理工校园网方案设计

课程编号：B04911064课程设计学号：21440410113教学院计算机学院课程名称计算机网络课程设计题目理工校园网方案设计专业计算机科学与技术班级一班姓名阮佟伟同组人员王亚园张超桑偕斌吝敦华指导教师成俊2016年6月22日课程设计任务书2015～2016学年第2学期学生姓名：张超专业班级：2014计算机科学与技术1班指导教师：成俊工作部门：计算机学院一、课程设计题目理工学院校园网方案设计二、课程设计内容以理工学院现有网络情况为基础，范围：三个校区，距离较远；用户数较多（1000户以上）；实验和教学工作区流量较重；并能包括办公、图书阅览、学生寝室连网等功能，进行一个网络工程的设计，使学校能以较低的价格得到满意的效果。1.设计一套具有互联网接口和多个内网的网络集成方案，包含主干网、局域网设计，Vlan划分，IP地址分配2.设计核心路由交换，汇聚层接入，internet接入。3.网络设备选择，网络综合布线图，网络管理及配置方案三、进度安排1．指导教师讲课，学生根据题目准备资料；2．设计小组进行总体方案设计和任务分工,具体实施；3.具体实施；4．验收、撰写报告，完成论文，总结并答辩。四、基本要求1.能实现网络之间的正确互联；2.网络系统完备且具有扩充性，功能满足企业的日常业务动作；3.能根据部门职能来划分Vlan，并设置各自的权限；4.能实现不同网络段之间的网络互联。目录一课程设计目的.......................................2二设计任务及要求.....................................2三需求分析...........................................2四网络设计...........................................34.1设计思想........................................44.2网络设计原则....................................44.3总体设计........................................44.4拓扑设计........................................44.5物理设计........................................54.6IP设计...................................................................................64.7路由设计...............................................................................84.8我所承担的任务...................................................................8五设备安装调试.......................................85.1路由器的配置.......................................................................95.2交换机的配置.....................................................................155.3主机的配置.........................................................................195.4网络测试.............................................................................20六小结..............................................23一．课程设计目的通过课程设计，培养进一步理解和掌握网络组网的过程及方案设计，为今后从事实际工作打下基础；熟练掌握子网划分及路由协议的配置，熟练掌握路由器和交换机的基本配置。通过对网络的具体规划和组建，掌握网络互连设备的使用及工作原理；掌握IP地址的配置及数据传输过程和路由的选择。具体要求达到：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；学会对模拟软件的操作和使用方法；加深理解网络分层结构概念，尤其是对链路层、网络层、传输层等协议的理解、设置以及会话层、表示层、应用层等高层协议软件的通信功能、实现方法，掌握网络互连设备的使用及工作原理，掌握IP地址的配置；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。通过对本课程所学知识的综合运用，融会贯通课程中所学的理论知识，初步掌握网络的体系结构等相关知识；加深对网络的基本理论、基本知识和常用技术的理解；提高分析问题的能力和实践能力，培养科学研究的独立工作能力。课程设计的目的，实际上是为了让学生更深入的掌握计算机网络的核心内容，实现理论与实践相结合的教学目的，让学生能用具体的实践成果来体现对理论知识掌握的程度，有利于学生提高计算机网络方面的实践能力和加深计算机网络理论知识的理解。其具体来讲，安排计算机网络课程设计的目的主要有两个：一是引导学生将书本上抽象的概念和具体实现技术结合起来，使学习深化；二是消除学生对计算机网络理论知识的神秘感，调动学生学习的积极性与主动性，进而锻炼解决实际问题的能力。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，掌握了计算机网络的核心内容、基本概念及子网规划和VLAN划分，初步掌握以TCP/IP协议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需的计算机网络组网和建设所需的基本知识与操作技能。通过此课程设计提高自己对交换机查表功能的理解，深入理解交换机的原理。同时通过课程设计还能提高自己的编程能力，提高自己解决问题的能力。为将来自己进入社会工作打好基础。二．课程设计任务以理工学院现有网络情况为基础，范围：三个校区，距离较远；用户数较多（1000户以上）；实验和教学工作区流量较重；并能包括办公、图书阅览、学生寝室连网等功能，进行一个网络工程的设计，使学校能以较低的价格得到满意的效果。1.设计一套具有互联网接口和多个内网的网络集成方案，包含主干网、局域网设计，Vlan划分，IP地址分配2.设计核心路由交换，汇聚层接入，internet接入。3.网络设备选择，网络综合布线图，网络管理及配置方案。能完成的具体功能应包括：1.能实现网络之间的正确互联；2.网络系统完备且具有扩充性，功能满足企业的日常业务动作；3.能根据部门职能来划分Vlan，并设置各自的权限；4.能实现不同网络段之间的网络互联。三．需求分析1.1实施背景校园局域网地理分布范较小,一般为数百米至数公里。可覆盖一所中型综合型大校数据传输速率高，一般为0.1-100Mbps，局域网一般是一个单位或部门专用的，所以管理起很方便。另外局域网的拓扑结构比较简单，所支持连接的计算机数量也是有限的,组网时也就相对很容易为了加快校园信息化建设，需要建设一个高性能的、安全可靠的校园网络，校园网建成后，要求能够实现校园内部各种信息服务功能，实现与教育网的无阻碍连通，同时提供宽带接入功能，以备主连接失效情况下的被用连接要求，能够实现校园办公自动化需求。1.2网络应用需求这方面的需求不同学校有着明显不同，大体都可以分为，教学、办公、服务这四方面应用。如对教学、科研方面的网络设计应考虑稳定、扩展、安全等问题；办公、服务等带宽是要着重考虑的方面，所以学校应该根据自己的实际情况来考虑网络的结构，及安全问题。校园网在信息服务与应用方面应满足以下几个方面的需求：1.学校主页。学校应建立独立的服务器，在网上提高学校主页等服务，包括校情简介、学校新闻、校报（电子报）、招生信息以及校内电话号码和电子邮件地址查询等。2.文件传输服务。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.校园网站建设（、FTP、E-mail、DNS、PROXY代理、拨入访问、流量计费等）；4.多媒体辅助点播教学兼远程教学：校园网要求具有数据、图像、语音等多媒体实时通讯能力；并在主干网上提供足够的带宽和可保证的服务质量，满足大量用户对带宽的基本需要，并保留一定的余量供突发的数据传输使用，最大可能地降低网络传输的延迟。5.校园办公管理；6.学校教务管理；7.校园通卡应用；8.网络安全FIREWALL；9.图书管理、电子阅览室；10.系统应提供基本的Web开发和信息制作的平台。1.3网络性能需求性能需求：有服务效率、服务质量、网络吞吐率、网络响应时间、数据传输速度、资源利用率、可靠性、性能/价格比等；根据本工程的特殊性，语音点和数据点使用相同的传输介质，即统一使用超5类4对双绞电缆，以实现语音、数据相互备份的需要；对于网络主干，数据通信介质全部使用光纤，语音通信主干使用大对数电缆；光缆和大对数电缆均留有余量；对于其他系统数据传输，可采用超5类双绞线或专用线缆。2.2.2功能需求对于多媒体形式的数据如语音、图象、动画演示、视频点播等，网络应该及时、高效地完成数据传输，确保电子教学的正常运做。满足学生上机要求.2.2.3网络规模需求网络应该支持大规模的数据库应用。随着我国基础教育水平的提高，通过网络运行基于服务器/客户机的数据库查询检索是日常教学中教师和学生经常要进行的活动。如何确保数据库查询迅速及时地得到反馈是网络应该注意的问题。2.2.4网络拓扑结构需求随着校园网对因特网接入需求的增加，应该考虑校园网能够顺利实现与外部网络和Internet的连接。校园网应该具备使用灵活，管理简单的特性。由于校园网不可能投入太多的专业人员从事系统维护，因此在设计时就应该考虑网络使用和维护应该尽量简单。考虑到未来校园的扩建，教学发展的需要，校园网应该具备很好的扩展能力，能够保证在需要时校园网能够实现向未来网络的平滑升级。另外校园网应该能够保证新的应用形顺利开发实现。2.2.5网络管理需求网络系统应该能够支持SNMP（简单网管协议），这样便于计算机管理人员通过网管软件随时监视网络的运行状况，一旦出现故障，可以自动报告出错位置和出错原因，管理人员可以迅速发现故障并即时维护，同时SNMPV2版本的协议还支持很多更高级的网络安全管理功能。2.2.6网络安全需求配备的防火墙。防火墙的配备，极大的提高了我校校园网与外网之间的安全性，从根本上消除了多年以来存在的网络安全隐患。设备需求邮件服务器、WEB服务器、FTP服务器、数据库服务器、数据存储服务器。千兆双绞线（用于楼宇之间）、5类双绞线（用于楼宇内），高性能全交换，路由器一台、集成防火墙功能、中心交换机一台、工作组交换机多台（要接入校园网的各个学院建筑物,学生公寓楼，住宅楼每栋一台，位于主配线间）。四．网络设计4.1设计思想校园比较大，建筑楼群多、布局比较分散。因此在设计校园网主干结构时既要考虑到目前实际应用有所侧重，又要兼顾未来的发展需求。主干网以中控室为中心，设几个主干交换节点，包括图书馆、办公楼、宿舍楼。中心交换机和主干交换机采用千兆光纤交换机。中控室至图书馆、校园网的主干之间全部采用千兆双绞线；楼内选用5类双绞线。要有完善的安全机制，防止来自外部和内部的非法访问。4.2网络设计原则1、网络的先进性和实用性的原则采用的硬软件系统既有技术的先进性，又有很高的性能价格比。2、网络的开放性和兼容性的原则选择符合国际标准的网络硬软件产品，有很好的互换、扩展和升级能力。3、网络的灵活性和可靠性的原则网络系