小型网络设计与通信

1、 课程设计说明书 No 13小型网络设计与通信1、课程设计的目的随着信息时代的快速发展，计算机已经普遍到千家万户，而计算机作为一种工具已经成为人类生活不可缺少的一个组成部分，我们对计算机的了解程度也应该有所加深，并且要在才操作计算机的基础上，对计算机的联网，对除了终端设备以外的连通设备有所掌握，要对像路由器，交换机，中继器，网桥等设备的连通有一定的了解，随着计算机技术的发展，计算机作为一种认知工具在教育领域中的应用越来越广泛，从开始的计算机模拟演示到后来的多媒体辅助教学。培养开发网络应用的独立工作能力,初步掌握局域网的设计技术和技巧。通过对网络的具体规划和组建，掌握网络互联设备的使用及工作原理

2、；掌握IP地址的配置及数据传输过程和路由的选择。具体求达到： 1.增加对计算机网络软、硬件组成的感性认识，初步学会典型局域网络的操作、使用技能；2.加深理解网络分层结构概念，尤其是对会话层、表示层、应用层等高层协议软件的通信功能、实现方法，掌握网络互练设备的使用及工作原理，掌握IP地址的配置；3.初步掌握局域网的设计技术和技巧，培养开发网络应用的独立工作能力。2、课程设计方案2.1设计思路2.1.1校园网设计原则： 作为一个现代化的学校，首先要有一个完整而周密的网络连接，把校园连成一个密不可分的整体，所以我认为创建校园网首先就要使校园中的各个部门正常工作的基础上提高效率。校园网对于一个学校的发

3、展是有着不可忽视的作用的，由于此网络是应用于实际，所以在创建时需要考虑它的应用性、经济性、下面我将从如下几个方面进行分析。 (1)综合性原则：校园网的设置需要满足各种不同模拟或数字信号的传输需求，将所有的语言、数据、图象、监控设备的布线组合在一套标准的布线系统上， 设备与信息出口之间需用标准的连接线通过标准的接口把它们接通。 (2)经济性原则：在建立校园网的过程中需要用有限的资金创建出高效的管理体制，并能长期发展和运行。 (3)实用性原则：为了适应当代快速发展的的特性，所以在建立网络的时候需要符合实际，真正做到实行现代化管理、满足共享资源、提高学校管理效率。 (4)先进性原则：充分利用当前计算

4、机软硬件技术的新成果，建立一个符合国际标准、开放、高性能、易管理的计算机网络系统。 - (5)灵活性原则：建立好的网络应该做到任意两点之间都能满足信息的稳定传递，同时在遇到问题的时候尽量把危险降到最低。 (6)可靠性原则：网络建立好后应该做到遇到在外界系统干扰的情况下能保证长时间的稳定、可靠的运行。 (7)合理性原则：校园网强弱电的布线走向要合理搭配，互不干扰，而且要外形美观；用户同时使用计算机的电源、电话、网线要方便操作、便于以后的运行维护。2.1.2设计技术 现如今,建筑物综合布线系统是建筑技术与信息技术相结合的产物，是计算机网络工程的基础。布线系统是由许多部件组成的，主要有传输介质、线路

5、管理硬件、连接器、插座、插头、适配器、传输电子线路、电气保护设施等，并由这些部件构造各种子系统。而传输介质通常选用双绞线或光纤。理想的布线系统表现为：支持语音应用、数据传输、影像影视，而且最终能支持综合型的应用。作为布线系统，一般由6个子系统组成，它们分别是：工作区子系统，水平干线子系统，管理间子系统，垂直干线子系统，建筑群子系统，设备间子系统。传输媒体是通信网络传送数据时发送方和接收方之间的物理通路，如果没有介质传送信息，就不存在通信网络。双绞线、同轴电缆和光纤是常用的三种有线传输媒体。双绞线既可以用于传输模拟信号，也可以用于传输数字信号，最常用语声音的模拟传输。双绞线普遍用于点对点的连接，

6、也可以用于多点的连接。局域网的双绞线主要用于一个建筑物内或几个建筑物间的通信。在低频传输时，双绞线的抗干扰性相当于或高于同轴电缆并且价格非常便宜。同轴电缆分为基带和宽带两种，基带同轴电缆仅用于数字传输，并使用曼彻斯特编码，数据传输速率最高可达10Mbps，宽带同轴电缆既可用于模拟信号传输又可用于数字信号传输。同轴电缆适用于点对点和多点连接。同轴电缆的抗干扰性能比双绞线强，但是价格比双绞线贵。光纤传送速率的效率相当快，最低传送速率是100Mbps，一般可达1Gbps。光缆普遍用于点对点线路，并且可以在68km内不用中继器传输，所以适合于几个建筑物之间通过点对点的链路连接局域网络。此外，光信号不受

7、电磁干扰或噪声影响，光波也不会相互干扰，因此光缆不存在信号衰减问题，可以在长距离内传输数据；光缆中的匹配性好，使人很难在光缆上窃取数据，所以安全性好。但是造价较前两种要贵很多。综合三种传输介质的性能以及对其比较，本次课设将采用光纤。最后一个需要用到的比较重要的知识点就是网络拓扑架构，分为星状拓扑结构、环状拓扑结构、总线拓扑结构、树状拓扑结构、网状拓扑结构等。本网采用星状拓扑结构，因为星状拓扑结构简单，便于集中控制和管理，建网容易，故障容易隔离和定位，网络延迟较小。2.1.3设计内容 创建一个校园网，目的是加强校园管理，通过利用互联网等高科技技术使其拥有一个良好的管理体质，方便校方对学生进行科学

8、、人性化的管理。同时多倾听同学的心声，了解他们的需求，从而为学校树立一个良好的形象。本课程设计涉及到四幢教学楼每栋楼都有其特定的功能。一号楼为48个校园网普通用户，二号楼为1个包含24个多媒体用户的电子阅览室，三号楼为1个包含48个用户的多媒体教室，四号楼为网络中心。设计时要求每栋楼之间都能实现局域网的连接，并使用集线器实现数据的交换和共享。具体要求如下：使用模拟仿真软件，构建一个小型网络。(1)终端用户包括：1号楼有48个校园网用户；2号楼有1个包含24个多媒体用户的电子阅览室；3号楼有1个包含48个用户的多媒体教室(性能要求高于电子阅览室)。4号楼是网络中心。支持远程业务洽谈，可以接入互联

9、网，具有广域网访问的安全机制和网络管理功能。(2)各楼之间的距离为500米。2.1.4需求分析（1）根据学校的规模.进行方案设计，进行设备选型报价之类。（2）然后就是采购，需要的东西购买完全。（3）绘制出逻辑物理拓扑图. （4）根据拓扑在实地进行考察，确定线路走向。（5）然后就是布线的工作了。布线过程中异性将标签打好，否则的话以后维护还有就是在设备上架的时候会出现很大的问题。（6）再有就是设备上架之后的安装调试。一般由提供设备的一方进行技术支持。（7）最后就是试运行，试运行之后就是验收了。由甲方（指客户）和乙方（项目运作方）共同进行验收。2.2设计方案：采用Router-PT Router8作

10、为一号楼校园网用户的中心向外连接一个交换机2950-24 Switch0,再以此为中心向外连接两个交换机2950-24 Switch1和2950-24 Switch2，因为一号楼共有48个用户，所以每台交换机连接24台PC机。采用Router-PT Router5作为二号楼电子阅览室的中心向外连接一个交换机2950-24 Switch3，再以2950-24 Switch3为中心向外连接24台PC机。采用Router-PT Router6为三号楼多媒体教室的中心向外连接一个交换机2950-24 Switch4，由于从题目要求来看，三号楼的性能应明显好于二号楼，所以再以2950-24 Switch

11、4为中心向外连接三个交换机，分别是2950-24 Switch5、 2950-24 Switch16、2950-24 Switch8，再在此基础上，每台交换机向外连接16台PC。采用Router-PT Router7作为四号楼的网络中心，向外连接Cloud-PT Cloud0以供连接外网，再连接2950-24 Switch7。因为四号楼是网络中心,，支持远程教学，可以接入互联网，具有广域网访问的安全机制和网络管理功能，所以除了连接若干PC机之外还要连接两个Server-PT Server0、Server-PT Server1。2.2.1设备连线表1 设备连线表 设 备 楼 号设备名称传输介质一

12、 号 楼PC Switch同轴电缆Switch Switch双绞线Switch Router同轴电缆二 号 楼PC Switch同轴电缆Switch Router同轴电缆三 号 楼Switch Router同轴电缆Switch Switch双绞线PC Switch同轴电缆四 号 楼Router Cloud光纤Switch Router同轴电缆PC Switch同轴电缆Switch Server同轴电缆2.2.2网络拓扑图 网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。它的结构主要有星型结构、环型结构、总线结构、树型结构、网状结构等。而此次我将采

13、用星型结构，星型结构是最古老的一种连接方式，大家每天都使用的电话就属于这种结构。星型结构是指各工作站以星型方式连接成网。网络有中央节点，其他节点通过传输介质与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心来执行交换和控制功能，中心节点通常为集线器。星型结构虽然较常用且结构简单，便于集中管理和控制，建网容易，故障容易隔离和定位，网络延迟较小。但网络的中心节点负荷过重，如果中心节点产生故障，将导致全网失效。此时，设立备用中心节点可以提高其可靠性。图1 网络拓扑图2.2.3配置表 表2 PC以及Server机配置表PC以及Server机名称IP AddressSubnet MaskGatewayPC01

14、92.168.12.5255.255.255.0192.168.12.1PC1192.168.12.6255.255.255.0192.168.12.1PC2192.168.52.4255.255.255.0192.168.52.3PC3192.168.52.9255.255.255.0192.168.52.3PC4192.168.10.13255.255.255.0192.168.10.1PC5192.168.10.15255.255.255.0192.168.10.1PC6192.168.31.10255.255.255.0192.168.31.8PC7192.168.10.35255.2

15、55.255.0192.168.10.1Server0192.168.31.12255.255.255.0192.168.31.8Server1192.168.31.56255.255.255.0192.168.31.8表3 路由器配置表路由器名称接口IP AddressSubnet MaskRouter8E0192.168.12.1255.255.255.0S2192.168.32.1255.255.255.0S3192.168.45.1255.255.255.0Router5E0192.168.52.3255.255.255.0S2192.168.32.5255.255.255.0Rout

16、er6E0192.168.10.1255.255.255.0S2192.168.25.1255.255.255.0S3192.168.45.2255.255.255.0Router7E0192.168.31.8255.255.255.0S2192.168.25.4255.255.255.03、设计结果与分析3.1截图依据拓扑图以及对IP地址、网关、子网掩码等设置完成后，在各路由器上的PC发送信件以检测拓扑图是否连通，如果发送成功，则证明此拓扑图可用，得到运行结果图如下： 图2 运行结果图 PC是拓扑图中不可缺少的一个器件，对于它的配置包括IP地址、子网掩码和网关。如下图为PC0机的配置界面，图

17、3为配置网关，图4为配置IP地址和子网掩码。图3 PC0机网关配置界面图4 PC0机IP地址和子网掩码配置界面 路由器最基本的功能是包交换和路由选择，路由的配置分为静态和动态配置两方面。如下图5为Router5的RIP配置界面，图6为Router5的IP地址和子网掩码的配置界面。图5 Router5的RIP配置界面如下图为Router5的E0端口配置界面。图6 Router5的E0端口配置界面如下图为Router5的配置命令显示界面。图7 Router5的配置命令显示界面3.2配置命令一号楼Router8配置命令Press RETURN to get started.Router>ena

18、bleRouter#configure terminalEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Router(config)#interface FastEthernet0/0Router(config-if)#ip address 192.168.12.1 255.255.255.0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interface Serial2/0Router(config-if)#ip address 192.168.32.1 2

19、55.255.255.0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interface Serial3/0Router(config-if)#ip address 192.168.45.1 255.255.255.0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interface FastEthernet0/0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interface Serial2/0Route

20、r(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interface Serial3/0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#router ripRouter(config-router)#network 192.168.12.0Router(config-router)#network 192.168.32.0Router(config-router)#network 192.168.45.0Router(config-router)#Router(config-rout

21、er)#exitRouter(config)#router ripRouter(config-router)#二号楼Router5配置命令Press RETURN to get started!Router>enableRouter#configure terminalEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Router(config)#interface FastEthernet0/0Router(config-if)#ip address 192.168.52.3 255.255.255.0Router(

22、config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interface Serial2/0Router(config-if)#ip address 192.168.32.5 255.255.255.0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#router ripRouter(config-router)#network 192.168.52.0Router(config-router)#network 192.168.32.0Router(config-router)#Router(

23、config-router)#exitRouter(config)#router ripRouter(config-router)#三号楼Router6配置命令Press RETURN to get started!Router>enableRouter#configure terminalEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Router(config)#interface FastEthernet0/0Router(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.2

24、55.0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interface Serial2/0Router(config-if)#ip address 192.168.25.1 255.255.255.0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interface Serial3/0Router(config-if)#ip address 192.168.45.2 255.255.255.0Router(config-if)#Router(config-if)#ex

25、itRouter(config)#interface FastEthernet0/0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interface Serial2/0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interface Serial3/0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#router ripRouter(config-router)#network 192.168.10.0Rou

26、ter(config-router)#network 192.168.25.0Router(config-router)#network 192.168.45.0Router(config-router)#Router(config-router)#exitRouter(config)#router ripRouter(config-router)# 四号楼Router7配置命令Press RETURN to get started!Router>enableRouter#configure terminalEnter configuration commands, one per li

27、ne. End with CNTL/Z.Router(config)#interface FastEthernet0/0Router(config-if)#ip address 192.168.31.8 255.255.255.0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interface Serial2/0Router(config-if)#ip address 192.168.25.4 255.255.255.0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interface FastEthernet0/0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interface Serial2/0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#router ripRouter(config-router)#network 192.168.31.0Router(config-router)#network 192.168.25.0Router(config-router)#Router(config-