C大学学生宿舍楼局域网的组网方案设计

摘要在本次课程设计中，主要介绍了C大学学生宿舍楼局的网络详细的组网、建网方案。其中包括：网络规划、网络设计、网络实施，以及网络的测试维护及网络的安全管理。在网络规划中包括了：地理布局。要求较为全面地了解用户单位的组织机构，建筑物布局，入网站点的数量、分布情况，所处楼层位置以及所属部门，站点间距，以及其他特殊需求或限制条件等情况。用户设备情况，要求台式机、手提电脑、打印机、扫描仪等设备都能方便进网，实现资源共享。可行性分析，包括技术可行性和经济可行性分析等。在设计与实施和管理方面包括：网络组网方案的设计；网络拓扑结构的选择；传输介质的选择；网络组网设备的选择；操作系统的选择；网络协议的选择等。关键字：网络规划，网络设计，网络实施I目录1绪论.....................................................11.1设计简介................................................11.2设计目的................................................11.3设计内容................................................12需求分析..................................................32.1需求分析的内容..........................................32.2拓扑结构需求分析.......................................42.3数据传输需分析..........................................42.4性能需求分析............................................52.5应用需求分析............................................53网络规划..................................................63.1地理布局................................................63.2用户设备情况............................................63.2宿舍区的组织机构图......................................63.3技术可行性分析..........................................73.4经济可行性分析..........................................84网络设计.................................................94.1网络组网方案的设计......................................94.2网络拓扑结构的选择......................................94.3网络传输介质的选择.....................................104.4网络组网设备的选择.....................................114.5网络组网方案的设计.....................................135网络实施.................................................14II5.1网络布线...............................................145.2设备选择...............................................155.3组网设备的连接方法及安装步骤...........................175.4网络软件安装...........................................195.4网络协议的添加.........................................216.5子网的划分方法及IP地址的设置..........................225.6测试维护...............................................225.7网络安全管理...........................................236成本核算................................................25总结......................................................27参考文献..................................................28附录......................................................29第1页共35页1绪论1.1设计简介在本次课程设计中，主要介绍了C大学学生宿舍楼局的网络详细的组网、建网方案。其中包括：网络规划、网络设计、网络实施，以及网络的测试维护及网络的安全管理。1.2设计目的当今世界，各种先进的科学技术飞速发展，给人们的生活带来了深远的影响，它极大的改善了我们的生活方式。在以计算机技术为代表的信息科技的发展更是日新月异，而其中的计算机网络技术的发展更为迅速，已经渗透到了我们生活的各个方面，人们已经越来越离不开网络，校园宿舍网络的建设是学校向信息化发展的必然选择，它不仅为现代化教学、综合信息管理和办公自动化等一系列应用提供基本操作平台，还能提供多种应用服务，使信息及时、准确地传送给各个系统。校园宿舍网工程建设中，主要是应用了网络技术中的重要分支局域网技术来建设与管理的。1.3设计内容网络规划、网络设计、网络实施，以及网络的测试维护及网络的安全管理。在网络规划中包括了：地理布局。要求较为全面地了解用户单位的组织机构，建筑物布局，入网站点的数量、分布情况，所处楼层位置以及所属部门，站点间距，以及其他特殊需求或限制条件等情况。用户设备情况，要求台式机、手提电脑、打印机、扫描仪等设备都能方便进网，实现资源共享。可行性分析，包括技术可行性和经济可行性分析等。在设计与实施和管理方第2页共35页面包括：网络组网方案的设计；网络拓扑结构的选择；传输介质的选择；网络组网设备的选择；操作系统的选择；网络协议的选择等。第3页共35页2需求分析2.1需求分析的内容网络系统总体设计目标是最大限度的满足应用系统的需求，与计算机及网络技术发展水平相适应。建立网络系统主要是完成将所有网络设备连网工作，即通过网络设备将信息点与中心网络系统可靠地连接起来，为当前的各种应用环境系统和应用软件系统提供运行环境支持，由于网络系统对工作的运作与发展具有非常重要的作用，因此网络改造系统的先进性、可靠性、安全性、易维护、易升级等方面均有一定的要求，网络系统对先进性的要求是在计算机技术突飞猛进的今天，提供达几年甚至更长时间的可用性。网络系统设计必须满足其应用的要求，网络总体设计、建设的原则如下l.核心交换设备要求具有强大的处理能力和良好的安全性、可靠性、可扩展性;支持各种成熟技术，未来能平滑升级到万兆。2.接入层网络设备需要支持基于MAC地址802.1x功能和基于端口802.1x功能，以此保证账号的惟一性.同时，支持远程Te1net管理、mib-||及远程开关交换机端口功能;此外还要求适应大量用户并发认证及复杂的工作环境等。3.要求能够实现对用户名、IP地址、MAC地址、交换机端口、交换机IP的同时绑定，以此杜绝非法用户恶意盗用合法用户的用户名、密码、IP和MAC等现象，确保计费工作。4.解决用户私自架设代理服务器的现象。5.支持标准Radius认证计费，可连接多种接入设备。一方面要求设备支持802.1x认证方式;另一方面又要求系统支持基于时长、流量以及包月的计费模式，从而为网络管理提供完善、灵活、可定制的计费策略;同时还需要保证30，000个以上用户并行时网络运营的稳定和管理简便。第4页共35页6.网络必须具备高可靠、易管理等特征。2.2拓扑结构需求分析局域网总有以下几种拓扑：星形、总线型、树形、环形、星型和总线型结合的复合型结构。我们采用了交换机用树型（星型的一种特殊结构）集连的拓扑结构，这种拓扑结构的优点是：1.冲突域小：即每个交换机分割开一个冲突域，数百个信息点分割成若干个小的冲突域，CSMA/CD机制能够顺利的工作。2.安全性强：只要保证核心层交换机的正常工作就能使整个网络正常的运转，如果接入层交换机出现问题，只会影响相应区域的信息点，而不至于使整个网络瘫痪。部分区域的故障不会影响整个网吧的运营，最大程度的减小故障带来的损失。3.便于维护：采用树型结构，网络故障将先以层为单位被定位在不同的交换层面上，随后在被定位的层面上很快就可以找出发生故障的交换机或节点，这种方法把复杂的维护问题简单化。4.扩展性好：在扩大网络规模时，只需要在有扩展要求的相应层上加装新的交换机即可，而不用改变整个的网络拓扑，真正的实现了“边营业，边扩建”。2.3数据传输需分析多媒体已经成为局域网络所必须支持的功能之一，学生经常需要传输数据量较大的文件。基于这种大传输量的需求，以1000Mb/s光纤作为主干和垂直布线，以100Mb/s超五类双绞线作为水平布线，从而实现100Mb/s交换到桌面的网络，已经成为最普通的网络架构。基于这种大传输量的需求，100Mb/s高性能交换机也已逐步从部门走向工作组。第5页共35页2.4性能需求分析不同厂家乃至同一厂家不同型号的交换机在性能和功能上都有较大差异，有的安全性高、有的稳定性好、有的转发速率快、有的拥有特殊性能。因此，应当慎重考察和分析本网络对性能的根本需求，以便选择相应品牌和型号的交换机。由于公司规模相对较小，用户端口数量不多且日常工作基于基本的互联网应用就可以完成，设备采购方面首先考虑性价比。2.5应用需求分析宿舍以寝室划分，对网络的需求基本相同。要求能接入internet并使用E-mail，等网络服务，有一定视屏音频传输能力。第6页共35页3网络规划3.1地理布局C大学学生宿舍楼；共有四栋，每栋宿舍楼共5层；每个宿舍住7个人；每层大约30个宿舍；楼道和厕所在每层的两侧，一楼有门房。每层共30信息点，每栋150个信息点，4栋加起来就有600个信号口，因为，一个二层换机大约有48个接入口，所以，4栋加起来需要16个交换机，因为，要与网络中心做连接，所以，要将二层交换机与核心交换机相连接。3.2用户设备情况台式电机、手提电脑，接入局域网后，准备购进一台打印机和扫描仪，可在全网中共享使用。软件方面，各个宿舍的情况不同，有一些软件的安装，放在共享区内就可以方便的应用与整个网络。还可以共享文件及电影等等。在接入校园网时也较为方便，能实现资源共享（如硬件、软件、数据资源共享等）。3.2宿舍区的组织机构图C大学学生宿舍楼；共有四栋，每栋宿舍楼共5层；每个宿舍住7个人；每层大约30个宿舍；楼道和厕所在每层的两侧，一楼有门房。第7页共35页宿舍若干楼梯宿舍若干走廊宿舍若干厕所宿舍若干厕所楼梯宿舍若干图3—1宿舍区的组织机构图3.3技术可行性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。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。美国电气和电子工程师协会（IEEE）局域网标准委员会员会曾提出局域网的一些具体特征：局域网在通信距离有一定的限制，一般在1~2Km的地域范围内。具有较高传输率的物理通信信道也是局域网的一个主要特征。另外局域网的拓扑结构比较简单