设计一个校园网方案网络课程设计

1、淮 海 工 学 院 计算机科学系课程设计报告学 姓 系 成绩：签名：计算机网络课程设计报告第 1 页，共 21 页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。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、第三

2、教学区等）各需设置信息点的个数为 1 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；4、构建工

3、作型局域网，在指定计算机内安装网络接口卡，动手制作双绞线网线，把计算机与集线器（交换机）相连；在工作组中指定的基于计算机上分别安装操作系统、TCP/IP 协议，配置 IP 地址、掩码和网关等参数，创建一个简单的 WEB 服务器，并制作一些网页，放入 WEB 服务器内以及一个 FTP 服务器，实现文件的上、下传；5、创建局域网内的 DNS 服务器，配置相关文件，可以对局域网内的主机作域名解析。计算机网络课程设计报告随着信息时代的到来，校园网已经成为现代教育背景下的必要基础设施，成为学校提高水平的重要途径。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、

4、通信、双向视频点播（ VOD）等信息共享功能，能实现办公的自动化、无纸化。能通过与 Internet 的互联，为全校师生提源，能对学生进行多媒体教学和通过网络对学生进行指导与考查等。学生也可以通过在网上浏览和查询网上学习资源，从而可以更好地进行学习，校园网能为学校的信息化建设打下基础。 WWW 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。 120 个信息点外，其余各系部大楼计算机网络课程设计报告第 3 页，共 21 页及教学楼（包括讲堂楼、机械楼、土木楼、海洋

5、学院楼、大学生活动中心楼、教学主个宿舍楼区、食堂等各设置1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。支持网络多媒体学习的信息传输要求。安全性的性能较高，如图书管理、档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等可以通过分布式、集中式相集合的方法进行管理。网络安全对于网络系统来说是十分重要的，它直接关系到网络的正常使用。由于校园网与外部网进行互联特别是和Internet的互联，Internet是一个开放式网络系统，它的安全性是很差的。因此安全问题更加重要。应该采用一定的技术来控制网络的安全性，从内部和外部同时

6、对网络资源的访问进行控制。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。实用与经济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。3.2、网络拓扑设计方案 DDN专线将整个校园网连入教育科研网层：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

7、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。计算机网络课程设计报告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

8、门以二级交换机为主结点的树型结构。图 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计算机网络课程设计报告第 5 页，共 21 页度、与外界网络的连通性、建设成本的可接受度等。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。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，新技办学资金是比较紧张的，所以在校园网构建是，宜

9、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。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。下坚实的基础。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。考虑校园

10、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。计算机网络课程设计报告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

11、时要建立系统和数据库的磁带备份系统。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：图3.3、设备和软件的配置与购置方案其一，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；支持计算机网络课程设计报告第 7 页，共 21 页STP/RSTP/MSTP协议和VRRP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。 QuidwayS3000 -EI系列智能二层交换机是华为3Com公司为充分满足高QOS的模块化结构，提供二到七层的智能的

12、流分类和和完善的服务质量，实现完备的业务网的接入层交换机，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。3.3.1 硬件方面：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100MbpsWeb服务器、E-mail服务器和代理服务器各一个。单价及来源持持 表计算机网络课程设计报告第 8 页，共 21 页20个 5万元用于代理服务器表(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

13、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WindowsXP下的IIS6.0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 是一种被广泛运用的FTP服务器端软件，支持计算机网络课程设计报告第 9 页，共 21 页9x/ME/NT/2K 等全Windows不仅100%遵从通用FTP可以设定多个FTP 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-

14、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，收取外部邮件等众多功能；(5) 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

15、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。 表在网络规划中，IP地址方案的设计至关重要，好的IP地址方案不仅可以减少网络负荷，还能为以后的网络扩展打下良好的基础。IP地址的合理是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键。校区IP地址的分配应该尽可能地利用申请到的地址空间，充分考虑到地址空间的合理使用，保证实现最佳的网络内地址分配及业务流量的均匀分布。具体地来说IP地址的合理规划有如下的意义：1、减少对各种资源（内存、CPU IP

16、地计算机网络课程设计报告第 10 页，共 21 页址的合理规划有利于网络中路由的汇聚，因而可以使得路由器中的路由表数目以及链路状态数据库等占用的内存减少，同时更新所占用的网络带宽也降低了；2、有利于IP地址空间的合理使用；3、优化业务流量的分布；IP的关系，将对校区网的可用性、可靠性与有效性产生显著影响，应充分考虑本地网对IP地址的需求，以满足未来业务发展对IP地址的需求。3.4.2 IP地址规划根据互联网络技术发展的趋势，结合学校网络目前真实IP地址的现实情况，我们建议IP地址规划遵循如下原则来设计：4、面向用户的私有IP地址，由统一出口的边缘设备（路由器、防火墙）进行地址翻译。即出口路由器

17、（防火墙）互联采用合法IP地址；公共服务器如WWW/FTP/DNS/资源服务器等均采用合法地址（或从安全角度考虑采用私有有保留IP地址相连。这样设计，既可以充分利用已有的公网IP地址，解决了IP地址空间不足的，既可以方便的实现互通互连，而且将地址翻译（NAT）这种耗费设备资源的工作由网络根据以上原则申请 4 个 C 类 IP: ，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

18、暴产生的条件。计算机网络课程设计报告第 11 页，共 21 页VLAN 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

19、具网络调试助手(CM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。网络测试工具Toolkit 套件中包括：Ping、Finger、WhoIs、EchoPlus、TraceRoute、ThroughPutTest、NameServerLookUp、Time、QuoteoftheDay、PingScan、PortScan、RouterTable、E-MailVerify、Act

20、iveConnections 等基本的第 12 页，共 21 页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 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。（4）SMTP服务：为用户提供发送邮件的功能。步骤1 单击开始，指向设置，单击控制面板，然后启动添加

21、/删除程序应用程序。步骤 2 选择添加/删除 Windows 组件，然后按照如图提示安装、删除或添加IIS 组件。图3.6.2.建立WEB站点并发布内容步骤1为 Web 服务器管理器，打开服务应用程序。右击单击“默认Web第 13 页，共 21 页图步骤2图步骤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 在浏览器中输入计算机亦可访问）计算机网络课程设计报告第 14 页，共 21 页图步骤1安装IIS后打开InternetFTP 选择“属性”即可设置FTP。图步骤2默认FTP站点目

22、录位置是C:inetpubftproot，为实现文件上传和下载计算机网络课程设计报告第 15 页，共 21 页图图DNS是域名系统 (DomainNameSystem)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 服务可以将计算机网络课程设计报告第 16 页，共 21 页此名称解析为与此名称相关的其他信息，如IP地址。步骤1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

23、络服务”， 单击“详细信息”按钮，打开“网络服务”窗口。图步骤 3 在“网络服务的子组件”下，单击“域名服务系统 (DNS)”，然后单击 Windows2000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：计算机网络课程设计报告第 17 页，共 21 页图 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“

24、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 DNS 控制台下图所示。计算机网络课程设计报告第 18 页，共 21 页图步骤7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图0计算机网络课程设计报告第 19 页，共 21 页步骤8验证所进行的设置，采用Windows2000中自带的“ping”命令来完成。格式如“”，成功的测试如下图所示。图区、教学区和生活区三部