計算機網(wǎng)絡課程設計---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 設計的背景1</p><p>　　1.2 關于局域網(wǎng)1</p><p>　　1.3 設計的目的和意義2</p><p>　　1.4 功能需求

2、分析3</p><p><b>　　2 詳細設計3</b></p><p><b>　　2.1設備選擇3</b></p><p>　　2.2網(wǎng)絡拓撲結構4</p><p>　　2.3 IP地址分配8</p><p><b>　　3 問題、總結9</

3、b></p><p><b>　　參考文獻9</b></p><p><b>　　1 需求分析</b></p><p><b>　　1.1 設計的背景</b></p><p>　　當今世界，隨著各種先進的科學技術飛速發(fā)展，我們的時代發(fā)生了深遠的變化。特別是以計算機等為代

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

5、后就牽扯到上網(wǎng)的問題，現(xiàn)如今我們可以有多鐘方式連接到互聯(lián)網(wǎng)，如無線網(wǎng)絡、無線網(wǎng)卡等等。但最普遍的上網(wǎng)方式還是通過寬帶連網(wǎng)。而宿舍作為同學們日常起居生活的地方，是最佳的上網(wǎng)地點。如果通過在宿舍樓內建立局域網(wǎng)，不僅可以解決共享一條寬帶接入的問題，還可以共享同學的資源，如學習資料、電影、軟件等，避免了自己下載的麻煩，使網(wǎng)絡交流和資源共享能同時解決，可謂一舉兩得。所以在宿舍樓內組建局域網(wǎng)有著很好的可行性并且會非常受歡迎。</p>

6、<p>　　我們還應該注意到，現(xiàn)在各種技術的發(fā)展很快，硬件和軟件上都有很多改進?，F(xiàn)在的交換機、路由器等價格相對越來越低，性能越來越好，這就給我們組建網(wǎng)絡提供了方便。伴隨硬件發(fā)展，軟件也在不斷更新?lián)Q代，這些在物質基礎上推進了局域網(wǎng)的發(fā)展。還要提到的一點是無線局域網(wǎng)的出現(xiàn)，更進一步方便了我們平時組網(wǎng)！</p><p><b>　　1.2 關于局域網(wǎng)</b></p><

7、;p>　　局域網(wǎng)是在一個局部的地理范圍內，將各種計算機。外部設備和數(shù)據(jù)庫等互相聯(lián)接起來組成的計算機通信網(wǎng)。它可以通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)或專用數(shù)據(jù)電路，與遠方的局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫或處理中心相連接，構成一個大范圍的信息處理系統(tǒng)。簡稱LAN，是指在某一區(qū)域內由多臺計算機互聯(lián)成的計算機組。“某一區(qū)域”指的是同一辦公室、同一建筑物、同一公司和同一學校等，一般是方圓幾千米以內。局域網(wǎng)可以實現(xiàn)文件管理、應用軟件共享、打印機共享、掃描儀共享、工作組內的日程安

8、排、電子郵件和傳真通信服務等功能。局域網(wǎng)是封閉型的，可以由辦公室內的兩臺計算機組成，也可以由一個公司內的上千臺計算機組成。局域網(wǎng)特點就是把分布在不同地點的多臺電腦連接，按照網(wǎng)絡協(xié)議相互通信，以共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源為目標的網(wǎng)絡系統(tǒng)。提供豐富的信息和資源是局域網(wǎng)的生命力。局域網(wǎng)絡具有距離短、延時少、相對成本低和傳輸速率高等優(yōu)點；它的低層協(xié)議較簡單，控制選擇等問題大大簡化，因而又具有組網(wǎng)簡單、易于實現(xiàn)的特點。</p><

9、;p>　　組建局域網(wǎng)中所要用到的網(wǎng)絡設備主要包括網(wǎng)卡、集線器、交換機、路由器、傳輸介質（小型局域網(wǎng)中主要為雙絞線）等。</p><p>　　1.3 設計的目的和意義</p><p>　　根據(jù)我們現(xiàn)在學生使用網(wǎng)絡的實際情況，設計學生可行的局域網(wǎng)方案?；趯W(wǎng)絡的分析規(guī)劃和學生使用網(wǎng)絡的實際情況，并利用所學的相應的網(wǎng)絡原理設計。</p><p>　　學生宿舍的網(wǎng)絡

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

11、基本是固定的，在一定的時間內要保證一定的數(shù)據(jù)流量，保證我們的正常使用。</p><p>　　其次網(wǎng)絡業(yè)務服務質量保障。學生在校園上網(wǎng)，有各種各樣的應用數(shù)據(jù)流，當網(wǎng)絡流量處于高峰期時，很可能會影響某些關鍵業(yè)務數(shù)據(jù)流量的響應時間。尤其是當同學們都為了同一種目的查詢或使用同一種數(shù)據(jù)時。因此，宿舍的上網(wǎng)在此要有一點的保障。</p><p>　　再次要控制信息接入點。校園內的網(wǎng)絡很復雜，同時接入點也

12、很多，這就要有一定的管理機制。與一般的局域網(wǎng)不同，校園內的網(wǎng)絡要使同學們很方便的接入網(wǎng)絡，而且網(wǎng)速要有一定的保障，同時也要保證網(wǎng)絡內資料的有效利用，因此，控制信息接入點很必要。處理對訪問帶寬的限制，還必須提供基于用戶的接入認證、授權使用和入網(wǎng)計費。</p><p>　　還要保證網(wǎng)絡的可擴展性。現(xiàn)在網(wǎng)絡的更新?lián)Q代很快，而且很多新的設備出現(xiàn)，要考慮到很多設備的兼容性，加上網(wǎng)絡拓撲結構的多樣化，要滿足同學們的使用情況。

13、而且當網(wǎng)絡規(guī)模不能滿足同學們的正常使用后，要以最小的代價滿足新的需求。</p><p>　　最后還要有安全性規(guī)劃。網(wǎng)絡給我們帶來了方便的同時，也要考慮到網(wǎng)絡的安全問題。首先校園局域網(wǎng)網(wǎng)絡相對比較復雜，存在一定的安全漏洞。而且又是還要考慮到宿舍內網(wǎng)絡的共享，因此在設計的時候要注意一下網(wǎng)絡的安全規(guī)劃。</p><p>　　1.4 功能需求分析</p><p>　　大學生

14、對局域網(wǎng)的應用主要集中在共享上網(wǎng)、共享學習資料和其他數(shù)據(jù)資料、聯(lián)機游戲等方面，而對Internet聯(lián)網(wǎng)，則主要集中于查找資料、瀏覽網(wǎng)頁、聊天、在線視頻、網(wǎng)游、下載等，所以對網(wǎng)速的要求較高。而我校校園網(wǎng)為千兆網(wǎng)技術的，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號宿舍樓為例，宿舍樓一共六層，每層24個房間，每個房間大多為八人間，所以每層

15、最多有192個同學，按能夠上網(wǎng)的最大數(shù)安排的話，每層要安排192個IP，所以在此選擇使用的IP地址為C類地址。</p><p><b>　　2 詳細設計</b></p><p><b>　　2.1設備選擇</b></p><p><b>　　2.1.1交換機</b></p><p&

16、gt;　　隨著網(wǎng)絡化的不斷發(fā)展，信息傳輸速率不斷提高，為了適應將來高速信息化，我們?yōu)楸緱潣窃O計的網(wǎng)絡支持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。根據(jù)宿舍樓的實際情況：樓層、樓棟、宿舍個數(shù)多的情況，必然網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)目會相對較多，所以在選擇交換機時要使交換機的接口相對多，我們選擇使用交換機組來滿足我們的需求。</p><p><b>　　

17、2.1.2路由器</b></p><p>　　路由器能連接不同類型的網(wǎng)絡，我們常見的集線器和交換機一般都是用于連接以太網(wǎng)的，但是如果將兩種網(wǎng)絡類型連接起來，比如以太網(wǎng)與ATM網(wǎng)，集線器和交換機就派不上用場了。路由器能夠連接不同類型的局域網(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、如果它接收到一個數(shù)據(jù)包，就檢查其中的IP地址，如果目標地址是本地網(wǎng)絡的就不理會，如果是其他網(wǎng)絡的，就將數(shù)據(jù)包轉發(fā)出本地網(wǎng)絡。其實一種多端口設備，能在多網(wǎng)絡互連環(huán)境中建立靈活的連接，可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質訪問方法連接各種子網(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光電轉換器</p><p>　　光電轉換器是一種類似于基帶MODEM（數(shù)字調制解調器）的設備，和基帶MODEM不同的是接入的是光纖專線，是光信號。千兆光纖收發(fā)器（又名光電轉換器）是一種快速以太網(wǎng)，其數(shù)據(jù)傳輸速率達1Gbps,仍采用CSMA/CD的訪問控制機制并與現(xiàn)有的以太網(wǎng)兼容，在

20、布線系統(tǒng)的支持下，可以使原來的快速以太網(wǎng)平滑升級并能充分保護用戶原來的投資。目前，千兆網(wǎng)技術已成為新建網(wǎng)絡和改造的首選技術，由此對綜合布線系統(tǒng)的性能要求也提高。</p><p>　　2.1.5傳輸介質：同軸電纜、雙絞線</p><p>　　同軸電纜其實一種頻帶寬、低誤碼率、性價比較高的傳輸介質，具有良好的電器特性，是和傳輸高頻信號。用于通往樓棟里的主干線的傳輸介質。但是由于其價格太高、還有

21、其彎曲性和延展性不是很好，在繞過墻體時不能在鋪設網(wǎng)絡是全部用同軸電纜，所以我們決定選用與雙絞線相結合使用。</p><p>　　雙絞線我們選擇5 類UTP雙絞線，滿足數(shù)據(jù)傳輸速率(100Mb/s)。</p><p><b>　　2.2網(wǎng)絡拓撲結構</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)絡由外接以太網(wǎng)進入，經(jīng)過光電轉換器，通過防火墻，進入路由器，在這里由于路由器多為少插孔，所以在進入宿舍樓的時候，需要接入一個8孔三級交換機作為宿舍樓的核心交換機，以便分流控制六個樓層。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宿舍內網(wǎng)絡結構</p><p>　　宿舍樓一共六層，核心

23、交換機接入各個樓層交換機里，由于二層交換機的價錢相較于三層交換機低廉，所以在每一樓層設一總的二級交換機，一共六臺，接到核心交換機上。宿舍樓內各層結構，如圖2.2所示。</p><p>　　圖2.2 宿舍樓內各層結構</p><p>　　2.2.3單一樓層網(wǎng)絡結構</p><p>　　在每一樓層里，一共有24個宿舍，所以每層的交換機選用24孔的二層交換機，用于連接每個

24、宿舍的二級交換機中。單一樓層網(wǎng)絡結構，如圖2.3所示。</p><p>　　圖2.3 單一樓層網(wǎng)絡結構</p><p>　　2.2.4單一宿舍網(wǎng)絡結構</p><p>　　每個宿舍有8個人，所以可以把連入宿舍的交換機采用8孔二級交換機，連接宿舍里每臺筆記本。單一宿舍網(wǎng)絡結構，如圖2.4所示。</p><p>　　圖2.4 單一宿舍網(wǎng)絡結構&l

25、t;/p><p>　　2.3 IP地址分配</p><p>　　宿舍樓一共六層，每層24個房間，每個房間大多為八人間，每層最多有192個同學，按能夠上網(wǎng)的最大數(shù)安排的話，每層要安排192個IP，所以在此選擇使用的IP地址為C類地址。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宿舍電腦都有一個信息接入點，又給IP地址留下了擴展的空間，對于今后宿舍網(wǎng)絡的發(fā)展有著重要的作用 。</p><p><b>　　3 問題、總結</b></p><p>　　在本次的設計過程當中，遇到的問題很多，課本上

27、的知識有一定的局限性，而對課外知識的認識甚之又少，所以需要查閱很多的資料，感覺自己受益匪淺。同時也明顯的感受到自己平時的學習很不扎實，對自己所學習的知識缺少一個系統(tǒng)合理的認識。</p><p>　　因為是初次設計，又對網(wǎng)絡布局方面有所欠缺，所以很多東西都不會，從中也學到了好多東西。比如說對路由器、集線器、二級交換機，三級交換機的性能和價格方面有了更深層次的了解。對整個網(wǎng)絡的布線的時候需要了解和考慮的事情很多，例如

28、對具體的需求和硬件的選擇以及對整個實際網(wǎng)絡的考慮。由于初次組建較完整的局域網(wǎng)，時間也較為倉促，所以該局域網(wǎng)必然會存在一些缺陷和不足。例如對局域網(wǎng)的整個網(wǎng)絡體系的不熟悉，分析時應該考慮不是特別周全，理論上或許能夠基本實現(xiàn)，但運用到實際上的時候，應該會和理論上的有所差異。</p><p>　　雖然理論基本可以實現(xiàn)，但是應該還會有很多地方可以考慮和改善，比如說設備間鏈路的冗余問題、突發(fā)情況的處理、如何是局域網(wǎng)絡更加安全

29、等等。并且還需要增加些網(wǎng)絡功能以便滿足居于網(wǎng)的各種需求，如DNS、Email、HTTP等。</p><p>　　通過本次課程設計，我對課本中所學的理論知識有了更深的理解，能夠把課本所學的死知識靈活運用到實際當中，在運用的過程當中，需要查閱大量的課外知識，無形中增加了我的知識量。最重要的是這次課程設計極大的提高了我的動手實踐能力，對今后的實際操作有很大幫助。</p><p><b>