网络构建设计方案.doc

计算机网络课程设计设计题目： 网络构建设计方案 学生班级： XXXXXXXXXXXXXXXX 学生姓名： XXXXXXXXXXXXXXXX 学生学号： XXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师： XXXXXXXXXXXXXXXX 设计日期： XXXXXXXXXXXXXXXX 目录前言3摘要41.系统分析51.1需求分析51.2 用户的应用需求51.3通信需求51.4信息点和用户需求51.5性能需求61.6安全与管理需求61.7现有网络分析62.网络系统的方案设计72.1网络的规模和应用范围72.2 网络的应用模式72.3 网络结构设计72.4 结构化布线设计82.5 计算机系统设计82.6 确定安全与管理措施92.7局域网具体方案及拓扑图102.8 软件与协议设计103.IP地址的分配及服务器客户端123.1IP地址的分配123.2组建WEB服务器123.3配置FTP服务器163.4配置DNS服务器184.课程设计小结20参考文献21前言通过本课程设计，使学生在对计算机网络技术与发展整体了解的基础上，掌握网络的主要种类和常用协议的概念及原理，初步掌握以TCP/IP协议族为主的网络协议结构，培养学生在TCP/IP协议工程和LAN、WAN上的实际工作能力：学会网络构建、日常维护以及管理的方法，使学生掌握在信息化社会建设过程中所必须具备的计算机网络组网和建设所需的基本知识与操作技能。随着我国高等教育规模的扩大和产业结构调整的进一步完善，社会对高层次应用型人才的需求将更加迫切。各地高校紧密结合地方经济建设发展需要，科学运用市场调节机制，合理调整和配置教育资源，在改革和改造传统学科专业的基础上，加强工程型和应用型学科专业，积极设置主要面向地方支柱产业、高新技术产业、服务业的工程型和应用型学科专业，积极为地方经济建设输送各类应用型人才。各高校加大了使用住处科学等现代科学技术提升、改造传统学科专业的力度，从而实现传统学科专业向工程型和应用型学科专业的发展与转变。摘要当今社会已步入信息社会，信息成为社会经济发展的核心因素，信息化已成为当今世界潮流。其背景是：半导体集成电路，计算机，光线，卫星，多媒体等电子信息技术的迅猛发展，并迅速广泛应用于社会各个领域产生和激发出新的生产力，正引起社会经济乃至人们工作、生活方式的深刻变革。自从1993年美国政府公布实施“信息高速公路计划”之后，在世界引起巨大反响，许多发达国家和一些发展中国家也相继提出了本国或本地区的信息基础设施计划。可以说，信息化程度已成为衡量一个国家现代化水平和综合国力强弱的重要标志。本文主要论叙校园局域网的组建和配置，从网络规划的总体结构来看,总共分为五大模块：校园网络需求分、校园网络设备配置、校园网服务器配置、校园网络的管理和安全，设计心得和总结。其中需求分析又分为学校现状分析、学校信息点分布需求分析、学校子网划分、学校VLAN划分、校园网布线工程分析等五部分具体而详尽的概述了学校分析，在对校园网络硬件设配选择和配置中，规划了学校校园网的结构拓扑图，交换机的数量和类型。其中具体描绘了校园网的网络拓扑图，交换机的选择和配置主要讲述了核心交换机、汇聚层交换机、接入层交换机和路由器、防火墙的说明和配置。再配置校园网络的服务器包括邮件服务器、www服务器、FTP服务器、DNS服务器、数据库服务器和代理服务器等。最后简要的说明了校园网络的管理和安全等具体方面的内容。论证了，学校信息点的需求、学校子网的划分和布线工程的分析，进而选用校园网的硬件和硬件的配置，常用服务器的设置，网络管理和安全。最后一个大型的稳定可靠的校园局域网呈现在我们面前。1.系统分析1.1需求分析学校包括教学楼，附楼，礼堂，男生宿舍楼，女生宿舍楼五个楼区。随着网络的不断发展，校园应用中数据、话音、视像等多媒体传输需要的逐渐增加,校园网建设正向高速化，智能化方向发展。随之而来的是校园网用户对资源共享，多媒体教学、数据安全保障、高速网络交换以及未来网络扩展等等的需求日益增长，成为新一代高速，安全校园网建设亟待解决的问题。因此，建设一个满足学校现状和未来应用需求的高效网络，成为提高学校信息化应用水平和整体投资效益的关键。1.2 用户的应用需求用户需求决定了校园网络系统的特性,按照用户的要求,校园网系统应该实现以下基本功能:l 强大信息资源的共享。l 电子邮件系统。l 语音/传真服务。l 图书馆查询系统。l 文件传输服务。l 办公自动化。l 多媒体教学、远程教学，视频会议。1.3通信需求广域网的通信主干采用网段间使用已铺好的光纤线路，链路成和网络层采用远程路由结构，这是由于路由技术可处理多种网络协议，管理能力强，可平衡数据流量，对其作优先级处理，易于连接多种通信介质和远程网络，能形成复杂拓扑结构网络。1.4信息点和用户需求成教学院的本部分为办公区、教学区和生活区三部分。假设办公区中各楼域名及需要的信息点为：教学楼14个多媒体教室，4个机房，宿舍区每层25个宿舍，共3个宿舍楼。为了让师生简单快速地了解图书馆书目的情况，要在校园网上实现基于WWW的信息查询服务，以便师生可以随时随地查询需求信息。学校应建立独立的WWW服务器，在网上提供学校主页等服务，包括学院简介、学院新闻、校报（电子版）、招生信息以及校内电话号码和电子邮件地址查询等。提供邮件服务使得师生可以自由地收发电子邮件（Email）。每个师生都可以拥有自己的私人邮箱，通过校园网上任意一台机器收发自己的信件。考虑到师生之间共享软件，校园网应提供文件传输服务（FTP）。文件传输服务器上存放各种各样自由软件和驱动程序，师生可以根据自己需要随时下载并把它们安装在本机上。1.5性能需求校园网对网络系统的性能需求，可归纳如下：1.先进性和成熟性网络建设设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位，保证学校网络建设的领先地位。2.可靠性和稳定性在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及保修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。3.可扩展性和管理性骨干节点设备的性能具有向上扩展的能力，以备将来更高带宽和应用的需要，同时，整个校园网将采用集中式管理，能够监控网络的运行，并能找出网络节点的故障所在，迅速恢复用户的应用。4.安全性由于整个学院的管理事务都将放在校园网上，不同部门的重要数据将要求绝对安全，可访问与不可访问将严格限制。校园网和互联网之间的数据流也将严格限制。1.6安全与管理需求系统必须具有高度的保密机制，灵活方便的权限设定和控制机制，以使系统具有多种手段来防备各种形式的非法侵入和机密信息的泄露。采用的系统必须具有安全、高效，开放，不易受病毒感染的优点，以保证系统可靠，安全，高效的运行。系统要对网络资源的访问提供完善的权限控制，并且具有防止及便于捕杀病毒功能，以保证网络使用安全。系统要对接入因特网的各网络用户进行权限控制1.7现有网络分析目前在学校的各教学楼、礼堂、各党政领导部门都使用网络进行大量统计、分析和管理等工作。为了适应教学、科研和管理工作的需要，加强校内各部门之间的信息交流和共享，提高工作效率和水平，有必要建立一个全校范围内、有效、实用且快速的网络环境2.网络系统的方案设计2.1网络的规模和应用范围校园网覆盖本部的办公区、教学区和生活区。办公区、教学区和生活区都应该是一个独立的网络，其中教学区的网络又应分为多个子网，比如每个系别应是一个独立子网，而各个子网间应该逻辑上相联，使得各系部在日常教学和科研中可以相互传送信息。各个部门子网之间应是各子网的边界2.2 网络的应用模式校园网应覆盖本部的办公区、教学区和生活区，所以网络的总体框架是分布式网络系统。采用浏览器/服务器等多层模式，便于校园网用户的操作。2.3 网络结构设计骨干层网络中心节点及其它核心节点作为校园网络系统的心脏，必须提供全线速的数据交换，当网络流量较大时，对关键业务的服务质量提供保障。另外作为整个网络的交换中心，在保证高性能、无阻塞交换的同时，还必须保证稳定可靠的运行。汇聚层汇聚层是各校区的数据汇聚平台，为全网提供了快速交换支持，是各区域数据、媒体流会聚主节点。汇聚路由交换机需要具备高可靠性、高性能、高端口密度、高安全性、可管理性等要求，并具有网络可扩容升级能力和多种业务支持能力。在完成高速交换的基础上，能够提供稳定可靠的网络基础服务功能并能够支持下层的基础功能、分布服务以及QOS保证。接入层接入网络层由楼栋交换节点和楼层交换节点组成，接入网络层应该可以满足各种客户的接入需要，而且能够实现客户化的接入策略，业务QOS保证，用户接入访问控制等等。出口因为校园网出口采用以太网，所以可以直接采用防火墙，提供强有力的服务器、内网安全保护、同时提供出口路由功能；数据处理能力强；提供IDS等安全特2.4 结构化布线设计一般各信息点位置分布在各楼层，在教学楼内采用星形结构。网络设备交换机在管理设备间，从而实现多点管理。网络管理中心：本系统中的所有配线间要求尽量保持室内无尘土、通风良好、室内照明不低于150Lx流明。应符合有关消防规范、配置有关消防系统。每个电源插座的容量不低于300W。弱电竖井原则上应位于配线室内。配线间不应小于6平方米。配线间是管理子系统的安装场所。其位置最好选择在有弱电竖井通过的房间内。配线间用于安装配线架和计算机网络设备，配线间应做到如下几点要求：1. 具有一定的亮度。2. 防尘且具有良好的通风性。3. 楼内水平布线子系统：水平线缆将主干线线缆延伸到用户工作区。楼内水平布线子系统数据点传输线缆全部采用超五类的AMP双绞线。避免多种线缆的类型，以免造成综合布线系统灵活性的降低和管理上的困难。计算机信息点采用采用五类线，符合EIA/TIA568A标准的第五类线，可满足将来使用各种计算机网络的需要。水平线缆的长度根据图纸的估算（信息点数X平均线缆长度）并考虑了端接余量及富余量。2.5 计算机系统设计服务器：服务器是网络上一种客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机。工作站：校园网中，工作站是一台客户机，即网络服务的一个用户。网络互连设备: 交换机：交换机的外形与集线器很接近，也是一个多端口的连接设备。学校网络中心的核心交换机往往还具有路由功能。 路由器：路由器是连接多个网络或网断的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使他们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。防火墙：是指一种将内部网和公众访问网分开的硬件或软件技术。 常用的网络传输媒质 双绞线：是由两根相互绝缘的铜导线按照一定的规格相互缠绕而成的网络传输介质。 光纤：光纤是以光脉冲的形式来传输信号，材质以有机玻璃为主的网络传输介质2.6 确定安全与管理措施安全性是指可靠性、保密性和数据一致性。校园网对安全性的要求较高，计算机系统的安全性主要包括以下几个方面：1.硬件平台安全性：当计算机的元器件突然发生故障，或计算机系统工作环境设备突然发生故障时，计算机系统能继续工作或迅速恢复。2.网络通迅系统安全性：认证措施，包括网点认证和人员认证；数据保密措施如传输加密；存取控制措施如防止非法操作。 3.操作系统安全性：操作系统安全性要达到C2级，即通过注册、安全事件审计、资源隔离等方式使用户的行为具有个体可查性，实施存取限制，保护数据防止被别的用户读取或破坏。 4.数据库安全性：数据库要有以下安全机制：磁盘镜像、数据备份、恢复机制、事务日志、内部一致性检查、锁机制以及审计机制等安全保障体制，确保数据库的安全。 5.应用软件系统的安全性： 认同用户和鉴别，确认用户的真实身份，防止非法用户进入系统。 存取控制，当用户已注册登录后，核对用户权限，根据用户对该项资源被授予的权限对其进行存取控制。 审计，系统能记录用户所进行的操作及其相关数据，能记录操作结果，能判断违反安全的事件是否发生，如果发生则能记录备查。 保障数据完整性，对数据库操作保证数据的一致性和数据的完整性。确定安全与管理措施2.7局域网具体方案及拓扑图具体的设计方案如下：1、网管中心的安排。由于教学楼处于整个地理位置的中心，布线比较容易，另外教学楼计算机的数量相对较多、对于网络的要求相对较高，所以将网管中心设置在教学楼是最合适的，便于专业的老师进行维护。2、对于交换机的安排。为了保证教学区的网络的进一步的发展，在教学区各个楼采用分布式交换机，在教学楼五楼添加一个核心主交换机，用来保证通信的畅通。3、对于生活区的安排。生活区正在扩建之中，考虑到宿舍对于网络需求的质量和扩建的要求，在每一个宿舍楼都安装一个工作组交换机。4、网络的布线。楼宇间的连接线暴露在室外，常年受到日晒雨林的影响和雷电的干扰，从抗干扰，抗腐蚀，高带宽及允许传输距离等几方面看，以室外安装光缆最为适宜。主干网传输介质必须具有承载千兆速率的能力，需具备较好的抗干扰、可靠性、抗老化和高寿命等特点。用光缆最为合适。 5、校园网拓扑结构 图12.8 软件与协议设计网络的协议采用TCP/IP：为使网络系统的互联、管理、应用软件开发等工作简单化，维持一致性，本方案中，网络通信协议采用最为广泛的TCP/IP。TCP/IP协议已成为网络互连的公认标准，并在国内外得以广泛的应用，国际上几乎所有的软硬件厂商均支持TCP/IP协议。采用此种协议，也便于使网络系统在将来与Internet实现连接。网络设备必须能够支持各类标准网络协议。网络设备必须遵守各类标准网络协议，如IEEE802.3u、IEEE802.3、10BaseT、10BaseFL、802.1d、SNMP V1等，这样才可能较好地实现与其他厂家的网络设备连通。 主要软件及协议如下:l 服务器操作系统 Microsoft Windows 2000以上版本l Web服务系统 Windows 2000以上IIS5.0信息服务系统l 工作站操作系统 Windows XP或Windows 2000l 数据库软件 SQL Server 2000l 网络层/运输层协议 TCP/IPl 应用层协议 FTP，HTTP3.IP地址的分配及服务器客户端3.1IP地址的分配为了提高IP地址的使用效率，可将一个网络划分为子网：采用借位的方式，从主机位最高位开始借位变为新的子网位，所剩余的部分则为主机位。这使得IP地址的结构分为三部分：网络位、子网位和主机位。 各楼的IP地址的分配地点信息点网络号IP地址子网掩码教学楼机房4192.168.0/24254办公大楼15192.168.1/24254多媒体教室14192.168.2/24254礼堂2192.168.3/24254女生宿舍楼7192.168.4/24254男生宿舍楼14192.168.5/242543.2组建WEB服务器要配置WEB服务器，首先要先安装IIS（Internet信息服务），将XP安装盘放入光驱，打开“控制面板”，然后单击启动 “添加/删除程序”， 在弹出的对话框中选择 “添加/删除Windows组件”，在Windows组件向导对话框中选中“Internet信息服务（IIS）”，然后单击“下一步”，按向导指示，完成对IIS的安装。如图2、图3所示：图2图3IIS的运行当IIS添加成功之后，再进入“开始程序管理工具Internet服务管理器”以打开IIS管理器，对于有“已停止”字样的服务，均在其上单击右键，选“启动”来开启。如图4：图4本机的IP地址为，自己的网页放在E:cumt目录下，网页的首页文件名为Index.htm，现在想根据这些建立好自己的Web服务器。1、打开控制面板管理工具Internet信息服务,找到默认站点右击新建创建，弹出一个“网站创建向导”对话框，单击下一步。输入网站描述“cae”。如图5、图6：图5图62、点下一步输入所指定新网站的IP地址，点下一步输入路径“E:/cumt”继续下一步会出现默认属性也就是Web属性“cae”属性。如图7，图8，图9图7图8图94、效果的测试：打开IE浏览器，在地址栏输入“”之后再按回车键，此时就能够调出你自己网页的首页，则说明设置成功！3.3配置FTP服务器配置FTP服务器：安装IIS服务器组件如上WEB服务器配置过程。右击“默认FTP站点”“新建” “虚拟目录”步骤如上面WEB站点建设过程类似，按照默认步骤配置。图10图11图12检测FTP：在地址栏中输入/cumt ,可对其进行浏览3.4配置DNS服务器单击“开始”“设置”“控制面板”“管理工具”“DNS”，会跳出窗口。右击“正向搜索区域”,选择“新建区域”,出现对话框，输入任意自己能区分的名称如“”，单击“下一步”按钮，直到出现“完成”按钮。在“正向搜索区域”的子目录下，看到“E:cumt”的子文件。右击“”文件，选择“新建主机”，输入名称“cae”.右击“反向搜索区域”，在子目录下右击，右击选择“新建指针”，出现对话框，在相应的位置输入主机的IP号，浏览选择正向搜索区域中新建的主机名，单击确定。此时主机已经成功创建。如图13图13单击开始，运行，可以看到域名对应的IP地址。如图14：图144.课程设计小结通过三周时间的计算机网络课程设计，我受益匪浅，学到了许知识，更重要的是，我解决问题的能力有了明显的提高。本次计算机网络课程设计的任务是以我校为背景，设计一个校园网方案。随着网络的不断发展，校园应用中数据、话音、视像等多媒体传输需要的逐渐增加,校园网建设正向高速化，智能化方向发展。随之而来的是校园