计算机网络课程设计-小型企业网络的设计.doc

课程设计说明书 no.1小型企业网络的设计一.课程设计的目的通过对网络的具体规划和组建，掌握网络互连设备的使用及工作原理；掌握ip地址的配置及数据传输过程和路由的选择。具体要求达到：（1）熟悉对计算机网络的使用技能，学会对模拟软件的操作和使用方法；（2）加深理解网络分层结构概念，尤其是对链路层、网络层、传输层等协议的理解、设置，掌握网络互连设备的使用及工作原理，掌握ip地址的配置；（3）初步掌握局域网的设计技术和技巧，培养开发网络应用的独立工作能力。通过这次的课程设计，可以更深入的掌握计算机网络的核心内容，能用具体的实践成果来体现对理论知识掌握的程度，有利于提高计算机网络方面的实践能力和加深计算机网络理论知识的理解。二.设计方案论证2.1需求分析随着信息时代的到来，网络已经成为现代企业背景下的必要基础设施，成为企业提高自身发展水平的重要途径。企业网络的主干所承担的信息流量很大，企业网络的建设的目标是实现办公的自动化、无纸化。能通过与internet的互联，为企业职工提供国际互联网上的各种服务。企业领导可以通过网络这个平台给职工下达命令，实现企业资源共享。企业网络的组建能为企业的信息化建设打下坚实的基础。2.1.1企业构建网络的必要性分析 随着全球经济一体化和市场经济、信息时代的快速发展，世界范围内的各行各业的发展越来越离不开办公自动化和互联网技术，特别是国际互联网的迅速发展，使得世界经济瞬息万变。同时，网站与上网人数的急剧增加，也使得人们开发并利用网络资源成为可能。 沈 阳 大 学课程设计说明书 no2市场竞争日益激烈，为了及时、准确的获取第一手信息，提高公司运作效率，有效降低公司运营成本已经越来越被企业家们所认识，企业家们迫切需要提高公司的竞争力，实现公司信息化，网络无疑为他们提供了一个很好的解决手段。因此，企业必须建立自己的网络，来满足这些需求。总而言之，建立了自己的网站就等于找到了自己的一个永久的广告发布平台。然而，构建网络究竟能给企业带来什么利益呢？1).满足企业的内部需求(1)、提高办公效率，降低企业的日常业务开销 网络化使得企业办公效率提高，使我们每月节省成千上万张复印纸、传真纸，明显减少电话、传真方面的通信费用。 尤其对于已经有了几个分支机构/办事处的企业，把企业总部接入internet、建立intranet的成本不高，但就企业内部之间的联络而言，比传统的纸张通信、电话/传真通信更为高效。(2)、准确、高效的企业管理，提高企业的竞争力 通过网络，企业的领导人可以随时了解各部门的经营汇总全貌。各部门、分支机构所产生的数据能够准确、自动地汇总到公司总部的数据库中。(3)、加速企业内部员工间的沟通 员工间可通过共享、e-mail等方式进行沟通，相互协调工作。企业可建立内部网站，把它作为公司的信息平台、企业文化的基地，极大的提高了企业的凝聚力。(4)、满足移动办公的需要 出差的经理人和员工可及时获取公司的资源，不比随身携带太多的纸质文件，可在应用地随时打印。 沈 阳 大 学课程设计说明书 no.32)、满足企业外部的需求： (1)、对外宣传、信息发布平台 在internet上开展广告宣传、信息发布。从这个意义上讲，企业从此拥有了自己的广告媒体和信息发布媒体。 企业可以在自己的网页上刊登各种广告。对外宣传的人群可以是潜在客户，也可以是已经建立合作关系的客户（分销商/代理商）。 (2)、客户信息反馈、客户跟踪 及时、直接的获取客户的反馈信息，建立公司的良好形象，了解客户需求，并及时的满足客户。 (3)、跨越空间和时间的界限 一旦企业接入到internet中，就不像以往的报纸广告、期刊广告、展销会等，其宣传将跨越地区、国家和时间的局限，每天、每时、每刻永无休止地工作并准确处理各项事务。 2.1.2企业建网的经济性分析企业网的特点决定了网络系统必须要有实用与经济性。实用性使得网络便于管理、维护，以减少网络使用人员运用网络的难度，从而降低人为操作引起的网络故障，并使更多的人掌握网络的使用。应根据企业的实际情况，由于企业的建设资金有限，所以一般都要求网络具有较高的性能和较低的成本，所以在组建企业网时一定要使用性价比高的网络技术和网络设备，以节约建设资金。一个企业在组建网络时，必须根据自己的实际需要选择适当而又实用的设备，组建一个能够完全满足企业需要的新型、全面性的网络，以实现企业发展的信息化。所以，首先要根据企业的资源情况画出网络拓扑结构图，再根据拓扑结构图选择最优方案，配备各种网络设备。只有通过综合分析、考虑才能节约建设资金，实现经济性原则。然而，在本次网络规划与设计方案中，我们除了要严格遵循必要性和经济性原则外，还要遵循以下原则，以保障方案能充分满足企业的需求。 沈 阳 大 学课程设计说明书 no.41)先进性和实用性原则2)高性能原则3)经济性原则4)可靠性原则5)安全性原则6)可扩展性原则7)标准化原则8).易管理性原则2.2设计内容使用模拟仿真软件，构建一个小型网络。网络规模要求如下：现共有120台计算机，设计一个小型网络办公室有20台公司普通员工电和一台服务器策划部有30台公司普通员工电脑人事部有40台公司普通员工电脑财务部有30台公司普通员工电脑和一台打印机每个部门之间的距离100米2.3设计思路可能用到的设备：多端口交换机，多端口路由器， 5类双绞线，服务器，计算机。2.3.1路由器、交换机之间的关系处于同一个局域网中的各子网的互联，可以用三层交换机来代替路由器，但局域网必须与公网互联以实现跨地域的网络，这时路由器就不可缺少。一个完全构建在交换机上的网络会出现诸如碰撞、堵塞以及通信混乱等问题。使用路由器将网络划分为多个子网，通过路由所具备的功能来有效进行安全控制策略，则可以避免这些问题。三层交换机现在还不能提供完整的路由选择协议，而路由器则具备同时处理多个协议的能力。当连接不同协议的网络，像以太网和令牌环的组合网络，依靠三层交换机是不可能完成网间数据传输的。 沈 阳 大 学课程设计说明书 no.5路由器的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路，能大大提高通信速度，减轻网络系统通信负荷，节约网络系统资源，提高网络系统畅通率，从而让网络系统发挥出更大的效益来。 从过滤网络层的角度来看，路由器的作用与交换机和网桥非常相似。但是与工作在网络物理层，从物理上划分网段的交换机不同，路由器使用专门的软件协议从逻辑上对整个网络进行划分。一般说来，异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成.路由器的主要工作就是为经过路由器的每个数据帧寻找一条最佳传输路径，并将该数据有效地传送到目的站点。由此可见，选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现，而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现。三层交换技术就是二层交换技术三层转发技术。传统交换技术是在osi网络标准模型第二层数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发，既可实现网络路由功能，又可根据不同网络状况做到最优网络性能。2.3.2网络拓扑结构设计方案根据所作的课程设计，选择星型拓扑结构图，以核心路由器为主，分为四个部门，分别为办公室、会计部、人事部、策划部。每个部门分为不同电脑数。星型拓扑结构是用一个节点作为中心节点，其他节点直接与中心节点相连构成的网络。中心节点可以是文件服务器，也可以是连接设备。常见的中心节点为集线器或路由器。网络中心的选择，要考虑地理位置和服务点等因素，我们将网络中心设在办公室，以办公室为中心，用双绞线连接到策划部和会计部两大部门，构成企业网双绞线主干。通过双绞线将部门交换机与各部门路由器连接。再通过双绞线网线将各部门路由器或集线器与各个计算机相连。 沈 阳 大 学课程设计说明书 no.6考虑高速率传输和扩展的需求，企业网整体采用双绞线传输。网络主干采用双绞线。网络中心到主部门结点采用双绞线连接，在全双工条件下传输距离可达100米。双绞线布线采用星形拓扑结构。 星型拓扑结构图优点：（1）控制简单。任何一站点只和中央节点相连接，因而介质访问控制方法简单，致使访问协议也十分简单。易于网络监控和管理。 （2）故障诊断和隔离容易。中央节点对连接线路可以逐一隔离进行故障检测和定位，单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网。 （3）方便服务。中央节点可以方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。2.3.3网络设备选择企业网络计划采用双绞线以太网接入到因特网服务提供商的网络，然后接入到因特网中，使企业实现与外界的信息交换和网络通信，而具体采用多少兆的光纤接入，要根据企业的要求去实施。网络设备必须在技术上具有先进性、通用性，必须便于管理、维护。网络设备应该满足企业现有计算机设备的高速接入，应该具备未来良好的可扩展性和可升级性。网络设备必须具有良好的性能价格比。网络设备应该选择拥有足够实力和市场份额的厂商的主流产品，同时设备厂商必须要有良好的市场形象与售后技术支持。根据网络拓扑结构图，企业组建网络所需的设备（硬件）选择如下：1、 服务器服务器选择ibm x3550 m2型，价格是一万多。2、 路由器使用cisco 1841型号的路由器进行远程访问连接和internet接入连接，数量：1个。3、交换机 使用2950-24型号5台4、打印机 普通打印机一台5、服务器 高性能服务器一台 沈 阳 大 学课程设计说明书 no.72.3.4综合布线双绞线电缆（简称为双绞线）是综合布线系统中最常用的一种传输介质，尤其在星型网络拓朴中，双绞线是必不可少的布线材料。双绞线按电气性能划分的话，通常分为：三类、四类、五类、超五类、六类、七类双绞线等类型，原则上数字越大，版本越新、技术越先进、带宽也越宽，当然价格也越贵了。目前在一般局域网中常见的是五类、超五类或者六类非屏蔽双绞线，特别是目前的超五类和六类非屏蔽双绞线可以轻松提供155mbps的通信带宽，并拥有升级至千兆的带宽潜力，因此，成为当今水平布线的首选线缆。而双绞线又可分为：屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线，大多数局域网使用非屏蔽双绞线(utpunshielded twisted pair)作为布线的传输介质来组网，网线由一定距离长的双绞线与rj45头组成。双绞线的特点：1类：主要用于传输语音,用于数据传输。 2类：传输频率为1mhz，用于语音传输和最高传输速率4mbps的数据传输，常见于使用4mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。3类：指目前在ansi和eia/tia568标准中指定的电缆。该电缆的传输频率为16mhz，用于语音传输及最高传输速率为10mbps的数据传输，主要用于10base-t。4类：该类电缆的传输频率为20mhz,用于语音传输和最高传输速率16mbps的数据传输，主要用于基于令牌的局域网和10base-t/100base-t。超5类：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值(acr)和信噪比(structural return loss)、更小的时延误差，性能得到很大提高。 6类：10base-t/100base-t/1000base-t。传输频率为250mhz 扩展6类:10gbase-t。传输频率为500mhz。 7类:传输频率为600mhz。 沈 阳 大 学课程设计说明书 no.8双绞线的主要技术性能指标：1、衰减。衰减是沿线路信号的损失程度。衰减的大小对网络传输距离和可靠性影响很大，一般情况下衰减随频率的增大而增大。2、串扰。串扰主要针对于非屏蔽双绞线电缆而言，分为近端串扰和远端串扰。其中，对网络传输性能起主要作用的是近端串扰。3、.阻抗。双绞线电缆中的阻抗主要是指特性阻抗，它包括材料的电阻、电感及电容阻抗。一般分为100欧姆、120欧姆及150欧姆几种。4、衰减串扰比（acr）。是指衰减与串扰在某些频率范围内的比例。acr的值越大，表示电缆抗干扰能力越强。2.3.5局域网的设计原则设计局域网时，应遵循以下原则1、实用性原则：在建立企业的网络时，要充分考虑到公司员工对系统网络的使用，不能一味的寻求网络的建立，而是要在满足员工的需求的同时建立网络。2、可扩充性原则：网络设计的时候，应该关注未来的技术发展方向，计算机网络在不断地发展，所以在建立网络时，要保证网络系统的扩充性，让它的硬件和软件有有可以提升的空间。3、成本有效性原则：充分考虑资金投入能力，应该以最好的性价比去构建网络系统，网络的设计不是只寻求高性能，而是在价格合理的情况下，提高网络系统的性能。4、安全可靠性原则：为了保证各项应用的实现，所设计的网络必须具有高可靠性。应该尽量避免小的系统故障，同时提高网络系统的保护，例如设置防火墙。5、可管理性原则：计算机网络具有一定的复杂性，所以通过先进的管理策略、管理工具提高网络运行的可管理性和可靠性，简化网络维护工作。 沈 阳 大 学课程设计说明书 no.9三、设计的过程与分析3.1本企业网络设计的层次拓扑结构图如下图所示：图1 网络结构拓扑图 图2 网络连接成功图（1） 沈 阳 大 学课程设计说明书 no.10图3 网络连接成功图（2）图4 网络连接成功图（3）3.2子网划分与局域网建立ip地址规划和子网划分： 子网二：172.16.1.0/24子网三：172.16.3.0/24router5:172.16.1.0 路由协议的选择: rip路由协议1.办公室20台的ip地址：172.16.2.3-172.16.2.232策划部30台的ip地址：172.16.3.3-172.16.3.333人事部40台的ip地址：172.16.4.3-172.16.4.434财务部30台的ip地址：172.16.5.3-172.16.5.33 沈 阳 大 学课程设计说明书 no.113.3接口详细ip地址 表1 ip地址名称子网划分ip地址子网掩码默认网关办公室172.16.2.0172.16.2.3-172.16.2.23255.255.0.0172.15.2.0策划部172.16.3.0172.16.3.3-172.16.3.33255.255.0.0172.15.2.0人事部172.16.4.0172.16.4.3-172.16.4.43255.255.0.0172.15.2.0财务部172.16.5.0172.16.5.3-172.16.5.33255.255.0.0172.16.2.0打印机172.16.5.7255.255.0.0172.16.2.03.4程序代码路由器的配置routerenrouter#conftenterconfigurationcommands,oneperline.endwithcntl/z.router(config)#hostnamerouter5router0(config)#interfacee0/0router0(config-if)#ipaddress172.16.2.1 255.255.0.0router0(config-if)#noshutdown%link-5-changed:interfacefastethernet0/0,changedstatetoup%lineproto-5-updown:lineprotocoloninterfacefastethernet0/0 沈 阳 大 学课程设计说明书 no.12router5(config)#routerriprouter5(config-router)#network 172.16.2.0router5(config-router)#exitrouter0(config)#interfacee1/0router0(config-if)#ipaddress172.15.2.1 255.255.0.0router0(config-if)#noshutdown%link-5-changed:interfacefastethernet0/0,changedstatetoup%lineproto-5-updown:lineprotocoloninterfacefastethernet0/0,changed state to up交换机的配置 （2950-24 switch2）switchenswitch#conftswitch(config)#hostnameswitch2switch2(config)#interfacee0/0switch2(config)#ip address 172.15.2.6 255.255.0.0switch2(config)#ip default-gateway 172.15.2.3switch2(config)#exit%link-5-changed: interface fastethernet0/1, changed state to up%lineproto-5-updown: line protocol on interface fastethernet0/1, changed state to up 沈 阳 大 学课程设计说明书 no.13(2950-24 switch4)switchenswitch#conftswitch(config)#hostnameswitch4switch4(config)#interfacee0/0switch4(config)#ip address 172.16.5.2 255.255.0.0switch4(config)#ip default-gateway 172.16.5.12switch4(config)#exit%link-5-changed: interface fastethernet0/1, changed state to up%lineproto-5-updown: line protocol on interface fastethernet0/1, changed state to up（2950-24 switch3）switchenswitch#conftswitch(config)#hostnameswitch3switch3(config)#interfacee0/0switch3(config)#ip address 172.15.5.4 255.255.0.0switch3(config)#ip default-gateway 172.15.5.1switch3(config)#exit%link-5-changed: interface fastethernet0/1, changed state to up%lineproto-5-updown: line protocol on interface fastethernet0/1, changed state to up 沈 阳 大 学课程设计说明书 no.14四、设计体会通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关计算机网络方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考和检查终于找出了原因所在，也体现出了我在计算机网络的实践中有许多不足。 在课程设计过程中，刚开始有许多地方都不会，但是在经过通过学的帮助以及上网查找资料，终于有了一些头绪。经过了许多次的改正，这次课程设计终于顺利完成了。通过这次课程设计，让我知道了，在今后学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才会成功。 课程设计让我感触很深。使我对上课讲的一些理论知识有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了路由器的配置，设置ip地址等等一系列的知识，也复习了平时的计算机网络的实验报告上的配置代码等。我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时又可以巩固以前所学过的知识，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，才能真正提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。 这次课设的顺利完成，