t建议g.963中接入网被定义为：本地交换机 (即端局)与用户端设备之间的连接部分，通常包括用户线传输系统、复用设备、数字交叉连接设备和用户/网络接口设备。3.4 防火墙防火墙就是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件或硬件。该计算机流入流出的所有网络通信均要经过此防火墙。 在网络中，所谓“防火墙”，是指一种将内部网和公众访问网(如internet)分开的方法，它实际上是一种隔离技术。防火墙是在两个网络通讯时执行的一种访问控制尺度，它能允许你“同意”的人和数据进入你的网络，同时将你“不同意”的人和数据拒之门外，最大限度地阻止网络中的黑客来访问你的网络。换句话说，如果不通过防火墙，公司内部的人就无法访问internet，internet上的人也无法和公司内部的人进行通信。3.5建网方案 学院网在国内发展还不成熟，学校、媒体甚至计算机业界，对学院网都缺乏全面、深入的理解和认识，带有一定的盲目性和偏见。同时因为应用软件匮乏造成了只注重有形网络建设而忽略了无形文化建设的后果，使大多数学院网失去应有功效。 3.5.1网络技术选型设计 学院网络系统基本可分为校园网络中心、教学子网、办公子网、图书馆子网、宿舍子网及后勤子网等。 网络中心设计主要包括主干网络的设计、学院网与internet的互连、远程访问服务等。 主干网络的设计 主干网络采用联想新推出的ls5608g智能型8联机箱式千兆以太网交换机作为学院网的中心交换机，它提供8个插槽，可选插8联的10/100basetx、2联的100basefx或1联的千兆以太网模块。 学院网与internet的互连： 推荐采用局域网专线接入方式，此方式需要配备路由器等设备，租用专线ddn或帧中继（frame relay），也可申请isdn专线并向cernet管理部门申请ip地址及注册域名，以专线方式连入internet，并提供防火墙、计费管理等功能。 远程访问服务 采用联想la220和la240访问服务器，安装在本地局域网中，通过1至4个调制解调器(或isd ta)和1至4根电话线，即可为远程访问人员提供拨号上网服务，远程用户只需拥有1个调制解调器和1根电话线，通过拨接la220或la240上所连接的电话号码，就可以登录访问。 学院网建网的目的之一，是利用网络实现多媒体教学，如：交互式多媒体课堂、电子阅览室、教师培训等。多媒体教学的难点在于实现视频信号的传送(如vod视频点播)。目前在局域网上实时传送高质量的视频数据还未成熟，但传送压缩后的视频数据确是可行的。根据教学子网对速度要求较高的特点，可以采用了联想ls5625智能型241和10/100m自适应以太网交换机，它提供24个10/100m交换式端口和一个扩展插槽，可选插1个8联的10/100 basetx、1个2联的100basefx或1个1联的千兆以太网模块。但实际上大量用户(指超过60个流)的视频传输的瓶颈在于存储介质的外部传输速率，因此可选用多通道的磁盘阵列接多台主机的方式提高访问的总线带宽。 办公子网主要面向学校的各级领导及各职能部门，能够实现对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作，同时，应该能够满足支持视频传送的要求。鉴于此，办公子网采用了联想lh2627 243的10/100m自适应集线器或lh2613 121的10/100m自适应集线器，这两款集线器除具备普通双速集线器功能外，还专门提供了交换式端口，能够为连接在该端口上的设备提供独享的10/100m带宽，极大地提高数据传输速率，解决服务器瓶颈问题。 图书馆是一个相对独立的系统，我们采用联想ls3016 16的10/100m自适应以太网交换机，它提供了优良的每端口性能价格比，并支持基于端口的vlan划分。 3.5.2内部信息资源建设 内部信息资源建设可分为以下几个模块：校长查询、学生管理、课程管理、思教管理、教工管理、党务管理、工资管理、财产管理、档案管理、文件管理等，各模块的功能在此不作赘述。 3.5.3外部信息资源建设 外部信息资源建设应包括以下几个功能：internet功能、远程访问功能、电子邮件功能、以多媒体方式介绍学校的功能、讨论和交流功能、信息发布功能。各项功能均可通过相应的网络信息平台实现。学校的网络化建设必然会对学校的信息化建设起到巨大的推动作用，同时提供简单、有效、便捷的理想办公、教学环境。结束语通过上述几个部分的分析论述，可以看到