计算机本科毕业论文浅谈住宅小区计算机局域网的设计及其实现

毕业论（设计）论文（设计）题目浅住宅小区计算局域网的设计其实现试点单位学生姓名

学号目浅谈住宅小区计算局域网的设计及实现

录第一章绪

论1第二章系统简介-2.12.2

计算机网络介绍-局域网简介-第三章网络建设基础知识3-

常用网络设备-服务器-设备选型-第四章住宅小区络系统设计7-4.14.2

住宅小区网络的建规划-网络操作系统-4.3Internet接技术9-4.4防火墙-4.5建网目标-第五章总结-参考文献-后

记-浅谈住宅区计算机局网的设计其实现内

容

摘

要摘要：着互联网逐步普及发展，小区网络建设是向信息化展的必然选择，小计算机局域网系统是个非常庞大而复的系统，它不仅现代化住宅、综合信管理等一系列应用提供基本作平台，而且能供多种应用服务使信息能及时、准确传送给各个系统。而住宅小工程建设中主要用了网络技术中重要分支局域网技术建设与管理的，因此本毕业计课题将主要以区计算机局域网建设过程可能用到的种技术及实施方案为设计方，为小区网的建提供理论依据和践指导。关键词：局域网、Internet、算机网络、网协议、服务器、防火Abstract：Popularizesstep-by-stepalongwiththeInternetwiththedevelopmentTheplotnetworkconstructionistotheinformationizationdevelopmentinevitablychoice，TheplotcomputerlocalareanetworksystemisoneextremelyhugeandthecomplexsystemItnotonlyformodernizedhousingThecomprehensiveinformationmanagementandsoonaseriesofapplicationsprovidetheelementaryoperationeoplatformMoreovercanprovidemanykindsofapplicationservice，EnablestheinformationaccuratelytotransmitpromptlyforeachsystemButintheresidentialdistrictengineeringconstructionmainlyappliedinthenetworkingimportantbranchlocalareanetworktechnologytoconstructandthemanagement，Thethereforethisgraduationpracticeproblemwillmayusetechnologyandimplementationplantovarioustobetodesigndirectionmainlywithhousingestatecomputerbureauregionnetworkconstructionprocess，Forhousingestatenetconstructionprovidestheory,thebasisandpracticeguide。第一章

论当今世界，各种先的科学技术飞速展，给人们的生带来了深远的影响，极大的改善我们的生活式。在以计算机术为代表的信息技的发展更是日新月，从各个方面影响和改变着们的生活，而其的计算机网络技的发展更为迅速，已渗透到了我们生活的各个方，人们已经离不计算机网络，并随着因特网的迅速普，给我们的学习与生活条件来更大的方便，们与外部世界的系将更加的紧密和快。随着人们对于信息源共享以及信息流的迫切需求，使网络技术的产生和速发展，计算机网络的生和使用为人类息文明的发展带了革命性的变化。自1995年中国教育教研网（CERNET）成后，小区网的设已经进入到一个蓬发展的阶段。小区网的建成和使用，对提高教学和科研质量、改善教学科研条件、加快小区信息化进程，开展多媒体教与研究以及使教多出人才、科研出成果有着十分重要深远的意义。其主要包括各局域网的技术思、网络设计方案网络拓扑结构、布线统、Intranet/Internet的用、网络安全，络系统的维护等容。通过本毕业计课题的论述，希望使读者够了解小区网的设过程以及所涉到的各种网络技术，能对今后大家在学习网络技知识或是进行小网的工程建设中所借鉴。第二章统简介2.1

计算机络介绍计算机网络是指通传输媒休连接的部计算机组成的统，使登录其上的所用户能够共享软硬件资。计算机网络如网络的组建规模延伸范围来划分的话可分为局域网(LocalAreaNetwork,LAN)、域网(MetropolitanAreaNetwork,MAN)、广域网(WideAreaNetwork,WAN)。我们经用到的因特网(Internet)属广域网，小区网局域网。未来的网络术将向着使用简、高速快捷、多合一、安全保密方向展。2.1.1

住宅小网络设计路住宅小区网络的建是一项非常复杂系统工程，住宅区作为一个特殊的网应用环境，它的建设与用都有其自身的点。在选择局域的网络技术时要体现放式、分布式、安全可靠，护简单的原则。宅小区网络的建主要应用局域网技术互联网络技术为主的各种网应用技术。局域技术是一项在20纪70年代发展起来计算机互联技术，经过多年发展，技术已经熟，并得到了广的应用，局域网技术为网络技术的重要组成部分计算机多媒体技是伴随着多媒体息的应用而得到迅速计算机应用技术，在网络环下，多媒体得到更快更好的应用使我们得到了更好更的信息。小区网是使用了局网技术以及各种媒体应用技术，结合Internet应等其它的技术来建设。使得小网能满足现代教对信息处理的要，使计算机的应用能教学管理-1-现代化起重要的促作用，能实现信查寻、教务管理并与外部网络系统进交流等多种需要。2.1.2

住宅小网络的建原则住宅小区网络建设一项综合性非常的系统工程，它括了网络系统的总体划、硬件的选型配置等多方面。因此在宅小区网络的建工作中必须处理好实与发展、建设与管理、使用培训等关系，从使住宅小区网络建设工作健康稳定地展。首先，在住宅小区网络的划建设过程中，宅小区网络长远展规划出发，以服务小区服务为基本点，结合小当前的实际需要做出科学的规划署。在住宅小区网络规划建设中，一般小区应遵“统一规划、整设计”的原则。次在住宅小区网络的设中必须坚持硬件建设与组管理协调发展的则，在重视硬件设的同时，加强网络组织管理水平，不断开发网的功能，从而充发挥小区网络的效。2.2

局域网介局域网是同一建筑同一小区、方圆百米甚至几公里的地域内的专用网络局域网通常用来连接公办公室或企业内的个人计算机和作站，以共享软、硬资源。美国电气和电子工程协会（IEEE）局网标准委员会员曾提出局域网的一些体特征：局域网在通信距离一定的限制，一在1～2Km的地域围内。比如在一办公楼内、一个学校等。较高传输率的物理信信道也是局域的一个主要特征因为连接线路都比较，中间几乎不会受任何扰，所以局域网具有始终一致的误码率。局域网一般是一个位或部门专用的所以管理起很方。另外局域网的拓扑构比较简单，所持连接的计算机量也是有限的。组网也就相对很容易连接。2.2.1络的体结构网络通常按层或级方式来组织，每层都建立在它的层之上。不同的网络层的名字、数量、内容功能都不尽相同但是每一层的目都是向它的上一层提服务，这一点是相同的。层协议的集合被称网络体系结构。为具体的网络体系结，当前重要的和使用广泛的络体结构有OSI系结构和TCP/IP系结构。OSI是开放系统互基本参考模型OSI/RMOpenSystemInterconnectionReferenceModel）缩写，它分成7层，这7个层分别定义了不同功能。几乎所有的络都是基于这种体系结构模型进行改进并义的，这些层次上到下分别是应用层表示层、会话层、运输层、络层，数据链路和物理层，其中理层是位于体系结构最低层，它定义了OSI网络的物理特性和电特性。TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol,传输控制协议和连网协议）缩写，TCP/IP体结构是当前应用Internet网络中体系结构，它是OSI结构演变来的，它有表示层，只有用层、运输层，际层和网络接口层。-2-2.2.2网协议网络协议是通信双共同遵守的约定规范，网络设备须安装或设置各种网协议之后才能完成数据传输和发送，在区局域网上用到协议主要有，ICP/IP议、IPX/SPX协议等。(1)TCP/IP协议TCP/IP协议是目前在络中应用得最广的协议，ICP/IP际上是一个关于Internet的标准，并着的Internet广应用而风靡全球它也成为局域网首选协议。TCP/IP是一种分层协，它共被分为个4层，大约包含近期100非专有协议，通这些协议，可以高和可靠地实现计机系统之间的互。TCP/IP协议中核心协议有TCP（传输控制协（用户数据报协议）IP（因特网协议）TCP协议可以在网用户启动的软件用进程之间建立通信话，并实现数据量控制和错误检测，这就可以在不可靠网络上提供可靠端到端数据传输。UDP协是一种无连接的协议，在传输数据之前建立连接，也不供良好的可靠性和差检查，只仅仅依赖于校验来证可靠性。UDP进行流量控制，没有列或者确认，因它处理和传输数据的速度快还被用来传输关的网络状态消息IP协议的基本功能是供数据传输、数包编址、数据包路，分段等。通过IP址约定，可以成功将数据通过路由输到正确的网络者子网。每个网络站具有一个32位的IP地址，和48位MAC地址起协作，完成网通信，IP协议也一种无连接的协议。（2）文本传协议(HTTP)HTTP(HyperTextTransferProtocol),超文本传输协)是WWW浏览器和WWW务器之间的应用层协议，是于分布式协作超本信息系统的、用的、面向对象的协，HTTP协议还是基于TCP/IP议之上的应用层。（3）件传输议(FTP)FTP(FileTransferProtocol,文件传输协议)是由支Internet文件传的各种规则所组成的集合。这些则能使网络用户文件从一个主机贝到另一个主机上，FTP采客户/服务器方式服的。（4）程登录议（Telnet远程登录协议的目是提供一个全面、双向的、面向8个特字节的通信工，其主要目标是提供终端设与面向进程接口标准方法，Telnet是用层的协议，采客户/服务器模式工作的，Telnet不仅允用户登录到远端机上，还允许用执行端主机的命令，这样用户就能极小的网络资源价完成大型的网应用。第三章络建设基础知识3.1

常用网设备-3-网络设备主要是指件系统，各种网设备之间是有着互关联而不是相互独的，每一部分在网络中着不同的作用，一不可，只有把些设备通过一定的形连起来才能组成一个完整的络系统，网络设主要包括网卡、线器、交换机、路由、传输介质等。3.1.1

网卡网卡（简称NIC网络适配卡或网接口卡，网卡作计算机与网络连的接口，是不可缺少的网络备之一。无论是绞线网络、同轴缆网络还是光缆网络都必须借助于相应类型的网才能实现与计算的连接，是计算与局域网相互连接的一接口。每块网卡上都有一世界唯一的ID号，就是MAC（MediaAccessControl）地址，计算机在连入网络之，就是依靠这个ID才能实现在不同算机之间的通信和息交换。网卡有很多种，不类型的网络需要用不同种类的网，不同速度的网络需也要使用不同的网卡。如根带宽来分的话，10Mbit/s网卡、10/100Mit/s自适应网和1000Mbit/s网卡；如总线分，有ISA线、PCI总线、PCMCIA总网卡等。从目前区网建设的实际情来看，工作站网选择PCI总线的10M/100Mbit/s自适应网卡最适合3.1.2

交换机交换机，也称交换集线器，是专门计的，使各计算能够相互高速通信的享带宽的网络设备。作高性能的集线设，随着价格的不降低，交换机已逐步代了集线器而成为集线设备首选。由交换机建的交换式网络统不仅拥有高速的传速率，而且交换延时很小，得信息的传输效大大提高，适合大数据量并且使用非频繁的网络通信，被广泛应于各种类型的多体和数据传输网。交换机具有很强的络管理功能，它能自动根据络通信的使用情来动态管理网络因为交换机采用了独网络带宽的设计。3.1.3路器路由器除了有连接同的网络物理分和不同的通信媒、过滤和隔离网络数流及建立路由表，还有制和管理复杂的径、控制流量、组分段、防止网络风及在网络分支之间提供安全障层等到功能。据路由设备的组可以分为软路由和硬由。根据路由表的设置方式以将路由器分为态的和动态的。由器工作在网络层，此它可以在网络层交换和路数据帧，访问的对方的网络地址当数据帧到达路由器，路由器查看数据帧的目标址，并在路由表看到达目标地址路径，根据路径的代，选择一条最佳的路径，然把数据帧沿这条径发送给目标地。3.1.4传介质网络要求把各个独的计算机连接起的，这样就必然求有一种介质将计算连接起来，这就是传输质，局域网的传介质可分为有线质和无线介质两种，般情况下都是用有线介质的因为它的稳定性，连接可靠，无介质只是在特殊环境才使用的-4-传输方式。常用的线介质主要有以几类。(1)同轴电同轴电缆以硬铜线芯，外包一层绝材料。这层绝缘料用密织的网状导体绕，网外又覆盖一层保性材料。同轴电有许多种不同的格，最常用是细同轴缆和粗同轴电缆。细同轴电主要用于建筑物的网络连接，而同轴电缆则常用于建物间相连。它们的区别在于粗轴电缆屏蔽更好能传输更远的距。同轴电缆是由中心体、绝缘材料层网状织物构成的蔽层以及外部隔离材层组成，其结构如图1所示(2)双绞线双绞线是综合布线程中最常用的一传输介质。双绞由两根具有绝缘保护的铜导线组成。把两根缘的铜导线按一密度互相绞在一，可降低信号干扰的度，每一根导线在传输中辐的电波会被另一线上发出的电波消，与其他传输介质比，双绞线在传输距离、信宽度和数据传输度等方面均受到定限制，但价格较为廉。目前，双绞线可分为非屏双绞线和屏蔽双线。双绞线的结如图2如示：-5-(3)光纤光纤是一种直径为50100um的柔软的、传导光波的介质一般由玻璃制造光纤分为：传输点模数分单模光纤(SingleModeFiber)和多光纤(MultiModeFiber)。单模光纤的纤芯直很小，在给定的作波长上只能以一模式传输，传输频宽，传输容量大。多模光纤在给定的工作波上，能以多个模同时传输的光纤，与模光纤相比，多模光纤的传性能较差。光纤信系统的基本构如图3所示：3.2

服务器住宅小区网络中的务器主有数据库务器和代理服务，数据库服务器与代服务器主要是面向住宅区网络内部用户服务，主要是对区网内部用户进行Internet理服务。目前，绝多数住宅小区网都要求内部服务户通过代理访问Internet，样内部用户就不能接访问Internet同时代理服务器存着内部用户访Internet的日志，以作为记费依据。由于用户量非常大，也非集口中，所以在选型理服务器时，主要考虑的是有较大的容量、高的处理速度和高的稳定性，一般来都选用大-6-型服务器作为代理务器。3.3

设备选(1)服务器选择微软的服务器集成软件BackOffice.BackOffice括了WindowsNT.IIS.FrontPage.SQLServer.Exchangeserver.SystemsManagementServer。ProxyServer以一个统的客户/服务软件安装程序。其中,WINDOWNT作为网络的基础,提文件和打印机共,通信Internet接和应用程序服务:IIS提供WWW和FTP服务;FrontPage提供网页制作工和Web管理;Indexserver提供Email.时规划和集成的群性能;SNAServer提供主机数据和用的连接能力;SystemsManagement集中地管这个分布式的环;ProxyServer提防火墙功能,有效地将小区网与共Internet分离并有效地提供客访问Internet的路。(2)客户端选用IE5.0以上,提供了组用户访问Web,所有地文件和小区网络上有文件的集成方法。第四章宅小区络系统设计4.1

住宅小网络的建规划住宅小区网络建设为一项复杂的系工程，与任何一工程建设一样，在开建设前都要根据工程的点事先进行详细工程规化与技术求分析，它的成功与都直接影响到工程的建设质以及今后网络能可靠运行都有直的关系，因此要特别真地进行系统规划。对于小网来说，必须对术和小区的发展景有着清醒的认识，有这样，才能从很好地为住小区网络进行合的规划。4.1.1总设计住宅小区网络结构计主要是进行网的物理设计和逻设计，在完成结构设后才能对网络设备进行型。网络结构设对于整个网络系来说是十分重要的，设计的成功与否都直接影响络的使用功能的现以及网络是否满足网络的需求。计算机网络系统是宅小区网络系统核心，因此在设中必须遵循以下原则a、软硬件的可行。系统软硬件配置必考虑各种约束条，主要是性能需求当前技术水平和改造金多少，兼顾现性和技术领先性系统开放原则。系应具有良好的开性，或称职兼容和扩展性，以适应技的不断发展和不增的应用需求，因，应尽量采用工标准或事实上的工业准技术。在系统设计时，要虑系统的生命周，一般要按超前3~5考虑。整体最优原则。在行系统设计和配时，常遇到很多盾，需根据有限合理原则，进行综合考和评价，折中选。应考虑的因素：先进性、可靠性、全性、经济性。-7-d、开放性、先进原则。系统的传输速至少目前要够用最好要有一定的余，以适应应用的不断长困采用公认的业标准，以增强应性，避免淘汰。要有足够的扩展扩充的余地，便对系统进行扩和改进。网络可择Microsoft的产品以Web为中心，以Intranet技术为基，采用TCP/IP和HTTP为输协议，客户通浏览器访问Web及Web相连的据库。4.1.2

网络技小区建设有许多需考虑的问题，如络技术的选择、络拓扑结构的选择、络产品的选择、网络服器的选择以及操系统、网络应用务、网络管理及网络全等方面。下面根据前面介绍的各种网络技术进行住宅小区网网组建技术的选择。(1)网络技类型网络系统的建设应循高可靠性、技先进、开放性、熟标准、易于扩展、维护性好等原则，并充考虑性能价格比今后技术的发展要求系统兼容性好，于平滑连接，避免网络瓶颈当前达到或超过100Mbps高速网络技术主有：快速以太网、FDDI、兆以太网、ATM交换网。FDDI几年前十分流行高速网络技术，然技术十分成熟，但络管理复杂且成本较高，现被逐渐淘汰。ATM是较先进的网络技，它采用信元交方式，以很高的速率在任意点间建立直接的拟通信链路，有强的传输质量控制能，特别适合于多媒体信息的输。但在实际使事因端口价格过，难以大规模采用。太网是种成熟的、质优价廉网络技术，其标已制定完备。经多年发展，形成了完的10Mbps、100Mbps千兆以太网技术同时还由共享式的网发展成为交换式以太网，具备与FDDI、ATM络融合的多种方与规范。(2)网络拓的选择计算机网络拓扑结有很多种，主要总线型拓扑、环拓扑和星型拓扑。总型拓扑结构中所有的电用介质将整个网从头串到尾。这所有的网络拓扑结构最简单的一种。环型拓扑结，就是指所有站被绕成一圈的电所连接起来，整个结看起来象是一个圆圈。当前各种网络系统的设中使用最多的星型拓扑结构，虽然型拓扑结构的网络在布线和络设备的花费多些，不过目前各硬件设备已经非常便了，这种花费是可以承受的因而它的优点也十分突出的，主是当网络中某个节点现故障时不会影响整个网络运行，这使得网从总体上可以提高度的可靠性和沉佘，这个性能十分适合小区网种应用环境，也小区网的建设中须要求做到的。4.2

网络操系统网络操作系统NOSNetworkOperatingSystem）是在算机操作系统的础上，加上一些具有实现网访问和控制功能模块以及相关的据通信协议，是使网上各计算机能够方便有效地享网络资源、为络用户提供所需各种服务软件和规程集合。目前主要的网络操作统有NetWare、Unix、Linix和WindowsNT/2000。在小区网中般-8-情况下都用Windows2000网络操作系统，为它是图形化的作界面、使用简单、全可靠，以及和普及很高Windows系单机操作系统的容性很好。4.3Internet入技术住宅小区网络和Internet的接技术就显得十分要了，它关系到住小区网络与外部网络能能否进可靠的连接。用计算机接入Internet主要有种方式，通过局网或通过电话线网不过，我们一般取局域网接入方。但不管使用哪种接方式，首先都要连接到ISP主机。从用户角看，ISP位于Internet的边，用户通过某种信线路连接到ISP再通过ISP的连通道接入Internet。通过局网接入Internet指用户局域网使用由器，通过数据信网与ISP相连，再通过ISP的连接道接入Internet。选择哪数据通信网络与用多大的带宽，常取决于用户的信息量与能够承担的费用等多种素。4.4防火墙防火墙是一种特殊设备，在两个网之间执行访问控。通常一个路由器，可以是一台运行防火墙件的PC机。防火墙选择地过滤或阻网络间的流量。它常在Intranet和Internet的交接，也可以在两个Intranet之设立防火墙。防墙一般是基于源地址和目地址以及每个IP包端口来作出禁止允许判断。4.5建网目构建普通小区内Intranet环，并通过代理服务接入Internet，实与Internet交流。建设住宅小网络中心，并通一定的网络拓扑构构建连接小区网络心，使之能通过一定的应用件完成行政办公理、小区内居民流、小区内的信息公、远程电子通讯、Internet通浏览等基本功能4.5.1络组成(1)住宅小网络的干住宅小区网络主干供两个简单但至重要的功能.其一它用于在中间层交换组之间建立互联.其二,提供对小区各部共享的所有资源高速访问.因其重性,

住宅小区网络主干必须具高吞吐量和高可性.如果主干变慢拥挤,则整个网络对用资源的访问将变慢.通过一令牌,主干上的断将影响整个网的恢复能力和高可用基本要求。基于当前信息技术展形势及经济实可持续发展原则建议构建100M带的快速以太网，根据实际工作信息点到网络中的距离，选择适的传输媒介进行网络合布线。一般来讲，在同一大楼内距离不超100米均可铺设五类非屏蔽双绞线，楼与楼之间的连接主干线原上应架设光缆