计算机网络网络课程设计报告.doc
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1、 计 算 机 网 络 课程设计报告设计课题: 专业班级: 2009级软件工程(2)班 姓 名: xxxx 学 号: 09010702xxxx 指导教师: xxx 设计时间: 2012年2月13日2012年2月22日 目录前言4第1章 需求分析51.1 实施背景51.2网络功能需求分析51.2.1 校园基础应用平台51.2.2 所需网络应用需求51.2.3 网络性能需求61.2.4 安全与管理需求61.2.5 实用与经济性61.3用户需求分析71.3.1 用户需求环境分析71.3.2 用户业务需求分析71.4技术需求分析71.4.1 路由技术:71.4.2 交换技术:81.4.3 Vlan技术:
2、81.4.4 远程访问技术:81.4.5 防火墙技术与DMZ :81.4.6 链路聚合(PortTrunking)技术:9第2章 网络拓扑结构设计92.1 网络架构分析92.2 设计思路102.3 校园网的设计原则102.4 主干网设计112.5 拓扑结构设计112.6 分层化设计122.7 网络冗余设计132.8 网络总体设计拓扑图14第3章 网络设备的选型143.1 核心交换机设备选型143.2 汇聚层设备选型153.3 接入层设备选型173.4 防火墙选型193.5 服务器选型20第4章 子网划分254.1 IP地址合理规划的意义254.2 IP地址规划254.3 VLAN划分方案264
3、.4 子网详情表26第5章 服务器/交换机/路由的配置285.1 路由器的配置285.2 核心层交换机的配置295.3 汇聚层交换机的配置315.4 办公室接入层交换机配置325.5 学生宿舍接入层交换机配置335.6 DNS服务器配置355.7 web服务器配置375.8 ftp服务器配置385.9 邮件服务器配置40第6章 在施工中注意事项436.1 工程施工前准备436.2 现场施工446.3 现场测试466.4 施工验收47总结48参考文献48前言科学技术的发展日新月异,九十年代,在计算机技术和通信技术结合下,网络技术得到了飞速的发展。如今,不仅计算机已经和网络紧密结合,整个社会都不可
4、能脱离网络而存在。网络技术已经成为现代信息技术的主流,人们对网络的认识也随着网络应用的逐渐普及而迅速改变。在不久的将来,网络必将成为和电话一样通用的工具,成为人们生活、工作、学习中必不可少的一部分。Internet,即国际互联网,是现在网络应用的主流,从它最初在美国诞生至今已经经历了三十多年。这个以TCP/IP协议为主体的国际互联网络已经成为覆盖全世界一百五十多个国家和地区的大型数据通信网络。最初的Internet是由科研网络形成的,主要是由一些大学和研究所等科研教育单位连接而成,逐渐发展到今天的规模。而进入九十年代后,由于各种商业信息进入了Internet,使得Internet得到了极大地发
5、展,其拥有的主机数,连接的网络数以及覆盖面一直呈指数形式上升。现在在Internet上可以提供或者获得各种各样的服务,比如通过电子邮件进行合同的起草和签订,或利用Internet直接挑选商品和购物。Internet是一个资源的网络,其中拥有的信息资源几乎覆盖所有的领域。Internet面向人类的社会,世界上数以亿计的人们利用它进行通信和信息共享,通过发送和接收电子邮件,或和其他人的计算机建立连接、参加各种讨论组并免费使用各种信息资源实现信息共享。Internet也是一个服务的网络。在Internet上,许多单位、公司和组织提供了各种各样的服务。比如WWW(World Wide Web全球信息网
6、)服务、信息查询服务等,向网络上的其他用户展示自己各方面的情况,并帮助这些用户找到需要的信息。将来的网络在Internet基础上进一步发展,其功能、速度、适用范围等必将全面超过现有的Internet。文华学院对计算机网络的建设投入了大量的人力和物力,在短短的几年中,已经从最初仅仅局限在教育科研单位的网络,迅速发展到今天遍及全国的包括教育、科研、商业、民用各个方面的数个大型网络,如Chinanet(中国邮电网)、Cernet(中国教育网)、Gbnet(金桥网络)等等。目前在网络上提供有价值、有吸引力的信息,对一个单位或学校树立自己的形象,提高自己的知名度,以及开拓和国际上其他学校、组织的联系和往
7、来能够起到很显著的作用。文华学院校园网将实现与校内各部门进行通信。XX大学校园网将为学校的科研、教学、管理提供必要的技术手段,为研究开发和培养人才建立平台,借此加快学校的发展,以此加快学校的发展,成为一个具有示范性的学校。第1章 需求分析1.1 实施背景文华学院为了加快校园信息化建设,需要建设一个高性能的、安全可靠的校园网络,校园网建成后,要求能够实现校园内部各种信息服务功能,实现与教育网的无阻碍连通,同时提供宽带接入功能,以备主连接失效情况下的被用连接要求,能够实现校园办公自动化需求。1.2网络功能需求分析1.2.1 校园基础应用平台 信息共享。有关学校的各种资料,各种信息,如图书资料,教学
8、资料,一些最新的学校公告等可通过网络进行查询。 信息交流。可通过连接Internet实现与外部资讯的交流和沟通,从而获取当今世界的最新信息。 课件系统。如电子幻灯片、多媒体交互教学、电子白板等。 办公自动化。通过运用先进的计算机技术实现办公自动化,使学校的各种行政、财务、日常办公等计算机化,提高学校的办事效率。 家庭办公学习。向全校师生提供学习资料,交流平台,提供在线答疑系统和留言答疑系统。方便师生之间的联系。 远程教学(网络课程)。向网络学院的学生提供教学资料,教学环境和教学平台。 教务管理。为学生提供成绩管理、学生信息管理、学校通知等服务。 电子图书馆。为校园网内的师生提供电子图书的阅览服
9、务。同时,还应具备档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等网络必须具备较高的性能和高度的安全性、可靠性、容错性。而且网络系统能平滑地向未来新技术过渡,保护已有的投资。1.2.2 所需网络应用需求 这方面的需求不同学校有着明显不同,大体都可以分为:教学、办公、服务这三方面应用。如对教学、科研方面的网络设计应考虑稳定、扩展、安全等问题;办公、服务等带宽是要着重考虑的方面,所以学校应该根据自己的实际情况来考虑网络的结构,及安全问题。校园网在信息服务与应用方面应满足以下几个方面的需求:1. 学校主页。学校应建立独立的WWW服务器,在网上提高学校主页等服务,包括校情简介、学校新闻、校报(电子报
10、)、招生信息以及校内电话号码和电子邮件地址查询等。2. 文件传输服务。考虑到师生之间共享软件,校园网应提供文件传输服务(ftp)。文件传输服务器上存放各种各样自由软件和驱动程序,师生可以根据自己需要随时下载并把它们安装在本机上。3. 校园网站建设(WWW、FTP、E-mail、DNS、PROXY代理、拨入访问、流量计费等);4. 多媒体辅助点播教学兼远程教学:校园网要求具有数据、图像、语音等多媒体实时通讯能力;并在主干网上提供足够的带宽和可保证的服务质量,满足大量用户对带宽的基本需要,并保留一定的余量供突发的数据传输使用,最大可能地降低网络传输的延迟。5. 校园办公管理;6. 学校教务管理;7
11、. 网络安全FIREWALL; 8. 图书管理、电子阅览室;9. 系统应提供基本的Web开发和信息制作的平台。1.2.3 网络性能需求性能需求:有服务效率、服务质量、网络吞吐率、网络响应时间、数据传输速度、资源利用率、可靠性、性能/价格比等;根据本工程的特殊性,语音点和数据点使用相同的传输介质,即统一使用超5类4对双绞电缆,以实现语音、数据相互备份的需要;对于网络主干,数据通信介质全部使用光纤,语音通信主干使用大对数电缆;光缆和大对数电缆均留有余量;对于其他系统数据传输,可采用超5类双绞线或专用线缆。1.2.4 安全与管理需求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
12、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。1.2.5 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
13、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。1.3用户需求分析1.3.1 用户需求环境分析 学院有教学楼、行政楼、图书馆、实验楼、实训大楼、学生宿舍、职工楼总信息包含如下:数目信息点总数(台)行政楼1400教学楼1200图书馆1300实验楼12000实训大楼14200职工楼1400学生宿舍118800合计163001.3.2 用户业务需求分析要求建立一个连接教学楼、办公楼,图书馆,学生宿舍,实验楼,网络中心等区域的校园网,l 该网的骨干速率为1000Mbps。实现各部门相连,100Mbps 到部门,10 Mbps到桌面,支持终端的移动。l 教学楼,实验楼,学生
14、餐厅等区域有无线网络信号覆盖。l 所有接入校园网的电脑都可以访问校园网。l 该网络网络具有先进性网络硬件设备(交换机、路由器)服务器具有先进性,网络操作系统,网络数据库系统具有先进性。l 保证五年内不换代。1.4技术需求分析1.4.1 路由技术:路由协议工作在OSI参考模型的第3层,因此它的作用主要是在通信子网间路由数据包。路由器具有在网络中传递数据时选择最佳路径的能力。除了可以完成主要的路由任务,利用访问控制列表(Access Control List,ACL),路由器还可以用来完成以路由器为中心的流量控制和过滤功能。在本工程案例设计中,内网用户不仅通过路由器接入因特网、内网用户之间也通过3
15、层交换机上的路由功能进行数据包交换。1.4.2 交换技术:现代交换技术还实现了第3层交换和多层交换。高层交换技术的引入不但提高了校园网数据交换的效率,更大大增强了校园网数据交换服务质量,满足了不同类型网络应用程序的需要。1.4.3 Vlan技术: 即虚拟局域网(Virtual LAN,VLAN),VLAN将广播域限制在单个VLAN内部,减小了各VLAN间主机的广播通信对其他VLAN的影响。在VLAN间需要通信的时候,可以利用VLAN间路由技术来实现。当网络管理人员需要管理的交换机数量众多时,可以使用VLAN中继协议(Vlan Trunking Protocol,VTP)简化管理,它只需在单独一
16、台交换机上定义所有VLAN。然后通过VTP协议将VLAN定义传播到本管理域中的所有交换机上。这样,大大减轻了网络管理人员的工作负担和工作强度。1.4.4 远程访问技术:远程访问也是校园网络必须提供的服务之一。它可以为教学办公用户和学生远程访问学校网站获取信息服务。远程访问有三种可选的服务类型:专线连接、电路交换和包交换。在本工程案例设计中,采用专线连接(到因特网)和电路交换(到校园网)两种方式实现远程访问需求。1.4.5 防火墙技术与DMZ :学生基本信息档案和重要的工作文件要求对数据存储、传输的安全性的性能较高,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
17、中式相集合的方法进行管理。防火墙作为网络的第一道防线,应放置在外网和需要保护的校园内网之间。这样,所有流入校园网络的数据流量都将通过防火墙,使校园内的所有客户机及服务器都处于防火墙的保护下。 针对不同资源提供不同安全级别的保护, 还应构建一个“Demilitarized Zone”(DMZ)的区域,放置一些不含机密信息的公用服务器,比如Web、 Mail、FTP等。这样来自外网的访问者可以访问DMZ中的服务,但不可能接触到存放在内网中的公司机密或私人信息等。即使DMZ中服务器受到破坏,也不会对内网中的机密信息造成影响。1.4.6 链路聚合(PortTrunking)技术:链路聚合(Port T
18、runking)技术,支持IEEE802.3协议,是一种用在交换机与交换机之间扩大通信吞吐量、提高可靠性的技术,也称为骨干连接。当两台核心层交换机采用聚合链路Port Trunking技术后,该技术可以使交换机之间连接最多4条负载均衡的冗余连接。当某一台核心交换机出现故障或核心交换机与接入层/汇聚层交换机的某一条互联线路出现故障时,系统将通信业务快速自动切换到另一台正常工作的核心层交换机上,以使整个网络具备高容量、无阻塞、高可靠的能力。 作为一个较为完整的校园网实现,路由、交换与远程访问技术缺一不可。在后面的内容中,我们将就每一技术领域的常用技术的实现进行详细的讨论。第2章 网络拓扑结构设计2
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