计算机网络课程设计

1、PAGE 华南理工大学广州学院电气工程系生产实习报告PAGE PAGE 21计算机网络技术课程设计报告题目：学 院 电气工程学院 专业班级 10级电力工程与管理2班 学生姓名 指导教师 沈 娜 提交日期 2012年7月6日 华南理工大学广州学院电气工程系专业课程设计报告评语：签名：年 月 日评分：目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc329262980 一、设计目的 PAGEREF _Toc329262980 h 4 HYPERLINK l _Toc329262981 二、设计基本思路和要求 PAGEREF _Toc329262981 h 4 HYPERLIN

2、K l _Toc329262982 三、设计内容 PAGEREF _Toc329262982 h 5 HYPERLINK l _Toc329262983 3.1 需求分析 PAGEREF _Toc329262983 h 5 HYPERLINK l _Toc329262984 3.1.1学校建筑现状分析 PAGEREF _Toc329262984 h 5 HYPERLINK l _Toc329262985 3.1.2主要应用需求 PAGEREF _Toc329262985 h 6 HYPERLINK l _Toc329262986 3.1.3. 校园网布线工程分析 PAGEREF _Toc329

3、262986 h 7 HYPERLINK l _Toc329262987 3.2.校园网的结构规划 PAGEREF _Toc329262987 h 7 HYPERLINK l _Toc329262988 3.2.1网络设计的层次 PAGEREF _Toc329262988 h 7 HYPERLINK l _Toc329262989 3.2.2.校园网络拓扑图与网络系统设计原则 PAGEREF _Toc329262989 h 8 HYPERLINK l _Toc329262990 3.3校园网络设备配置 PAGEREF _Toc329262990 h 10 HYPERLINK l _Toc329

4、262991 3.3 .1设备的配置方案 PAGEREF _Toc329262991 h 11 HYPERLINK l _Toc329262992 3.3.2交换机需要的数量 PAGEREF _Toc329262992 h 11 HYPERLINK l _Toc329262993 3.4 子网设计方案 PAGEREF _Toc329262993 h 12 HYPERLINK l _Toc329262994 3.4.1 IP地址合理规划 PAGEREF _Toc329262994 h 12 HYPERLINK l _Toc329262995 3.4.2 IP地址规划 PAGEREF _Toc32

5、9262995 h 12 HYPERLINK l _Toc329262996 3.4.3 网络VLAN设计 PAGEREF _Toc329262996 h 13 HYPERLINK l _Toc329262997 3.5 配置WEB服务器 PAGEREF _Toc329262997 h 14 HYPERLINK l _Toc329262998 3.6创建FTP服务器，实现文件的上传与下载 PAGEREF _Toc329262998 h 16 HYPERLINK l _Toc329262999 3.7创建DNS服务器 PAGEREF _Toc329262999 h 17 HYPERLINK l

6、_Toc329263000 四、总结（感想和心得等） PAGEREF _Toc329263000 h 21 HYPERLINK l _Toc329263001 五、主要参考文献 PAGEREF _Toc329263001 h 21设计目的21世纪是一个以网络为核心的信息时代，要实现信息化，就必须依靠完善的网络。通过本课程设计，使学生在对计算机网络技术与发展整体了解基础上，掌握网络的主要种类和常用协议的概念及原理，初步掌握以TCP/IP协议族为主的网络协议结构，培养学生在TCP/IP协议工程和LAN、WAN上的实际工作能力：学会网络构建、日常维护及管理的方法，使学生掌握在信息化社会建设过程中所必

7、需的计算机网络组网和建设所需的基本知识与操作技能。二、设计基本思路和要求基本思路：通常情况下，一个完整的校园网体系中应该应该包括以下组成部分：多媒体教室、图书馆、宿舍区、教学楼、办公室，校办工厂和分校区。建立以校园网络为基础的行政、教学及师生之间交互式管理系统，逐步建立学校信息管理网络，实现办公自动化；为开展网上远程教学、多媒体交互式立体教学模式的探索提供高速、稳定的支持平台；逐步建立计算机辅助教学、计算机辅助考试等系统，为实现多媒体课件制作网络化，教师备课电子化、多媒体化打好基础；保证网络系统的开放性、可持续发展性，便于以后集成视频会议、视频点播等高层次教学功能。虽然学校的面积可能不大，但是

8、其内部的信息点往往比较密集 而且校园网通常还要保证和Internet的连接。庞大的用户数量和学校的教学办公需要校园网的网络系统提供充足的带宽，并且能够保证很好的稳定性和可靠性。只有这样，校内网才能作为校园管理和现代化教学的一个支撑平台。设计题目：以华南理工大学广州学院为背景，设计一个校园网网络要求：1、根据要求对园区建网进行需求分析，提交需求分析报告； 2、在需求分析的基础上进行系统设计、技术选型，规划、设计网络的逻辑拓扑方案、布线设计等，划分子网，设计子网地址、掩码和网关，为每个子网中的计算机指定IP地址；3、根据条件进行设备选型，决定各类硬件和软件的配置；4、构建工作型局域网，在指定计算机

9、内安装网络接口卡，动手制作双绞线网线，把计算机与集线器（交换机）相连；在工作组中指定的基于计算机上分别安装操作系统、TCP/IP协议，配置IP地址、掩码和网关等参数。5、搭建相关服务器。三、设计内容3.1 需求分析3.1.1学校建筑现状分析 实验区计算机区学生处教学区图书管宿舍区行政区财务处后勤处保卫处管理处经贸系机电系信息系电气系职工学生珠宝系汽车系外语系机电系宿舍区由于人员密集用户数量众多可能有大量的网络流量需要较宽的网络带宽，同时能够保证良好的稳定性。教学区要满足网络多媒体教室以实现各种基于网络的电子教学，预留随着多媒体技术的发展，语音教学、电子视听教学等不断普及的准备。要实现通过电子题

10、库帮助学生开展学习。行政区学校的信息管理系统提供有效的网络支持，通过学校信息管理系统可以进行人事管理、财务管理、教务管理、后勤管理等常规化管理，还可以进行综合查询及办公自动化系统网络安全因素等。图书管是整个校园网络的核心部分，Internet出口进口，网络中心设备间就设在此。所以图书馆不仅仅承担了图书检索系统和建设电子图书馆，在校园网上实现远程计算机图书检索和借阅。还可以实现对整个校园网的配置管理和安全监控。后勤处要求有通畅和稳定安全的网络。3.1.2主要应用需求1、用户的应用需求：所有用户可以方便地浏览和查询局域网和互联网上的学习资源，通过WWW服务器、电子邮件服务器、文件服务器、远程登录等

11、实现远程学习，此外为教务处提供教务管理、学籍管理、办公管理等。2、通信需求：通过E-mail及网上BBS以及其它网络功能满足全院师生的通信与信息交换的要求，提供文件数据共享、电子邮箱服务等。3、信息点和用户需求：按照要求本校园网内信息点总数为N个，其中教学区为（XX个），生活区为（XX个），电子邮件服务器、文件服务服务器等为内部单位服务，WWW服务器、远程登录等实现远程学习，从外部网站获得资源。4、性能需求：此校园网络支持学校的日常办公和管理，包括：办公自动化、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。支持网络多媒体学习的信息传输要求。5、安全与管理需求：学生基本信息档案和

12、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、集中式相集合的方法进行管理。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。3.1.3. 校园网布线工程分析核心交换机二层

13、交换机行政区交换机教学区交换机宿舍区交换机后勤处交换机二层交换机二层交换机二层交换机光纤10G1. 核心交换机网络中心选用10G/S光纤，二层交换机下面也选用1000MB/S光纤，光纤直达接入层交换机；分到用户接插面板上的带宽为100MB/S，用户可用带宽为10MB/S-100MB/S。2. 图书馆是校园网络的心脏。采用3层交换技术，和各子网相连。连接介质是光纤。因为速度快，系统稳定，抗干扰性强，带宽充足，跨越距离远，不易信号不容易衰减。但是设备成本要求高。为了适应将来发展的趋势和满足需求，同时为了将来改造的费用支出和麻烦所以投资值得的。3.对于建筑物内部的水平布线和垂直布线，可以使用同轴电缆

14、。对工作区采用超5类双绞线3.2.校园网的结构规划3.2.1网络设计的层次考虑到地理位置和服务点等因素，将网络中心设在主楼，以主楼为中心，用光纤连接到其它建筑物，构成江宁校区校园网光纤主干。通过 DDN专线将整个校园网连入教育科研网CERNET，即连入国际互联网，同时接入电信网。网络结构分成三层：核心层、汇聚层、接入层。考虑传输高速率和扩展的需求，校园网整体采用光线传输。网络主干采用6芯多模光纤。网络中心到主建筑物结点采用六芯多模光纤连接，在全双工条件下传输距离可达两公里。光纤布线采用星形拓扑结构，这样当过渡到ATM时，不需要重新布线可使整个网络保持原有的拓扑结构本校园网网络系统的设计采用层次

15、化的设计方法，即核心层、分布层（汇聚层）和接入层。网络设计的层次可如右图所示：核心层 高速传输与交换汇聚层 基于策略的连接接入层 本地与远程工作组用户以上特点分层网络结构可以获得良好的扩展性，根据实际需求，整个校园网采用星型结构，并分为核心层（分布于网管中心内）和访问层（分布在各宿舍楼、教学楼内，包括分布广泛的各种低端网络连接/交换设备及各种终端设备）二层。校园网的拓扑结构应当根据学校的具体需求决定，如果对可靠性要求比较高，应优先选择星型拓扑结构，另外考虑到校园网的覆盖范围，通常都是采用一些混合型的结构（如，总线型和星型的混合等）3.2.2.校园网络拓扑图与网络系统设计原则1、校园网络拓扑图2

16、、网络系统设计原则由于计算机与网络技术的特殊性，网络建设需要考虑以下一些因素：系统的先进性、体统的稳定性、系统的可扩展性、系统的可维护性、应用系统和网络系统的配合度、与外界网络的连通性、建设成本的可接受度等。（一）、选择带宽高的网络设计 校园网应用的具体要求决定了网络必须采取高带宽网络。多媒体课件包含了大量的声音、图象和动画等信息，需要高带宽的网络通信能力的支持。在构建校园网时，不能由于网络传输速率的不足，而影响整个网络的整体性能，使传输速率成为网络传输的瓶颈。所以校园网尽可能地采用最新的高带宽网络技术。（二）、选择可扩充的网络架构校园网络的用户数量或服务功能是逐步提高的，网络技术也是日新月异

17、的，新技术新产品不断地涌现。一般情况下，校园网络的建设资金用量非常大，对于学校来说，办学资金是比较紧张的，所以在校园网构建是，宜采用当时最新的网络技术，结合学校财力，实行分步实施，循序渐进。这就要求在网络构件时要选择具有良好可扩展性能的网络互连设备，有效地保护现有的投资。（三）、充分共享络资源组建计算机网络的主要目的是实现资源共享，这个资源包括硬件资源、软件资源。网络用户通过网络不仅可以实现文件共享、数据共享，还可以通过网络实现网络设备的共享，如打印机、存储设备的共享等。（四）、网络可管理性，降低网络运行及维护成本降低网络运营成本和维护成本是网络设计过程中必须考虑的一个环节。只要在网络设计时选

18、用支持网络管理功能的网络设备，才能为将来降低网络运行及维护成本打下坚实的基础。（五）、网络系统与应用系统的整和校园网络构建了校园内部通畅的数据流通路了，为应用系统发挥更大的作用打下了基础。网络系统与应系统要能够很好的融合，才能发挥校园网的效率和优势，构建校园网的目的并不是只为了人们浏览Internet的方便。校园网平台要能够为学校的图书资料管理、网络考试、课件制作、教师档案管理、校长办公系统、多媒体教学等提出技术的支持和帮助。应用系统应能够在网络平台上，与硬件平台很好的结合，发挥出网络的优势。（六）、建设成本考虑校园网工程在建设方面都希望成本较低，整个网络系统有较高的性价比，在设备选型等方面选

19、用性价比高的网络产品。（七）、高可靠性网络要求具有高可靠性、高稳定性和足够设备冗余和备份，防止局部故障引起整个网络系统的瘫痪，避免网络出现单点失效的情况。在网络干线上要提供备份链路。在网络设备上要提供适当的冗余配置。采用各种有效的安全措施，保证网络系统和应用系统安全运行。安全包括4个层面-网络安全，操作系统安全，数据库安全，应用系统安全。由于Internet的开放性，世界各地的Internet用户也可访问校园网，校园网将采用防火墙、数据加密等技术防止非法侵入、防止窃听和篡改数据、路由信息的安全保护来保证安全。同时要建立系统和数据库的磁带备份系统。3.3校园网络设备配置3.3 .1设备的配置方案

20、系统软件在整个软件架构中处于最底层，直接与各种类型的硬件设备交互，主要作用是有效地支配和管理系统中的各种硬件资源。系统软件的选择，从理论上讲，可以采用Unix，Linux，Windwos或NetWare。但是系统软件的选择又是跟硬件平台的选择紧密关联的。如果硬件平台采用的是IBM公司的小型机，则操作系统十有八九就是采用IBM的AIX；如果硬件平台采用HP的Unix服务器，则一般采用HP-UIX。对于PC服务器，操作系统可以采用微软的Windows系列、Linux系统或Sun公司的Solaris86。经比较，决定服务器采用微软Windows2000Server。工作站的系统最好采用Windows

21、2000 Professional或WindowsNT Workstation，安全性比Windows98好一些。此外，与微软操作系统平台配合，选用MicrosoftSQL Server2000 作为数据库平台软件。3.3.2交换机需要的数量交换机的种类包括：核心交换机，汇聚层交换机，接入层交换机。其中核心交换机1台存放在网络中心，汇聚层交换机和核心交换机连接直到学校各楼层的设备间，接入层交换机也称作桌面交换机是各楼层水平工作之间的连接交换机。具体图下表所列：表2- SEQ 表2- * ARABIC 1大楼核心交换机汇聚层交换机接入层交换机备注图书馆115存放在网络中心教学楼14存放在多媒体教

22、室办公楼12存放在2层宿舍楼19存放在2层实验楼12存放在2层分校区12网络机房其它功能区12网络机房3.4 子网设计方案3.4.1 IP地址合理规划在网络规划中，IP地址方案的设计至关重要，好的IP地址方案不仅可以减少网络负荷，还能为以后的网络扩展打下良好的基础。IP地址的合理是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键。校区IP地址的分配应该尽可能地利用申请到的地址空间，充分考虑到地址空间的合理使用，保证实现最佳的网络内地址分配及业务流量的均匀分布。具体地来说IP地址的合理规划有如下的意义：1、减少对各种资源（内存、CPU的处理能力以及网络带宽等）的需求IP地址的合理规划有利于网络中路由的汇

23、聚，因而可以使得路由器中的路由表数目以及链路状态数据库等占用的内存减少，同时更新所占用的网络带宽也降低了；2、有利于IP地址空间的合理使用；3、优化业务流量的分布；4、有利于故障诊断。IP地址空间的分配与合理使用与网络拓扑结构、网络组织及路由政策有非常密切的关系，将对校区网的可用性、可靠性与有效性产生显著影响，应充分考虑本地网对IP地址的需求，以满足未来业务发展对IP地址的需求。3.4.2 IP地址规划根据互联网络技术发展的趋势，结合学校网络目前真实IP地址的现实情况，我们建议IP地址规划遵循如下原则来设计：1、服务器区采用私IP地址，NAT后供人员远程访问；2、与internet 互联设备I

24、P地址采用真实IP地址；3、部分内部互连采用私有IP地址；4、面向用户的私有IP地址，由统一出口的边缘设备（路由器、防火墙）进行地址翻译。即出口路由器（防火墙）互联采用合法IP地址；公共服务器如WWW/FTP/DNS/资源服务器等均采用合法地址（或从安全角度考虑采用私有IP）；部分接入用户采用私有保留IP地址相连。这样设计，既可以充分利用已有的公网IP地址，解决了IP地址空间不足的，既可以方便的实现互通互连，而且将地址翻译（NAT）这种耗费设备资源的工作由网络边缘设备分担，提高网络数据传输整体性能。3.4.3 网络VLAN设计在校园网络的整个网络规划当中，VLAN 的划分是非常重要的部分，很好

25、的利用VLAN技术的功能，能起到事半功倍的效果，对整个网络的性能也是事关重要的。主要突出为以下几点：VLAN 划分，可以避免广播风暴，在骨干网络中尤为突出，在多媒体、视频点播等很容易引起广播信息；划分之后，VLAN 是广播只在子网中进行，不会做无意义的广播，消除了广播风暴产生的条件。VLAN 划分，可以增加网络的安全性，在不同的VLAN之间不能随意通讯，只限与本子网间通讯，不会对其他的子网产生干扰。要进行访问，需要通过三层交换，这样信息流就得到相当好的控制。网络管理系统采用完全独立的IP子网和VLAN，实现更加安全的对所有网络设备进行管理。建立VLAN 和IP 子网的对应关系。提高管理效率，实

26、现虚拟的工作组，减少站点的移动和改变的开销。VLAN 间的子网访问，可以在三层交换机上实现，子网间的通讯也可以在汇聚设备上实行，分流核心交换机的三层交换，优化了组网VLAN号VLAN名称起始IP子网掩码说明VLAN 1网管中心VLANVLAN 10JWC教务处VLANVLAN 20YXBGS院系办公室VLANVLAN 30TSG图书馆VLANVLAN 40LXL理学楼VLANVLAN 50YAL致用楼VLANVLAN 60YBL致用楼VLANVLAN 70GAL致高楼VLANVLAN 80GBL致高楼VLANVLAN 90YT圆厅VLANVLAN 100ZL主楼VLANVLAN 110BHL电

27、气楼VLANVLAN 120SHQ生活区VLANVLAN 130FWQ服务器 VLAN表3.4-1VLAN及IP编址方案3.5 配置WEB服务器Web服务器是校园网中非常重要的一个服务器，通过Web服务器可以发布Web网站，随着教育经济时代的到来，对生源、师资的竞争会越来越来激烈，学校应该将自己的最新研究成果及有关信息发布到网络上，适时实现对网络资源的更新。IIS（Internet Information Service）是Windows 2000系统提供的Web服务器程序，可提供以下服务：（1）WWW服务：将Windows 2000计算机配置为Web服务器，在互联网上发布自己的Web站点。（

28、2）FTP服务：建立FTP站点，为用户提供文件上传与下载的服务。（3）NNTP服务：支持新闻组传输协议。（4）SMTP服务：为用户提供发送邮件的功能。3.5.1 安装 IIS步骤1 单击开始，指向设置，单击控制面板，然后启动添加/删除程序应用程序。步骤2 选择添加/删除 Windows 组件，然后按照如图提示安装、删除或添加 IIS 组件。图3.6-1 安装IIS组件3.5.2.建立WEB站点并发布内容步骤1 为 Web 站点创建主页，单击开始，单击控制面板/管理工具/Internet服务器管理器，打开服务应用程序。右击单击“默认Web站点”，选择“属性”即可设置并发布站点。图3.6-2 设置

29、Web属性步骤2 添加新的主页默认文件名为“计算机系网站资源.html” ，并移动到首部。图3.6-3 添加需要发布的网页步骤3 将主页复制到 IIS 的默认或指定的Web 发布目录中。默认 Web 发布目录也称为主目录，安装程序提供的位置是 C:Inetpubwwwroot。步骤4 在浏览器中输入2/即可访问网站了。（网络中的其他计算机亦可访问）3.6创建FTP服务器，实现文件的上传与下载步骤1 安装IIS后打开Internet信息服务管理器，右击“默认的FTP站点”, 选择“属性”即可设置FTP。图3.7-1 设置FTP属性步骤2默认FTP站点目录位置是 C:inetpubftproot，

30、为实现文件上传和下载功能，如下图所示选择“读取”、“写入”功能。图3.7-2 设置FTP访问方式步骤3 访问FTP:/2/，实现上传和下载文件功能。3.7创建DNS服务器DNS是域名系统 (Domain Name System)的缩写，是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统。DNS 命名用于TCP/IP网络，如Internet，用来通过用户友好的名称定位计算机和服务。当用户在应用程序中输入DNS 名称时，DNS服务可以将此名称解析为与此名称相关的其他信息，如IP地址。步骤1 打开“添加/删除程序”窗口。选择“开始菜单设置控制面板添加/删除程序”。步骤2 然后单击“添加/删除 Wind

31、ows 组件”，打开“Windows 组件向导”窗口，在“组件”下，滚动列表并选中“网络服务”， 单击“详细信息”按钮，打开“网络服务”窗口。图3.8-1 安装DNS软件步骤3 在“网络服务的子组件”下，单击“域名服务系统 (DNS)”，然后单击“确定”按钮。安装程序开始配置组件，在“文件复制来源”中，键入 Windows 2000 分配文件的完整路径，然后单击“确定”按钮。 所需的文件被复制到硬盘上，就可以使用服务器软件了。步骤4 选择“开始菜单程序管理工具DNS”打开DNS控制台，建立域名“”映射IP地址“1”的主机记录：建立“com”区域：选“DNSxzyao（所选的服务器名）正向搜索区域右键新建区域”，然后根据提示选“标准主要区域”、在“名称”处输入“com”。单击“下一步”按钮，显示如图新建区域信息，然后单击“确定