计算机网络课程设计--小型局域网的建设

1、计算机网络课程设计报告课程名称：小型局域网的建设前言目录一、二、三、四、 设计要求·····································3 需求分析·····&

2、#183;·······························3 设计原则·················&

3、#183;··················4 网络规划方案····························5 1楼层分布

4、3;··············································5 2网络结构设计··&

5、#183;·····································52.1 基本拓扑结构设计··········

6、·····················52.2 网络选型···························

7、83;···············62.3 以太网的选择································

8、3;······7 2.4 网络操作系统······································72.5 网络拓扑的选择·

9、3;····································8 3接入Interner 方式···········

10、·······················8 4 防火墙··························

11、;·······················85. 网络互连方式·························&

12、#183;·············96. 布线系统设计··································

13、83;····97、各个楼层计算机布局·····························118、设备匹配·············&

14、#183;·····························14五、课程设计总结··················

15、83;············18一、设计要求规划设计一个小型局域网，分布在同一建筑的三层楼内，计算机数约为100台，写出规划方案，画出拓扑结构，并详细列出该局域网的设备清单。二、需求分析局域网是同一建筑、同一校园、方圆几公里远的地域内的专用网络。此次课程设计要求在办公楼里组建小型局域网，局域网通常用来连接公司办公室或企业内部的个人计算机和工作站，以共享软、硬件资源。局域网在通信距离有一定的限制，一般在12Km的地域范围内。办公楼局域网应该满足下列的需求：网络标准化，以支持网

16、络扩展和互联网络控制方法应满足吞吐量和相应时间的要求，尤其要考虑负载峰值和平均吞吐量网络传输介质距离和拓扑结构，应满足用户的现场环境和介质访问的要求传输介质应满足网络带宽、抗干扰和安装等要求工作站应具有相当的处理速度及内存容量网络管理软件应支持多种服务、管理功能及兼容性要求三、设计原则计算机网络系统是办公楼网络系统的核心，因此在设计中必须遵循以下原则：软硬件的可行性。系统软硬件配置必须考虑各种约束条件，主要是性能需求、当前技术水平和改造资金多少，兼顾现实性和技术领先性。系统开放原则。系统应具有良好的开放性，或称职兼容性和扩展性，以适应技术的不断发展和不增强的应用需求，因此，应尽量采用工业标准或

17、事实上的工业标准技术。在系统设计时，要考虑系统的生命周期，一般要按超前35年考虑。整体最优原则。在进行系统设计和配置时，常遇到很多矛盾，需根据有限合理性原则，进行综合考虑和评价，折中选择。应考虑的因素有：先进性、可靠性、安全性、经济性。开放性、先进性原则。系统的传输速率至少目前要够用，最好要有一定的余量，以适应应用的不断增长困采用公认的行业标准，以增强适应性，避免淘汰。要留有足够的扩展扩充的余地，以便对系统进行扩充和改进。网络可先择Microsoft 的产品，以Web 为中心，以Intranet 技术为基础，采用TCP/IP和HTTP 为传输协议，客户通过浏览器访问Web 及Web 相连的数据

18、库。四、网络规划方案1、楼层分布三楼：行政管理及企业策划部门的工作室，共30台计算机，共分为6个组，每组6台。二楼：用作研发部门的工作室，分为8个小组，每组5台计算机，共40台计算机。二楼作为网管中心，主机放在二楼。这样可以缩各台电脑和交换机中心的距离，即减少长距离带来的干扰，也节省了双绞线。一楼：一楼共分为5个部门：销售部门、售后服务部门、物流部门、客服部门以及厂房监控部门等；共30台计算机，布局与三楼一样。2、网络结构设计2.1基本拓扑结构设计本网络由路由器介入一个100Mbit/s快速以太网网络，TP-LINK TL-R860+下型号的路由器本身由一个广域网接口和8个局域网接口组成广域网

19、接口接来自外边的以太网，局域网接口接里边的交换机，由于该公寓楼的电脑比较少，只连接一台交换机已经足以，所以只用一个局域网口与交换机相连。各层楼用集线器作为二级节点 基本拓扑结构如下： 10Mbps 集线器图5.1 局域网的结构设计图2.4 网络选型网络选型的原则：技术成熟、性能满足需求并适当留有余地（通常冗余3050%）、价格适中。可选择的组网技术有：Ethernet 、Token Ring 、Token Bus 、ATM 等。Token Ring 、Token Bus 技术近年已经逐渐退出市场，很少采用。ATM 技术以交换速度快、服务质量好而著称，但技术复杂、价格昂贵，在局域网中的应用不多。

20、Ethernet 技术经过多 年的发展，已经在传统的10M 以太网的基础上开发出100M 、1G 、10G 以太网，技术较成熟，价格适中，在局域网中应用广泛。本局域网首选的是以太网。 2.5 以太网的选择10BASE 以太网，10Mbps ，技术简单，设备便宜，基本满足当前需求。100BASE 以太网， 100Mbps，技术成熟，设备价格适中，能满足当前和未来一段时期的发展需求。1Gbps 以太网，技术成熟，设备较贵，大大超出需求。因此根据我们的设计需求，首选方案是100BASE 以太网。2.4 网络操作系统网络操作系统NOS （Network Operating System）是在计算机操作

21、系统的基础上，加上一些具有实现网络访问和控制功能的模块以及相关的数据通信协议，是使网络上各计算机能够方便有效地共享网络资源、为网络用户提供所需的各种服务软件和规程的集合。目前主要的网络操作系统有NetWare 、Unix 、Linix 和Windows NT/2000。在校园网中一般情况下都用Windows 2000网络操作系统，因为它是图形化的操作界面、使用简单、安全可靠，以及和普及率很高Windows 系列单机操作系统的兼容性很好。2.5 网络拓扑的选择考虑到传输实时音频、视频的需求，采用一级交换机的星形结构，。根据电脑的分布情况，网络中心选择放在2楼。楼层与楼层之间采用100BASE-T

22、X 双绞线（2对）；10Mbps 集线器 作为二级节点连接计算机，楼层内部也采用100BASE-TX 双绞线（2对），并且采用10M/100M自适应集线器，由集线器到各信息点之间采用10BASE-T 双绞线。产品研发部由于对带宽有特殊需要，所以在本楼层采用10M/100M交换机。3接入Interner 方式:DSL 宽带接入, 其包括ADSL,CDSL,HDSL,IDSL 和UDSL 等, 典型的事ADSL, 即不对称数字用户线.ADSL 被普遍认为是具有广阔应用前景的接入技术之一.专线接入, 在企业级用户中, 主要采用的是专线接入方式. 常用的专线接入使DDN(数字数据网 方式. 速度范围6

23、4Kbps 至2Mbps. 采用DDN, 网络设备需要路由器,NTU, 基带调制解调器或HDSL.4 防火墙防火墙是一种特殊的设备，在两个网络之间执行访问控制。通常一个路由器，也可以是一台运行防火墙软件的PC 机。防火墙有选择地过滤或阻塞网络间的流量。它通常在Intranet 和Internet 的交接处，也可以在两个Intranet 之间设立防火墙。防火墙一般是基于源地址和目的地址以及每个IP 包的端口来作出禁止或允许判断。5. 网络互连方式:首先要确定网络的拓扑结构, 建议采用星状结构, 其中100Base-T 星型结构的快速以太网是理想的选择. 用双绞线作为传输线缆, 星状总线网的物理结

24、构采用星状连接, 逻辑结构采用总线状的, 采用IEEE 的802.3协议标准. 网卡, 集线器和双绞线应选100M 的. 当用户扩展过多时, 可采用堆叠式集线器.然后确定互连方式, 因为有一部分用户可以连接Internet, 另一部分不可以, 所以有两种方式:分成两个子网, 各连接一个交换机, 并连接到服务器的不同的网卡上, 在服务器上设置一个网卡可以连接Internet, 另一个不可以.分成三个子网, 都连接到路由器上, 在路由器上设置IP, 其中两个子网的IP 设置为内部IP, 不允许访问Internet.建议用第二种方式, 便于以后扩展网络.6. 布线系统设计综合布线要符合楼宇管理自动化

25、, 办公自动化, 通信自动化和计算机网络化等多功能需要的布线系统. 系统应能支持话音, 图像, 图形,数据多媒体, 安全监控, 传感等各种信息传输, 支持光纤, 非屏蔽双绞线(UTP,屏蔽双绞线(STP,同轴电缆等各种传输载体, 支持多用户多类型产品的应用, 支持高速网络的应用. 综合布线系统通常包括六个子系统:工作区子系统, 水平布线子系统, 干线子系统, 设备间子系统, 管理子系统和建筑群子系统.综合布线系统设计要根据建筑结构和用户需求来确定, 这一过程主要包括以下几个要点:（1）尽量满足用户的通信要求 （2）要了解建筑物内部的通信环境 （3）确定合适的通信网络拓扑结构 （4）选取将要使用

26、的传输介质（4）以开放式为基础, 尽量与大多数厂家的产品和设备兼容, 按照通用的标准进行设计综合布线可采用UTP,STP 或者光缆, 在欧洲综合布线所采用的线缆占主流的是屏蔽系统, 而在北美广泛使用的是非屏蔽系统, 在高容量主干及严重干扰的情况下就使用光缆作为屏蔽系统. 但STP 屏蔽式系统若使用不当, 非但达不到整体的屏蔽的完整性, 其性能会比UTP 系统更差.UTP 是目前较为成熟, 可靠的商用建筑综合布线系统所采用的线缆, 通常情况下也可以满足在干扰环境下的使用需求. 所以建议使用UTP 或光缆.在建筑物内部布线通常有三种方式:走墙壁, 走屋顶, 走地板, 走线有两种选择:明线和暗线.

27、当布线房间或走道比较狭窄且层高较低时, 宜选择明线, 用PVC 线槽走墙壁. 采用明线费用较低, 采用暗线不仅昂贵, 而且需要架顶, 架地面或打夹层, 不过比较美观. 若房间的高度允许, 可以选择架顶或架地板, 架地板更贵一些不过便于维护, 若房间的宽度允许可以通过墙壁走暗线, 给墙壁打夹层可以给墙壁装饰得很漂亮, 也易于维护. 在楼层过道三种方式都可以, 但站点较集中的房间建议采用架地板的方式, 会使安装和维护都更方便.把主机设在办公楼的二楼, 设室外12芯多模光缆. 安装时至少要预留12个备用管孔, 以供扩充之用. 在1,3层楼放置光缆收发器, 以确保信号正常传输. 室内连接为节约资金采用

28、双绞线, 同一楼层上的水平系统多采用四对双绞线, 电缆长度宜为90m 以内, 垂直干线子系统总是位于垂直的弱点间, 并采用大对数双绞线.7、各个楼层计算机布局H3C S3100-26TP-SI交换机有26个端口，但是有100台电脑，端口数远远不够，除去接路由器和网络主机用去两个接口外，还有剩余24个端口，这样，我们可以使用集线器将从交换机引出，分别接往1楼和三楼，然后在1楼和3楼腾出一小块墙壁，将集线器固定在墙上，在将信号接至该楼层的各个房间。这样可以大大减小双绞线，而且集线器相对于交换机来说便宜得多，可以节省资金。TP-LINK TL-HP5MU集线器由五个端口，每个集线器可以连接5台电脑，

29、这样，1楼和3口每层只需要六个集线器，这样就可以让每个电脑都拥有一条自己的独立网线。在二楼，除去接路由器，网络主机和1楼三楼的12个集线器端口外，还剩下交换机还有12个端口，现在还有四十台电脑，我们使用8个集线器，将剩下的40台电脑连接起来。在未来的日子，如果公寓楼增加了新的电脑，我们还可以按照原来的方法，用集线器连接的方法进行扩展连接，会相对比较方便，花费的资金也比不会很多。具体结构如下：图5.2 办公楼楼局域网络结构框图的设计分析 8、设备匹配（1）服务器配置综合考虑各方面因素，并且经过与其他各类服务器进行对比，最终决定将服务器定为亿时空SI1122，其网络控制器是千兆网卡，并且系统支持

30、Windows 2003 Enterprise Edition SP1、Windows Server 2003 EM64T、Microsoft Windows Server 2008、Red Hat Enterprise Linux 4 U 5 32Bit、Red Hat Enterprise Linux 5 U 2 32Bit 、SuSE Linux Enterprise Server 10 SP2 32Bit等，这样对于不同的系统可以做更灵活的变换。（2）中心交换机中心交换机选择8口的快速以太网交换机类型，可以支持10Mbps/100Mbps的传输速率，接口介质为10/100Base-TX

31、:3/4/5类双绞线, 支持最大传输距离100m ，传输模式为全双工/半双工自适应模式。（3）路由器由于本设计中所涉及的企业有一定的规模（计算机数量比较多），所以路由器选用的是企业级的路由器：NETGEAR WNDR3700。（4）网线粗略估计，每个楼层的直线距离都不超过100米，因此，采用双绞线即可。楼层与楼层之间，选用超5类非屏蔽双绞线连接，此类双绞线为高性能的高速电缆，支持带宽350MHz ，可以支持千兆以太网的应用，最大传输速率为1000Mbps 。每一层内选用5类二对的双绞线即可，其最大单段长度可达到100米，传输速率可达100Mbps 。（5）网络接头网络接头使用RJ-45即可。设备清单如下 2 交换 机 交换机类型： 快速以太网 交换机 应用层级：二层 传 输 速 率 ： 10Mbps/100Mbps 网络标准 ： IEEE802.3、 IEEE802.3u H3C 端口数量：8 S3100-26TP-SI 接 口 介 质 ： 10/100Base-TX:3/4/5 类 双绞线,支持最大传输距 离 100m 传输模式：全双工/半双 工自适应 交换方式：存储-转发 MAC 地址表 1K 产品类型： 企业级无线路 由器 网络标准：无线标准： IEEE 802.11n 、 IEEE 802.11g、IEEE 802.11b、 IEEE 802.11a 网