计算机网络课程设计

一、课程设计目的计算机网络课程设计是计算机科学与技术专业实践环节之一，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、设计和IP地址的分配，提高学生的应用能力。第1页/共21页二、课程设计内容1、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：办公区中各楼宇名为：教务处楼，党政办公楼，图书馆，计算机楼、讲堂楼、机械楼、土木楼、海洋学院楼、艺术学院楼、教学主楼，文通楼等，生活区中有学生公寓区和教师住宅区及各食堂。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、确定信息点个数及信息点分布，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，进行IP地址规划，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。第2页/共21页二、课程设计内容2、动手架构一个具体的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。3、创建局域网内的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。。第3页/共21页三、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。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。根据要求对指定园区建网进行需求分析，提交需求分析报告；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；根据条件进行设备选型，决定各类硬件和软件的配置和经费预算方案；2、通过资料查阅和学习，动手架构一个具体的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。3、通过资料查阅和学习，创建局域网内的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。第4页/共21页三、设计要求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。第5页/共21页四、课程设计说明书的编写规范写出不少于3000字的课程设计说明书。说明书中除了在封面应有题目、班级、姓名、学号和课程设计日期、地点以外，其正文一般有如下几个方面的内容：1、网络需求分析2、网络拓扑设计方案3、设备和软件的配置与购置方案4、子网设计方案5、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6、创建FTP服务器，实现文件的上传与下载的实现过程与效果7、组建DNS服务器的过程，相关文件的配置，第6页/共21页六、设计成绩评定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。第7页/共21页七、设计时间安排第17周共1周(2012.6.11——2012.6.15)，具体时间安排如下：本次设计集中上机时间安排如下：上午：9:00——11:00，下午：15:00——17:00。教学内容学时地点备注设计动员与任务布置0.5天教室17周周一上午查阅资料1天图书馆、机房周一网络方案设计2天图书馆、教室、机房周二、周三LAN组建0.5天机房周四上午WEB、FTP、DNS服务器配置0.5天机房周四下午完善方案，撰写设计报告0.5天教室、图书馆、机房周五上午验收、提交设计报告0.5天机房周五下午第8页/共21页园区网络规划与设计的一般步骤与方法第9页/共21页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。第10页/共21页（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。2、通信需求：3、信息点和用户需求：4、性能需求：5、安全与管理需求：6、现有网络分析：第11页/共21页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。第12页/共21页（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：2、确定网络的应用模式：3、确定网络节点的设置与拓扑结构：4、确定网络环境和网络互连方案：第13页/共21页5、确定安全与管理措施：6、计算机系统设计：7、软件与协议设计：8、结构化布线设计：第14页/共21页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：2、注重开放性和可扩充性：3、注意安全与可管理性：4、单位需求为前提原则：5、品质与成匹配原则：第15页/共21页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。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第16页/共21页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。第17页/共21页综上所述，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。第18页/共21页（三）设备选型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。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。第19页/共21页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。第20页/共21页（四）方案预算本次课程设计只要求对网络系统的