小型超市的网络规划与设计.docx
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小型超市的网络规划与设计
学号：
12507128
天津商业大学宝德学院毕业设计（论文）
小型超市的网络规划与设计
NetworkPlanningandDesignofTheSmallSupermarket
系:
计算机信息与技术系
专业：
计算机科学与技术
班级:
学生姓名:
指导教师:
2016年5月
内容摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
I
Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
II
1绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
1
1.1超市内部网络产生的时代背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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2系统概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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2.1超市内部的系统构成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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2.2当前流行的超市内部网络组件技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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3需求分析及系统设计原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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3.1用户需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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3.2系统设计原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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4系统组建方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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4.1方案综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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4.2拓扑图规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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4.3主要技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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4.4网络硬件设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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4.5服务器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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4.6网络配置及管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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4.7超市网络综合应用规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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4.8网络安全配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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5总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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内容摘要
做好超市网络设计工作，是超市内部之间，超市网络之间便捷沟通的关键。
21世纪超市网络的规模和应用水平将是体现超市网络环境的重要组成部分，对于超市网络来说，内网以及服务器的安全性至关重要。
因此要利用超市内现有的条件，设计一个安全、统一的超市网络。
根据需求分析，做出两种符合实际的方案拓扑图供选择，简单分析其优劣。
后选择较符合现代化发展的方案进行并具体分析，展示所需核心技术方法（端口聚合、生成树优先设置）。
根据所选方案，选择设备品牌、型号，咨询厂家价格，给出一个报价。
按照超市的分布，合理划分ip地址、规划好vlan，选择用户接入方式（采用MAC地址绑定IP地址）使管理更加轻松。
运用ACL协议来做好网络优化，ACL经过路由器和交换机接口的指令列表，用来控制端口进出的数据包。
出口部署路由器与运营商网络设备进行互联，通过在出口路由器配置网络地址转换，实现学校内部用户访问外网。
关键词：
网络规划；vlan；网络地址转换；设计实现
Abstract
Dothesupermarketnetworkdesignwork,isthesupermarketinside,convenientcommunicationbetweenkeysupermarketnetwork.Thescaleandtheapplicationleveloftwenty-firstCenturysupermarketnetworkwillbeanimportantpartofthenetworkenvironmentforsupermarket,supermarketnetwork,intranetandsafetycriticalserver.Therefore,tousetheexistingconditionsinthesupermarket,designasecureunifiedsupermarketnetwork.
Accordingtothedemandanalysis,maketwokindsoftopologydiagramoftheactualplanforselection,simpleanalysisofitsadvantagesanddisadvantages.Afterthechoiceofmoreinlinewiththemodernizationofthedevelopmentoftheprogramandthespecificanalysisofthecoretechnologytodemonstratethemethod（portaggregation,spanningtreepriorityset）.Accordingtotheselectedprogram,selectequipmentbrands,models,consultingmanufacturerprice,giveaquote.Accordingtothesupermarketdistribution,IPaddressplanning,rationaldivisionoftheVLAN,selecttheuseraccessway（usingtheMACaddressbindingIPaddress）tomakemanagementeasier.ThroughtheACLrouterandswitchinterfacelistofcommandsusedtocontroltheportimportdatapackets.Exportdeployedroutersandnetworkoperatorsandequipmentareinterconnected,throughintheegressrouterconfigurationnetworkaddressconversion,toachievetheschool'sinternaluseraccesstothenetwork.
KeyWords:
NetworkPlanningvlanNetworkaddresstranslationDesignandImplementati
1绪论
超市是随着商品经济逐渐发达而产生的一种新兴事物，不同于那种顾客与商品隔开的旧杂货铺形式，它能有效避免了顾客与店主面对面的接触，并且为顾客提供了一个自由、轻松、舒适的购物环境，因此受到越来越多消费者的青睐，在人们日常生活中扮演着越来越重要的角色。
我国幅员辽阔、人口众多，中小型超市散布在城市与乡村的各个角落，与人民生活直接接触，在社会生活中具有无可替代的重要作用。
二十一世纪以来，经济全球化的步伐逐渐加快，我国改革开放的格局也在一步步深化，零售业内的竞争也将越来越激烈。
这就要求中小型超市必须增强自己的核心竞争力，这样才能在激烈的市场竞争中存活下来。
中小型超市想要在激烈的竞争环境中迎难而上,除了要有质量上乘的商品和舒适的购物环境外，最重要的是能及时满足顾客对商品的需求,根据需求迅速进行补货，因此中小型超市需要一个高效快捷的网络管理系统。
1．１超市内部网络产生的时代背景
随着互联网的不断发展，人们之间的距离也不再那么遥远，信息交流也是越来直接快捷，方便。
当代的信息技术，也正在以惊人的速度改变着人们的工作方式、学习方式、思想方式和管理方式。
这不仅大大扩展了计算机的应用范围，从基础上引发了阅读、写作、计算方式的历史性变革，而且使计算机变得更加简单易学。
多媒体计算机和掌握多媒体技术的人共同构成信息时代的社会细胞。
当一个新时代的社会细胞成熟了，这一时代也就随之降临了。
1995年，全世界电子百科全书的销量在历史上第一次超过用纸张印刷的百科全书，这对人类文化—教育的挑战是极其严峻的。
本文根据超市信息网络需求和网络职能特点，对网络方案的架构情况进行详细分析。
考虑超市的位置、信息点的安排、通信平台需求和实现Internet连接的网络应用等特点，就此提出建立一个又快又好的、基于多层交换的网络管理应用系统。
以此来达到超市资源共享，建立完备的数据交换体系，快速的传递信息等目的，以适应无纸化办公的发展趋势。
充分利用现代化技术来进一步提高超市的竞争力，满足超市冗余链路、负载平衡等网络应用需求，从而为超市提供一个优良的硬件环境。
2系统概述
超市内部的系统构成的组成的平台介绍以及当前流行的超市内部网络组建技术，层次化模型设计技术虚拟局域网第三层交换技术，以及网络安全技术的介绍。
2．1超市内部的系统构成
2．1．1网络平台
能够与外界进行互联网的连接，提供、享用各种信息服务。
国际互联网Iternet接入；内部用户与外部进行信息的交流或使用各种服务对外部进行访问如：
http、ftp等；允许外出的工作人员访问联讯超市网络、互换信息、实现资源共享、资料电子化；外部用户可以通过Internet访问超市的网络。
2．1．2传输平台
共享网络上各种软、硬件资源，快速、稳定地传输各种信息，并提供有效的网络信息管理手段。
作为现代化的办公信息管理，必须依靠先进的计算机网络技术。
如公文流转、电子邮件系统等；会议室少量的多媒体信息传输等。
2．1．3系统平台
构建一个超市内部的网络系统，就必须采用先进成熟的技术和设计思想，运用先进的集成技术路线，以高速、可靠、管理、使用、灵活与扩展、安全作为原则，突出系统功能的实用性，尽快投入使用，发挥较好的效能。
本设计在软件配置和硬件设备，超市网络系统在整个系统设计上需满足以下几个原则：
先进性：
采用最先进的组网技术，选用代表当今世界潮流趋势的计算机超市的网络产品，才能在未来的发展中保持技术领先。
高速性：
采用世界先进的多层交换机，均可提供高速的网络传输来满足业务发展的需要。
尤其是核心交换机的选型保证了核心设备对大数据流量的实时转发；其次采用国际先进的千兆主干百兆到桌面的两层设计理念，千兆主干可充分满足未来网络规模的扩展和跨网段之间数据的高效传输。
可靠性：
为了保证系统能稳定可靠的运行，在系统设计时，必须充分的考虑系统的可靠性通过选择优秀的产品和采用必要的技术手段确保系统的可靠性。
实用性：
根据应用系统的要求确定整个系统的结构，即从系统功能和信息需求出发，拟建系统的结构必须满足系统的功能需求、信息采集与传输能力要求、人机交互能力要求。
具体而言本系统的性能指标能够满足三年内全超市综合系统发展所需的储存量和处理能力的要求，该系统切实满足业务的需要，系统性能可靠，易于维护并且网络及系统各方面指标切合实际需要、系统配置设计充分满足业务需求。
灵活性与可扩展性：
为了使现有的系统在将来能够得到充分的利用，现有的投资在将来不被浪费，这就需要系统具有良好的扩展性：
可以根据不断增长的业务处理需要很容易进行系统处理能力、存储容量和网络规模的扩充；方便扩展网络覆盖范围、网络容量和网络各层次节点的功能。
2．1．4信息平台
按目前通常的考虑，建议数据信息点的接入以交换10/100Mbps自适应以太网端口接入为主，以供带宽需求较高用户或应用使用。
整个方案设计的目的是建设一个集数据传输和备份、多媒体应用、语音传输、OA应用和Internet访问等于一体的高可靠、高性能的宽带多媒体企业网。
同时，它除了要实现为了提高服务器的服务处理能力、避免服务器的单点故障、减轻路由器在处理数据包时所引起的过高系统开等功能外，还要组建一个信息管理和应用的网络安全系统。
2．1．5系统管理与安全
灵活高效的网管手段，可以合理调整网络资源、监视网络状态和控制网络运行，对软硬系统环境进行全面监测管理，从而使超市的关键业务任务的应用得以保证。
具备支持多种通信媒体，多种物理接口，提供技术升级、设备更新的灵活性，以便于系统将来的扩容与升级。
提供较强的管理机制和控制手段，具备事故监控和网络安全保密等技术措施来确保整个系统的安全性。
2．2当前流行的超市内部网络组建技术
2．2．1层次化模型设计技术
核心层形成主干网（亦称骨干网），提供高性能、无阻塞高速通道，可比喻为国家级高速公路。
分发层形成主干接入网，提供到高速主干的接入，可比喻为省市级公路。
接入层提供对用户接入的接口，可比喻为一般公路。
这样，整个网络就非常具有弹性、高效性和可靠性。
2．2．2虚拟局域网
虚拟局域网是一种建构于局域网交换技术（LANSwitch）的网络管理的技术，网管人员可以借此通过控制交换机有效分派出入局域网的分组到正确的出入端口，达到对不同实体局域网中的设备进行逻辑分群（Grouping）管理，并降低局域网内大量数据流通时，因无用分组过多导致雍塞的问题，以及提升局域网的信息安全保障。
由VLAN的特点可知，一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。
VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的一种协议，它在以太网帧的基础上增加了VLAN头，用VLANID把用户划分为更小的工作组，限制不同工作组间的用户互访，每个工作组就是一个虚拟局域网。
虚拟局域网的好处是可以限制广播范围，并能够形成虚拟工作组
2．2．3第三层交换技术
第三层交换技术也称为IP交换技术、高速路由技术等。
第三层交换技术是相对于传统交换概念而提出的。
众所周知，传统的交换技术是在OSI 网络标准模型中的第二层—数据链路层进行操作的，而第三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。
简单地说，第三层交换技术就是：
第二层交换技术＋第三层转发技术。
这是一种利用第三层协议中的信息来加强第二层交换功能的机制。
一个具有第三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单的把路由器设备的硬件及软件简单地叠加在局域网交换机上。
2．2．4网络安全技术
网络建成后，为保证整个网络正常地运行。
防止计算机病毒对网络的侵害、防止“黑客”入侵就变得尤其重要，主要表在以下几个方面：
身份认证、访问授权、数据保密、数据完整、审计记录、防病毒入侵。
通过防火墙可以建立是用IPSec标准的虚拟专用VPN连接,加强了内部网、外部网链路和Internet之间的安全访问。
因为在网络中存在大量客户端及各种应用的服务器，由于个人使用不规范或其他原因，随时会出现客户端或服务器感染计算机病毒的可能，如果没有一个有效的病毒防护措施及解决方案，就会对整个网络中的各个应用造成很大的影响。
所有病毒防护系统是不可缺少的一部分。
鉴于Symantec在对各种系统平台的全面支持上，防病毒技术的先进上，良好的可管理性上的优势，本方案中采用Symantec的网络防病毒产品，将防病毒系统分为工作站防病毒，服务器防毒，防病毒管理三个方面。
（1）工作站防病毒
对于工作站的操作系统，因为其大部分操作系统为Windows系统的操作系统，根据工作站的系统类型，分别安装NortonAntivirusforwindows，实现对系统，磁盘，可移动磁盘，光盘等的病毒防护。
（2）服务器防病毒
对于内部网络的计算机，我们设计使用一台运行2003操作系统的机器作为防病毒的服务器，一般为了管理的方便，把SymantecSystemCenter（SSC）和防病毒服务器安装在同一台服务器上进行管理。
（3）防病毒管理
计算机病毒的防护主要从技术和管理两个方面入手，重在管理，系统设计时配备有针对性的防病毒软件，积极预防和防止各种计算机病毒，同时，指定必要的计算机应用方面的规章制度。
3需求分析及系统设计原则
超市系统采用的是集中式和分布式管理相结合的管理方案，即在总部建立WEB服务，安装相应的管理程序。
在各个分部门安装实时传输工具，通过网络连接总服务器。
实现日常业务单据的录入、查询、核算等。
核心网络、汇聚网络、接入网络、综合布线、机房建设等采取的是一次性投资。
从销售量的增长与越来越多的消费群体，业务需求不断攀升。
网络的规模也随之扩大，需要考虑到目前网络的可扩展性。
远程通讯线路的或电信租用线路，培训费和网络维护费，设备维护费等都是永辉集团需要纳入考虑的费用中。
而不仅仅是核心交换机与路由器的费用。
3．1用户需求
3．1．1网络需求
（1）通信量的需求
本小型超市的通信量主要来自于两个方面，其一是一般文件的共享或打印共享，这些只需要1Mbit/s的带宽就够了。
通信量要求高的是超市监控系统或多媒体视频服务，这些一般需要10Mbit/s以上的带宽。
考虑到超市目前正在建设远程采购系统，一些省内与省外骨干线路的带宽要求更高，宜采用单模光纤，能保证长距离布线。
（2）确定网络的可靠性和可用性。
为了确保网络数据的实时传输，不会存在仓库商品已出库，而系统还未记录现象发生。
当有线路故障后立即完成线路切换。
特别是核心交换机，应采用链路冗余技术。
（3）确定网络的安全性。
如财务部的信息是不对外公开的，只对内部一部分人员。
在集团内部可以采用划分VLAN策略。
既能使各个部门正常地工作，又能做到信息的保密工作。
但大多数网络用户的信息是非涉密的，因此提供普通的安全技术措施就可以了。
对于有特殊业务的网络，就需要对职员进行严格的安全限制。
3．1．2管理需求
针对超市网络，通常采用典型的三层网络架构。
这也是一种许多企业一直沿用至今的一种安全可靠地网络架构。
但随着科技的发展，二层架构渐渐的为一些大超市所用，它对比与三层架构，更易管理，对于出现的问题，有更好更快速的解决方案。
因此这两种方案皆可选择，各有长短。
选择好网络架构后，使用VLAN技术对网段进行划分管理；考虑到未来网络的发展与企业的壮大，使用当今流行的千兆以太网技术，具有高带宽1000Mbps速率的主干，100Mbps到桌面，运行目前的各种应用系统绰绰有余，还可轻松应付将来一段时间内的应用要求，且易于升级和扩展，最大限度的保护安全。
3．2系统设计原则
3．2．1设计目标原则
项目目标
（1）全网连通：
分开内外网，各地分超市能通过VPN连入内网。
（2）网络安全：
通过防火墙使全网的安全联动，能有效防止外来黑客入侵，保护数据安全。
（3）可拓展与管理：
满足两年领先、五年不落后、十年可用的原则，满足不断变化的应用要求。
能够对网络设备进行高效的管理
项目要求
（1）两台核心交换机做集群。
（2）接入层到桌面所有接入带宽采用千兆以太网接入。
（3）接入层设备到核心层设备链路采用万兆双上行。
（4）每层接入层设备根据实际用户数量调整，并采用堆叠方式连接。
要求办公区域无线全覆盖。
（5）配备网管系统、流量分析、准入管理、桌面管理等软件。
（6）配备两台服务器及1套虚拟化软件。
项目设计思路
整个网络架构分为接入、核心两层。
（1）核心层
核心交换机部署在独立的网络机柜中，汇聚接入交换机的流量，提供三层路由、交换功能。
通过在核心交换机设置相关策略，区别各网段的访问权限，特别是来宾的访问隔离，一般只允许访问外网。
根据需要，在核心交换机可旁挂独立的安全设备，为整个办公网提供安全功能。
（2）接入层
接入层交换机部署在各楼层两头配线间内,负责每一个区的终端接入，由于每个区划分一个VLAN，区域不需要三层路由，所以接入层交换机不需要提供三层路由功能。
对整个网络的单点不存在故障，交换机设备和链路为冗余备份设计。
核心交换机采用IRF2技术，接入交换机之间采用堆叠技术连接，接入交换机与核心交换机通过链路聚合技术连接保证链路级冗余备份，提高带宽及可靠性。
3．2．2设备选型原则
根据方案，服务区交换设备为主机房内连接服务器交换机。
服务器设备是为软件配套服务器，安装网管软件、上网行为管理等。
（1）品牌选择
网络设备方面，较为常用的牌子有思科、华为、华三，国内也有较多的网络设备品牌。
正常情况下，会使用招标的方式选择一家符合要求的设备供应商。
现我暂模拟选择一家供应商，继续本设计。
综合大中型超市的现实状况，思科设备较昂贵，故不考虑。
经调查，华为、华三在国内网络设备市场上，华三的占有率更高，更具普遍性，因此，本计划使用华三网络设备。
（2）主要设备技术性能要求
交换机的主要性能为背板容量和转发性能，查询资料得到交换机性能，方便对比其他牌子同类型产品。
一般来说，采购核心交换机首先选择使用规模（数据中心交换机、园区交换机、网关等），不会按照自己所需的性能去采购，因为正常使用下，背板带宽使用还不足机器背板容量的10%，但是要考虑全双工等各种情况，鉴于网络的特殊重要性，总会选择远大于使用量的背板容量。
其次，核心交换机的型号并不多，若选择性能较弱的，一般业务插槽也同样不多，转发性能也会较弱，不利于后期扩展。
服务器方面，未查询到报价。
考虑到有可能各种各样的情况。
现在虚拟化普及，大多超市选择购置一台功能强大的服务器虚拟成多台服务器，即方便管理又利于后期发展，但前期投入较大。
如购买IBM3650或同类型型号，需两台。
如购买IBM3850或同类型型号，一台即可满足要求。
虚拟化还需要购买虚拟化软件。
以下为核心交换机技术性能要求，楼层千兆接入交换机性能要求，软件配套
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