计算机网络课程设计校园网的设计

1、 淮 海 工 学 院 计算机工程学院课程设计报告设计名称： 计算机网络课程设计 姓 名： 学 号： 专业班级： 系 （院）： 计算机工程学院 设计时间： 2011.1.32011.1.7 设计地点： 计算机网络技术室 成绩：指导教师评语： 签名： 年 月 日计算机网络课程设计报告 第 16 页，共 16 页1课程设计目的计算机网络课程设计是计算机及相关专业的实践环节之一，是学习完计算机网络课程后进行的一次全面的综合练习。其目的在于加深对OSI七层模型、TCP/IP模型的各层功能和设计思想的理解，掌握组建计算机网络的基本技术，特别是网络规划、路由器的基本配置，提高学生的应用能力和动手实践能力。2

2、课程设计任务与要求：任务： 以淮海工学院本部校园为背景，设计一个校园网方案。淮海工学院的本部分为办公区、教学区和生活区三部分。现假设：办公区中各楼宇名及需要信点为：教务处（25），党政办公楼（26），图书馆（60），教学区中，除计算机系大楼需要120个信息点外，其余各系部大楼及教学楼（包括讲堂楼、机械楼、土木楼、海洋学院楼、大学生活动中心楼、教学主楼等）需要设置信息点的个数为40，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

3、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，并分别给出其价格的出处（如网站等），基本确定方案的预算要求：（1）通过资料查阅和学习，了解园区网络规划、设计的一般方法。（2）参考和研究一些公司和高校/企业园区网的规划和建设方案，结合计算机网络课程中所学知识，积极完成设计任务。（3）认真完成需求分析，并根据需求分析完成园区网络的总体方案设计，确定网络逻辑拓扑结构和所采用的网络技术、主要设备的性能指标，进而完成设备的选型和经费预算。（4）动手够架一个具体的LAN，要求实现WEB服务器、FTP服务器的安装，并能实现WEB信息发布。（5）认真按时完成课程设计报告，课程设计报

4、告内容包括：课程设计目的、设计任务与要求、设计说明书、设计成果和设计心得五个部分，具体要求见设计报告模板。3课程设计说明书（一）需求分析【背景说明】在二十一世纪的现代信息社会中，教育信息量的不断增多,使各级各类学校、家庭和教育管理部门对教育信息计算机管理和教育信息服务的要求越来越强烈。几乎在全球的绝大多数学校都组建了网络环境，因为原始的教学方式已经不能完全满足我们学习和生活的需求。为了提高教育和学习的质量，所有师生对网络办公和学习的需求是迫在眉睫，所有人都希望在校园里的都能上网络。校园网也已成为现在教育背景下必要的基础设施，它既是学校教学水平高低的标志，也是学校提高水平的重要途径，更是学生个人

5、能否成功进入职业界和融入社会及文化环境的决定性因素。虽然计算机网络的使用无处不在。然而随着学校的规模不断扩大，各学院的学生数量也急剧增加，对网络的需求也相应提高，如何铺设网络，是急需解决的问题；此外，校园网要能实现基本的教务管理，如师生的交流，信息的通知和发布，办公的自动化和无纸化等，满足校园扩展需要，确保高吞吐量、安全性，主干网必须要能承受巨大的信息流量。由此可见，设计一个合理可行的校园网络是很有需要的。【用户应用需求】校园网络应该方便快捷，建成后的网络能充分利用Internet、国家信息网、教育网、全国高校互联网上的各种信息，实现资源共享，能够为在此校区学习的学生提供丰富的多媒体教学手段，

6、实现高质高效的教学目标。学生可以方便的进行交流和探讨，教师和学校领导可以方便的发布教学信息和教务通知，能够更好的办公，从而网络的一体化。总的来说，用户需要的校园网网络是一个典型的面向未来的网络化、信息化、自动化的集娱乐、教学、办公于一体的，具备多媒体综合业务发展需求的园区网络。【性能分析】 由于淮海工学院占地面积较大，网络的铺设比较麻烦，因此建好的校园网络性能应该很好，能够保证在长期内网络的畅通和稳定，从而满足师生的日常工作和应用。总的来说，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

7、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。【网络分析】校园网络的建设对网络的要求必须严格，一个好的网络能给学校带来积极向上的学习氛围，因此校园网络要满足的基本条件如下：n 方便快捷的访问互联网络，访问学校虚拟网络以及对外交流。n 校园网站的建立能实现远程教育，并能够共享信息资源。n 能够畅通无阻的发布出电子邮件和电子公告。n 方便教师的授课及办公，学生的学习交流。n 网络安全

8、管理。【通信需求分析】考虑到资金问题，以及当今校园网络的案例，整个方案要建设一个集数据传输和备份、多媒体应用、语音传输、OA应用和Internet访问等于一体的高可靠、高性能的宽带多媒体校园网。中心机房到汇聚层节点采用4兆光纤（多模）连接，汇聚层到接入层采用百兆的五类线（或者超五类）连接。数据信息点的接入用具有交换功能的千兆位以太网以满足广大用户的各种要求。【信息点分析】根据设计要求，以及校园建筑地理位置，共设计641个信息点，其中各个信息点的具体分布情况如下：生活区共设45个信息点，其中：宿舍楼(40)，食堂(1)，浴室(1)，超市(1)，欣园(1),游泳馆(1)。办公区共设111个信息点，

9、其中：教务处(25)，党政办公楼(26)，图书馆(60)。教学区共设480个信息点，其中：计算机楼(120)，讲堂楼(40)，机械楼(40)，土木楼(40)，海洋楼(40)，化工楼(40)，大学生活动中心楼(40)，教学主楼(40)，实验楼(40)，体育馆（40），文通楼(5)。【安全性能分析】现在的互联网有着多元化的网络应用以及复杂的网络环境，网络充斥着各种各样的信息。为了保证校园网能够正常稳定的工作，不会因为网络病毒和黑客的攻击而瘫痪，使学校遭受损失，所以一套高性能的硬件防火墙以及一款性能全面的安全防毒软件必不可少。同时，校园网的主要用户是在校学生，富有好奇心和好胜心的他们在网络环境中有意

10、和无意地尝试各种的网络侵入和攻击，这很容易给校园网带来安全方面的隐患，造成网络瘫痪、非法接入、信息泄漏等严重后果。为了提高校园网的安全性，就需要提升接入网络设备的安全控制功能，满足校园网对用户接入安全控制地需要。也必须对整个校园网进行有效的集中资源管理和网络管理。（二）网络系统的方案设计【地理位置】 学校各个建筑的地理位置如下：图1.学校各建筑的平面图【设计思想】进行校园网总体设计，首先要进行对象研究和需求调查，明确学校的性质、任务和改革发展的特点及系统建设的需求和条件，对学校的信息化环境进行准确的描述；其次，在应用需求分析的基础上，确定学校Intranet服务类型，进而确定系统建设的具体目标

11、，包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等方面的目标；第三是确定网络拓扑结构和功能，根据应用需求建设目标和学校主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；第四，确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；第五，规划校园网建设的实施步骤。 校园网总体设计方案的科学性，应该体现在以下基本要求方面：n 整体规划安排；n 先进性、开放性和标准化相结合；n 结构合理，便于维护；n 高效实用；n 支持宽带多媒体业务；n 能够实现快速信息交流、协同工作和形象展示。【网络的布线】 楼宇间的连接线缆暴露在室外，考虑传输高速率和扩展的需求，及常年受到日晒雨林的影响和雷电的干扰，

12、要选择抗干扰强，抗腐蚀强，高带宽及传输距离长的线路。此外，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。因此，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、分布层和访问层（接入层）。【网络的规划】 考虑到淮海工学院占地较大，根据各主要建筑的分布，共分为三大块：教学区，办公区，生活区。其中，考虑到学生实验和机房问题，把核心交

13、换机在计算机楼安排在计算机楼，根据学校情况，共设置4个分层交换机，60个访问层交换机，分别为：n 计算机楼1个分层交换机，连接到的访问层交换机是计算机楼7个，机械楼1个，土木楼1个，海洋楼1个，文通楼1个，体育馆1个，大学生活动中心1个。n 图书馆1个分层交换机，连接到的访问层交换机是职工宿舍楼5个，行政楼1个，图书馆1个，欣园1个，游泳馆1个。n 学生宿舍楼1个分层交换机，连接到的访问层交换机是学生宿舍20个，超市1个，浴室1个，食堂1个，教师宿舍楼10个。n 主楼1个分层交换机，连接到的访问层交换机是主楼1个，讲堂楼1个，文渊楼1个，实验楼1个，化工楼1个。【拓扑结构设计】 图2.校园网的

14、层次网络结构图3.校园网络规划详细拓扑图【子网的划分与地址分配】新申请4个C类IP地址： 学校建筑信息点数目IP地址子网掩码主机数计算机楼120/25128机械楼4028/2664土木楼4092/2664海洋楼40/2664文通楼576/2816大学生活动中心4021

15、4/2664体育馆4028/2664主楼4092/2664讲堂楼40/2664文渊楼2676/2816实验楼404/2664化工楼4028/2664图书馆6092/2664行政楼252/27255.

16、255.255.032职工宿舍楼106/2732欣园160/304游泳馆164/304学生宿舍楼204/2732教师宿舍楼1028/2732浴室168/304超市172/304食堂184/2816综上所述，所有联网的

17、信息点共有650个左右，为了保险起见还有考虑到今后的发展，决定分配出1024个信息点，共需10位，后10位作为主机号，按需分配出IP地址。VLAN划分：VLAN号VLAN名称开始IP网址说明VLAN 10JSJ计算机楼VLAN 20JX28机械楼VLAN 30TM92土木楼VLAN 40HY海洋楼VLAN 50WT76文通楼VLAN 60DXS4大学生活动中心VLAN 70TY28体育馆VLAN 80ZL92主楼VLAN

18、 90JTL讲堂楼VLAN 100WYL76文渊楼VLAN 110SY4实验楼VLAN 120HG28化工楼VLAN 130TS92图书馆VLAN 140XZ2行政楼VLAN 150ZG6职工宿舍楼VLAN 160XY60欣园VLAN 170YYG64游泳馆VLAN 180XS4学生宿舍楼VLAN 190JS28教师宿舍楼VLAN 200YS210.28.

19、39.168浴室VLAN 210CS72超市（三）设备选型 【配置原则】配置原则总体上要能满足通信，教学和方便管理三大功能。有两种重要的配置原则： 其一，使用Cisco WS系列。可提供大量的高速以太网端口，具有强大的QoS能力和精细化用户管理；模块板支持热插拔，电源系统采用冗余热备份；支持STP/RSTP/MSTP协议和VRRP协议，能够满足苛刻的电信级网络可靠性要求；支持双路电源供电，同时保证在增加新的网络接口时性能呈线性增长。 其二，选用 QuidwayS3000-EI系列智能二层交换机是华为3Com公司为充分满足高QOS保证的需求而推出的智能型以太网交换机。系统采

20、用高性能的ASIC，采用灵活的模块化结构，提供二到七层的智能的流分类和和完善的服务质量，实现完备的业务控制和用户管理能力，可作为关注业务管理控制和网络安全保障能力的企业网和城域网的接入层交换机，同时提供多种中/高速LAN接口的选择，支持静态路由、RIPv1,OSPF、ECMP，具有较强的QOS/ACL能力。【硬件配置】 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。【软件配置】(1) 用户操作系统：由于美国Micros

21、oft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

22、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 Webmail、证书服务、基于HTTP,FTP协议的网络硬盘、邮件数字水印和加密、远程管理、多域、反垃圾邮件、邮件防病毒、智能屏蔽动态攻击、多级地址簿、邮件过滤、自动回复、邮件监控和自定义签名，收取外部邮件等众

23、多功能；(5) 代理服务软件：SuperProxy:提供了帐号管理方式,可有效管理上网用户。经多年发展和完善,SuperProxy可以说是众多代理软件中最稳定的,全中文操作界面,功能强大,速度快,稳定性和安全性较高的成熟产品,设置简单,界面直观,各不同层次的用户都较容易掌握,几乎不用任何设置就可以正常工作,支持各种Windows平台运行，支持Ftp,Smtp,Dns,Pop3,Socks,Http等协议的代理。(6) 工作站其它应用软件：文字处理、数据表格、图形处理、浏览器、电子邮件等都有许多大家熟悉并经常使用的软件。 （四）方案预算设备名称型号生产厂商数量单价及来源总价描述核心交换机CISC

24、O WS-C3750G-48PS-E思科1台190000元/台19万元主交换机，负责访问层交换机、服务器的接入分布交换机CISCO WS-C3550-12T思科4个120000元/台48万元负责与主交换机和楼层交换机互连接入层交换CISCO WS-C2960-24TT-L思科60个8000元/台48万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InternetWeb服务器HP ProLiant DL380 G5(458567-AA1)惠普1个15500元/台1.55万元用于Web服务器FTP服务器HP ProLiant DL38

25、0 G5(458568-AA1)惠普1个12200元/台1.22万元用于FTP服务器Mail服务器HP ProLiant ML350 G5(AK390A)惠普1个13000元/台1.3万元用于E-mai服务器代理服务器HP ProLiant ML370 G5(AK387A)惠普1个18600元/台1.86万元用于代理服务器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

26、信号硬件设备价格总和约为： 136，9100 元(￥) （五）WEB与FTP服务器配置【FTP服务器的配置】1、 在Internet信息服务主界面中选择默认FTP站点，选择新建虚拟目录右击FTP站点根目录下的默认FTP站点：图4.虚拟目录的创建2、 在创建的虚拟目录下，新建一个文本文档：图5.虚拟目录下名为“dy”的文档建立3、在浏览器中输入网址，进行查看组建是否成功图5.新建文档能够显示，配置成功【WEB服务器的配置】1、在Internet信息服务主界面中选择默认WEB站点，新建虚拟目录：图6.虚拟目录的创建2、 创建的虚拟目录下，新建一个文本文档，然后在文档里输入内容：图7.虚拟目录下名为“dy”的文档建立3、 在浏览器中输入网址，进行查看配置是否成功图8.新建文档能够显示，配置成功4课程设计成果本次课程设计是以淮海工学院为背景建立的校园网络设计，设计时将淮工分成了三个区域：教学区，办公区，生活区。方案中确定了校园网的拓扑方案，完成了对设备的选型，基本确定了各类硬件和软件的配置和经费方案的预算。能够较好的解决校园网络存在的一些问题，从而保障了校园网络的可行性和完整性。5.课程设计心得 这次的网络课程设计说实话真的是一波三折，刚开始得知设计任务的时候，自己完全无从