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（网络工程课程设计）设计说明书200个机位网吧设计起止日期： 2011 年 10 月 31日 至 2011 年 11 月 12 日学生姓名刘晓文班级093学号09308910312成绩指导教师(签字)计算机与通信学院2011年 11 月 13 日21 目录一：概要2二：需求分析21：网吧特点：22：网吧分区：23：技术选择：3三：网络规划与设计41：拓朴结构：42：综合布线4设备分布4电源系统布线5传输介质与网络系统的布线53：Internet接入：7四：硬件与软件选择：71：硬件选择：7路由器7三层核心交换机8接入交换机9机柜10服务器11计算机132：软件选择：14五：可行性论证151：传输速度：152：管理能力与用户接口153：投资费用19六：参考资料20一：概要 随着Internet的发展，用户数量越来越多，提供网络服务的网吧行业随之发展起来，市场也越来越好，本次的课程设计是要为一个有200个机位的网吧完成整个网络的设计，本网吧位于城市市区，共有两层楼，计划上下两层分别设置100台机器，网吧的机器开机要快，运行起来要流畅，上网速度要给力，系统要稳定，可维护性要高，但网吧是营利性的，且现在竞争越来越激烈，所以我们要做到低成本，高性能，易管理，为了达到这些目的，我们对该网络做了一系列的分析和测试，最后完成了设计。二：需求分析 组建网吧在业主看到是成本要达到最低，当然，这是在保证性价比的前提下，如果成本控制得太低，性能得不到保证，那么网吧的生意会越来越少，那么损失将会非常大，这就得不偿失了。1：网吧特点： 网吧数据流量大，网络应用类型多，对网络质量，消费环境等要求较高，特点如下：1：要给用户提供网页浏览，收发邮件，QQ聊天，网络游戏，视频点播，网上购物等各类服务。所有的这些访问Internet的流量都要通过路由器出口，这就对路由器的出口带宽及其可建立连接数提出了要求，我们必须满足。2：现在客户的要求越来越高，对玩游戏时的速度及画面质量，看电影，听音乐时的缓冲速度都有着较高的要求。内部局域网的设计就要考虑对内部服务器的访问瓶颈问题。2：网吧分区： 在交流中我们发现针对消费人群的不同，我们需要对网吧进行区域的划分，这样才能满足不同人群的消费，也可以节省成本，合理利用投资，这样我们将网吧划分成了二个区域：视聊区和游戏区，不同区域电脑配置不同，且收费也不一样。 视聊区：这类人一般进行视频聊天，看电影，听音乐，这一块对电脑配置的要求不高，对环境要求高一点。 游戏区：现在网络游戏的发展突飞猛进，大量3D网游对电脑配置，网络速度要求很高，所以电脑配置要高。且玩游戏的人情绪一般比较高涨，在地理位置上应与视聊区分开，这样可以不影响到视聊区的顾客。 装修方面网吧应该尽量做得有个性，且优雅，庄重，游戏区可加点神秘感，这样可以让顾客感受到本网吧特别的文化气氛。 图21：区域规划，网络结构图（想像图）3：技术选择：综上：在网吧内部配置游戏服务器，电影服务器，web，ftp服务器，用户可以通过局域网玩游戏，看电影，听音乐等，这部分流量不用出口上Internet。路由器，交换机等的选择也将会满足流量要求。网吧采用无盘技术，这样可以节约成本，后期易维护，且用户区环境安静，无盘服务器中部分采用RAID0（独立磁盘冗余阵列），速度达最快，且备份速度快。无盘的优点： 不怕机器狗不怕还原被破解。更新方便无盘做一个镜像包，网吧维护就完成了，省时省力。启动速度快，10秒以内启动。每台主机都可以节约一个硬盘钱，机器越多节约的金额越大。无硬盘磨损之累赘，更不怕随意开关机或人为破坏,当然也不怕有人来网吧分区等损坏硬盘。三：网络规划与设计1：拓朴结构： 网络拓扑结构设计主要是确定各种网络设备以什么方式相互连接起来，根据网吧的网络规模，网络体系结构，所采用的协议，扩展和升级管理等各个方面因素来考虑，拓扑结构的设计将直接影响到网络的性能。该网吧网络拓扑图设计如下： 图31：网络拓扑结构2：综合布线 设备分布 网吧分两层，第一层有一个比较大设备间，我们把两个路由器，四台服务器，和核心交换机都放置在这个机房里（网络中心），机房外还有一片区域，在这里设置一个客户机区域放置50台电脑，为游戏区的一部分，二楼只有一个小的设备间，放置二楼的堆叠交换机和无盘服务器，外面分两个区域，一个游戏区（50台电脑）和一个视聊区（100台电脑）游戏区与视聊区分开，中间放置盆景等装饰物，这样既可以美化又可以把两个区域分开使游戏区的声音尽量不要影响到视聊区，而别一个游戏区放在一楼也是这个效果。 电源系统布线 电源对整个网吧的正常运行至关重要，首先搞清楚网吧的用电功率为多少，然后再根据用电功率选择合适的电源线，插座及开关等电器配件，最后才设计电源线的走向，布局。因为网吧很多设备都耗电比较大，所以必须采用铜芯电源线（国标），从节约用电的角度看，网吧最好使用三相电源的空调，一般网吧用柜式空调，功率为30005000W之间，电脑根据配置不同功率在150300W之间，每台服务器电源为600W，那么本网吧的最大总功率为：3*500W（服务器）+2*20W（交换机）+380W（核心交换机）+5*50W（接入交换机）+2*4000W（柜式空调）+10*40W（照明）+200*200W（pc）+2*600W（无盘服务器）+2*150W（收费机）52070W，为了满足未来网吧机器升级供电需求，可以适当上浮一点。（1） 为了网吧美观，电源布线不宜将电源线布置在明处，可以放置在PVC管道或专用的通道中，尽量也装修同步。（2） 对于重要的主干线路或不易进行二次施工的管道，最好做一条备份线路，为了避免网线和电话线的传输质量受到影响，电源线最好单独起一个管道或PVC槽子。（3） 在布线时应做上标记，每个空气开关控制哪条线路，都要说明。（4） 还要注意接地线及防雷措施。（5） 收费机应配置UPS备用电源，能续电几个小时就行。 传输介质与网络系统的布线 本次设计路由器与核心交换机之间，核心交换机与堆叠交换机之间用光线连接，其它均采用超五类双绞线，光纤传输速度快可以满足和提高核心交换机与路由器和堆叠交换机之间的数据交换，超五类线衰减小，串扰少，时延误差低，且具有更高的衰减与串扰的比值（ACR）和信噪比，性能得到很大提高。 （1）根据网络布线标准，计算机与交换机之间用直通双绞线连接，而交换机之间采用堆叠技术，堆叠是连接背板，几乎没有时延，可以提高背板带宽，堆叠交换机逻辑上是同一个设备，管理时只需对其中一个进行设置。 （2）布线时，可以把双绞线放在PVC管或专业线槽中，双绞线经过的地方，尽量不要有强磁场，大功能的电器如：空调，电源线等，否则会降低网络传输质量。 （3）尽量布放备份线路：双绞线都有一定的使用寿命，加上客观自然条件的影响，双绞线损坏是正常的事情，所以主要线路尽量进行备份。 （4）把线路编上号：网络布线时，把每条双绞线都做一个编号，并且双绞线的两端要做相同的编号。为方便日后维护，双绞线每隔一定的距离最好也做上编号，特别是距离比较长的双绞线。 （5）网络布线时，双绞线的两端，最好12米的冗余长度，水晶头故障时这条线还有再利用的价值。 各层布线大概如下： 图32：综合布线图3：Internet接入： 光纤拥有速度快障碍率低，抗干扰性强等特点，且随着光纤接入的性能不断提高，价格不断下降，本网吧为满足用户高速上网的需求采用光线接入，并考虑到多数玩家要进入电信或网通的服务器玩游戏，本网在选择ISP Internet接入时采用电信，网通双线接入，保障玩家游戏的流畅。四：硬件与软件选择：1：硬件选择： 路由器 型号：RT-MSR5006-AC-H3 产品概述：H3CMSR50-06是H3C公司推出的一款高性能全千兆宽带路由器，是MSR50系列路由器中的强安全产品。它主要定位于以太网接入的SMB市场和政府、企业分支机构、网吧等网络环境，如需要高Internet带宽的网吧、酒店和学校等等，如采用以太网光纤接入的电子政务网等等。H3CMSR50-06全千兆路由器采用高性能处理器，CPU主频达到800M。并且软件方面支持丰富的安全特性，支持防攻击和应用过滤等功能。它是H3C公司宽带路由器中的高端产品，是大型网吧用户和大型企业的理想选择。 产品特点 全千兆电口和光口，4个千兆接口足以满足一般的应用； 高性能，达到双向千兆线速； 强大的安全功能，支持丰富的防攻击和应用过滤功能（防火墙）； 典型带机量为300-1000台。 图41：路由器 三层核心交换机型号：H3C S5600-50C/S5600-50C-PWR产品概述：大容量全线速的多层交换S5600系列交换机具有192G/240G的交换容量和66M/102Mpps的二/三层包转发能力，支持所有端口线速转发。设备最大提供24/48端口10/100/1000M电接口、32个SFP千兆光接口或2个10G接口，充分满足客户对高密度GE和万兆上行设备的需求。设备具备强大的IRF堆叠扩展能力，极大的节省了用户对设备的投资。IRF智能弹性架构技术S5600系列交换机采用创新的IRF智能弹性技术，与传统组网技术相比，在扩展性、可靠性、整体架构的性能方面具有强大的优势，主要体现在三个方面；l 扩展性IRF技术允许交换机利用互联电缆实现多台设备的扩展，最大实现8台设备的弹性扩展；具有即插即用、单一IP管理，同步升级的优点，同时大大降低系统扩展的成本。l 可靠性通过专利的路由热备份技术，在整个堆叠架构内实现控制平面和数据平面所有信息的冗余备份和无间断的三层转发，极大的增强了堆叠架构的可靠性和高性能，同时消除了单点故障，避免了业务中断。l 分布性通过分布式链路聚合技术，实现多条上行链路的负载分担和互为备份，从而提高整个网络架构的冗余性和链路资源的利用率。POE(Power over ethernet)远程供电特性完备的安全控制策略高可靠性丰富的QOS策略多样的管理方式图42：三层核心交换机 接入交换机型号：LS-3100-52P-H3产品概述：H3C LS-3100-52P-H3基本规格VLAN功能交换机类型千兆以太网交换机传输速率10/100/1000Mbps交换方式存储-转发包转发率13.2 Mpps背板带宽19.2GbpsMAC地址表8KH3C LS-3100-52P-H3网络参数网络标准IEEE 802.1D, IEEE 802.1w, IEEE 802.1s, IEEE 802.1D网络协议STP/ RSTP/ MSTP网管功能支持命令行接口配置, 支持Telnet远程配置, 支持通过Console口配置, 支持SNMP, 支持QuidView网管系统, 支持WEB网管, 支持系统日志, 支持分级告警传输模式全双工H3C LS-3100-52P-H3端口参数接口数量48个接口类型10/100Base-T, 千兆SFP接口模块化插槽数4个 图43：接入交换机 机柜型号： 图腾 网络机柜(TOTEN)产品概述：尺寸:42U 600*800*2055MM(宽*深*高)机柜内含有以下标准配置:6位国际排插组件1套,固定板3块,风扇4只,重载脚轮4只,M12支脚4只,M6方螺母螺钉40套,内六角板手1只,800宽机柜配2根金属走线槽;产品主要规格及性能标准:符合ANSI/EIA RS-310-D、IEC297-2、DIN41491; PART1、DIN41494; PART7、 GB/T3047.2- 92标准;兼容ETSI标准.特点: 高密度六角网孔前后门，一揽子解决机械保护、通风散热、外部观察机器运行状态三方面的使用要求; 前后为圆形通风孔的上下框; 外观设计（专利）高贵典雅，工艺精湛，尺寸精密，极富时代气息，为您的工程增添价值; 可方便地安装图腾机柜集中配电单元（专利）；结构坚固，最大静载达500KG; 可关闭的上部、下部多处走线通道，底部大走线孔尺寸可按需调整; 可选配安装底座，达到固定机柜、底部过线、底部送冷风、防鼠的要求; 高效坚固的并柜连接（专利）; 高级旋把机柜门锁; 齐全的可选配件. 图44：机柜 服务器型号：无盘服务器编号名称品牌性能说明入货单价数量合计1CPUINTEL至强 Intel E5606 四核2.13GHz CPU 风扇1300113002主板华硕华硕DSBV-DX/SAS2320123203内存金士顿4G DDR2 FDB ECC450313505电源航嘉多核F1 600W67516756硬盘:系统希捷250G_SATA PC硬盘28012807硬盘:读希捷希捷146GB SAS硬盘/3.5寸/15000rpm/16M/980439208硬盘:写希捷希捷73GB SAS硬盘/3.5寸/15000rpm/16M/900436009网卡INTEL集成双千兆网卡02012机箱国鑫GX514 塔式7001700合计(不含税)14145产品概述： 以上服务器为自己DIY搭配，这样比买品牌服务器性价比高出很多，品牌服务器价格贵，自己DIY配置高，价格低，可以节省成本。以上服务器完全满足本网吧200台机器的要求。系统盘： 安装Windows Server 2003 Enterprise Edition，无盘则采用锐起的无盘技术。读盘： 存放客户机系统和常用游戏。写盘： 因为无盘客户机是不能写入的，写盘用来回写数据，可以使客户机开机速度更快；可以缓冲数据,让游戏等读取更流畅，还可以用来做客户机个人磁盘。 电影，游戏，WEB,FTP服务器编号名称品牌性能说明入货单价数量合计1CPUINTEL至强 Intel E5606 四核2.13GHz CPU 风扇1300113002主板华硕华硕DSBV-DX/SAS2320123203内存金士顿4G DDR2 FDB ECC450313505电源航嘉多核F1 600W67516756硬盘:系统希捷250G_SATA PC硬盘28012807硬盘:读希捷希捷146GB SAS硬盘/3.5寸/15000rpm/16M/980439208硬盘:写希捷希捷73GB SAS硬盘/3.5寸/15000rpm/16M/900436009网卡INTEL集成双千兆网卡02012机箱国鑫GX514 塔式7001700合计(不含税)14145产品概述： 以上服务器为自己DIY搭配，这样比买品牌服务器性价比高出很多，品牌服务器价格贵，自己DIY配置高，价格低，可以节省成本。以上服务器完全满足本网吧200台机器的要求。系统盘： 安装Windows Server 2003 Enterprise Edition。其读盘，存入对应服务器相关内容。 计算机 游戏区：CPUAMD 速龙II X4 631（盒）￥495主板映泰A55MH 纪念版 6.x￥499内存金士顿4GB DDR3 1333￥119硬盘希捷Barracuda 500GB 7200转 16MB SATA3￥450显卡盈通GT520-1024D3战神版￥399机箱多彩王牌系列MT814￥275显示器HKC S988A ￥666键鼠装多彩上普传奇高手7020P+M312￥48合计2951 视聊区：CPUAMD 速龙II X2 250（盒）￥370主板技嘉GA-880GM-D2H(rev.1.x)￥599内存金士顿4GB DDR3 1333￥119硬盘希捷Barracuda 500GB 7200转 16MB SATA3￥450机箱多彩王牌系列MT814￥275显示器AOC 920SWN￥659键鼠装多彩上普传奇高手7020P+M312￥48合计2520 以上配置完全满足对应区域的需求，游戏区对画质要求高，配备了中高端独立显卡，而视聊区配置一般就能满足。2：软件选择： 各服务器：安装Windows Server 2003 Enterprise Edition作为操作系统 客户机：采用Windows xp sp3操作系统，安装常用软件（装在无盘服务器 的读盘中）。 无盘服务：器采用锐起的无盘技术。 网吧管理软件：摇钱树网吧计费管理软件V2011。五：可行性论证1：传输速度： 对日前网吧提供的多项网络服务来说，网络游戏，视频聊天，在线电影比较耗费带宽，以单台机器来说，视频聊天需要占用100Kbps的带宽，在线电影需要占用250Kbps左右的带宽，3D网络游戏需要80Kbps左右的带宽，网页一般战胜20Kbps左右就差不多了，一旦网页完全打开了就不再占用带宽了，一台机器的带宽至少要求是450Kbps。这样拥有200台机器的网吧的网吧，接入带宽得高于90000Kbps，也就是90Mbps，再加上线路损失，其它业务需要的带宽，申请一条110Mb的宽带就绰绰有余了。要注意的是，1B8即一个字节为8位，所以使用110Mb宽带接入的网吧最理想情况下的下载速度为：13.75MB/s左右。综上，考虑到以后网吧的扩大经营和线路的损失等，本网吧选用110Mb的带宽接入。2：管理能力与用户接口 因为为无盘技术网吧，又有还原系统，不用担心病毒和用户对系统的更改，所以不用防病毒软件和专业防火墙，（路由上带有防火墙）。网吧会设置一台老板查账机器，只有每个楼层的收费机可以与老板机通信，其他一分律通过ACL（访问控制列表）拒绝。网吧使用的协议，内网IP的划分，规划（交换机，路由器）命令如下（大部分）： 1.设置主路由做NAT转换。内网可以PING通外网，外网不可以PING通内网MainR#en MainR#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.MainR(config)#ip nat pool clien netmask 52MainR(config)#access-list 1 permit 55MainR(config)#access-list 1 permit 55MainR(config)#access-list 1 permit 55MainR(config)#ip nat inside source list 1 pool clien overloadMainR(config)#int fa0/0MainR(config-if)#ip nat insideMainR(config)#int fa0/1MainR(config-if)#ip nat outside2.设置三层交换机开启路由功能MainSW#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.MainSW(config)#no ? access-list Add an access list entry banner Define a login banner boot Modify system boot parameters cdp Global CDP configuration subcommands clock Configure time-of-day clock config-register Define the configuration register enable Modify enable password parameters hostname Set systems network name interface Select an interface to configure ip Global IP configuration subcommands ipv6 Global IPv6 configuration commands mac-address-table Configure the MAC address table port-channel EtherChannel configuration router Enable a routing process service Modify use of network based services spanning-tree Spanning Tree Subsystem username Establish User Name Authentication vlan Vlan commands vtp Configure global VTP stateMainSW(config)#no routing3.关闭三层交换机与路由器连接端口的二层功能。开启三层功能MainSW(config)#int fa0/20MainSW(config-if)#no switchport4.设置FA0/20端口IP地址与网关属于同一网段,设置路由协议OSPFMainSW(config)#int fa0/20MainSW(config-if)#ip add 53 MainSW(config)#route ospf 1MainSW(config-router)#network 55 area 0MainSW(config-router)#network 55 area 0MainSW(config-router)#network 55 area 05:配置主路由和三层交换机OSPF属于同一区域Router#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Router(config)#hostname MainRMainR(config)#route ospf 1MainR(config-router)#network 55 area 0配置备份路由上网功能：AuxRenAuxR#show ip int briefInterface IP-Address OK? Method Status ProtocolFastEthernet0/0 54 YES manual up upFastEthernet0/1 YES manual up upVlan1 unassigned YES manual administratively down downAuxR#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.AuxR(config)#ip nat pool clien2 netmask 52AuxRenAuxR#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.AuxR(config)#end%SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by consoleAuxR#enAuxR#conf tAuxR(config)#ip nat pool clien2 netmask 52AuxR(config)#access-list 2 permit 55 AuxR(config)#access-list 2 permit 55 AuxR(config)#access-list 2 permit 55 AuxR(config)#ip nat inside source list 2 pool clien2 overloadAuxR(config)#int fa0/0AuxR(config-if)#ip nat insideAuxR(config-if)#exitAuxR(config)#int fa0/1AuxR(config-if)#ip nat outside 划分VLANServergroupSW(config)#vlan 10ServergroupSW(config-vlan)#name ServerServergroupSW(config-vlan)#?VLAN configuration commands: exit Apply changes, bump revision number, and exit mode name Ascii name of the VLAN no Negate a command or set its defaultsServergroupSW(config-vlan)#exitServergroupSW(config)#int fa0/1ServergroupSW(config-if)#swServergroupSW(config-if)#switchport acServergroupSW(config-if)#switchport access ? vlan Set VLAN when interface is in access modeServergroupSW(config-if)#switchport access vlan ? VLAN ID of the VLAN when this port is in access modeServergroupSW(config-if)#switchport access vlan 10ServergroupSW(config-if)#int fa0/2ServergroupSW(config-if)#switServergroupSW(config-if)#switchport accServergroupSW(config-if)#switchport access vlan 10ServergroupSW(config-if)#int fa0/3ServergroupSW(config-if)#swServergroupSW(config-if)#switchport aceeServergroupSW(config-if)#switchport acServergroupSW(config-if)#switchport access vlan 10OneSW(config)#vlan 100OneSW(config-vlan)#name oneOneSW(config-vlan)#exi