计算机网络地设计与实现(毕业论文)

1、WORD格式*X技术学院毕业设计 ( 论文 )题目：计算机网络的设计与实现学生*学号专业班级分院系计算机信息工程系指导教师职称2021年 6 月专业资料整理WORD格式诚信承诺书本人谨此承诺，本人所写毕业设计论文均由本人独立撰写，无任何抄袭行为。凡涉及他人的观点材料，均作了注释。如出现抄袭或侵犯他人知识产权的情况，愿承担由此引起的任何责任，并承受相应的处分。学生签名：年月日专业资料整理WORD格式*通信职业技术学院毕业设计论文中文摘要计算机网络的设计与实现【摘要】当现代社会逐渐变为具有高度的相互依赖的巨大网络时， 我们所生活的世界无法不变成一个被计算机网络严密联结起来的世界。 计算机网络从技术

2、角度来说， 是作为一种布局， 将经有关联但相距遥远的事物通过通信线路连接起来， 但是对网络的思考决不是传统的二维平面思维甚至三维的球面思维所能到达的。【关键词】信息，网络，设计专业资料整理WORD格式I专业资料整理WORD格式*通信职业技术学院毕业设计论文英文摘要Computer network application software【 Abstract】When modern society has gradually become a vast network of highlyinterdependent,we can not live in a world into a tightl

3、y linked together by computer network of the worldputer network from a technical point of view,as a layout,but will be linked by distant objects connected by communication lines,by no means the network of the traditional two-dimensional plane or three-dimensional sphere of thinking of thinking can a

4、chieve.【Key Words】Information ，Network ， Design专业资料整理WORD格式II专业资料整理WORD格式*通信职业技术学院毕业设计论文目录目 录1绪 论.42计算机网络设计的概念 .52.1计算机网络概念及相关种类 .52.2计算机网络设计理念 .52.3我国现今网络规划的分布与设计实现 .62.4 计算机网络设计今后开展趋势 .73 计算机网络设计的作用性及实现应用 .93.1计算机网络设计的可持续开展策略 .93.2分析计算机网络设计国际标准 .93.3计算机网络设计的重要性与技术先进性 .93.4计算机网络设计实行的可管理化 .103.5设计上的

5、要求 .11结论.15参考文献 .16专业资料整理WORD格式III专业资料整理WORD格式*通信职业技术学院毕业设计论文1 绪 论当今世界，以指数方式迅速开展的计算机网络已形成了势不可挡的潮流，将我们卷入新的世纪。网络变得无时不有，无处不在，它将影响到社会生活的每个方面，带给我们一种全新的生存方式。 网络的设计的进一步开展， 实现探索更为显得尤其重要。随着信息技术的迅猛开展， 计算机网络的应用已经深入到人们日常生活的每一个角落，涉及到社会的各个方面，其影响之广、普及之快是前所未有的。宽带网络的蓬勃开展更是让人们欣喜地感受着共享网上资源的独特魅力。 网络的巨大能量为人们提供了强有力的通信手段和

6、尽可能完善的效劳。 从而极大的方便了人们， 剧烈地改变着人们的工作、学习、生活和习惯方式。人类走进入了信息化时代，通过网络与世界各地的其它用户自由地进展通信、网上视频交谈、各种娱乐活动、多媒体教学、从网络中方便快捷的获取各种信息。专业资料整理WORD格式4专业资料整理WORD格式*通信职业技术学院毕业设计论文2 计算机网络设计的概念2.1 计算机网络概念及相关种类计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来， 在网络操作系统， 网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。计算机网络的概念是：一些相互连接的、以共享资

7、源为目的的、自治的计算机的集合 TANE96。最简单的计算机网络就是只有两台计算机和连接它们的一条链路，即两个节点和一条链路。 因为没有第三台计算机， 因此不存在交换的问题。 最庞大的计算机网络就是因特网。 它由非常多的计算机网络通过许多路由器互联而成。 因此因特网也称为 “网络的网络。 从网络媒介的角度来看， 计算机网络可以看做是由多台计算机通过特定的设备与软件连接起来的一种新的传播媒介。 总的来说，计算机网络就是利用通讯设备和通信线路将地理位置不同的、 具有独立功能的多台计算机系统遵循约定的通信协议互连成一个规模大、 功能强的网络系统，用功能完善的网络软件 ( 即网络通信协议、信息交换方式

8、和网络操作系统等 ) 来实现交互通信、资源共享、信息交换、综合信息效劳、协同工作以及在线处理等功能的系统。计算机网络有多种分类方法， 常见的分类有： 1计算机网络按照地理X围划分为：局域网、城域网、广域网和互联网四种；2按拓扑构造划分为： 总线型、星型、环型、树型和网状网；3按交换方式划分为：线路交换网、存储转发交换网和混合交换网； 4按传输带宽方式进展划分为：基带网和宽带网； 5按网络中使用的操作系统分为： NetWare网、 WindowsNT网和 Unix 网等； 6按传输技术分为：播送网、非播送多路访问网、点到点网。计算机网络的开展经历了面向终端的单级计算机网络、 计算机网络对计算机网

9、络和开放式标准化计算机网络三个阶段。2.2 计算机网络设计理念新型网络必须满足一些根本要求：2.2.1 不是为了打，而是用于计算机之间的数据传送。2.2.2 能连接不同类型的计算机。2.2.3 所有的网络节点都同等重要，这就大大提高了网络的生存性。2.2.4 计算机在通信时，必须有迂回路由。当链路或结点被破坏时，迂回路由能使正在进展的通信自动地找到适宜的路由。2.2.5 网络构造要尽可能地简单，但要非常可靠地传送数据。根据这些要求，一批专家设计出了使用分组交换的新型计算机网络。而且，用电专业资料整理WORD格式5专业资料整理WORD格式*通信职业技术学院毕业设计论文路交换来出传送计算机数据，

10、其线路的传输速率往往很低。 因为计算机数据是突发式地出现在传输线路上的， 比方，当用户阅读终端屏幕上的信息或用键盘输入和编辑一份文件时或计算机正在进展处理而结果尚未返回时，珍贵的通信线路资源就被浪费了。分组交换是采用存储转发技术。把欲发送的报文分成一个个的“分组 ，在网络中传送。分组的首部是重要的控制信息， 因此分组交换的特征是基于标记的。 分组交换网由假设干个结点交换机和连接这些交换机的链路组成。 从概念上讲，一个结点交换机就是一个小型的计算机， 但主机是为用户进展信息处理的， 结点交换机是进展分组交换的。每个结点交换机都有两组端口，一组是于计算机相连，链路的速率较低。一组是于高速链路和网络

11、中的其他结点交换机相连。注意，既然结点交换机是计算机，那输入和输出端口之间是没有直接连线的， 它的处理过程是： 将收到的分组先放入缓存，结点交换机暂存的是短分组， 而不是这个长报文， 短分组暂存在交换机的存储器即内存中而不是存储在磁盘中，这就保证了较高的交换速率。再查找转发表，找出到某个目的地址应从那个端口转发， 然后由交换机构将该分组递给适当的端口转发出去。各结点交换机之间也要经常交换路由信息， 但这是为了进展路由选择， 当某段链路的通信量太大或中断时， 结点交换机中运行的路由选择协议能自动找到其他路径转发分组。通讯线路资源利用率提高： 当分组在某链路时， 其他段的通信链路并不被目前通信的双

12、方所占用， 即使是这段链路， 只有当分组在此链路传送时才被占用， 在各分组传送之间的空闲时间， 该链路仍可被其他主机发送分组。 可见采用存储转发的分组交换的实质上是采用了在数据通信的过程中动态分配传输带宽的策略。2.3 我国现今网络规划的分布与设计实现计算机网络通俗地讲就是由多台计算机或其它计算机网络设备通过传输介质和软件物理或逻辑连接在一起组成的。 总的来说计算机网络的组成根本上包括：计算机、网络操作系统、传输介质可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输介质就是看不见的电磁波以及相应的应用软件四局部。一个网络可以由两台计算机组成也可以是在同一大楼里面的上千台计算机和使用者。我们通常指这

13、样的网络为局域网(LAN LocalArea Network) 由 LAN再延伸出去更大的X围比方整个城市甚至整个国家这样的网络我们称为广域网(WAN Wide Area Network) 当 然 您 如 果 要 再 仔 细 划 分 的 话 还 可 以 有MAN(Metropolitan Area Network)和 ANC(Citywide Area Network)这些网络都需要有专门的管理人员进展维护。而我们最常触的 Internet 那么是由这些无数的 LAN和WAN共同组成的。Internet 仅是提供了它们之间的连接但却没有专门的人进展管理( 除了维护连接和制定使用标准外 ) 可以

14、说 Internet 是最自由和最没网管的地方了。在 Internet 上面是没有国界种族之分的只要连上去在地球另一边的计算机和您室友的计算机其实没有什么两样的。因为我们最常使用的还是 LAN( 即使我们从家中连上 Internet 其实也是先连上 ISP 的 LAN)所以这里我们主要讨论的还是以 LAN为主。LAN可以说是众多网络里面的最根本单位了等您对 LAN有了一定的认识再去了解 WAN和 Internet 就比较容易入手了只不过需要了解更多更复杂的通讯手段而已。 Internet" Intranet" Extranet" 接触过网络的朋友或多或少都应该听过

15、上面几个名词吧不过大家可知道它们之间的分别和如何定义吗其实最早出现的名词应该是 Internet 然后人们将 Internet 的概念和技巧引入到内部的私人网络可以是独立的一个 LAN 也可以是专属的 WAN 于是就称为 Intranet专业资料整理WORD格式6专业资料整理WORD格式*通信职业技术学院毕业设计论文了。它们之间的最大分别是开放性。Internet是开放的不属于任何人只要能连接得到您就属于其中一员也就能获得上面开放的资源相对而言Intranet那么是专属的非开放的它往往存在于于私有网络之上只是其构造和效劳方式和设计都参考 Internet的模式而已。计算机网络设计的主要实现在四

16、个方面：2.3.1资源共享。算机网络的主要目的是共享资源。共享的资源有：硬件资源、软件资源、数据资源。其中共享数据资源是计算机网络最重要的目的。2.3.2数据通信。据通信是指利用计算机网络实现不同地理位置的计算机之间的数据传送，运用技术手段实现网络间的信息传递。这是计算机网络的最根本的功能，也是实现其他功能的根底。如电子、远程数据交换等。2.3.3分布处理。指当计算机网络中的某个计算机系统负荷过重时，可以将其处理的任务传送到网络中的其它计算机系统中， 以提高整个系统的利用率。 对于大型的综合性的科学计算和信息处理， 通过适当的算法， 将任务分散到网络中不同的计算机系统上进展分布式的处理。 促进

17、分布式数据处理和分布式数据库的开展。 利用网络实现分布处理，建立性能优良、可靠性高的分布式数据库系统。2.3.4综合信息效劳。当今的信息化社会中，各行各业每时每刻都要产生大量的信息需要及时的处理，而计算机网络在其中起着十分重要的作用。2.4 计算机网络设计今后开展趋势目前，下一代 IP 网的开展已经成为人们关注的焦点。 国家 IP 与多媒体标准研究组主席蒋林涛先生针对当前网络建立中面临的挑战，当前，全球的电信网、因特网、专业资料整理WORD格式7专业资料整理WORD格式*通信职业技术学院毕业设计论文企业网都正处在一个开展的的关键阶段。人们面临网络建立方向的选择、QoS、平安性和可信任性、可运营

18、性等一系列关键技术问题的解决。下一代 IP 网概念的提出和第五代路由器产品的开发，都将非常有意义。2.4.1 全球因特网装置之间的通信量将超过人与人之间的通信量。因特网将从一个单纯的大型数据中心开展成为一个更加聪明的高智商网络， 将成为人与信息之间的高层调节者。其中的个人复制功能将不断预期人们的信息需求和喜好， 用户将通过复制功能筛选，过滤掉与己无关的信息并将所需信息以最正确格式展现出来。同时，个人及企业将获得大量个性化效劳。 这些效劳将会由软件设计人员在一个开放的平台中实现。由软件驱动的智能网技术和无线技术将使网络触角伸向人们所能到达的任何角落，同时允许人们自行选择接收信息的形式。2.4.2

19、 带宽的本钱将变得非常低廉，甚至可以忽略不计。随着带宽瓶颈的突破，未来网络的收费将来自效劳而不是带宽。 交互性的效劳， 如节目联网的视频游戏、 电子报纸和杂志等效劳将会成为未来网络价值的主体。2.4.3 在不久的未来，无线网络将更加普及， 其中cnet:短距无线网络前景看俏。短距无线通讯标准 Zigbee 与超宽频 UWB Ultra wideband 即将制订完成，未来将与蓝芽 Bluetooth 共同建构短距离无线网络环境，包括蓝芽、 Zigbee 与 UWB等相关产品出货量都将大幅成长。随着电子电机工程师协会 IEEE推出 802.15 个人局域网络 WPAN标准后，新一代的短距离无线通

20、讯开展趋势逐渐确定，除了蓝芽（ 802.15.1 外， Zigbee 802.15.4 与 UWB802.15.3a 标准也将于今年或明年初陆续通过，未来 Zigbee 与 UWB将以各自不同特性，如速度、价格等切入短距离无线网络环境。2.4.4 计算机网络飞速开展的同时， 平安问题不容无视。网络平安经过了二十多年的开展，已经开展成为一个跨多门学科的综合性科学，它包括：通信技术、网络技术、计算机软件、硬件设计技术、密码学、网络平安与计算机平安技术等。在理论上，网络平安是建立在密码学以及网络平安协议的根底上的。密码学是网络平安的核心，利用密码技术对信息进展加密传输、加密存储、数据完整性鉴别、用户

21、身份鉴别等， 比传统意义上简单的存取控制和授权等技术更可靠。加密算法是一些公式和法那么，它规定了明文和密文之间的变换方法。由于加密算法的公开化和解密技术的开展，加上兴旺国家对关键加密算法的出口限制，各个国家正不断致力于开发和设计新的加密算法和加密机制。从技术上，网络平安取决于两个方面：网络设备的硬件和软件。网络平安那么由网络设备的软件和硬件互相配合来实现的。 但是，由于网络平安作为网络对其上的信息提供的一种增值效劳， 人们往往发现软件的处理速度成为网络的瓶颈， 因此，将网络专业资料整理WORD格式8专业资料整理WORD格式*通信职业技术学院毕业设计论文平安的密码算法和平安协议用硬件实现， 实现

22、线速的平安处理仍然将是网络平安开展的一个主要方向。在平安技术不断开展的同时，全面加强平安技术的应用也是网络平安开展的一个重要内容。因为即使有了网络平安的理论根底， 没有对网络平安的深刻认识、 没有广泛地将它应用于网络中， 那么谈再多的网络平安也是无用的。 同时，网络平安不仅仅是防火墙，也不是防病毒、入侵监测、防火墙、身份认证、加密等产品的简单堆砌，而是包括从系统到应用、 从设备到效劳的比较完整的、 体系性的平安系列产品的有机结合。总之，网络在今后的开展过程中不再仅仅是一个工具，也不再是一个遥不可及仅供少数人使用的技术专利，它将成为一种文化、一种生活融入到社会的各个领域。3 计算机网络设计的作用

23、性及实现应用3.1 计算机网络设计的可持续开展策略从计算机网络设计来看 , 将向更深和更宽的方向开展 , 首先， Internet 信息效劳将会得到更大开展。网上信息浏览、信息交换、资源共享等技术将进一步提高速度、容量及信息的平安性。其次，远程会议、远程教学、远程医疗、远程购物等应用将逐步从实验室走出， 不再只是梦想。 网络多媒体技术的应用也将成为网络开展的热点话题。今后计算机技术的开展将表现为高性能化、网络化、群众化、智能化与人性化、功能综合化，计算机网络将呈现出全连接的、开放的、传输多媒体信息的特点。专家提出，软件技术的开展将呈现平台网络化、技术对象化、系统构件化、产品领域化、开发过程化、

24、生产规模化、竞争国际化的趋势。高端计算机软件、操作系统微内核与源码技术、 软件可靠性和平安性、 软件开发和集成工具面向人们个性化需求的应用软件，在相当时期内仍将是软件领域的主要研究内容。软件技术正以计算机为中心向以多媒体信息效劳为对象的方向开展，软件开发与芯片设计相互融合和渗透，将人机充分自然地结合起来；网络软件正在成为研究投资的热点；软件业的市场开展空间将超过硬件业的市场规模。未来的计算机网络将以超大规模复杂的集成电路为根底， 向巨型化、微型化、网络化与智能化的方向持续开展。3.2 分析计算机网络设计国际标准在计算机网络设计和建立的工程实践中， 科研人员总结了不少具体的设计经历和原那么，对计

25、算机网络可靠性的优化设计起到了较好的标准和指导作用。 在构建计算机网络时应遵循以下几点原那么： 遵循国际标准， 采用开放式的计算机网络体系构造， 从而能支持异构系统和异种设备的有效互连，具有较强的扩展与升级能力。计算机网络在规定的条件下， 规定的时间内， 网络保持连通和满足通信要求的能力。反映了计算机网络拓扑构造支持计算机网络正常运行的能力。 计算机网络模型采专业资料整理WORD格式9专业资料整理WORD格式*通信职业技术学院毕业设计论文用概率图 G(V，E)来表示，其中结点集合 v 表示计算机网络的用户终端，主机或效劳器等，边集合 E 表示计算机网络的链路。3.3 计算机网络设计的重要性与技

26、术先进性先进性与成熟性、实用性、通用性相结合，选择先进而成熟的计算机网络技术，选择实用和通用的计算机网络拓扑构造。 计算机网络要具有较强的互联能力， 能够支持多种通信协议。 计算机网络的平安性、 可靠性要高， 具有较强的冗余能力和容错能力。计算机网络的可管理性要强，应选择先进的网络管理软件和支持 SNMP及 CMIP 的网络设备。 应选择较好的计算机网络链路的介质， 保证主干网具有足够的带宽， 使整个网络具有较快的响应速度。3.4 计算机网络设计实行的可管理化虽然网络类型的划分标准各种各样， 但是从地理X围划分是一种大家都认可的通用网络划分标准。 按这种标准可以把各种网络类型划分为局域网、 城

27、域网、广域网和互联网四种。局域网一般来说只能是一个较小区域内， 城域网是不同地区的网络互联，不过在此要说明的一点就是这里的网络划分并没有严格意义上地理X围的区分，只能是一个定性的概念。要想让计算机进展通信，必须使它们采用一样的信息交换规那么。我们把在计算机网络中用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一套规那么称为网络协议network protocol 或通信协议 communication protocol 。为了减少网络协议设计的复杂性， 网络设计者并不是设计一个单一、 巨大的协议来为所有形式的通信规定完整的细节， 而是采用把通信问题划分为许多个小问题， 然后为每个小问题设计一个单独的

28、协议的方法。这样做使得每个协议的设计、分析、编码和测试都比较容易。分层模型 layeringmodel是一种用于开发网络协议的设计方法。本质上，分层模型描述了把通信问题分为几个小问题称为层次的方法，每个小问题对应于一层 , 从而有序的进展可管理化。专业资料整理WORD格式10专业资料整理WORD格式*通信职业技术学院毕业设计论文3.5 设计上的要求3.5.1 计算机网络的容错性设计策略计算机网络容错性设计的一般指导原那么为：并行主干，双网络中心。计算机网络容错性设计的具体设计方案的原那么，可以参照以下几点: 采用并行计算机网络以及冗余计算机网络中心的方法， 将每个用户终端和效劳器同时连到两个计

29、算机网络中心上。数据链路、路由器在广域网X围内的互联。计算机网络设计时， 应采用具有模块化构造、 热插热拨功能的网络设备。 这不仅可以拥有灵活的组网方式， 而且在不切断电源的情况下能及时更换故障模块， 以提高计算机网络系统长时间连续工作的能力， 从而可以大大提高整个计算机网络系统的容错能力。网络效劳器应采用新技术，如采用双机热备份、双机镜像和容错存储等技术来增强效劳器的容错性、可靠性。在进展网络管理软件容错设计时， 应采用多处理器和特别设计的具有容错功能的网络操作系统来实现，提供以检查点为根本的故障恢复机能。专业资料整理WORD格式11专业资料整理WORD格式*通信职业技术学院毕业设计论文3.

30、5.2 计算机网络的双网络冗余设计策略计算机网络的双网络冗余性设计是在单一计算机网络的根底上再增加一种备用网络，形成双网络构造， 以计算机网络的冗余来实现计算机网络的容错。 在计算机网络的双网络构造中， 各个网络结点之间通过双网络相连。 当某个结点需要向其它结点传送消息时，能够通过双网络中的一个网络发送过去在正常情况下， 双网络可同时传送数据，也可以采用主备用的方式来作为计算机网络系统的备份。3.5.3 采用多层网络构造体系计算机网络的多层网络构造能够最有效地利用网络第 3层的业务功能，例如网络业务量的分段、 负载分担、故障恢复、 减少因配置不当或故障设备引起的一般网络问题。接入层：计算机网络

31、的接入层是最终用户被许可接入计算机网络的起点。接入层专业资料整理WORD格式12专业资料整理WORD格式*通信职业技术学院毕业设计论文能够通过过滤或访问控制列表提供对用户流量的进一步控制。 在局域网络环境中， 接入层主要侧重于通过低本钱， 高端口密度的设备提供效劳功能， 接入层的主要功能如下：为最终网络用户提供计算机网络的接入端口； 为计算机网络提供交换的带宽； 提供计算机网络的第二层效劳，如基于接口或 Mac地址的 Vlan 成员资格和数据流过滤。3.5.4核心层计算机核心层是计算机网络的主干局部。 核心层的主要功能是尽可能快速地交换数据。计算机网络的这个分层构造不应该被牵扯到费力的数据包操作或者任何减慢数据交换的处理。 在划分计算机网络逻辑功能时， 应该防止在核心层中使用像访问控制列表和数据包过滤这类的功能。 对于计算机网络的层次构造而言， 核心层主要负责以下的工作： 提供交换区块之间的连接； 提供到其他区块 ( 如效劳器区块 ) 的访问；尽可能快地交换数据帧或者数据包。纵观未来计算机网络的开展， 人们对待网络的要求将越来越高。 他们希望创造一个“点击到一切 的世界，尽管这个简单的想法让它成为现