石大远程在线考试——《计算机网络课程设计》

1、中国石油大学(北京)远程教育学院计算机网络课程设计大作业标题：中国石材大学校园网络架构系统设计专业化：计算机科学与技术半级：2018年秋天学生姓名：胡建宝学习编号：1688952019年10月16日列表第一章摘要(分数比例10%)21.1网络设计背景分析21.2网络设计中使用的方法和原则3第二章用户需求分析(得分率30%)52.1分析网络功能要求52.2网络非功能需求分析52.2.1分析网络拓扑要求62.2.2网络综合布线要求分析6第三章网络拓扑设计(分数比20%)73.1网络拓扑73.2网络硬件结构83.3网络地址计划10第四章网络物理设计(得分率20%)114.1选择网络传输介质124.2

2、网络集成布线设计13第五章网络应用(分数15%)15第六章课程设计摘要和经验(分数比5%)17第一章摘要(分数比例10%)说明：本节的目的是让学生了解自己所在单位(或家庭、网吧)的网络设计背景信息，以及设计时应使用的原则和方法。1.1网络设计背景分析随着网络技术的快速发展，在学校、政府机关、银行公司、企业等系统中，网络信息成为各种通信设备、数据处理设备之间进行准确、快速传输的关键资源。用户通常希望尽可能地改进通信系统，根据需要配置完整灵活的结构。但是，由于现有建筑中使用的布线技术，子系统相互不兼容，无法适应技术的快速发展。管道拥挤，巨额布线投资和重复；随着企业、企业、政府部门的增长、设备更新、

3、人员和办公室环境的变化，出现了严重的问题。区域变化导致全球变化，降低个人效率，对整体工作产生不利影响。特别是，随着integrated business digital network(ISDN)和international connected network(international connected network)的应用和普及，现有布线根本无法满足要求。因此，寻找合理、优化、灵活、稳定、易于扩展的布线技术是建筑商的当务之急。必须具备满足当前要求和应对未来挑战的能力。本课程以中国石油大学为背景，随着学校的未来发展，可以重新设计校园网络架构，利用网络的优势，加强各级大学的管理和整个校园资

4、源的共享。1.2网络设计中使用的方法和原则本课程以互联网的实用性、可扩展性、可靠性、安全性为基本原则，合理利用现有资源和环境，确保各大学的正常运行为前提，改进和扩展现有网络基础设施，大大减少设计失败带来的风险和损失。由于计算机网络的特殊性，网络建设必须考虑系统的高级特性、系统的稳定性、系统的可扩展性、系统的可维护性、应用系统和网络系统的适用性、与外部网络的连接性、建设成本等问题。选择高带宽网络设计根据校园网络应用的特定要求，网络必须采用高带宽网络。多媒体课件包含大量声音、图像和动画信息，需要高带宽网络通信功能的支持。在构建校园网络时，不能因为网络传输速度不足而影响整个网络的整体性能。因此，请尽

5、可能采用最新的高带宽网络技术。选择可扩展的网络体系结构随着校园网络的用户数量或服务功能的逐渐增强和网络技术的迅速发展，新的技术新产品层出不穷。一般来说，校园网络建设资金的数量很大，小的情况下学校运营资金相对不足，因此，在校园网络建设方面，适合采用当时最新的网络技术，结合学校的财力进行缝纫，循序渐进。为此，必须在网络体系结构中选择可扩展、性能优良的网络互连设备，有效地利用现有投资，并继续发展。全部共享网络资源建立计算机网络的主要目的是实现资源共享。资源共享包括硬件资源、软件资源。网络用户不仅可以通过网络共享文件、共享数据，还可以通过网络实现设备共享(如打印机、扫描仪等)。网络可管理性降低网络运营

6、和维护成本是网络设计必须考虑的部分。在网络设计中，选择支持网络管理功能的网络设备，为未来降低网络运营和维护成本奠定了坚实的基础。网络系统和应用程序系统的总计校园网络建立了学校内部数据的路径，为应用系统发挥更大作用奠定了基础。网络系统和应用系统必须集成好，才能配送校园网络的效率和优势，构建校园网络的目的不是为了方便人们浏览互联网。校园网络必须能够为学校图书资料管理、网络考试、文件管理、学生系统等提供技术支持和帮助。应用程序系统与网络平台上的硬件平台集成得很好，可以利用网络的优点。建筑成本校园网络工程希望部署成本低，整个网络系统性价比高在设备选择等方面选择性价比高的网络产品。高可靠性网络需要高可靠

7、性、高可靠性、足够的设备冗馀和备份，以防止本地故障造成的整体故障防止网络系统瘫痪，从而防止网络上出现单点故障。网络干线提供备份链接。网络设备必须提供相应的冗馀配置。采取多种有效的安全措施，确保网络系统和应用系统的安全运行。综合以上分析，中国石油大学校园网络系统分别使用了各主要建筑节点的开关结构连接到网络中心的中央交换机，构成校园千兆以太网主干网络，从每个节点交换机到台式机，使用5类双绞线100Mbps交换。第二章用户需求分析(得分率30%)说明：本节的目的是找出网络设计的功能。能做什么呢？这是网络设计的首要任务，不同的要求直接影响后续设计工作。需求不明确的学生可以咨询有关部门的网络管理员，咨询

8、网吧管理员或电信服务维修员，或者直接观察。2.1网络功能要求分析中国石油大学校园网络系统的用户是教师和学生。这些用户对网络的要求教师和学习健康、高速、非阻塞和其他接入网络。满足教师办公室信息、办公自动化、多媒体应用质量。满足学生之间的资源共享，学生和教师之间的资源共享，教师对学生的可管理性。具体地说，可以分为以下几个方面：(1)连接校内所有教学楼、实验室大楼、办公楼的PC机；(2)同时支持约5000名用户浏览互联网。(3)为广泛的硬件和软件资源提供丰富的网络服务。2.2网络非功能需求分析网络非功能要求是网络本身的要求。也就是说，与用户无关。对于此校园网络系统需要网络操作系统、校园网络数据库系统

9、和客户端操作系统。网络操作系统采用Windows 2008 Server作为网络操作系统，具有可靠的性能改进、升级稳定性、维护方便、界面方便、软件支持、易于学习的功能。Windows 2012 Server操作系统可以轻松实现文件共享、打印共享和系统内帐户管理。校园网络数据库系统使用Microsoft SQL Server2012进行设计和管理，以便于使用指作业、修改、管理和维护整个资料库。客户端操作系统最常用的是Windows 10，由于Microsoft最近停止了对Windows XP和Windows7的支持，客户端操作系统采用的是Windows 10操作系统。2.2.1分析网络拓扑要求中

10、国石油大学校园网络系统对每个主要建筑节点的交换机分别采用光纤和网络中心连接到构成校园千兆以太网主干网络的中央交换机，在每个节点交换机上对台式机使用5类双绞线100Mbps交换。整个网络设计使用分层结构，主要是核心层和访问层。2.2.2网络综合布线要求分析校园网络面向整个学校的教师和学生，因此必须采用高性能网络设备。无论主干-接入线为宽带设备提供了足够的空间，网络的性能目前正在上升速度网络兼容以获得最佳结果。第三章网络拓扑设计(分数比20%)说明：这部分的目的是将互联网抽象成什么样的形状？星形或网格？各有优缺点。这些内容的目的是了解该单位(或网吧、家庭)的网络连接形式，了解该连接形式的优缺点，同

11、时提出网络连接到什么硬件，什么型号、类型等，以及网络IP地址如何计划和分配，不明确的学生咨询该部门的网络管理员或咨询网吧经理或电信服务维修员。这门课程的目的是让你能理解和学习书中的内容。3.1网络拓扑需求分析和网络接入点数量流量分析的网络性能要求包括使用千兆以太网网络程序。根据分层网络设计原则，链接的核心层和分发层之间链路带宽达1000Mbps，部分链路从网络中心到主教学楼、网络中心到学生宿舍区域必须使用1000Mbps*2的链路带宽。分布式层和访问层之间的100Mbps链路带宽访问，某些流量集中接入点使用1000Mbps链路带宽。从设备角度来看，确保网络的高性能可靠性，核心层使用世界第一网络

12、供应商Ciso Catalyst生产的6500系统的高级多层交叉点交换机6504-E。分布式层仍然是许多数据集的重点，使用Ciso Catalyst 4500系列之一三层交换机WS-C4506，访问层使用的数据相对较少，因此性能更好的WS-C2960-48TC-L开关。具体的网络拓扑如图1所示。图1网络拓扑网络使用星形结构，使用CISCO的2台6500系列交换机作为LAN的主干交换机，6504使用千兆以太网体系结构。双引擎、双电源、多个扩展槽、96Gps的交换容量和高达72Mbps的吞吐量，可为大型交换机内部网络部署提供可扩展性、灵活性和冗馀性。3.2网络硬件结构核心层设置在中央机房构建的核心

13、节点。核心交换机位于网络的核心位置网络核心、数据中心服务器的核心交换机、高性能吞吐量、线速交换容量、强大的应用程序功能和足够的可扩展性。此方案建议使用一台核心交换机，以提供64Gbps或更低的非阻塞线速交换性能48Mpps的数据包转发能力，至少提供4个接口模块插槽。有多种高带宽接口模块选取。配置至少12个多模式千兆位光纤端口，每个端口连接访问层节点交换机。每个配置24个端口连接到应用程序服务器、防火墙等的100Base-T 100千兆位以太网接口模块。访问层由12个访问节点组成，每层分布2个，访问层交换机必须有一条线必须有足够的10/100M以支持高速交换性能、千兆串行端口和多模式光纤以及单模

14、光纤端口。可以根据访问节点访问端口的要求，分别提供24个或48个10/100M自适应以太网接口的交换机。1、中央区域存取点以下是每个访问节点的具体配置：一楼一层接入终端设备使用多模式千兆位光纤链路连接中心节点交换机，需要67个10/100Base-T端口。两个48端口交换机配置，提供96个10/100Base-T访问端口。配置两个1000Base-SX短距离多模式千兆光纤端口，以连接集线器聚合节点交换机。(2)第二层双层接入终端设备具有需要102个10/100Base-T端口的多模式千兆位光纤链路连接中心节点交换机。配置一个提供48个10/100Base-T访问端口的48端口交换机，配置一个1

15、000Base-SX短距离多模式千兆位光纤端口的集线器聚合节点交换机。同时配置24端口和48端口交换机，提供70个10/100Base-T访问端口：使用一个1000Base-SX短距离多模式千兆位光纤端口配置集线器聚合节点交换机。三楼三层接入终端设备使用需要120个10/100Base-T端口的多模式千兆位光纤链路连接中心节点交换机。使用一个提供70个10/100Base-T访问端口的48端口、一个24端口交换机和一个1000Base-SX短距离多模式千兆位光纤端口配置集线器聚合节点交换机。同时配置48和24台交换机，提供70个10/100Base-T访问端口：使用一个1000Base-SX短

16、距离多模式千兆位光纤端口配置集线器聚合节点交换机。(4) 4楼使用多模式千兆位光纤链路连接中心节点交换机的四层接入终端设备需要150个10/100Base-T端口。配置两个48端口交换机，提供94个10/100Base-T访问端口；配置一个1000Base-SX短距离多模式千兆位光纤端口的集线器聚合节点交换机。同时配置48端口和24端口交换机，提供70个10/100Base-T访问端口：使用一个1000Base-SX短距离多模式千兆位光纤端口配置集线器聚合节点交换机。(5) 5楼使用多模式千兆位光纤链路连接中心节点交换机的五层接入终端设备需要137个10/100Base-T端口。配置两个48端口交换机，提供94个10/100Base-T访问端口；配置一个1000Base-SX短距离多模式千兆位光纤端口的集线器聚合节点交换机。同时配置48端口和24端口交换机，提供70个10/100Base-T访问端口：使用一个1000Base-SX短距离多模式千兆位光纤端口配置集线器聚合节点交换机。(6) 6楼使用多模式千兆位光纤链路连接中心节点交换机的六层接入终端设备需要160个10/100Base-T端口。配置两个48端口交换机，提供94个10/100Base-T访问端口；配置一个1000B