火星网吧的规划设计

1、内蒙古科技大学计算机网络课程设计题 目： 火星网吧局域网规划设计 专业班级： 国际学院计算机4班 姓 名： 孙策 学 号： 1376807430指导教师： 汪再秋成 绩：国际学院课程设计任务书内容及任务内容：计算机网络课程是计算机网络工程专业的一门专业实践课，其主要内容是规划和设计一个中小型网络，课程设计所涉及的工作过程主要包括网络工程招标文件的写作、网络工程标书的写作、网络方案的设计、网络方案的推广、网络方案的实现。通过本课程设计，使学生全面了解和掌握网络工程规划和设计的方法，了解计算机网络工程规划与设计的一般过程，具体包括在自顶向下的网络设计方法中需求分析、逻辑设计、物理设计、优化测试及文

2、档编写，从而可以完成一些类似于校园网或者中小型企业的网络的规划和设计，形成一个详细的设计方案。要求根据对中小型网络分析，设计与构建的基本技术，基本原理，并且最后形成一个详细的网络规划与设计的文档。从而提高学生网络工程的应用能力，使学生可以提高学生分析问题和解决问题的能力和团队协作的能力。任务：1、 网络的需求分析2、 网络的设计3、 网络的实现4、 书写课程设计说明书摘要从20世纪90年代初迅速发展起来的Internet，已经飞速改变了人们的生活方式和工作计算机网络已深入到我们的学习，生活，工作的各个方面。人们都被其丰富无穷的 网络资源深深地吸引。对于任何人来说计算机技术都是必须要掌握的一门技

3、术，但是许多人没有能力或条件购置上网所需的微机与线路，比如学生，流动人口以及一些收入比较低的人。为了满足浙西人群的上网需求，网吧应运而生，就我国百姓目前的收入情况分析，投资网吧是一大商机。本次课程设计是规划设计一个拥有二百个个机位的网吧，在设计过程中保证以下原则：先进性，可扩充性，可靠性，经济性，实用性等特性。设计内容包括结构选型（拓扑结构），Internet接入，硬件选择，传输速度，用户接口（客户机，操作系统，应用软件，协议），管理能力（技术，安全），投资费用（软件，硬件，安装，布线，培训，维护等），成本回收等。局域网设置，服务器配置，安装监控，设备损坏及维护，服务管理人员，未成年人上网，安

4、全设计，管理设计，工程预算，交换机要求等内容的的考虑。第 1 页目 录摘要1一课程设计的目的与意义31、能力目标32、知识目标33、素质目标34、其他目标4二需求分析4三方案设计51. 主干网传输62. Internet接入63. 设备选型64. 方案说明85. IP的规划96.拓扑图和设备配置及其测试107. 硬件选购158.方案的优势17四心得体会18参考文献19一课程设计的目的与意义计算机网络课程是计算机网络工程专业的一门专业实践课，其主要内容是规划和设计一个中小型网络，课程设计所涉及的工作过程主要包括网络工程招标文件的写作、网络工程标书的写作、网络方案的设计、网络方案的推广、网络方案的

5、实现。通过本课程设计，使学生全面了解和掌握网络工程规划和设计的方法，了解计算机网络工程规划与设计的一般过程，具体包括在自顶向下的网络设计方法中需求分析、逻辑设计、物理设计、优化测试及文档编写，从而可以完成一些类似于校园网或者中小型企业的网络的规划和设计，形成一个详细的设计方案。要求根据对中小型网络分析，设计与构建的基本技术，基本原理，并且最后形成一个详细的网络规划与设计的文档。从而提高学生网络工程的应用能力，使学生可以提高学生分析问题和解决问题的能力和团队协作的能力。课程的目标设计主要是下面几个方面：1、能力目标使学生在对计算机网络技术与发展整体了解的基础上，掌握以TCP/IP协议族为主的网络

6、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，使学生掌握计算机网络组网和建设所需的基本知识与操作技能。2、知识目标加深对计算机网络通信系统的工作原理的理解，通过编写计算机程序模拟网络通信的某些功能，使学生理解并掌握网络通信系统的基本工作原理及工作过程。3、素质目标(1)培养良好的逻辑表达和沟通能力。(2)培养良好的文案能力； (3)培养团队协作意识；4、其他目标(1)成本与利润的意识；(2)网络安全防范的意识；(3)网络冗余及可靠性保障的意识；二需求分析大型网吧网络系统建设的主要目标是建设成为主干跑千兆，百兆交换到桌面；同时在大

7、型网吧的范围内建立一个以网络技术、计算机技术与现代信息技术为支撑的娱乐、管理平台，将现行以游戏网为主的活动发展到多功能娱乐这个平台上来，籍以大幅度提高网吧竞争和盈利能力，建设成一流的高档网吧，为吸引高端消费群打下强有力的基础。按照这一目标，大型网吧网络系统的主要目标和任务是：1、 在大型网吧管辖范围内，采用标准网络协议，结合应用需求，建立大型网吧内联网，并通过中国电信宽带网与Internet相连；2、 在大型网吧内联网上建立支持娱乐活动的服务群（包括WWW、FTP、DNS、流媒体服务器、十六频道有线电视转播服务器及SF和各种游戏战网服务器等），具有信息共享、传递迅速、使用方便、高效率等特点的处

8、理系统；3、 视市场环境允许，向中小型网吧及网络固定客户提供服务器群资源有偿共享服务，在小范围内尝试为笑私营业主提供一体化网站（空间、域名、网站、数据库及更新等）；4、 系统应有搞可靠性、安全性、课维护性和课扩充性，要具有良好的用户界面。5、 耀星网吧是本人虚拟的一个网吧，其目的是为了实现对网吧网络局域网的规划设计，其整个的规模如下：火星网吧分为电影娱乐区、网络游戏区、视频聊天区。视频聊天区和电影娱乐区，有专门的雅间，内部有高级沙发和高级座椅，具有非常好的隔音效果，在上网的时候完全不受外面的影响，雅间内部环境优雅，各50台计算机可供使用。网络游戏区总共设有100台计算机可供使用，此网吧规模中等

9、环境绝对良好，可同时供200人上网消费，共有网管人员两人，都经过良好的培训，保证消费者能顺利上网，及时为广大上网者提供可靠的服务。3 方案设计1.主干网传输网吧主干传输网的设计是网吧网络中心设计的核心，主要有两个方面组成，包括主干传输网的方案选择和主干传输网网络拓扑图，在本设计中，我们选择千兆以太网作为主要的主要的网吧主干传输网。千兆以太网是近几年发展起来的技术，和快速以太网相比，提供更高更快的传输速度，还有更好的第三层交换能力，能管理更高的带宽，更高的流量。其技术较ATM简单，而且价格合理。考虑到网吧网络的实际情况，我们推荐使用联想新近推出的LS-5608G 智能型8口机箱式千兆以太网交换机

10、作为网吧网络的中心交换机。它可适用于中小型主干网络和高速率、高端口密度、多端口类型的复杂网络2. Internet接入 网吧网络与Internet接入方案设计有两个部分组成，包括Internet接入方式的选择及其网络拓扑图。 通过分析网吧的网络规模，我们采用局域网专线接入方式，此方式需要配备路由器（Router）等设备， 租用电信部门的专线DDN或Frame Relay，也可申请ISDN专线并向CERNET管理部门申请IP地址及注册域名，以专线方式连入Internet，并提供放火墙、计费管理等功能。本设计方案选用联想的LR-2501路由器，具有1个局域网(LAN)口，2个广域网（WAN）口和1

11、个控制台。支持以下协议: 帧中继（Frame-Relay）、X.25、PPP、HDLC，因此具有较好的兼容性和可扩展性。 通过对网吧进行实地考察，将整个网吧网络进行分区，更有利与保障网吧网络的高效性和可靠性。3.设备选型目前的网吧网络结构大多都采用交换设备搭建，针对网吧网络的结构及用户，对设备的选择应该充分考虑服务，管理性、稳定性、安全性、性能价格比等因素。1传输介质选型 1）双绞线电缆 双绞线（TP）是一种最常用的传输介质。双绞线电缆广泛应用于传统的通信领域。在计算机网络通信的早期阶段，点到点传输方式均使用双绞线电缆。随着技术的进步，双绞线电缆所能支持的通信速率不断提高。目前三类双绞线电缆能

12、支持10Mbps100米，即10BASE-T标准， 五类双绞线支持100Mbps速率100米，即CDDI标准甚至能支持155Mbps的ATM速率。根据最新的研究结果，双绞线能支持600Mbps以上的速率。2）同轴电缆 同轴电缆（Coaxial Cable）由绕同一轴线的两个导体所组成。计算机网络最常用的是：RG8以太网粗缆，RG58以太网细缆。同轴电缆大部分都安装在设备与设备之间，在每一个用户位置上都装有一个连接器为用户提供接口。为保持同轴电缆的正确电气特征，电缆必须接地，同时两头要有终端器来消弱信号反射作用。目前同轴电缆的传输速率一般为10Mbps。3）光缆光纤传输的特点是损耗低、频带宽、串

13、音干扰极小，由于光纤本身不导电，通信中受外界电磁影响极小。由于光纤光缆具有比电缆明显的优点，因此在长途线路上已逐渐成为重要的传输介质。最常在计算机网络中使用的光纤为玻璃多模850mm波长的LED，传输率100Mbps，有效范围约20公里。2路由器选型本网吧网络采用安奈特AR740路由器出口路由器接入Internet，由于采用了基于高性能的RISC技术，安奈特AR740路由器成为高吞吐量、快速响应应用的选择。AR740 支持两个内置10/100Mbps 快速以太网端口之间的高速路由，可以处理数据最为密集的高端应用。基于硬件的STAC/HiFn 压缩和DES加密最大程度地提高了数据吞吐量，同时不会

14、影响路由性能。 AR740 支持多达6个端口的接口卡(PIC)，可以进行灵活的配置。根据网吧网络应用需要的变化，可以简便快速地对LAN和WAN端口进行现场升级。连接选件包括E1/T1、帧中继、ISDN PRI / BRI、速率达2Mbps的专用线路、X.25、多以太网和异步串行口（外接调制解调器拨号上网）。 3交换机选型 1）核心层交换机核心层采用Netcore 7801NS千兆路由交换机，通过千兆光纤或双绞线与汇聚层的7224NSM千兆智能网管交换机或服务器实现千兆高速连接。访问控制和网络管理等先进的功能。2）汇聚层交换机汇聚层交换机，作为区域网络的中心交换机，需要承担所有接入层或楼层交换机

15、与网络中心的所有数据交换任务，需具备强大的处理能力、先进的功能和丰富的管理手段。在此我们选用Netcore 7224NSM千兆智能网管交换机作为网络的汇聚层交换机。7224NSM 是一款高达9.6G交换容量和线速处理能力的多功能千兆智能网管型交换机。通过设置全局的802.1Q VLAN，使子网的规划更为合理。通过启用网络管理功能，使网管中心能实时监视到流量和设备的运行状况，对网络可能出现的问题实现预测和准确定位，为及时发现和解决问题提供了极大的方便。3）接入层交换机接入层交换机，用于和网络终端或计算机直接相连，可以算得上网吧网络的基层设备。需能自动识别用户所属的类别，并赋予正确的访问权限，为构

16、造安全的网吧网络提供有力的保障。对于普通区等高密度用户接入环境，可根据用户的ip、物理地址或用户名密码等方式来对用户的接入进行授信检查，从根本上解决网吧网络用户认证和计费的难题。对于接入网吧网络的用户实行安全隔离工作，避免出现内部攻击事件，同时对于广播风暴和病毒扩散都能起到很好的预防作用。对于重要的用户或音频视频等实时应用采取优先转发原则，使网络资源分配更为合理。在此，我们选用Netcore 6124NSM智能网管交换机或5024+NS智能交换机来构建一个可靠、高效、安全和智能的接入网。4服务器选型服务器是一个网络的关键，它决定着网络吞吐能力和数据传输速度。有条件最好购置专用服务器，专用服务器

17、在系统整体性能上都有专门的考虑，如硬盘镜像、磁盘双工等技术都会得到应用，只是价格较贵。使用兼容机作为服务器比较经济，但应考虑可能成为网络瓶颈的几个要素:如CPU的速度，硬盘的容量及接口，内存大小，网卡的总线类型（整个网络最好采用同一公司的网卡，以保持良好的兼容性和稳定性）。本设计方案中采用一台HPLC3P1500专用服务器和一台PC兼容机（P 55010GSCSI硬盘128MSDRAM32位网络适配器）作为数据库服务器。4 .方案说明1、网络层设计：两百台以上的网吧，可以采取接入层、汇聚层、交换层三个网络层次的设计。接入层，对于两百台的机器来说，选择一个合理的接入设备，是最关键的，而且我们要根

18、据接入设备选择合适的带宽。我们可以简单计算一下网络带宽来决定网络接入设备的总带宽，每台机器最大的网络流量7-8KB字节计算，两百台机器是2000KB字节左右，加上30的网络损耗，网络总带宽应该为2600KB字节，我们的光纤初步可以选择为30MB的接入。当然了，为了加快网络速度，也可以选择百兆的接入点。这样看来，我们的网络接入层可以选择为百兆设备。 接入带宽计算出来了，我们就选择网络接入设备，是用软路由。硬件路由器，国内的生产厂商的技术不是太成熟，国外的产品，主要是针对于ISP接入商或对网络功能要求较高的用户而设计，并不适用于我们的网吧。硬件路由器与软路由的一个最大的区别就是硬件路由器的功能多而

19、强大。 在软路由方面，我们可以用以下选择，Smoothwall、Icpop、Route Os、Linux等软件，比较看来，K71g兄弟制作的软路由，功能还是比较强大，而且速度不次于专业的电信级路由器。 2、汇聚层： 汇聚层是整个局域网的核心部分，由于网吧内部的数据交换量特别大，因此，我们在选择汇聚层设备的时候，一定要选择一款合适的汇聚层网络设备。两百台机器的网吧，可以选择百兆的二层交换设备，支持VLAN功能，虽然我们不需要划分VLAN，如果我们的网络设计不能达到我们的要求，划分VLAN才是我们的必选之路；二层交换的背板带宽不能低于8G，而且要支持MAC地址学习功能，MAC地址表不能小于24KB

20、；汇聚层网络设备最好支持网络管理功能，方便我们的管理和维护；汇聚层网络设备的端口数量，最好要比我们设备的网络端口数量多出一些，方便以后我们的网络升级和改造。 虽然我们的接入层选择的是百兆网络设备，由于我们网吧中，相当大一部分数据流量，不必经过接入层，因此我们在选择接入层的网络设备时，没有必要与汇聚层网络设备同步。 3、交换层： 交换层是整个网络中的中间层，连接着汇聚层和网络节点，是决定我们整体网络传输质量的很重要的一个环节。随着百兆网络设备的普及，我们交换层的网络设备，肯定首选百兆。交换层设备选择时，需要满足下列要求：支持百兆传输带宽，背板传输不能低于6G，支持MAC地址学习功能，MAC地址表

21、不能小于8KB。5. IP的规划(1)基本规划：视频聊天区：这属于一个比较高级的区域，相应的配置与环境要求比较高，这类需求的顾客较少，所以电脑的台数应该较少，50台；可以将此区域安排在一个房间内。网络游戏区：这是一个适合于普通需求的用户，位于大厅中，价格比较便宜，所以相应的客户比较多，所以电脑的台数比较多100台；电影娱乐区：本区的环境相对与其他区好，价格比其他区贵，所以电脑的台数少一点，50台；此区域安排1个房间.（2）IP地址规划与分配：本网吧200台电脑的IP地址实行内网与外网分开，采用B类地址；子网掩码为：;所接电信的IP：路由器转换本地IP

22、，即用作接外网的IP:。且IP地址必须唯一，一个IP地址对应一台数据设备。其中电影服务器的IP为：36、收费服务器的IP为：33、游戏服务器的IP为：；网吧的IP地址的分配如下所示： ,分区子网掩码默认网关地址范围视频聊天区-28电影娱乐区29-55游戏区-556. 网络

23、拓扑图及其测试（1）网络拓扑图：说明： PC-PT: 计算机 黑实线： 直通线 黑虚线： 交叉线 Serever-PT：外网其中视频聊天区、电影娱乐区、游戏区中，计算机和交换机之间用双绞线连接；（可以使用CDDI标准能支持155Mbps的ATM速率）；电影娱乐区、游戏区、视频聊天区的交换机与核心交换机之间用光纤连接；核心交换机和路由器之间用光纤连接； 名称 数量 服务器： 3台 交换机： 11台 台式机： 200台 核心交换机： 1台 路由器： 1台 （2）设备的配置实例图游戏区中PC7的电脑配置示例图视频聊天区PC2的电脑配置示例图电影娱乐区PC5的电脑配置实例图游戏服务器的电脑配置实例图收

24、费服务器的电脑配置实例图电影服务器的电脑配置实例图路由器0/0口配置图路由器0/1口配置图（3）发送数据包图示注：图中为PC-2 （IP地址为：）向PC-6（IP地址为： ）发送数据包（4）测试网络连通性注：图中为游戏区的PC-6，IP地址为的计算机与视频聊天区的PC-0，IP地址为的网络连通性测试。注：图中为视频聊天区的计算机PC-2，IP地址为：与IP地址为33的收费服务器的网络连通性测试。注：图中为电影娱乐区的计算机PC-5，IP地址为：32与IP地

25、址为36的电影服务器的网络连通性测试。7. 硬件选择堆叠交换机:如图所是要要用到堆叠交换机的有电影娱乐，与游戏区。其中电影娱乐和视频聊天区的数量各3台交换机，游戏区为5台交换机。（1）主机配置：CPU：Intel 奔腾双核 E6500K 散装 280*200=56000 RMB风扇：普通即可毕竟65W的双核U发热还是很低的 1155平台普通风扇15*200=3000 RMB主板：精英B75H2-M3,主芯片组：Intel B75 390*200=78000 RMB内存：金士顿4GB DDR3 1600MHz 250*200=50000 RMB硬盘：WD500G AAKX蓝盘

26、 325*200=65000 RMB显卡： 影驰GTS450虎将D5 599*200=119800 RMB电源：影驰黑金BG-550 额定功率：550W，峰值：650W 399*200=79800 RMB机箱：简易无光驱口，45*200=9000 RMB鼠标：达尔优（dare-u） 执法官 多媒体游戏鼠标 白色，40*200=8000 RMB 显示器：AOC e950S 25寸,400*200=80000 RMB。摄像头：双巧星网吧专供，20*200=4000 RMB；（2）游戏更新服务器：主板 华擎 G41M-S330元/RMBCPU INTEL Q8200 四核930元/RMB内存 金士顿

27、iyperx 2G DDR1066 *2240元/条/RMB硬盘 SATA2+ST 1.5T *3 810元/块/RMB显卡 板载网卡Inter-P1000*2150元/块/RMB火箭 1740 SATA2 RAID5750元/块/RMB机箱 金河田817B 300元/RMB电源 航嘉600 500W540元/RMB服务器总价 6375 RMB（3）本地电影服务器：惠普：京东价3859.00 视屏服务器不需要高频的CPU,需要具有高稳定性，存储子系统。CPU：intel Core i5-3470 3.2 6M 4C 77W GT1 CPU 频率 3.2G 缓存 6M内存：DD让 1600MHZ

28、 nECC 4G硬盘：1T,7200 RPM STRA软件系统：windows 7 32位/64位(4) 网管服务器型号：联想ThinkServer TS230 S2130 2/500 报价：3350 RMBCPU:奔腾双核,运行速度较快;CPU频率：3.2GHZ;标配硬盘容量：500GB便于管理整个网吧的数据。 (5) 核心交换机：型号：CISCO WS-C3560X-24T-S拥有24个10/100/1000以太网端口 ，支持VLAN总数1005，包转发率：65.5MppsMAC地址表：4K 报价：1.28万(6)二层交换机：锐捷网络睿易RG-S1824GT-ES端口描述：22个10/10

29、0/1000Mbps自适应以太网RJ45端口，2个光电复用Combo端口（光口为1000BASE-X SFP端口，Combo端口为光模式优先）报价1350 RMB在视频区设置三台交换机共2700RMB，在电影区设置3台堆叠交换机共4050 RMB，游戏区设置10台堆叠交换机27000RMB。共计：33750 RMB（7）路由器型号：D-Link DI-7400 报价：3850 RMB因为其内置防火墙，可以省去防火墙，处理器为Intel IXP 533MHz，端口传输速率为10/100/1000Mbps，可支持的用户记得数量为200台，符合要求，且品牌比较知名，有保障。传输介质采用光纤接入，网吧

30、有千兆单模光纤接入，在网吧内部使用百兆多膜光纤。 网吧管理软件采用万象网吧管理系统：对系统进行实时监控，会员管理收费管理和一些账务统计，节约了大量管理成本。由于“万象幻境”软件需要ODBC数据库的支持，因此在安装它之前先安装Microsoft的Office 2000或Office 97软件。“万象幻境”网吧管理程序具有很好的中文安装界面，然后要一步步按照提示进行即可。 成本预算本方案设备花费总价为：510200 RMB，再加上光纤与网络牵入费以及一些其他的费用大约为72万。8.方案的优势 （1）本方案设计通过申请一个内网私有的IP地址在一定的程度上可以防止外来干扰，有利于网络内部的安全。（2）本方案采用”千