局域網的系統(tǒng)設計與建設課程設計

1、<p>　　課程設計（論文）任務書 </p><p>　　課程設計（論文）的內容</p><p>　　在局域網系統(tǒng)設計中,具體的設計內容會因不同用戶需求、不同網絡規(guī)模和不同應用而有所不同，特別是一些行業(yè)應用系統(tǒng)。具體的局域網系統(tǒng)設計主要包括：網絡拓撲結構、網絡拓撲結構、綜合布線系統(tǒng)、體系結構設計，用戶系統(tǒng)的選擇與設計，網絡設備的選型和鏈接，數(shù)據(jù)備份與恢復系統(tǒng)設計，網絡管理系統(tǒng)和服

2、務器管理系統(tǒng)設計等。</p><p>　　二、課程設計（論文）的要求與數(shù)據(jù)</p><p>　　能夠獨立完成一定規(guī)模的局域網的搭建與管理，熟悉Cisco、華為等一家或幾家通信網絡提供商的常用設備，如交換機、路由器、HUB等網絡設備和組網工具的使用、連接、配置。</p><p>　　三、課程設計（論文）應完成的工作</p><p><b&

3、gt;　　課堂理論授課一次</b></p><p><b>　　學生查找資料及討論</b></p><p>　　學生在實驗室進行研究、討論、設計</p><p>　　完成符合要求的課程設計報告一份</p><p>　　四、課程設計（論文）進程安排</p><p>　　五、應收集的資料及

4、主要參考文獻</p><p>　　發(fā)出任務書日期：2010年9月1日 指導教師簽名：</p><p>　　計劃完成日期： 2011 年1月30日 教學單位責任人簽章：</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1.引言...................................

5、................5</p><p>　　2.局域網簡介.............................................6</p><p>　　3.局域網拓撲結構.........................................6</p><p>　　4.綜合布線系統(tǒng)......................

6、.....................7</p><p>　　5.網絡系統(tǒng)的選擇與設計...................................9</p><p>　　6.系統(tǒng)平臺...............................................11</p><p>　　6.1硬件系統(tǒng)平臺.................

7、.....................11</p><p>　　6.2軟件系統(tǒng)平臺......................................12</p><p>　　6.3 網絡管理..........................................13</p><p>　　7.參考文獻.....................

8、..........................14</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　局域網的建設是一項非常復雜的系統(tǒng)工程，企業(yè)作為一個特殊的網絡應用環(huán)境，它的建設與使用都有其自身的特點。在選擇局域網的網絡技術時要體現(xiàn)開放式、分布式、安全可靠，維護簡單的原則。企業(yè)網的建設主要應用局域網技術以及多媒體技術為主的各種網絡應用技術。局域網技

9、術是一項在20世紀70年代發(fā)展起來的計算機互聯(lián)技術，經過多年的發(fā)展，技術已經成熟，并得到了廣泛的應用，局域網技術成為網絡技術的重要組成部分。計算機多媒體技術是伴隨著多媒體信息的應用而得到迅速的計算機應用技術，在網絡環(huán)境下，多媒體得到了更快更好的應用，使我們得到了更好更多的信息。企業(yè)網是使用了局域網技術以及各種多媒體應用技術，并結合Internet應用等其它的技術來建設。使得企業(yè)網能滿足現(xiàn)代教學對信息處理的要求，使計算機的應用能對管理現(xiàn)代

10、化起重要的促進作用，能實現(xiàn)信息查尋、管理，并與外部網絡系統(tǒng)進行交流等多種需要。</p><p>　　隨著網絡的逐步普及，企業(yè)網絡的建設是企業(yè)向信息化發(fā)展的必然選擇，企業(yè)網網絡系統(tǒng)是一個非常龐大而復雜的系統(tǒng)，它不僅為綜合信息管理和辦公自動化等一系列應用提供基本操作平臺，而且能提供多種應用服務，使信息能及時、準確地傳送給各個系統(tǒng)。而企業(yè)網工程建設中主要應用了網絡技術中的重要分支局域網技術來建設與管理的， </p

11、><p>　　關鍵字：局域網、Internet、計算機網絡、網絡協(xié)議、服務器、防火墻</p><p><b>　　2、局域網簡介</b></p><p>　　局域網是同一建筑、同一校園、方圓幾公里遠的地域內的專用網絡。局域網通常用來連接公司辦公室或企業(yè)內部的個人計算機和工作站，以共享軟、硬件資源。美國電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）局域網標準委員會

12、員會曾提出局域網的一些具體特征：</p><p>　?。?）局域網在通信距離有一定的限制，一般在1~2Km的地域范圍內。比如在一個辦公樓內、一個學校等。</p><p>　　（2）較高傳輸率的物理通信信道也是局域網的一個主要特征，在廣域網中用電話線連接的計算機一般也只有20~40Kpbs的速率。</p><p>　　（3）因為連接線路都比較短，中間幾乎不會愛任何干擾

13、，所以局域網還具有始終一致的低誤碼率。</p><p>　　（4）局域網一般是一個單位或部門專用的，所以管理起很方便。</p><p>　?。?）另外局域網的拓撲結構比較簡單，所支持連接的計算機數(shù)量也是有限的。組網時也就相對很容易連接。 </p><p><b>　　3、局域網拓撲結構</b></p><p>　　計算機

14、網絡拓撲結構有很多種，主要有總線型拓撲、環(huán)型拓撲和星型拓撲?？偩€型拓撲結構中所有的電腦用介質將整個網絡從頭串到尾。這是所有的網絡拓撲結構中最簡單的一種。環(huán)型拓撲結構，就是指所有站點被繞成一圈的電纜所連接起來，整個結構看起來象是一個圓圈。當前在各種網絡系統(tǒng)的建設中使用最多的是星型拓撲結構，雖然星型拓撲結構的網絡在布線和網絡設備的花費多一些，不過目前各種硬件設備已經非常便宜了，這種花費是可以承受的。因而它的優(yōu)點也是十分突出的，主要是當網絡中

15、某個節(jié)點出現(xiàn)故障時不會影響整個網絡的運行，這使得網絡從總體上可以提供高度的可靠性和沉佘性。</p><p>　　如下圖所示的是最簡單的單臺集線器或交換機(目前集線器已基本不用了，所以后面不再提及了)星型結構單元。它采用的傳輸介質是常見的雙絞線和光纖，擔當集中連接的設備是具有雙絞線RJ一45以太網端口，或者各種光纖端口的集線器或交換機。</p><p>　　在上圖中的星型網絡結構單元中，所有

16、服務器和工作站等網絡設備都集中連接在同一臺交換機上。因為現(xiàn)在的固定端口交換機最多可以有48個，或以上交換端口，所以這樣一個簡單的星型網絡完全可以適用于用戶節(jié)點數(shù)在40個以內的小型企業(yè)，或者分支辦公室選用。模塊式的交換機端口數(shù)可達1 00個以上，可以滿足一個小型企業(yè)連接。但實際上這種連接方式是比較少見的，因為單獨用一臺模塊式的交換機連接成本還要遠高于采用多臺低端口密度的固定端口交換機級聯(lián)方式。模塊式交換機通常用于大中型網絡的核心(骨干層)

17、，或會聚層，小型網絡很少使用。</p><p>　　擴展交換端口的另一種有效方法就是堆疊了。有一些固定端口配置的交換機支持堆疊技術，通過專用的堆疊電纜連接，所有堆疊在一起的交換機都可作為單一交換機來管理，不僅可以使端口數(shù)量得到大幅提高(通常最多堆疊8臺)，而且還可提高堆疊交換機中各端口實際可用的背板帶寬，提高了交換機的整體交換性能。</p><p><b>　　4、綜合布線系統(tǒng)

18、</b></p><p>　　綜合布線系統(tǒng)是建筑物與建筑群綜合布線系統(tǒng)的簡稱，是一種模塊化的、靈活性極高的建筑物內或建筑群之間的信息傳輸通道。它由不同系列和規(guī)格的部件組成，其中包括傳輸介質、相關連接硬件以及電氣保護設備等。這些部件可用來構建各種子系統(tǒng)，它們都有各自的具體用途，不僅易于實施，而且能隨需求的變化而平穩(wěn)升級。</p><p>　　工作區(qū)子系統(tǒng)由終端設備與信息插座之間的

19、連線組成。</p><p>　　為用戶提供一個既符合標準、又可以滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉藴市畔⒉遄话憧刹捎?類雙絞線RJ-45插座。</p><p><b>　　設計要點</b></p><p>　　（1）從RJ-45插座到設備間的連線用雙絞線，長度一般不應超過5m。</p><p>　?。?）RJ-45插座須安裝在墻壁

20、上或不易碰到的地方，插座距離地面30cm以上。</p><p>　?。?）插座和插頭（與雙絞線）按照標準線序接線。</p><p>　　水平子系統(tǒng)用于將垂直子系統(tǒng)線路延伸到用戶工作區(qū)。該系統(tǒng)包括始于管理子系統(tǒng)的線纜以及工作區(qū)的中信息插座。</p><p><b>　　設計要點</b></p><p>　?。?）水平子系統(tǒng)

21、一般采用4對雙絞線。水平子系統(tǒng)在高速率應用的場合時，應采用光纜。</p><p>　?。?）1條4對雙絞線應全部固定在1個信息插座上，不允許將1條4對雙絞線接在2個或2個以上信息插座上。</p><p>　?。?）用線必須走線槽或在天花板吊頂內布線，盡量不走地面線槽。</p><p>　　管理子系統(tǒng)是連接干線子系統(tǒng)和配線間子系統(tǒng)的設備，設置在每層配線設備的房間內，其

22、主要設備有機柜、雙絞線配線架、光纖跳線架和一些必要的網絡設備，如：光纖、雙絞線適配器、Hub等。</p><p><b>　　設計要點</b></p><p>　　（1）在管理子系統(tǒng)與其它子系統(tǒng)連接的交接區(qū)應有標記系統(tǒng)。</p><p>　?。?）配線架的配線對數(shù)由管理的信息點數(shù)決定。</p><p>　?。?）利用配線

23、架的跳線功能，使布線系統(tǒng)具有靈活、多功能的特點。</p><p>　　（4）配線架一般由光配線盒和銅配線架組成。</p><p>　?。?）管理子系統(tǒng)應有足夠的空間放置配線架和網絡設備（Hub、交換器等），便于將來擴充。</p><p>　　干線子系統(tǒng)由設備間的配線設備和跳線以及設備間至各樓層配線間的連接電纜組成，負責連接管理子系統(tǒng)和設備間子系統(tǒng)，其任務是將各樓層間

24、的信號傳送到設備間。一般使用光纜或選用大對數(shù)的非屏蔽雙絞線。</p><p><b>　　設計要點</b></p><p>　　（1）在確定干線子系統(tǒng)所需要的電纜總對數(shù)之前，必須確定電纜中話音和數(shù)據(jù)信號的共享原則。</p><p>　?。?）應選擇干線電纜最短，最安全和最經濟的路由。宜選擇帶門的封閉型通道敷設干線電纜。</p>&

25、lt;p>　　設備間子系統(tǒng)把垂直主干和網絡設備連接起來。由設備間中的電纜、連接器和相關支撐硬件組成。</p><p><b>　　設計要點</b></p><p>　?。?）設備間應處于干線綜合體的最佳網絡中間位置，以使干線路徑最短。</p><p>　?。?）設備間應盡可能靠近建筑物電纜引入區(qū)和網絡接口。電纜引入區(qū)和網絡接口的相互間隔宜

26、小于等于15m。</p><p>　　（3）設備間的位置應便于接地裝置的安裝。</p><p>　　建筑群子系統(tǒng)是將一個建筑物中的電纜延伸到建筑群的另外一些建設物中的通信設備和裝置上。建筑群子系統(tǒng)由連接各建筑物之間的綜合布線電纜、建筑群配線設備和跳線等組成。</p><p><b>　　設計要點</b></p><p>

27、　?。?）建筑群子系統(tǒng)宜采用地下管道敷設方式。管道內敷設的銅纜或光纜應遵循相關規(guī)范的規(guī)定。此外安裝時至少應予留1-2個備用管孔，以供擴充之用。</p><p>　?。?）建筑群子系統(tǒng)采用直埋溝內敷設時，如果在同一溝內埋入了其他的圖像、監(jiān)控電纜，應設立明顯的共用標志。</p><p>　　5、網絡系統(tǒng)的選擇與設計</p><p>　　100個節(jié)點左右的小型企業(yè)在國內非

28、常之多(不是指企業(yè)中的員工數(shù)，還是指企業(yè)網絡中的電腦用戶數(shù))，這類網絡方案通常具有以下主要特點與要求。</p><p>　?。?）高性能的千兆位以太網核心</p><p>　　網絡用戶的數(shù)量和網絡應用的種類在不斷增加，網絡主干的帶寬日趨緊張，同時隨著 1 O／1 OOMbps網絡的成本不斷下降，目前大部分用戶的桌面系統(tǒng)均采用百兆到桌面。桌面的速度已經提升到了百兆位，主干部分基本上都需要采用

29、千兆位以太網絡。與以前的局域網絡技術相比，千兆位網絡具備簡單、高效、建設成本低等顯著的優(yōu)勢。尤其是基于銅纜雙絞線的千兆位以太網絡技術產品的推出，使千兆位網絡的建設成本進一步降低，千兆位網絡無疑已經成為中小型企業(yè)網絡核心建設的最佳之選。</p><p>　?。?）端到端的智能化需求</p><p>　　目前，用戶的網絡需要承載各種結合數(shù)據(jù)、語音、視頻、圖形圖像等多種信息載體的應用。而它們對網

30、絡傳輸服務的需求也是不同的，比如，語音和視頻信息的傳輸需要恒定的網絡帶寬，同時對網絡的延時和延時抖動要求嚴格，而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息則是突發(fā)性的傳輸，圖形圖像信息則對網絡帶寬要求較高。即使是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息的傳輸對于不同的業(yè)務應用其網絡服務要求也是不同的，比如，關鍵業(yè)務應用需要快速的響應對網絡延時比較敏感，而電子郵件等辦公應用顯然要求要低一些。這就需要網絡能針對不同類型的應用，滿足它們對網絡傳輸服務質量的要求。同時網絡用戶的種類和規(guī)模也在不斷地

31、擴展，對于不同的業(yè)務應用和網絡資源的訪問需要進行安全控制。解決網絡質量服務和網絡安全的關鍵在于網絡的智能化。</p><p>　?。?）高可靠性泊勺需求</p><p>　　現(xiàn)在企業(yè)業(yè)務的運營與管理都是基于網絡業(yè)務應用而實現(xiàn)的，網絡系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠的運行是關鍵。用戶需要高可靠性的網絡。</p><p>　?。?）簡單的網絡管理</p><p>

32、　　網絡的用戶數(shù)量和規(guī)模在不斷地增加，網絡承載的業(yè)務應用在不斷地增加，網絡技術和產品的采用在不斷地增加，這意味著網絡的復雜度也在不斷增加，同時網絡的管理成本和管理風險也在同步提高。尤其對于中小規(guī)模的網絡用戶，大多不可能像大型網絡用戶那樣，去雇傭大量高水平的技術人員去維護網絡。所以中小規(guī)模的網絡用戶更需要建設能夠簡單管理的網絡。</p><p>　?。?）實用性與先進性并舉</p><p>

33、　　市場競爭日趨激烈，市場環(huán)境在不斷地變化，用戶的規(guī)模和業(yè)務需求同樣也在不斷地變化。用戶將越來越注重網絡投資的實效性和漸進式投入，將根據(jù)企業(yè)現(xiàn)在和未來的實際業(yè)務需求建設高投資回報的網絡。</p><p>　　在小型企業(yè)局域網中通常對外網的連接沒有太多要求，只要能共享上網即可。所采用的因特網線路通常是像小區(qū)光纖以太網(FTTx)、ADSL，或者Cable MODEM之類。所采用的共享上網方式通常是像ICS之類的網關

34、服務器共享，像CCProxy、Wingate之類的代理服務器共享和利用寬帶路由器進行的路由器共享3種方式，其中在企業(yè)網絡中又以代理服務器和寬帶路由器共享兩種方式比較普遍。代理服務器共享方式的上網控制能力比較強，不僅可以控制哪些用戶具有上網權限，還可以控制到每個上網用戶的上網內容、上網時間和可進行的網絡應用。</p><p>　　利用寬帶路由器共享上網性能較好，加上現(xiàn)在的寬帶路由器價格相當便宜，一般SOHO級的寬帶

35、路由器也在2000元以內，企業(yè)網吧級的也都在5000元以內。這種共享方式的網絡結構如圖8-22所示。注意，如果是采用小區(qū)光纖以太網因特網接入方式，則不用圖中的“因特網線路終端"設備，外線直接接入到寬帶路由器的WAN端口上。</p><p><b>　　6、系統(tǒng)平臺</b></p><p>　　6.1 硬件運行平臺</p><p>　　

36、一個優(yōu)秀的網絡設計方案離不開對其網絡應用的評估。目前，在典型的網絡中80% 的數(shù)據(jù)流是客戶/服務器業(yè)務，它們之間的絕大多數(shù)業(yè)務又必須跨越骨干網傳輸。這樣就造成在骨干網的一邊是快速以太網客戶，另一邊是文件服務器，而兩者之間的界面必須提供足夠大的吞吐量來滿足加在網絡上的性能要求的現(xiàn)象。所以對于一個成功的網絡集成設計來說，骨干網和邊緣之間的界面的設計是極為關鍵的，因為這個邊界正是網絡進行分段和重組(SAR)的地方，對于企業(yè)的網絡系統(tǒng)更是如此。

37、如果網絡的數(shù)據(jù)業(yè)務流不能在骨干網和邊緣之間快速可靠地傳輸，就會出現(xiàn)瓶頸，產生時延，降低效率，結果造成高速千兆以太網所提供的諸多優(yōu)點均未實現(xiàn)。</p><p>　　在主機房放置一臺Cisco Catalyst 6006作為網絡的中心千兆骨干交換機，中心交換機配置主備交換引擎，多層交換及策略卡模塊、雙電源，充分保證了中心交換機的高可靠性。中心交換機提供16個千兆多模接口及96個10/100以太網UTP口，并能構實現(xiàn)企

38、業(yè)網的第三層交換。</p><p>　　在二級骨干節(jié)點，我們放置1臺Catalyst 3508Gh通過兩條千兆上聯(lián)鏈路分別與中心交換機的不同槽的千兆模塊相連，兩條鏈路互為備份且均衡負載，任意一條鏈路故障不影響網絡運行并通過原故障線路的傳輸信息的端口轉到另一條線路傳輸，全雙工速率可以達到4G。其中，Catalyst 3508G可以提供8個千兆模塊用以連接，余下的6個千兆端口可別連接本幢及附屬建筑的Catalyst

39、3548/2924交換機。</p><p>　　通過以上網絡設備組成的網絡主干系統(tǒng)不僅可以達到4G的主干容量和滿足10/100M的桌面速率，而且通過Cisco6006的路由和虛擬子網的劃分，可實現(xiàn)整個網絡系統(tǒng)端到端的通信。</p><p>　　6.2 軟件運行平臺</p><p>　　(1) 服務器操作系統(tǒng)：由于美國Microsoft公司推出的網絡操作系統(tǒng)Windo

40、ws NT具有與有著廣泛應用基礎的WINDOWS98\2000個人計算機操作系統(tǒng)相似的操作方法，易學易用，已擁有了越來越多的用戶群。大量的軟硬件生產商為Windows NT開發(fā)了許許多多的軟硬件產品，也使得Windows NT有著比較廣闊的發(fā)展前景。在目前情況下建議采用Microsoft Windows 2000以上版本。</p><p>　　(2) 工作站其它應用軟件：文字處理、數(shù)據(jù)表格、圖形處理、瀏覽器、電子

41、郵件。 (3) 數(shù)據(jù)庫軟件：建議采用SQL SERVER 2000以上版本。</p><p>　　(4) 電子郵件系統(tǒng)：可采用Microsoft公司的Exchange Server,為簡便使用也可采用一些共享軟件如Sharemail、Imail等，這些軟件都

42、是基于標準SMTP/POP3/IMAP4/LDAP協(xié)議的郵件服務器軟件，用戶界面簡單直觀，非常易于管理。</p><p>　　(5) 網頁維護制作軟件：Macrosoft公司的FrontPage 2000、Macromedia 公司的Dreamweaver、Flash都是很好選擇。</p><p><b>　　6.3 網絡管理</b></p><p

43、>　　企業(yè)內部網的網絡管理是網絡建設的重要內容之一，是保證整個內部網正常運行的前提。網絡管理不但需要先進、使用的技術支持手段，對大型網絡而言，更需要合理、有效的組織體系和規(guī)章制度。網絡管理是網絡可用性的關鍵組成。</p><p>　　所有的網絡信息和管理數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)配置、失效記錄、安全記錄、性能記錄，用戶使用情況等都保存在數(shù)據(jù)庫中，這些信息和數(shù)據(jù)可以方便地進行查詢、統(tǒng)計、分析和形成報表。</p>

44、;<p>　　配置管理：管理主要網絡設備和服務器及VLANs配置信息、通信和網絡拓樸結構、用戶名、電子郵件地址、口令等重要網絡信息。</p><p>　　失效管理：是保證網絡政黨運行至關重要的一個部分，目的是保證網絡正常運行，盡量減少故障發(fā)生的頻度、消除故障產生的隱患，并及時修復已出現(xiàn)的故障。失效管理配合網管軟件的失效管理功能，建立失效檔案管理，提供聯(lián)機工作手冊和規(guī)范的失效處理操作程序（包括書面報告

45、、電話報告、E-MAIL報告、處理程序、處理意見等的要求）。通過一定的故障定位手段和分析方法找出故障源，并立即對故障源進行隔離和修復。</p><p>　　性能管理：對接入網絡和IPF 址的流量及流速進行定時采樣記錄。能夠指明網絡流量的高峰和瓶頸所在，能夠按業(yè)務、部門、時間統(tǒng)計，根據(jù)流量統(tǒng)計安排鏡像操作的時間等。</p><p>　　安全管理：是整個網絡管理的重要一環(huán)，通過防火墻、用戶認證

46、/授機、數(shù)字簽名、加密傳輸、存取控制、安裝安全分析工具等手段實現(xiàn)安全控制，監(jiān)視用戶的訪問情況，實施訪問安全控制；通過設備冗余、容錯配置、數(shù)據(jù)備份等手段確保運行安全；通過值班制度、運行制度完善組織管理；通過事幫保護系統(tǒng)，如防火系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、電源安全系統(tǒng)等措施防止非常事故的發(fā)生。</p><p>　?。?)    建立安全管理制度，保護登錄密碼，合理使用訪問權限，系統(tǒng)管理員注意在用戶使

47、用權限劃分上的漏洞；</p><p>　?。?)    系統(tǒng)管理員注意網絡監(jiān)控，對用戶訪問進行記錄；</p><p>　?。?)    網絡系統(tǒng)的核心由千兆位以太網交換機構成骨干網，采用端到端連接技術，保證骨干網上數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕?lt;/p><p>　?。?)    在互聯(lián)網絡

48、接入部分配置了防火墻PIX，在應用層進行安全控制；</p><p>　?。?)    通過網管系統(tǒng)加強虛電路和虛網管理，使網絡安全集中管理；</p><p>　?。?)    建立企業(yè)級的病毒防護體系，確保信息資源的安全完整；</p><p><b>　　7、參考文獻</b></

49、p><p>　　[1]劉小輝主編：《網絡硬件完全手冊》，重慶大學出版社，2002年5月</p><p>　　[2]張公忠主編：《現(xiàn)代網絡技術教程》，電子工業(yè)出版社，2000年1月</p><p>　　[3]譚珂、全惠民編著：《局域網組建與管理實手冊》，中國青年出版社，2003年2月</p><p>　　[4]劉正勇編著：《校園網系統(tǒng)集成技術與應用