計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)---校園局域網(wǎng)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 需求分析1</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)的背景1</p><p>　　1.2 關(guān)于局域網(wǎng)1</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)的目的和意義2</p><p>　　1.4 功能需求

2、分析3</p><p><b>　　2 詳細(xì)設(shè)計(jì)3</b></p><p><b>　　2.1設(shè)備選擇3</b></p><p>　　2.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4</p><p>　　2.3 IP地址分配8</p><p><b>　　3 問(wèn)題、總結(jié)9</

3、b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)9</b></p><p><b>　　1 需求分析</b></p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)的背景</b></p><p>　　當(dāng)今世界，隨著各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，我們的時(shí)代發(fā)生了深遠(yuǎn)的變化。特別是以計(jì)算機(jī)等為代

4、表的信息科技熱潮的到來(lái)，在很大程度上極大的改善了我們平時(shí)的生活方式。隨著信息科技發(fā)展的日新月異，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也迅速發(fā)展，幾乎滲透了我們生活的各個(gè)方面，人們已經(jīng)越來(lái)越離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)。很多家庭、宿舍、辦公室等都有了計(jì)算機(jī)，很多都有多臺(tái)計(jì)算機(jī)，因此組建一個(gè)小的局域網(wǎng)成為了必不可缺少的一部分。</p><p>　　在當(dāng)今大學(xué)校園，計(jì)算機(jī)已經(jīng)相當(dāng)普及，尤其是筆記本電腦，如我們計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)幾乎已經(jīng)是人手一臺(tái)筆記本電腦。有了電腦之

5、后就牽扯到上網(wǎng)的問(wèn)題，現(xiàn)如今我們可以有多鐘方式連接到互聯(lián)網(wǎng)，如無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)卡等等。但最普遍的上網(wǎng)方式還是通過(guò)寬帶連網(wǎng)。而宿舍作為同學(xué)們?nèi)粘Ｆ鹁由畹牡胤?，是最佳的上網(wǎng)地點(diǎn)。如果通過(guò)在宿舍樓內(nèi)建立局域網(wǎng)，不僅可以解決共享一條寬帶接入的問(wèn)題，還可以共享同學(xué)的資源，如學(xué)習(xí)資料、電影、軟件等，避免了自己下載的麻煩，使網(wǎng)絡(luò)交流和資源共享能同時(shí)解決，可謂一舉兩得。所以在宿舍樓內(nèi)組建局域網(wǎng)有著很好的可行性并且會(huì)非常受歡迎。</p>

6、<p>　　我們還應(yīng)該注意到，現(xiàn)在各種技術(shù)的發(fā)展很快，硬件和軟件上都有很多改進(jìn)?，F(xiàn)在的交換機(jī)、路由器等價(jià)格相對(duì)越來(lái)越低，性能越來(lái)越好，這就給我們組建網(wǎng)絡(luò)提供了方便。伴隨硬件發(fā)展，軟件也在不斷更新?lián)Q代，這些在物質(zhì)基礎(chǔ)上推進(jìn)了局域網(wǎng)的發(fā)展。還要提到的一點(diǎn)是無(wú)線局域網(wǎng)的出現(xiàn)，更進(jìn)一步方便了我們平時(shí)組網(wǎng)！</p><p><b>　　1.2 關(guān)于局域網(wǎng)</b></p><

7、;p>　　局域網(wǎng)是在一個(gè)局部的地理范圍內(nèi)，將各種計(jì)算機(jī)。外部設(shè)備和數(shù)據(jù)庫(kù)等互相聯(lián)接起來(lái)組成的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。它可以通過(guò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)電路，與遠(yuǎn)方的局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)或處理中心相連接，構(gòu)成一個(gè)大范圍的信息處理系統(tǒng)。簡(jiǎn)稱(chēng)LAN，是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)互聯(lián)成的計(jì)算機(jī)組?！澳骋粎^(qū)域”指的是同一辦公室、同一建筑物、同一公司和同一學(xué)校等，一般是方圓幾千米以?xún)?nèi)。局域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)文件管理、應(yīng)用軟件共享、打印機(jī)共享、掃描儀共享、工作組內(nèi)的日程安

8、排、電子郵件和傳真通信服務(wù)等功能。局域網(wǎng)是封閉型的，可以由辦公室內(nèi)的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，也可以由一個(gè)公司內(nèi)的上千臺(tái)計(jì)算機(jī)組成。局域網(wǎng)特點(diǎn)就是把分布在不同地點(diǎn)的多臺(tái)電腦連接，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通信，以共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源為目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。提供豐富的信息和資源是局域網(wǎng)的生命力。局域網(wǎng)絡(luò)具有距離短、延時(shí)少、相對(duì)成本低和傳輸速率高等優(yōu)點(diǎn)；它的低層協(xié)議較簡(jiǎn)單，控制選擇等問(wèn)題大大簡(jiǎn)化，因而又具有組網(wǎng)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。</p><

9、;p>　　組建局域網(wǎng)中所要用到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要包括網(wǎng)卡、集線器、交換機(jī)、路由器、傳輸介質(zhì)（小型局域網(wǎng)中主要為雙絞線）等。</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)的目的和意義</p><p>　　根據(jù)我們現(xiàn)在學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)學(xué)生可行的局域網(wǎng)方案?；趯?duì)網(wǎng)絡(luò)的分析規(guī)劃和學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，并利用所學(xué)的相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)原理設(shè)計(jì)。</p><p>　　學(xué)生宿舍的網(wǎng)絡(luò)

10、和一般的網(wǎng)絡(luò)相比，除了要考慮一般網(wǎng)絡(luò)的可靠性、穩(wěn)定性和安全性之外，還要考慮到預(yù)留空間和空間的保護(hù)、方便使用等，以滿足同學(xué)們應(yīng)用過(guò)程中的需求和信息量的增長(zhǎng)變化，方便同學(xué)們根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)使用。在充分考慮學(xué)生校園網(wǎng)絡(luò)的多應(yīng)用和易管理的同時(shí)，還要遵守幾點(diǎn)需求。</p><p>　　首先要保證一定的帶寬?，F(xiàn)在我們學(xué)生上網(wǎng)的流量一般都很大，特別是我們學(xué)習(xí)、玩游戲等，都需要一定的速度保障。另外我們也應(yīng)注意到，學(xué)生上網(wǎng)的時(shí)間段

11、基本是固定的，在一定的時(shí)間內(nèi)要保證一定的數(shù)據(jù)流量，保證我們的正常使用。</p><p>　　其次網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量保障。學(xué)生在校園上網(wǎng)，有各種各樣的應(yīng)用數(shù)據(jù)流，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)流量處于高峰期時(shí)，很可能會(huì)影響某些關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量的響應(yīng)時(shí)間。尤其是當(dāng)同學(xué)們都為了同一種目的查詢(xún)或使用同一種數(shù)據(jù)時(shí)。因此，宿舍的上網(wǎng)在此要有一點(diǎn)的保障。</p><p>　　再次要控制信息接入點(diǎn)。校園內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)很復(fù)雜，同時(shí)接入點(diǎn)也

12、很多，這就要有一定的管理機(jī)制。與一般的局域網(wǎng)不同，校園內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)要使同學(xué)們很方便的接入網(wǎng)絡(luò)，而且網(wǎng)速要有一定的保障，同時(shí)也要保證網(wǎng)絡(luò)內(nèi)資料的有效利用，因此，控制信息接入點(diǎn)很必要。處理對(duì)訪問(wèn)帶寬的限制，還必須提供基于用戶的接入認(rèn)證、授權(quán)使用和入網(wǎng)計(jì)費(fèi)。</p><p>　　還要保證網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的更新?lián)Q代很快，而且很多新的設(shè)備出現(xiàn)，要考慮到很多設(shè)備的兼容性，加上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多樣化，要滿足同學(xué)們的使用情況。

13、而且當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不能滿足同學(xué)們的正常使用后，要以最小的代價(jià)滿足新的需求。</p><p>　　最后還要有安全性規(guī)劃。網(wǎng)絡(luò)給我們帶來(lái)了方便的同時(shí)，也要考慮到網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題。首先校園局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)相對(duì)比較復(fù)雜，存在一定的安全漏洞。而且又是還要考慮到宿舍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的共享，因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意一下網(wǎng)絡(luò)的安全規(guī)劃。</p><p>　　1.4 功能需求分析</p><p>　　大學(xué)生

14、對(duì)局域網(wǎng)的應(yīng)用主要集中在共享上網(wǎng)、共享學(xué)習(xí)資料和其他數(shù)據(jù)資料、聯(lián)機(jī)游戲等方面，而對(duì)Internet聯(lián)網(wǎng)，則主要集中于查找資料、瀏覽網(wǎng)頁(yè)、聊天、在線視頻、網(wǎng)游、下載等，所以對(duì)網(wǎng)速的要求較高。而我校校園網(wǎng)為千兆網(wǎng)技術(shù)的，因此采用1000M以太網(wǎng)光纖作為校園網(wǎng)的主干，100M交換到各宿舍樓，再接入各宿舍。</p><p>　　以我自己居住的45號(hào)宿舍樓為例，宿舍樓一共六層，每層24個(gè)房間，每個(gè)房間大多為八人間，所以每層

15、最多有192個(gè)同學(xué)，按能夠上網(wǎng)的最大數(shù)安排的話，每層要安排192個(gè)IP，所以在此選擇使用的IP地址為C類(lèi)地址。</p><p><b>　　2 詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　2.1設(shè)備選擇</b></p><p><b>　　2.1.1交換機(jī)</b></p><p&

16、gt;　　隨著網(wǎng)絡(luò)化的不斷發(fā)展，信息傳輸速率不斷提高，為了適應(yīng)將來(lái)高速信息化，我們?yōu)楸緱潣窃O(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)支持100Mb/s網(wǎng)速。選用能夠滿足IEEE 802.3u非屏蔽雙絞線上的100BASE-T 快速以太網(wǎng)的交換機(jī)。根據(jù)宿舍樓的實(shí)際情況：樓層、樓棟、宿舍個(gè)數(shù)多的情況，必然網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目會(huì)相對(duì)較多，所以在選擇交換機(jī)時(shí)要使交換機(jī)的接口相對(duì)多，我們選擇使用交換機(jī)組來(lái)滿足我們的需求。</p><p><b>　　

17、2.1.2路由器</b></p><p>　　路由器能連接不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)，我們常見(jiàn)的集線器和交換機(jī)一般都是用于連接以太網(wǎng)的，但是如果將兩種網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型連接起來(lái)，比如以太網(wǎng)與ATM網(wǎng)，集線器和交換機(jī)就派不上用場(chǎng)了。路由器能夠連接不同類(lèi)型的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，如以太網(wǎng)、ATM網(wǎng)、FDDI網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等。</p><p>　　路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能，它能理解數(shù)據(jù)中的IP地址，

18、如果它接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包，就檢查其中的IP地址，如果目標(biāo)地址是本地網(wǎng)絡(luò)的就不理會(huì)，如果是其他網(wǎng)絡(luò)的，就將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出本地網(wǎng)絡(luò)。其實(shí)一種多端口設(shè)備，能在多網(wǎng)絡(luò)互連環(huán)境中建立靈活的連接，可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問(wèn)方法連接各種子網(wǎng)。在選擇路由器要了解其容量和處理數(shù)據(jù)包、能否被集群等性能問(wèn)題，還有其是否能提供增值功能。</p><p><b>　　2.1.3網(wǎng)卡</b></p>&

19、lt;p>　　由于大家的電腦大多是筆記本，也大多配備網(wǎng)卡，所以不用選擇。</p><p>　　2.1.4光電轉(zhuǎn)換器</p><p>　　光電轉(zhuǎn)換器是一種類(lèi)似于基帶MODEM（數(shù)字調(diào)制解調(diào)器）的設(shè)備，和基帶MODEM不同的是接入的是光纖專(zhuān)線，是光信號(hào)。千兆光纖收發(fā)器（又名光電轉(zhuǎn)換器）是一種快速以太網(wǎng)，其數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)1Gbps,仍采用CSMA/CD的訪問(wèn)控制機(jī)制并與現(xiàn)有的以太網(wǎng)兼容，在

20、布線系統(tǒng)的支持下，可以使原來(lái)的快速以太網(wǎng)平滑升級(jí)并能充分保護(hù)用戶原來(lái)的投資。目前，千兆網(wǎng)技術(shù)已成為新建網(wǎng)絡(luò)和改造的首選技術(shù)，由此對(duì)綜合布線系統(tǒng)的性能要求也提高。</p><p>　　2.1.5傳輸介質(zhì)：同軸電纜、雙絞線</p><p>　　同軸電纜其實(shí)一種頻帶寬、低誤碼率、性?xún)r(jià)比較高的傳輸介質(zhì)，具有良好的電器特性，是和傳輸高頻信號(hào)。用于通往樓棟里的主干線的傳輸介質(zhì)。但是由于其價(jià)格太高、還有

21、其彎曲性和延展性不是很好，在繞過(guò)墻體時(shí)不能在鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)是全部用同軸電纜，所以我們決定選用與雙絞線相結(jié)合使用。</p><p>　　雙絞線我們選擇5 類(lèi)UTP雙絞線，滿足數(shù)據(jù)傳輸速率(100Mb/s)。</p><p><b>　　2.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)</b></p><p>　　2.2.1 宿舍主干網(wǎng)連接</p><p>　

22、　在主干網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)由外接以太網(wǎng)進(jìn)入，經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換器，通過(guò)防火墻，進(jìn)入路由器，在這里由于路由器多為少插孔，所以在進(jìn)入宿舍樓的時(shí)候，需要接入一個(gè)8孔三級(jí)交換機(jī)作為宿舍樓的核心交換機(jī)，以便分流控制六個(gè)樓層。宿舍主干網(wǎng)連接圖，如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1宿舍主干網(wǎng)連接圖</p><p>　　2.2.2宿舍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)</p><p>　　宿舍樓一共六層，核心

23、交換機(jī)接入各個(gè)樓層交換機(jī)里，由于二層交換機(jī)的價(jià)錢(qián)相較于三層交換機(jī)低廉，所以在每一樓層設(shè)一總的二級(jí)交換機(jī)，一共六臺(tái)，接到核心交換機(jī)上。宿舍樓內(nèi)各層結(jié)構(gòu)，如圖2.2所示。</p><p>　　圖2.2 宿舍樓內(nèi)各層結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.2.3單一樓層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)</p><p>　　在每一樓層里，一共有24個(gè)宿舍，所以每層的交換機(jī)選用24孔的二層交換機(jī)，用于連接每個(gè)

24、宿舍的二級(jí)交換機(jī)中。單一樓層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖2.3所示。</p><p>　　圖2.3 單一樓層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.2.4單一宿舍網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)</p><p>　　每個(gè)宿舍有8個(gè)人，所以可以把連入宿舍的交換機(jī)采用8孔二級(jí)交換機(jī)，連接宿舍里每臺(tái)筆記本。單一宿舍網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖2.4所示。</p><p>　　圖2.4 單一宿舍網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)&l

25、t;/p><p>　　2.3 IP地址分配</p><p>　　宿舍樓一共六層，每層24個(gè)房間，每個(gè)房間大多為八人間，每層最多有192個(gè)同學(xué)，按能夠上網(wǎng)的最大數(shù)安排的話，每層要安排192個(gè)IP，所以在此選擇使用的IP地址為C類(lèi)地址。由于地址中0和1都是一般不用的，所以地址從192.168.*.2開(kāi)始。</p><p>　　具體分配到每樓層的IP地址，如下表2.1所示。&

26、lt;/p><p><b>　　表2.1</b></p><p>　　這樣既保證了每一個(gè)宿舍電腦都有一個(gè)信息接入點(diǎn)，又給IP地址留下了擴(kuò)展的空間，對(duì)于今后宿舍網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有著重要的作用 。</p><p><b>　　3 問(wèn)題、總結(jié)</b></p><p>　　在本次的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，遇到的問(wèn)題很多，課本上

27、的知識(shí)有一定的局限性，而對(duì)課外知識(shí)的認(rèn)識(shí)甚之又少，所以需要查閱很多的資料，感覺(jué)自己受益匪淺。同時(shí)也明顯的感受到自己平時(shí)的學(xué)習(xí)很不扎實(shí)，對(duì)自己所學(xué)習(xí)的知識(shí)缺少一個(gè)系統(tǒng)合理的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　因?yàn)槭浅醮卧O(shè)計(jì)，又對(duì)網(wǎng)絡(luò)布局方面有所欠缺，所以很多東西都不會(huì)，從中也學(xué)到了好多東西。比如說(shuō)對(duì)路由器、集線器、二級(jí)交換機(jī)，三級(jí)交換機(jī)的性能和價(jià)格方面有了更深層次的了解。對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的布線的時(shí)候需要了解和考慮的事情很多，例如

28、對(duì)具體的需求和硬件的選擇以及對(duì)整個(gè)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的考慮。由于初次組建較完整的局域網(wǎng)，時(shí)間也較為倉(cāng)促，所以該局域網(wǎng)必然會(huì)存在一些缺陷和不足。例如對(duì)局域網(wǎng)的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系的不熟悉，分析時(shí)應(yīng)該考慮不是特別周全，理論上或許能夠基本實(shí)現(xiàn)，但運(yùn)用到實(shí)際上的時(shí)候，應(yīng)該會(huì)和理論上的有所差異。</p><p>　　雖然理論基本可以實(shí)現(xiàn)，但是應(yīng)該還會(huì)有很多地方可以考慮和改善，比如說(shuō)設(shè)備間鏈路的冗余問(wèn)題、突發(fā)情況的處理、如何是局域網(wǎng)絡(luò)更加安全

29、等等。并且還需要增加些網(wǎng)絡(luò)功能以便滿足居于網(wǎng)的各種需求，如DNS、Email、HTTP等。</p><p>　　通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)課本中所學(xué)的理論知識(shí)有了更深的理解，能夠把課本所學(xué)的死知識(shí)靈活運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，在運(yùn)用的過(guò)程當(dāng)中，需要查閱大量的課外知識(shí)，無(wú)形中增加了我的知識(shí)量。最重要的是這次課程設(shè)計(jì)極大的提高了我的動(dòng)手實(shí)踐能力，對(duì)今后的實(shí)際操作有很大幫助。</p><p><b>