校园网 计算机网络课程设计

1、信息技术系课程设计报告设计名称： 计算机网络课程设计 姓 名： 专业班级： 系 （院）： 设计时间： 设计地点： 1课程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。2课程设计任务与要求：1设计任务以校园为背景，设计一个校园网方案。学院的分为办公区、教学区和生活区三部分。现假设：办公区和教学区中各楼宇名为：教务处，党政办公楼，图书馆等，办公区和教学区每个楼宇需

2、要的信息点数需要调研；生活区中每个建筑物有楼号，每个门洞的每户需要设置1个信息点。假设使用预留的internet地址，试根据校园网的应用需求和管理需求、各建筑物的地理分布、信息点个数、分布，设计出的校园网方案。方案中应明确学院网管中心的位置，确定拓扑方案，ip地址划分，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。2设计要求（1）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，

3、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。3课程设计说明书3.1 需求分析设计：随着网络的不断发展，校园应用中数据、话音、视像等多媒体传输需要的逐渐增加,校园网建设正向高速化，智能化方向发展。随之而来的是校园网用户对资源共享，多媒体教学、数据安全保障、高速网络交换以及未来网络扩展等等的需

4、求日益增长，成为新一代高速，安全校园网建设亟待解决的问题。因此，建设一个满足学校现状和未来应用需求的高效网络，成为提高学校信息化应用水平和整体投资效益的关键。3.1.1 用户的应用需求用户需求决定了校园网络系统的特性,按照用户的要求,校园网系统应该实现以下基本功能:l 强大信息资源的共享。l 电子邮件系统。l 语音/传真服务。l 图书馆查询系统。l 文件传输服务。l 办公自动化。l 多媒体教学、远程教学，视频会议。l vod视频点播系统。3.1.2 通信需求广域网的通信主干采用网段间使用已铺好的光纤线路，链路成和网络层采用远程路由结构，这是由于路由技术可处理多种网络协议，管理能力强，可平衡数据

5、流量，对其作优先级处理，易于连接多种通信介质和远程网络，能形成复杂拓扑结构网络。3.1.3 信息点和用户需求西昌学院的本部分为办公区、教学区和生活区三部分。假设办公区中各楼域名及需要的信息点为：教务处（25），党政办公楼（25），图书馆（60），教学区中，除信息科学大楼需要120个信息点外，其余各系部大楼及教学楼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。为了让师生简单快速地了解图书馆书目的情况，要在校园网上实现基于www的书目查询服务，以便师生可以随时随地查询书目。学校应建立独立的www服务器，在网上提供学校主页等服务，包括学院简介、学院新闻、校报（电子版）、招生

6、信息以及校内电话号码和电子邮件地址查询等。提供邮件服务使得师生可以自由地收发电子邮件（email）。每个师生都可以拥有自己的私人邮箱，通过校园网上任意一台机器收发自己的信件。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。3.1.4 性能需求校园网对网络系统的性能需求，可归纳如下：l 先进性和成熟性网络建设设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位，保证学校网络建设的领先地位。l 可

7、靠性和稳定性在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及保修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。l 可扩展性和可管理性骨干节点设备的性能具有向上扩展的能力，以备将来更高带宽和应用的需要，同时，整个校园网将采用集中式管理，能够监控网络的运行，并能找出网络节点的故障所在，迅速恢复用户的应用。l 安全性由于整个学院的管理事务都将放在校园网上，不同部门的重要数据将要求绝对安全，可访问与不可访问将严格限制。校园网和互联网之间的数据流也将严格限制。3.1.5 安全与管理需求系统必须具有高度的保密机制，灵活方便的权限设定和控制机制，以

8、使系统具有多种手段来防备各种形式的非法侵入和机密信息的泄露。采用的系统必须具有安全、高效，开放，不易受病毒感染的优点，以保证系统可靠，安全，高效的运行。系统要对网络资源的访问提供完善的权限控制，并且具有防止及便于捕杀病毒功能，以保证网络使用安全。系统要对接入因特网的各网络用户进行权限控制。3.1.6 现有网络分析目前在学校的各教学楼、图书馆、各党政领导部门都使用网络进行大量统计、分析和管理等工作。为了适应教学、科研和管理工作的需要，加强校内各部门之间的信息交流和共享，提高工作效率和水平，有必要建立一个全校范围内、有效、实用且快速的网络环境。3.2 网络系统的方案设计3.2.1 网络的规模和应用

9、范围校园网覆盖本部的办公区、教学区和生活区。办公区、教学区和生活区都应该是一个独立的网络，其中教学区的网络又应分为多个子网，比如每个系别应是一个独立子网，而各个子网间应该逻辑上相联，使得各系部在日常教学和科研中可以相互传送信息。各个部门子网之间应是各子网的边界。3.2.2 网络的应用模式校园网应覆盖本部的办公区、教学区和生活区，所以网络的总体框架是分布式网络系统。采用浏览器/服务器等多层模式，便于校园网用户的操作。3.2.3 网络节点的设置与拓扑结构具体的设计方案如下：1、网管中心的安排。由于信息科学楼处于整个地理位置的中心，布线比较容易，另外信息科学楼计算机的数量相对较多、对于网络的要求相对

10、较高，所以将网管中心设置在信息科学楼是最合适的，便于专业的老师进行维护。2、对于交换机的安排。为了保证教学区的网络的进一步的发展，在教学区各个楼采用思科的ws-c2960-48t，在信息科学楼添加一个核心主交换机: 思科，ws-c4948-s，用来保证通信的畅通。3、对于生活区的安排。生活区正在扩建之中，考虑到宿舍对于网络需求的质量和扩建的要求，在生活区的中心十号楼安置一个分布层主交换机ws-c3750-24ts-e，在每一个宿舍楼都安装一个工作组交换机思科的ws-c2960-48t。4、网络的布线。楼宇间的连接线缆暴露在室外，常年受到日晒雨林的影响和雷电的干扰，从抗干扰，抗腐蚀，高带宽及允许

11、传输距离等几方面看，以室外铠装光缆最为适宜。主干网传输介质必须具有承载千兆速率的能力，需具备较好的抗干扰、可靠性、抗老化和高寿命等特点。用光缆最为合适。5、网络节点设置与校园网拓扑结构。西昌学院各楼的平面图如图1，西昌学院本部网络拓扑结构图如图2 。图 1 平面图图 2 网络拓扑图3.2.4 确定安全与管理措施安全性是指可靠性、保密性和数据一致性。校园网对安全性的要求较高，计算机系统的安全性主要包括以下几个方面：硬件平台安全性：当计算机的元器件突然发生故障，或计算机系统工作环境设备突然发生故障时，计算机系统能继续工作或迅速恢复。网络通迅系统安全性：认证措施，包括网点认证和人员认证；数据保密措施

12、如传输加密；存取控制措施如防止非法操作。 操作系统安全性：操作系统安全性要达到c2级，即通过注册、安全事件审计、资源隔离等方式使用户的行为具有个体可查性，实施存取限制，保护数据防止被别的用户读取或破坏。 数据库安全性：数据库要有以下安全机制：磁盘镜像、数据备份、恢复机制、事务日志、内部一致性检查、锁机制以及审计机制等安全保障体制，确保数据库的安全。 应用软件系统的安全性： l 认同用户和鉴别，确认用户的真实身份，防止非法用户进入系统。 l 存取控制，当用户已注册登录后，核对用户权限，根据用户对该项资源被授予的权限对其进行存取控制。 l 审计，系统能记录用户所进行的操作及其相关数据，能记录操作结

13、果，能判断违反安全的事件是否发生，如果发生则能记录备查。 保障数据完整性，对数据库操作保证数据的一致性和数据的完整性。3.2.5 计算机系统设计l 服务器：服务器是网络上一种客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机。l 工作站：校园网中，工作站是一台客户机，即网络服务的一个用户。l 网络互连设备: 交换机：交换机的外形与集线器很接近，也是一个多端口的连接设备。学校网络中心的核心交换机往往还具有路由功能。 路由器：路由器是连接多个网络或网断的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使他们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。防火墙：是指一种将内部网和公众访问网分

14、开的硬件或软件技术。 l 常用的网络传输媒质 双绞线：是由两根相互绝缘的铜导线按照一定的规格相互缠绕而成的网络传输介质。 光纤：光纤是以光脉冲的形式来传输信号，材质以有机玻璃为主的网络传输介质。3.2.6 软件与协议设计网络的协议采用tcp/ip：为使网络系统的互联、管理、应用软件开发等工作简单化，维持一致性，本方案中，网络通信协议采用最为广泛的tcp/ip。tcp/ip协议已成为网络互连的公认标准，并在国内外得以广泛的应用，国际上几乎所有的软硬件厂商均支持tcp/ip协议。采用此种协议，也便于使网络系统在将来与internet实现连接。网络设备必须能够支持各类标准网络协议。网络设备必须遵守各

15、类标准网络协议，如ieee802.3u、ieee802.3、10baset、10basefl、802.1d、snmp v1等，这样才可能较好地实现与其他厂家的网络设备连通。 主要软件及协议如下:l 服务器操作系统 microsoft windows nt 4.0以上版本l 代理服务软件 wingate3.05 for ntl web服务系统 windows nt下的iis信息服务系统l 工作站操作系统 windows xp或windows nt workstation 4.0l 数据库软件 sql server 2008l 电子邮件系统 microsoft exchange server 5.

16、5 l 网络平台 windows nt server 4.0中文版，工作站端用pwin98l 网络计算构架 java、activex、cgi、aspl web开发平台 netscape livewire pro l 数据库访问api odbc、jdbc、db-libraryl 网络层/传输层协议 tcp/ip、spx/ipx、netbueil 应用层协议 snmp，ftp，http，rpc选用先进的网管软件来解决网络管理。选用基于snmp的网络管理平台的网络管理软件，各个厂家提供的mib则可使网络管理进一步图形化，网络管理将变得非常简单。3.2.7 结构化布线设计一般各信息点位置分布在各楼层，

17、在教学楼内采用星形结构。网络设备交换机在管理设备间，从而实现多点管理。网络管理中心：本系统中的所有配线间要求尽量保持室内无尘土、通风良好、室内照明不低于150lx流明。应符合有关消防规范、配置有关消防系统。每个电源插座的容量不低于300w。弱电竖井原则上应位于配线室内。配线间不应小于6平方米。配线间是管理子系统的安装场所。其位置最好选择在有弱电竖井通过的房间内。配线间用于安装配线架和计算机网络设备，配线间应做到如下几点要求：l 具有一定的亮度。l 防尘且具有良好的通风性。楼内水平布线子系统：水平线缆将主干线线缆延伸到用户工作区。楼内水平布线子系统数据点传输线缆全部采用超五类的amp双绞线。避免

18、多种线缆的类型，以免造成综合布线系统灵活性的降低和管理上的困难。计算机信息点采用采用五类线，符合eia/tia568a标准的第五类线，可满足将来使用各种计算机网络的需要。水平线缆的长度根据图纸的估算（信息点数x平均线缆长度）并考虑了端接余量及富余量。3.2.8 网络结构设计l 骨干层网络中心节点及其它核心节点作为校园网络系统的心脏，必须提供全线速的数据交换，当网络流量较大时，对关键业务的服务质量提供保障。另外作为整个网络的交换中心，在保证高性能、无阻塞交换的同时，还必须保证稳定可靠的运行。l 汇聚层汇聚层是各校区的数据汇聚平台，为全网提供了快速交换支持，是各区域数据、媒体流会聚主节点。汇聚路由

19、交换机需要具备高可靠性、高性能、高端口密度、高安全性、可管理性等要求，并具有网络可扩容升级能力和多种业务支持能力。在完成高速交换的基础上，能够提供稳定可靠的网络基础服务功能并能够支持下层的基础功能、分布服务以及qos保证。l 接入层接入层网络由楼栋交换节点和楼层交换节点组成，接入层网络应该可以满足各种客户的接入需要，而且能够实现客户化的接入策略，业务qos保证，用户接入访问控制等等。l 出口因为校园网出口采用以太网，所以可以直接采用防火墙，提供强有力的服务器、内网安全保护、同时提供出口路由功能；数据处理能力强；提供ids等安全特性。4课程设计成果4.1 各楼的ip地址分配地点信息点网络号ip地

20、址子网掩码教务处25192.168.0/24254党政办公大楼25192.168.1/24254图书馆60192.168.2/24254信息科学楼120192.168.3/24254经管科学楼40192.168.4/24254社会科学楼40192.168.5/24254艺术楼40192.168.6/24192.

21、168.6.1254外语楼40192.168.7/24254农业科学楼40192.168.8/24254园艺楼40192.168.9/24254学生服务中心40192.168.10/24254学生宿舍32192.168.11/24254教职工宿舍17192.168.12/24254255.255.255.

22、04.2 lan设计与服务器配置4.2.1 组建web服务器的过程，相关文件的配置，网页发布过程与效果要配置web服务器，首先要先安装iis（internet信息服务），将xp安装盘放入光驱，打开“控制面板”，然后单击启动 “添加/删除程序”， 在弹出的对话框中选择 “添加/删除windows组件”，在windows组件向导对话框中选中“internet信息服务（iis）”，然后单击“下一步”，按向导指示，完成对iis的安装。如图3、图4所示： 图 3 图 4安装完成后：打开控制面板管理工具internet信息服务,建立虚拟目录：默认站点右击新建虚拟目录，弹出一个“虚拟目录创建向导”对话框，单

23、击下一步。输入别名yancan，单击下一步，如图4、5所示： 图 4 图 5然后根据所存放网站的地址，选择目录。然后根据提示直至完成，配置完成，如图6。然后修改web属性，如图7： 图 6 图 7测试web服务器,编写代码：进行web服务器测试页面测试保存为xcxu.html，保存在虚拟目录下，即e:xcxu下。在ie中输入e:xcxuxcxu.html进行测试，如图8所示：在别的机子地址栏里输入：/xcxu/xcxu.html 即可进行浏览，亦可类似的页面。图 84.2.2 配置ftp服务器实现文件的上、下传；配置ftp服务器：安装iis服务器组件如上web

24、服务器配置过程。右击“默认ftp站点”“新建” “虚拟目录”，结果如图10所示，步骤如上面web站点建设过程类似，按照默认步骤配置。检测ftp：在地址栏中输入/xcxu ,可对其进行浏览.图 10 4.2.3 配置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。单击“开始”“设置”“控制面板”“管理工具”“dns”，出现如图12所示的窗口。右击“正向搜索区域”,选择“新建区域”,出现如图13所示的对话框，输入任意自己能区分的名称“”，单击“下一步”按钮，直到出现“完成”按钮。在“正向搜索区域”的子目录下，看到“”的子文件，如图14所示。右击“”文件，

25、选择“新建主机”，输入名称“yan”. 右击“反向搜索区域”，在子目录下右击“192.168.xstudent”，右击选择“新建指针”，出现如图16所示的对话框，在相应的位置输入主机的ip号，浏览选择正向搜索区域中新建的主机名，单击确定。此时主机已经成功创建。图 16单击开始，运行“cmd”，如图17所示。可以看到域名对应的ip地址。图 174.3 主要设备的选用4.3.1 核心主交换机：ciso ws-c4948-s，主要参数如下：4.3.2 分布层主交换机：cisco ws-c3750-24ts-e，主要参数如下：4.3.3工作组交换机:cisco ws-c2960-48t,主要参数如下：

26、4.3.4 路由器：cisco 2851，主要参数如下：4.3.5 服务器：ibm system x3850 m2(7141i03)，主要参数如下：4.4 经费预算设备名称型号生产厂商数量单价总价(万元)描述核心主交换机ws-c4948-scisco1台56000元/台5.6主交换机，负责访问层交换机、服务器的接入分布层交换机ws-c3750-24ts-ecisco3个25000元/台7.5负责与主交换机和楼层交换机互连工作组交换机ws-c2960-48tcisco70个11700元 /台81.9作为次要楼宇及机层级交换机，直接负责用户的接入路由器 2851cisco1个25000元/台2.5

27、负责接入internet服务器system x3850 m2(7141i03)ibm3台51000元/台15.3 用于ftp服务器和电子邮件服务器和web 服务器防火墙网御power v-214联想1台68000元/台6.8强化网络安全策略18芯室外轻铠多模光缆 dfcao62gst18d-link3000米80元/10米2.4 主干网连线百兆光纤6芯铠装光缆amp5000米17元/10米0.85 二级与普通交换机连接超五类双绞线普天10000米520元/305米1.705 用于用户和普通交换机连接双电口光纤收发器br-c108sc.s60ibro-way(博威)6个570元/台0.342 用于收发光信号各种设备总额为：124.897(万元)以上设备报价参考网站如下：l l 5.课程设计心得通过两周时间的计算机网络课程设计，我受益匪浅，学到了许多知识，更