计算机网络课设

课 程 设 计 任 务 书题 目 数据通讯与计算机网络 学院(部) 电子与控制工程学院 专 业 建筑设施智能技术 班 级 学生姓名 郭跃东 学 号 3 6 月 23 日至 6 月 29 日 共 1 周指导教师(签字) 余雷 系 主 任(签字) 2014 年6月29日目 录一、前言2二、案例描述2三、需求分析2带宽（核心层、（部门层、）桌面）.3网络系统设计原则.4子网及VLAN规划.6四、方案设计.6调试工作组网络，确定计算机与其他主机互连.7建立WEB站点并发布内容.7创建FTP服务器，实现文件的上传与下载.8创建DNS服务器.10配置WEB服务器发布Web网站.13系统主要设备报价.155、 心得及致谢.186、 参考文献.181、 前言通过本课程设计，学生可以了解计算机网络工程设计的一般任务，明确计算机网络设计与建设的基本原则，熟悉计算机网络需求分析的目标、任务与方法，掌握计算机网络设计的通用方法，并能学会撰写规范的计算机网络方案书。 以通用的网络方案编制规范撰写相应书面文档，在该文档中要包括需求分析(网络建设的目标与原则)、主干技术的选择、工程总体设计(拓扑结构、功能设计、硬件与软件选择、结构化布线等)、网络管理与安全、投资预算和设备清单。2、 案例描述完成一个中小规模单位的局域网建设，根据网络建设需要进行需求分析，对网络建设的目的与原则等问题做出说明。根据需求分析进行网络方案设计，提出最优的网络解决方案，最后撰写出网络方案文档。可选择的题目包括：1、某高校本部分为办公区、教学区和生活区三部分。现假设：办公区中各楼宇名及需要的信息点为：教务处（150），党政办公楼（130），图书馆（60），教学区中，除计算机系大楼需要300个信息点外，其余各系部大楼及教学楼各需设置信息点的个数为200，生活区中每个建筑物里每个门洞设置1个信息点。假设使用预留的INTERNET地址，试根据本部校园网的应用需求和管理需求、各建筑物的地理分布、信息点分布，设计出本部的校园网方案。方案中应明确学院网管中心的位置，确定拓扑方案，完成设备选型，注明各种设备、设施和软件的生产商、名称、型号、配置与价格，基本确定方案的预算。要求：1、根据要求对指定园区建网进行需求分析，提交需求分析报告； 2、在需求分析的基础上进行系统设计、技术选型，规划、设计网络的逻辑拓扑方案、布线设计等，划分子网，设计子网地址、掩码和网关，为每个子网中的计算机指定IP地址；3、根据条件进行设备选型，决定各类硬件和软件的配置和经费预算方案；3、 需求分析校园网是学生在校期间上网的一种主要途径，校园网络的主干所承担的信息流量很大，校园网络的建设的目标是在校园内实现多媒体教学、教务管理、通信、双向视频点播（VOD）等信息共享功能，能通过与Internet的互联，为全校师生提供国际互联网上的各种服务。根据本校园实际情况主要应用需求分析如下：用户的应用需求：所有用户可以方便地浏览和查询局域网和互联网上的学习资源，通过WWW服务器、电子邮件服务器、文件服务服务器、远程登录等实现远程学习，此外为教务处提供教务管理、学籍管理、办公管理等。通信需求：通过E-mail及网上BBS以及其它网络功能满足全院师生的通信与信息交换的要求，提供文件数据共享、电子邮箱服务等。信息点和用户需求：按照要求本校园网内信息点总数为565个，教务处（150）党政办公楼（130）办公区图书馆（60）信息点计算机系大楼（300）教学区其余各系部大楼（200）其余各系部大楼（200）每个建筑物里每个门洞设置1个信息点生活区其中办公区需要的信息点为（340个）：教务处（150），党政办公楼（130），图书馆（60）；教学区为（700个）：除计算机系大楼需要300个信息点外，其余各系部大楼及教学楼各需设置信息点的个数为200；生活区为（20个）：20个宿舍楼区、食堂等各设置1个信息点。电子邮件服务器、文件服务服务器等为内部单位服务，WWW服务器、远程登录等实现远程学习，从外部网站获得资源。性能需求：此校园网络支持学校的日常办公和管理，包括：办公自动化、图书管理、档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等。当前主要的网络安全技术有，用户身份验证，VLAN划分，防火墙等技术。网络系统还就具备高度的数据安全性和保密性。 校园网的特点决定了网络系统必需要有实用与经济性。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。应根据学校的实际情况，由于学校的建设资金有限，所以一般都要求网络具有较高的性价比，所以在建设校园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。1、带宽（核心层、（部门层、）桌面）考虑到地理位置和服务点等因素，将网络中心设在计算机楼，以计算机楼为中心，用光纤连接到其它建筑物，构成淮海工学院校园网光纤主干。通过 DDN专线将整个校园网连入教育科研网CERNET，即连入国际互联网，同时接入电信网。网络结构分成三层：核心层、汇聚层、接入层。考虑传输高速率和扩展的需求，校园网整体采用光线传输。网络主干采用6芯多模光纤。网络中心到主建筑物结点采用六芯多模光纤连接，在全双工条件下传输距离可达两公里。光纤布线采用星形拓扑结构，这样当过渡到ATM时，不需要重新布线可使整个网络保持原有的拓扑结构本校园网网络系统的设计采用层次化的设计方法，即核心层、分布层（汇聚层）和接入层。核心层 高速传输与交换分布层 基于策略的连接接入层 本地与远程工作组用户网络设计的层次可如右图所示：以上特点分层网络结构可以获得良好的扩展性，根据实际需求，整个校园网采用星型结构，并分为核心层（分布于网管中心内）和访问层（分布在各宿舍楼、教学楼内,包括分布广泛的各种低端网络连接/交换设备及各种终端设备）二层。对于整个网络的拓扑结构为混合型结构，以快速交换机为网络中心的星型结构，各部门以二级交换机为主结点的树型结构。层次结构拓扑图2、网络系统设计原则由于计算机与网络技术的特殊性，网络建设需要考虑以下一些因素：系统的先进性、体统的稳定性、系统的可扩展性、系统的可维护性、应用系统和网络系统的配合度、与外界网络的连通性、建设成本的可接受度等。（一）、选择带宽高的网络设计校园网应用的具体要求决定了网络必须采取高带宽网络。多媒体课件包含了大量的声音、图象和动画等信息，需要高带宽的网络通信能力的支持。在构建校园网时，不能由于网络传输速率的不足，而影响整个网络的整体性能，使传输速率成为网络传输的瓶颈。所以校园网尽可能地采用最新的高带宽网络技术。（二）、选择可扩充的网络架构校园网络的用户数量或服务功能是逐步提高的，网络技术也是日新月异的，新技术新产品不断地涌现。一般情况下，校园网络的建设资金用量非常大，对于学校来说，办学资金是比较紧张的，所以在校园网构建是，宜采用当时最新的网络技术，结合学校财力，实行分步实施，循序渐进。这就要求在网络构件时要选择具有良好可扩展性能的网络互连设备，一有效地保护现有的投资。（三）、充分共享络资源组建计算机网络的主要目的是实现资源共享，这个资源包括硬件资源、软件资源。网络用户通过网络不仅可以实现文件共享、数据共享，还可以通过网络实现网络设备的共享，如打印机、存储设备的共享等。（四）、网络可管理性，降低网络运行及维护成本降低网络运营成本和维护成本是网络设计过程中必须考虑的一个环节。只要在网络设计时选用支持网络管理功能的网络设备，才能为将来降低网络运行及维护成本打下坚实的基础。（五）、网络系统与应用系统的整和校园网络构建了校园内部通畅的数据流通路了，为应用系统发挥更大的作用打下了基础。网络系统与应系统要能够很好的融合，才能发挥校园网的效率和优势，构建校园网的目的并不是只为了人们浏览Internet的方便。校园网平台要能够为学校的图书资料管理、网络考试、课件制作、教师档案管理、校长办公系统、多媒体教学等提出技术的支持和帮助。应用系统应能够在网络平台上，与硬件平台很好的结合，发挥出网络的优势。（六）、建设成本考虑校园网工程在建设方面都希望成本较低，整个网络系统有较高的性价比，在设备选型等方面选用性价比高的网络产品。（七）、高可靠性网络要求具有高可靠性、高稳定性和足够设备冗余和备份，防止局部故障引起整个网络系统的瘫痪，避免网络出现单点失效的情况。在网络干线上要提供备份链路。在网络设备上要提供适当的冗余配置。采用各种有效的安全措施，保证网络系统和应用系统安全运行。安全包括4个层面-网络安全，操作系统安全，数据库安全，应用系统安全。由于Internet的开放性，世界各地的Internet用户也可访问校园网，校园网将采用防火墙、数据加密等技术防止非法侵入、防止窃听和篡改数据、路由信息的安全保护来保证安全。同时要建立系统和数据库的磁带备份系统。各主要楼节点的交换机分别用光纤与网络中心的中心交换机相连接，构成校园网千兆位以太网的主干网络，各节点交换机至桌面采用超5类双绞线100Mbps交换。因此本校园网络设计的拓扑结构图如下所示：详细拓扑结构图3、 子网及VLAN规划 在校园网络的整个网络规划当中，VLAN 的划分是非常重要的部分，很好的利用VLAN技术的功能，能起到事半功倍的效果，对整个网络的性能也是事关重要的。主要突出为以下几点：VLAN 划分，可以避免广播风暴，在骨干网络中尤为突出，在多媒体、视频点播等很容易引起广播信息；划分之后，VLAN 是广播只在子网中进行，不会做无意义的广播，消除了广播风暴产生的条件。VLAN 划分，可以增加网络的安全性，在不同的VLAN之间不能随意通讯，只限与本子网间通讯，不会对其他的子网产生干扰。要进行访问，需要通过三层交换，这样信息流就得到相当好的控制。网络管理系统采用完全独立的IP子网和VLAN，实现更加安全的对所有网络设备进行管理。建立VLAN 和IP 子网的对应关系。提高管理效率，实现虚拟的工作组，减少站点的移动和改变的开销。VLAN 间的子网访问，可以在三层交换机上实现，子网间的通讯也可以在汇聚设备上实行，分流核心交换机的三层交换，优化了组网4、 方案设计1、调试工作组网络，确定计算机与其他主机互连网络调试过程就是测试网络设备、网络系统以及网络对应的支持进行检测，以展开和证明网络系统是否满足用户性能、安全性、易用性、可管理性等方面需求的测试。可以通过调试软件完成对网络的调试、测试工作，如：网络调试工具网络调试助手(CM精装版)，此工具是在实际工程应用中，根据实际的普遍的需求而开发的网络调试工具。界面精致美观，实用性也强。支持UDP,TCP协议、单播/广播、集成TCP服务器和客户端，支持ASCII/Hex发送,发送和接收的数据可以在16进制和ASCII码之间进行任意转换，可以自动发送校验位，支持多种校验格式。支持间隔发送，循环发送，批处理发送，输入数据可以从外部文件导入。2、 建立WEB站点并发布内容步骤1 为 Web 站点创建主页，单击开始，单击控制面板/管理工具/Internet服务器管理器，打开服务应用程序。右击单击“默认Web站点”，选择“属性”即可设置并发布站点。设置Web属性步骤2 添加新的主页默认文件名为“计算机系网站资源.html” ，并移动到首部。添加需要发布的网页步骤3 将主页复制到 IIS 的默认或指定的Web 发布目录中。默认 Web 发布目录也称为主目录，安装程序提供的位置是 C:Inetpubwwwroot。步骤4 在浏览器中输入2/即可访问网站了。（网络中的其他计算机亦可访问） Web发布效果图3、创建FTP服务器，实现文件的上传与下载步骤1 安装IIS后打开Internet信息服务管理器，右击“默认的FTP站点”, 选择“属性”即可设置FTP。 设置FTP属性步骤2默认FTP站点目录位置是 C:inetpubftproot，为实现文件上传和下载功能，如下图所示选择“读取”、“写入”功能。 设置FTP访问方式步骤3 访问FTP:/2/，实现上传和下载文件功能。上传文件效果图4、 创建DNS服务器DNS是域名系统 (Domain Name System)的缩写，是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统。DNS 命名用于TCP/IP网络，如Internet，用来通过用户友好的名称定位计算机和服务。当用户在应用程序中输入DNS 名称时，DNS服务可以将此名称解析为与此名称相关的其他信息，如IP地址。步骤1 打开“添加/删除程序”窗口。选择“开始菜单设置控制面板添加/删除程序”。步骤2 然后单击“添加/删除 Windows 组件”，打开“Windows 组件向导”窗口，在“组件”下，滚动列表并选中“网络服务”， 单击“详细信息”按钮，打开“网络服务”窗口。 安装DNS软件步骤3 在“网络服务的子组件”下，单击“域名服务系统 (DNS)”，然后单击“确定”按钮。安装程序开始配置组件，在“文件复制来源”中，键入 Windows 2000 分配文件的完整路径，然后单击“确定”按钮。 所需的文件被复制到硬盘上，就可以使用服务器软件了。步骤4 选择“开始菜单程序管理工具DNS”打开DNS控制台，建立域名“”映射IP地址“1”的主机记录：建立“com”区域：选“DNSxzyao（所选的服务器名）正向搜索区域右键新建区域”，然后根据提示选“标准主要区域”、在“名称”处输入“com”。单击“下一步”按钮，显示如图新建区域信息，然后单击“确定”按钮完成新区域的创建。 创建新区域 建立“xzyao”域：选“com”域，执行“右键新建域”命令，在“键入新域名”处输入“xzyao”。建立“www”主机。选“xzyao”，执行“右键新建主机”命令，“名称”处为“www”，“IP地址”处输入“1”，再按“添加主机”按钮。如图所示。 创建WWW主机步骤5 建立域名“”映射IP地址“1”的主机记录。 域名“”和“”均位于同一个“区域”和“域”中，均在上步已建立好，因此应直接使用，只需再在“域”中添加相应“主机名”即可。 建立“xzyao”主机：选“xzyao右键新建主机”，在“名称”处输入“admin”，“IP地址”处输入“1”，最后再“添加主机”即可。步骤6 建立域名“ftp. ”映射IP地址“6”和域名“”映射IP地址“1”的主机记录方法同上，建立好的DNS控制台下图所示。 配置的DNS纪录步骤7 在任一本网内的工作站中打开“网络”窗口。选网络组件的“TCP/IP”组件，单击“属性”按钮，打开“TCP/IP 属性”窗口。在“DNS 配置”标签中，首先选中“启用 DNS ”单选项，在“主机”处输入“xzyao”。然后单击“添加”按钮，添加DNS服务器的IP地址（1）。添加DNS服务器0步骤8 单击“确定”按钮。系统将所需的文件复制到硬盘上，重新启动系统后，测试验证所进行的设置，采用Windows2000中自带的“ping”命令来完成。格式如“ping ”，成功的测试如下图所示。测试DNS的配置5、配置WEB服务器发布Web网站Web服务器是校园网中非常重要的一个服务器，通过Web服务器可以发布Web网站，随着教育经济时代的到来，对生源、师资的竞争会越来越来激烈，学校应该将自己的最新研究成果及有关信息发布到网络上，适时实现对网络资源的更新。IIS（Internet Information Service）是Windows 2000系统提供的Web服务器程序，可提供以下服务：（1）WWW服务：将Windows 2000计算机配置为Web服务器，在互联网上发布自己的Web站点。（2）FTP服务：建立FTP站点，为用户提供文件上传与下载的服务。（3）NNTP服务：支持新闻组传输协议。（4）SMTP服务：为用户提供发送邮件的功能。主干网用千兆光纤，各楼中均用双绞线为每幢楼设置信息点，生活区中每个建筑物里每个门洞设置1个信息。各楼中交换机与桌面之间采用超5类双绞线100Mbps交换。设置Web服务器、FTP服务器、E-mail服务器和代理服务器各一个。设备名称型号生产厂商单价及来源设备类型描述CISCO WS-C3750G-48PS-E思科元/台www.I千兆以太网交换机背板带宽（Gbps）:32端口数:48CISCO WS-C4506-S2+96思科元/台www.I企业级交换机背板带宽（Gbps）:64端口数:96CISCO WS-C3550-12T 思科元/台www.I快速以太网交换机背板带宽（Gbps）:24端口数:12模块化插槽数:0CISCO 2691 思科元/台模块化路由器插槽数:5支持VPN 内置防火墙CISCO 2821-HSEC/K9思科50000元/台www.I模块化路由器插槽数:4支持VPN 内置防火墙3Com Quidway S3026E-FM华为25200元/台支持通过Console口配置、SNMP、QuidView网管系统3Com Quidway S3026E-FS华为62500元/台支持Console口配置、SNMP V1/V2/V3、WEB网管HP ProLiant DL380 G5(-AA1)惠普元/台机架式、Xeon CPU频率2000MHz、内存2GBHP Proliant DL585 G2(AMD 4GB)惠普元/台机架式、Opteron CPU频率2800MHz、内存8GB 设备性/价比参考表6、 系统主要设备报价（1）、硬件方面通过在各网站查阅分析各设备的性能/价格的上述比较，现拟定如下设备采购表：设备名称型号生产厂商数量单价及来源总价描述中心交换机CISCO WS-C3750G-48PS-E思科1台元/台19万元主交换机，负责访问层交换机、服务器的接入二级交换机CISCO WS-C3550-12T思科4个元/台48万元负责与主交换机和楼层交换机互连自适应式交换机 3Com Quidway S3026E-FM3COM20个25200元/台50.4万元作为直接负责用户的接入交换机路由器CISCO 2821-HSEC/K9思科1个50000元/台5万元负责接入Internet服务器HP Proliant DL585 G2(AMD 4GB)惠普4个元/台72.8万元用于FTP、Web、E-mail、代理服务器12芯室外多模光缆(62.5/125)安普800米45元3.6万元主干网连接8芯多模室外铠装光缆立孚2000米28元5.6万元普通交换机连接超五类双绞线安普1万米300元/箱9800元用户和普通交换机连接千兆光纤收发器OPONEOPONE20个400元/台8000元用于收发光信号硬件设备价格总和约为： 2，061，800 元(￥) 硬件设备采购表（2）、软件方面(1) 用户操作系统：由于美国Microsoft公司推出的网络操作系统Windows XP具有与有着广泛应用基础的Windows Server 2000个人计算机操作系统相似的操作方法，易学易用，已拥有了越来越多的用户群。(2) Web服务系统：选用Windows XP下的IIS 6.0信息服务系统。另外也有许多免费的BBS电子公告、中文论坛、网络聊天软件可以在NT下安全运行。(3) FTP服务软件：ServerServ-U 是一种被广泛运用的FTP服务器端软件，支持 9x/ME/NT/2K 等全Windows系列，设置简单，功能强大，性能稳定。Serv-U不仅100%遵从通用FTP标准，也包括众多的独特功能可为每个用户提供文件共享完美解决方案。可以设定多个FTP 服务器、限定登录用户的权限、登录主目录及空间大小等，功能非常完备，具有非常完备的安全特性，支持SSl FTP传输，支持在多个Serv-U和FTP客户端通过SSL加密连接保护您的数据安全等。(4) E-mail服务系统：MuseMail Server邮件系统完全自主开发，不依赖其他软件，支持 POP3/ESMTP/IMAP/FTP/SSL等协议和标准，提供 Webm