D计081D软件081计算机网络课程设计指导书

1、淮海工学院计算机工程学院计算机网络课程设计指导书班 级： d计081、d软件081 专 业： 计算机科学与技术 专 业： 软 件 工 程 系 部： 网络工程系 2010年6月一、设计目的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。二、设计内容与任务以淮海工学院本部校园为背景，设计一个校园网方案。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：办公区中各楼宇

2、名及需要信点为：教务处（25），党政办公楼（26），图书馆（60），教学区中，除计算机系大楼需要120个信息点外，其余个系部大楼及教学楼（包括讲堂楼、机械楼、土木楼、海洋学院楼、大学生活动中心楼、教学主楼等）各需设置信息点的个数为40，生活区中每个建筑物里每个门洞设置1个信息点。假设使用预留的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，并分别给出其价格的出处（如网站等），基本确定方案的预算。三、设计要求（1

3、）通过资料查阅和学习，了解园区网络规划、设计的一般方法。（2）参考和研究一些公司和高校/企业园区网的规划和建设方案，结合计算机网络课程中所学知识，积极完成设计任务。（3）认真完成需求分析，并根据需求分析完成园区网络的总体方案设计，确定网络逻辑拓扑结构和所采用的网络技术、主要设备的性能指标，进而完成设备的选型和经费预算。（4）动手够架一个具体的lan，要求实现web服务器、ftp服务器的安装，并能实现web信息发布。（5）认真按时完成课程设计报告，课程设计报告内容包括：课程设计目的、设计任务与要求、设计说明书、设计成果和设计心得五个部分，具体要求见设计报告模板。四、园区网络规划与设计的一般步骤与

4、方法通常计算机网络工程包括网络需求分析、网络系统设计、网络详细设计、方案撰写、工程实施和工程验收等若干过程。计算机网络课程设计作为一种教学形式，与实际的工程项目有所区别，但也力求实际，但只要求完成需求分析、网络设计、方案撰写等重要过程。（一）需求分析网络系统的规划和设计，首先要进行用户的需求分析，确定建网目标与要求，然后才能确定选用何种网络技术，确定网络系统的方案，进行设备的选型与经费的预算。1、用户的应用需求：弄清用户期望网络系统能为他们做些什么工作，实现什么功能。一般情况下，园区网络应能为用户提供常用的服务，如www服务、电子邮件、文件服务、远程登录等，此外还根据用户单位的具体工作职能提供

5、各种应用服务，如校园网常为用户提供教务管理、学籍管理、办公管理等。应用需求的分析为网络服务器的硬软件和主要节点网络设备的确定提供重要依据。2、通信需求：分析用户通信的类型和通信量，如在网络上传送数据、视频信号、音频信号等，以及数据通信量的大小、数据的流向。通信需求的分析是传输技术选择的重要依据。3、信息点和用户需求：分析未来的网络系统中信息点的数量，以及各个站点的地理分布情况与距离，将来哪些站点将为单位提供服务，哪些站点将从其他网站获取服务等，网络的用户数量及其在各个地理位置的分布情况。信息点和用户需求的分析是传输介质和信息点设置、网络设备选型的重要依据。4、性能需求：根据用户的业务需求，弄清

6、用户对网络的主要性能指标的要求，如网络的容量、响应时间与延迟、网络利用率与可靠性等。性能需求的分析是网络设备和服务器等配置与选型的重要依据。5、安全与管理需求：确定用户对数据存储、传输的安全性要求，如保密性、完整性和可用性的要求，以及管理和维护方面的要求，如是否要实现虚拟局域网功能，是实现集中式还是分布式管理等。安全与管理需求的分析为网络系统的安全和管理方案的确定提供了重要依据。6、现有网络分析：不少单位已建有自己的园区网络，或若干独立的局域网，因此需要确定将来这些网络和站点是否继续发挥原来的作用，还是另行调整等。需求分析的方法可有多种，可以向用户询问，也可以利用调查表收集，还可以参与用户的工

7、作，或观察用户工作流程。需求分析是网络系统规划和设计的第一步，分析人员不仅需求有较好的专业知识，而且需要有较强的交流和沟通能力、表达和文档编写能力，并最终形成需求分析报告。（二）网络系统的方案设计第二阶段在用户需求分析的基础上，进行网络系统的方案设计，这是网络工程和系统集成的核心。主要包括以下几个方面：1、确定网络的规模和应用范围：根据用户园区和网络所需的覆盖范围，定义网络应用的边界，地址类型的选择。2、确定网络的应用模式：确定网络的总体框架，是集中式还是分布式，采用客户机/服务器模式，还是采用浏览器/服务器等多层模式。3、确定网络节点的设置与拓扑结构：根据用户的应用需求、通信需求和各地节点数

8、量、分布与地理位置，选择合适的网络传输技术，选择网络的拓扑结构，确定网络的主要节点设备的性能指标和应具备的功能。4、确定网络环境和网络互连方案：确定各局域网之间的互联方式，以及与因特网的联接方式。5、确定安全与管理措施：从硬件的可靠性、备份要求、访问控制、防病毒措施、容错方案、防火墙设置、管理措施等方面保证网络安全可靠和运行效率。6、计算机系统设计：对整个系统的服务器、工作站、终端以及打印机等进行配置和设计。7、软件与协议设计：网络的运行离不开软件和协议，现在的园区网络一般都采用tcp/ip协议，但计算机系统还需确定操作系统、数据库系统、管理系统和开发平台等重要软件。8、结构化布线设计：对网络

9、传输电缆进行规范的结构化的布线。网络系统的设计技术复杂，涉及面广，考虑因素很多，为了使整个网络更合理、经济，性能更良好，在设计过程中应遵循以下原则：1、兼顾先进性和实用性：既要保证先进性，适应新技术发展的潮流，选用的设备应技术先进且成熟，市场占有率高，网络上的管理和应用系统具有先进的客户机服务器或browser/web server/database多层计算结构模式，能够支持多媒体信息传输，也要注重实用和成效，紧密结合具体应用的需求。2、注重开放性和可扩充性：网络通信协议和接口符合国际标准，并应是今后发展的主流，网络软硬件设备应支持广泛流行的协议标准tcpip、http、ldap、ssl、sn

10、mp、rmon等，从而保证与其它系统或异构网络互连，具有良好的开放性和兼容性。网络易于升级扩展，易于增添新设备、新用户，网络和软硬件都应具有良好的可伸缩性，以适应应用规模和负载的变化，并随着未来需求的增长能不断延展和扩充。 3、注意安全与可管理性：采用成熟的技术，软硬件应具有良好的可靠性，提供不少于设备制造商规定的质量保证，数据的存贮和访问应具有灵活而又坚固的安全机制，确保信息安全与保密。随着网络规模扩大和系统复杂程度的增加，网络管理维护和故障排除任务就变得越来越重要，设计方案应提供先进的体系结构和完善的网络管理工具，使网络易于管理和维护。 4、单位需求为前提原则：坚持以单位具体需求为校园网信

11、息系统方案设计的根本和前提，同时，也要注重源于需求又高于需求的原则，注意用专业化的技术思想来帮助校方进行校园网的规划与设计，确保校园网的实用性、先进性和便于扩展性。 5、品质与成匹配原则：选择品质最好的设备不一定是最佳方案，成本因素也是一个不容忽视的问题，只有将品质与成本实现最佳匹配，才是一个最优秀的方案。网络系统的设计现在大多采用层次化的设计方法，首先对整个网络的功能进行明确的划分，然后采用分层的思想将整个网络划分为若干层次，每个层次只承担一个或几个特定的网络功能。由于每一层只完成少量的特定功能，从面使各层的设计变得相对简单，如网络设备功能或性能的定位、设备的选型更具针对性，同时也增加了网络

12、的可扩展性。层次化网络设计通常分为三层结构，即核心层、分布层（汇聚层）和接入层。核心层主要为相互通信的节点提供高速优化的带宽传输，为提高核心层的传输速率，通常不在该层实施基于策略的包操作，也极少在该层布置主机，但常常为核心层提供必要的链路备份。接入层也称访问层，主要功能为用户或工作组访问网络提供接入，在该层存在大量的局域网，设置和划分虚拟局域网，并可运用访问控制列表等技术来控制用户的数据传输。分布层介于在核心层和接入层之间，通过提供基于策略的连接管理，实现接入层对核心层的可控制的访问。分布层还可提供vlan间路由、地址或路由汇聚功能，支持安全策略和广播/组播的定义。网络设计的层次可如下图所示：

13、核心层 高速传输与交换分布层 基于策略的连接接入层 本地与远程工作组用户综上所述，网络系统的设计要确定所采用的网络技术，确定网络的拓扑结构，明确园区网络的中心和核心层的方案，确定各个楼宇与主要节点之间的传输介质和连接方式，确定各个楼宇和主要节点设置的网络设备和服务器的性能指标与配置，确定网络的主要协议和软件平台，确定网络的安全与管理方案。（三）设备选型第三阶段是根据网络设计方案完成设备的选型。各种设备的选择，首先应能满足网络方案中对设备的性能、配置要求，保证网络的正常运行，同时，设备的选择还应选用技术先进成熟的主流厂商的设备，保证设备的可靠运行，并可持续运行一般时间，同时可以获得良好的售后服务

14、。当然设备的选型必须在用户的经济能力可承受的范围内，注意经济性和实用性。设备的选型还要注意到管理与维护的要求，设备所遵从的标准与协议，保证可与其它设备之间的配合和兼容。设备选型尤其要谨慎选择主要网络设备，如主要交换机要注意端口数、背板速率、传输接口、各类引擎和扩展模块，交换机所支持的各种标准与协议、管理方式等。只有完成设备选型，整个网络的预算方案才能确定。（四）方案预算本次课程设计只要求对网络系统的方案中所选购的各种设备、主要软件进行预算，不包含结构化布线、网络实施和验收等方面的预算。学生应对方案中选择的所有设备查核价格表（价格可从相应制造商或供货商的网站、计算机世界等报纸和杂志上查询）。需要

15、强调的是，一些网络设备的报价只包括基本的配置（如机箱），其它模块都需另外配置和计费。另外，不少厂商对学校供货具有较大的折扣和优惠，在预算中应加以考虑。（五）lan设计与服务器配置lan设计，配置web服务器，并选用适当的软件，完成ftp服务器的配置，并进行测试。 六、设计报告课程设计完成后，必须提交课程设计报告。本课程设计报告内容包括：课程设计目的、设计任务与要求、设计说明书、设计成果和设计心得五个部分，具体要求见设计报告模板。七、成绩考核设计成绩是依据学生在设计中的表现和设计成果综合评定，包括：1、设计纪律（20%）：根据设计出勤情况、遵守纪律和服从管理情况、以及设计态度等因素评定；如有严重

16、纪律问题，可按学校有关规定直接评为不及格；2、设计报告（20%）：设计报告的完成情况（设计报告的具体要求参见模板）；3、设计效果（30%）：根据设计实际完成的质量而考核评分；4、验收答辩（30%）：根据设计报告与方案进行答辩和验收。5、设计成绩按优、良、中、及格、不及格五级评定。 计算机网络课程设计指导小组 2010年6月 螄肁芃薇袆袄腿薆薆聿肅芃蚈袂羁节螀肇芀芁蒀袀芆芀蚂膆膂艿螄羈肈芈袇螁莆芇薆羇节芇虿螀膈莆螁羅肄莅蒁螈羀莄薃羃荿莃螅螆芅莂袈肂膁莁薇袄肇莁蚀肀羃莀螂袃芁葿蒂肈膇蒈薄袁肃蒇蚆肇聿蒆袈罿莈蒅薈螂芄蒅蚀羈膀蒄螃螀肆蒃蒂羆羂薂薅蝿芁薁蚇羄膇薀衿螇膃薀蕿肂聿蕿蚁袅莇薈螄肁芃薇袆袄腿薆薆

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