计算机网络课设报告.doc
《计算机网络课设报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络课设报告.doc（28页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
目录
1 网络规划 3
1.1 地理布局 3
1.2 用户设备情况 4
1.3 需求分析 5
1.3.1 网络主干需求分析 5
1.3.2 网络系统的需求分析 5
1.3.3 主机系统的需求分析 6
1.4 可行性分析 6
1.4.1 技术可行性分析 6
1.4.2 经济可行性分析 7
2 网络设计 7
2.1 网络组网方案的拟订 7
2.2 网络拓扑结构的选择 7
2.3 网络传输介质的选择 8
2.3.1 光纤 8
2.3.2 同轴电缆 8
2.3.3 双绞线 9
2.4 网络组网设备的选型 9
2.4.1 路由器 9
2.4.2 防火墙 9
2.4.3 服务器 10
2.4.4 交换机 10
2.5 网络操作系统的选择 11
2.6 网络协议的选择 12
2.6.1 网络协议 12
2.6.2 三种协议 12
3 网络实施 13
3.1 设备选择 13
3.1.1 网卡 13
3.1.2 路由器 14
3.1.3 交换机 14
3.2 组网设备的连接方法及安装步骤。
14
3.2.1 网线的制作 14
3.2.2 网卡硬件的安装 15
3.2.3 各网络设备间的物理参数要求 15
3.3 网络布线 19
3.3.1 网线的连接方法 19
3.3.2 布线系统的设计 20
3.4 网络软件安装 22
3.4.1 网络操作系统安装 22
3.4.2 驱动程序安装 23
3.5 网络协议的添加 24
3.6 子网的划分方法及IP地址的设置 25
3.7 网络测试维护 26
3.8 网络的安全管理 26
4 总结及收获 27
参考文献 27
1网络规划
1.1地理布局
西郊中学需要网点接入的建筑物包括：
两栋宿舍楼，一栋综合楼，五栋教学楼，和三栋家属楼，楼与楼之间基本无遮挡物。
网络中心设在综合楼，网络中心到达各个主要建筑物之间的物理介质均采用光纤接入，能使数据快速的传递而差错少。
需要接入网络校园建筑物布局如图1所示。
图1需要接入网络校园建筑分布图
其中，综合楼共六层，六层包括网络中心及3间计算机机房；五层包括3间图书室及1间办公室，四层和三层均为实验室，每层4间；一二层均为办公室，每层8间。
除三四层实验室无需网络接入外其余均接入网络，每间机房、图书室、办公室各设一个信息接入点，所以综合楼共23个信息点。
3、4号教学楼均为两层，每层4间教室，1间办公室。
每间教室及办公室均设一个信息点，所以1、2、3、4号教学楼，每栋教学楼均10个信息点。
5号教学楼共五层，每层8间教室，1间办公室。
每间教室及办公室均设一个信息点，则5号教学楼共50个信息点。
1号宿舍楼及2号宿舍楼均为6层，每层28个宿舍。
每个宿舍设一个信息点，则1号宿舍楼和2号宿舍楼每栋楼各设168个信息点。
1、2、3号家属楼，每栋楼5层，每层四户。
每户各设一个信息点，则1、2、3号家属楼每栋楼各设20个信息点
各建筑距离网络中心近似距离如下表所示。
表1校园主要信息点统计表
建筑物
信息点数
距离网络中心距离（m）
备注
综合楼
23
0
考虑流量和速度
1号教学楼
10
102
2号教学楼
10
98
3号教学楼
10
94
4号教学楼
10
98
5号教学楼
50
109
1号宿舍楼
168
76
考虑流量和速度
2号宿舍楼
168
89
考虑流量和速度
1号家属楼
20
145
2号家属楼
20
148
3号家属楼
20
154
1.2用户设备情况
硬件设备：
计算机机房与办公室均为台式机，学生宿舍中大多数为笔记本电脑，还有少数台式机。
台式机与笔记本电脑性能与操作系统基本一致。
另外办公室需要安装打印机，扫描仪等设备，在教室中需要安装多媒体计算机、投影仪等硬件设施，
软件设备：
计算机机房与办公室计算机及教室多媒体计算机均选用较通用的windowssever系统。
学生宿舍及教职工家属楼是否接入计算机及操作系统选定根据用户喜好，用户自主确定。
在连接网络方面统一采用北京大学计算机中心开发的IP地址计费系统，该系统完全适合校园网的需要，除了计费以外还兼备统计和性能监视功能。
通过网络中心分配的账号和密码，运用于办公室，宿舍，以及多媒体教室，用户能够方便的上网。
办公室、宿舍之间采用小型局域网模式，使各个终端之间的信息能够高效传输，便于工作学习的交流。
1.3需求分析
现如今随着计算机、通信和多媒体技术的发展，使得网络上的应用更加丰富。
同时在多媒体教育和管理等方面的需求，对校园网络也提出进一步的要求。
校园网络可以帮助学校强化管理，辅助教师开展生动的教学，激发学生自主学期的兴趣，提高学校教学、教务等方面工作的水平。
同时校园网的建设有利于学校开展科研和对外交流活动，进而提高学校的教学质量，管理水平和科研能力。
因此为适应当前网络技术发展的趋势并满足学校各方面应用的需要，一个高速的、具有先进性的、可扩展的校园网络就成为必需。
1.3.1网络主干需求分析
校园网的网络光纤主干将覆盖综合楼、教学楼、教职工家属楼和学生宿舍等主节点。
根据各节点的具体情况，分别考虑由主控机房到各节点的数据传输速率，为最总用户提供足够的带宽。
考虑到综合楼、学生宿舍信息点较多、信息量较大，从主机房到这些节点的连接均采用千兆位以太网连接技术。
1.3.2网络系统的需求分析
西郊中学对网络系统的要求可归结如下：
技术成熟、先进，网络方案必需采用成熟的技术。
在保证成熟的前提下，尽可能采用先进的技术。
标准统一，网络标准必须符合国际标准。
提供足够的带宽，使用户不受网上繁忙程度的影响。
考虑网络应用的需求，特别是多媒体的需求。
网络具有可扩展性，当用户数目扩展时网络能便于扩展。
未来可升级性及网络技术的兼容性。
网络系统的可管理性和安全性。
多样性，校园网存在多个出口需求，校园网至少要提供中国教育科研网（CERNET）和INTERNET两个出口。
1.3.3主机系统的需求分析
校园网的主机系统承担着校园内各种服务、共享资料的检索和查询、服务器端多媒体教学软件的运行、用户账户管理、安全性管理等，因此主机系统应满足以下要求：
高性能、高可靠性，能够长时间不间断工作。
高可用性，即使在主机故障时，仍能利用备用主机继续提供服务，保证主机系统的安全性和数据安全性。
选择TCP/IP协议。
模块化结构，容易升级。
高度安全性，防止攻击。
1.4可行性分析
1.4.1技术可行性分析
千兆以太网技术是一种成熟的优质价廉的网络技术，其标准已制定完备。
千兆以太网提供10倍于快速以太网的性能，而价格远远低于其10倍。
合理组织的千兆以太网不需要考虑QoS管理，并且千兆以太网也可以通过802.1P服务分级及预带宽等技术来保证关键服务的质量。
从技术上看千兆以太网还有不断发展的余地，将是一种能够得到长期使用和发展的网络技术。
以太网的另一大优势是在不同速率之间可以平滑升级，没有网络协议和规范上的障碍。
因此西郊中学校园网建设中选择千兆交换以太网技术。
近年来，由于网络技术发展以及新型网络设备不断出现，使得校园网主干上大多采用网状或星型拓扑结构，接入网的用户端采用星形拓扑结构。
根据用户需求以及对网络总体性能和可靠性的考虑，西郊中学的校园主干网将采用全连接的网状拓扑结构，接入网的用户端采用星形拓扑结构。
1.4.2经济可行性分析
校园网建设是一项非常复杂的工程，涉及多种技术和设备，而校园网对计算机功能和网络性能要求也越来越高。
所以在满足系统性能、功能一级考虑到在可预见期内仍不失其先进性的前提下，尽量使得整个系统所需投资合理，即所使用网络技术与网络产品具有最好的性能价格比。
2网络设计
2.1网络组网方案的拟订
主干网是如果如不采用线路冗余措施，就可能由于一跳线路失效而导致部分网络甚至整个网络瘫痪。
全连接的网状拓扑结构的主要优点是增加网络可靠性。
当主干网上一条线路发生故障时，网络四年四可以自动由另一条冗余线路上传输，提高网络可靠性。
用户端将采用形状网络拓扑结构。
星状网络拓扑结构简单，可靠性高易于管理、维护，且不会由于一个非中心节点的故障，导致全网瘫痪。
采用形状拓扑结构，系统易扩展，适合交换机、集线器等设备的接入。
综上所述，西郊中学的校园主干网将采用全连接的网状拓扑结构，接入网的用户端采用星形拓扑结构。
2.2网络拓扑结构的选择
西郊中学校园网络总体拓扑图如下所示：
图2校园网总体络拓扑图
2.3网络传输介质的选择
2.3.1光纤
光纤是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。
与其它传输介质比较，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰小、频带宽、传输速度快、传输距离大。
主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。
由网络中心到各个主要集中接入点的距离较远，对传输介质要求较高，要求能够高速传输信息，因此选用光纤接入。
2.3.2同轴电缆
同轴电缆是由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料隔开。
按直径的不同，可分为粗缆和细缆两种。
各个主要集中接入点之内，都有自己的多个小型局域网，如：
教学区、宿舍生活区、办公区等范围相对较大，适合选用同轴电缆作为传输介质。
2.3.3双绞线
双绞线由两根绝缘导线相互缠绕而成，将一对或多对双绞线放置在一个保护套便成了双绞线电缆。
双绞线既可用于传输模拟信号，又可用于传输数字信号。
图8同轴电缆
双绞线可分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线，适合于短距离通信。
非屏蔽双绞线价格便宜，传输速度偏低，抗干扰能力较差。
屏蔽双绞线抗干扰能力较好，具有更高的传输速度，但价格相对较贵。
双绞线需用RJ-45或RJ-11连接头插接，用于星型网的布线连接，两端安装有RJ-45头（水晶头），连接网卡与集线器，最大网线长度为100米。
各个办公室、宿舍、机房中距离较短，利用双绞线适用于星形布线，利于节省材料及经费。
2.4网络组网设备的选型
该校的主要网络设备有路由器、防火墙、服务器、交换机（核心交换机、汇聚层交换机、接入层交换机）等。
2.4.1路由器
路由器是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。
路由器英文名Router，路由器是互联网络的枢纽、"交通警察"。
目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已经成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。
2.4.2防火墙
防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障.是一种获取安全性方法的形象说法，它是一种计算机硬件和软件的结合，使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关（SecurityGateway），从而保护内部网免受非法用户的侵入，防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤器和应用网关4个部分组成。
2.4.3服务器
服务器指一个管理资源并为用户提供服务的计算机软件，通常分为文件服务器、数据库服务器和应用程序服务器。
运行以上软件的计算机或计算机系统也被称为服务器。
相对于普通PC来说，服务器在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此CPU、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通PC有所不同。
2.4.4交换机
（1）核心层交换机
核心层交换机一般都是三层交换机或者三层以上的交换机，采用机箱式的外观，具有很多冗余的部件。
核心层交换机也可以说是交换机的网关。
在进行网络规划设计时核心层的设备通常要占大部分投资，因为核心层设备对于冗余能力、可靠性和传输速度方面要求较高。
（2）汇聚层交换机
汇聚层交换机于接入层和核心层之间，承担了网关和三层路由转发功能的重担。
汇聚层交换层是多台接入层交换机的汇聚点，它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路，因此汇聚层交换机与接入层交换机比较，需要更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。
（3）接入层交换机
接入层目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。
接入交换机是最常见的交换机，它直接与外网联系，使用最广泛，尤其是在一般办公室、小型机房和业务受理较为集中的业务部门、多媒体制作中心、网站管理中心等部门。
在传输速度上，现代接入交换机大都提供多个具有10M/100M/1000M自适应能力的端口。
2.5网络操作系统的选择
（1）Windows
微软公司的Windows系统不仅在个人操作系统中占有绝对优势，它在网络操作系统中也是具有非常强劲的力量。
这类操作系统配置在整个局域网配置中是最常见的，但由于它对服务器的硬件要求较高，且稳定性能不是很高，所以微软的网络操作系统一般只是用在中低档服务器中，高端服务器通常采用Unix、Linux或Solairs等非Windows操作系统。
在局域网中，微软的网络操作系统主要有：
WindowsNT4.0Serve、Windows2000Server/AdvanceServer，以及最新的Windows2003Server/AdvanceServer等，工作站系统可以采用任一Windows或非Windows操作系统，包括个人操作系统，如Windows9x/ME等。
在整个Windows网络操作系统中最为成功的还是要算了WindowsNT4.0这一套系统，它几乎成为中、小型企业局域网的标准操作系统，一则是它继承了Windows家族统一的界面，使用户学习、使用起来更加容易。
再则它的功能也的确比较强大，基本上能满足所有中、小型企业的各项网络求。
虽然相比Windows2000/2003Server系统来说在功能上要逊色许多，但它对服务器的硬件配置要求要低许多，可以更大程度上满足许多中、小企业的PC服务器配置需求。
（2）Unix系统
目前常用的UNIX系统版本主要有：
UnixSUR4.0、HP-UX11.0，SUN的Solaris8.0等。
支持网络文件系统服务，提供数据等应用，功能强大，由AT&T和SCO公司推出。
这种网络操作系统稳定和安全性能非常好，但由于它多数是以命令方式来进行操作的，不容易掌握，特别是初级用户。
正因如此，小型局域网基本不使用Unix作为网络操作系统，UNIX一般用于大型的网站或大型的企、事业局域网中。
UNIX网络操作系统历史悠久，其良好的网络管理功能已为广大网络用户所接受，拥有丰富的应用软件的支持。
目前UNIX网络操作系统的版本有：
AT&T和SCO的UNIXSVR3.2、SVR4.0和SVR4.2等。
UNIX本是针对小型机主机环境开发的操作系统，是一种集中式分时多用户体系结构。
因其体系结构不够合理，UNIX的市场占有率呈下降趋势。
（3）Linux
这是一种新型的网络操作系统，它的最大的特点就是源代码开放，可以免费得到许多应用程序。
目前也有中文版本的Linux，如REDHAT（红帽子），红旗Linux等。
在国内得到了用户充分的肯定，主要体现在它的安全性和稳定性方面，它与Unix有许多类似之处。
但目前这类操作系统目前使仍主要应用于中、高档服务器中。
总的来说，对特定计算环境的支持使得每一个操作系统都有适合于自己的工作场合，这就是系统对特定计算环境的支持。
例如，Windows2000Professional适用于桌面计算机，Linux目前较适用于小型的网络，而Windows2000Server和UNIX则适用于大型服务器应用程序。
因此，对于不同的网络应用，需要我们有目的有选择合适地网络操作系统。
考虑校园网大多数用户为普通用户，并且目前状况下操作系统的通用性情况，综合楼和所有教学楼内务器应用程序选用Windowssever操作系统。
2.6网络协议的选择
2.6.1网络协议
网络协议是网络上所有设备（网络服务器、计算机及交换机、路由器、防火墙等）之间通信规则的集合，它规定了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。
大多数网络都采用分层的体系结构，每一层都建立在它的下层之上，向它的上一层提供一定的服务，而把如何实现这一服务的细节对上一层加以屏蔽。
一台设备上的第n层与另一台设备上的第n层进行通信的规则就是第n层协议。
在网络的各层中存在着许多协议，接收方和发送方同层的协议必须一致，否则一方将无法识别另一方发出的信息。
网络协议使网络上各种设备能够相互交换信息。
常见的协议有：
TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。
2.6.2三种协议
（1）TCP/IP协议毫无疑问是这三大协议中最重要的一个，作为互联网的基础协议，没有它就根本不可能上网，任何和互联网有关的操作都离不开TCP/IP协议。
不过TCP/IP协议也是这三大协议中配置起来最麻烦的一个，单机上网还好，而通过局域网访问互联网的话，就要详细设置IP地址，网关，子网掩码，DNS服务器等参数。
TCP/IP尽管是目前最流行的网络协议，但TCP/IP协议在局域网中的通信效率并不高，使用它在浏览“网上邻居”中的计算机时，经常会出现不能正常浏览的现象。
此时安装NetBEUI协议就会解决这个问题。
（2）NetBEUI即NetBiosEnhancedUserInterface，或NetBios增强用户接口。
它是NetBIOS协议的增强版本，曾被许多操作系统采用，例如WindowsforWorkgroup、Win9x系列、WindowsNT等。
NETBEUI协议在许多情形下很有用，是Windows98之前的操作系统的缺省协议。
NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议，安装后不需要进行设置，特别适合于在“网络邻居”传送数据。
所以建议除了TCP/IP协议之外，小型局域网的计算机也可以安上NetBEUI协议。
另外还有一点要注意，如果一台只装了TCP/IP协议的Windows98机器要想加入到WINNT域，也必须安装NetBEUI协议。
（3）IPX/SPX协议本来就是Novell开发的专用于NetWare网络中的协议，但是现在也非常常用--大部分可以联机的游戏都支持IPX/SPX协议，比如星际争霸，反恐精英等等。
虽然这些游戏通过TCP/IP协议也能联机，但显然还是通过IPX/SPX协议更省事，因为根本不需要任何设置。
除此之外，IPX/SPX协议在局域网络中的用途似乎并不是很大，如果确定不在局域网中联机玩游戏，那么这个协议可有可无。
所以，西郊中学校园网选用TCP/IP协议。
3网络实施
3.1设备选择
3.1.1网卡
1000Mbps以太网卡。
千兆以太网（GigabitEthernet）是一种高速局域网技术，它能够在铜线上提供1Gbps的带宽。
与它对应的网卡就是千兆网卡了，同理这类网卡的带宽也可达到1Gbps。
千兆网卡的网络接口也有两种主要类型，一种是普通的双绞线RJ-45接口，另一种是多模SC型标准光纤接口。
可以满足网络中心传输速率的要求。
3.1.2路由器
路由器的选择采用NE40（NetEngine40系列通用交换路由器），其优势如下：
采用分布式网络处理器技术和无阻塞交换技术，具备优异的扩展能力，全面支持IPv6，具备高速接口转发能力、完善的QoS（QualityofService）机制和运营级的可靠性。
NE40融合核零路由器强大的IP业务处理能力和二层以太交换能力，可提供更丰富的业务、更灵活的组网，面向承载网边缘、IP骨干网边缘和城域网核零、城域网汇聚、骨干网汇聚以及各种霂业、企业的核零网络。
3.1.3交换机
根据校园网信息点的规模，选用Cisco品牌企业型的交换机，型号为Cisco6509。
对于CiscoCatalyst6500系列的许多网络功能，都可以通过配合使用CiscoCatalyst6500系列千兆位以太网模块得以实现，从而为企业和电信运营商提供了选择范围最大的介质、密度、性能、互操作性和机箱部署方式。
这些模块不但适用于千兆位以太网到桌面、千兆位上行链路、高密度10/100接口的汇聚、城域以太网链接，还适用于骨干网和高速服务器集群或数据中心连接。
3.2组网设备的连接方法及安装步骤。
3.2.1网线的制作
第一步：
利用压线钳的剪线刀口剪裁出计划需要使用到的双绞线长度。
第二步：
把双绞线的灰色保护层剥掉，可以利用到压线钳的剪线刀口将线头剪齐，再将线头放入剥线专用的刀口，稍微用力握紧压线钳慢慢旋转，让刀口划开双绞线的保护胶皮。
第三步：
把每对都是相互缠绕在一起的线缆逐一解开。
解开后则根据需要接线的规则把几组线缆依次地排列好并理顺，排列的时候应该注意尽量避免线路的缠绕和重叠。
第四步：
把线缆依次排列好并理顺压直之后，应该细心检查一遍，之后利压线钳的剪线刀口把线缆顶部裁剪整齐，需要注意的是裁剪的时候应该是水平方向插入，否则线缆长度不一会影响到线缆与水晶头的正常接触。
第五步：
把整理好的线缆插入水晶头内。
第六步：
压线，确认无误之后就可以把水晶头插入压线钳的8P槽内。
3.2.2网卡硬件的安装
目前，大多数计算机都支持即插即用（PNP），而且市场上几乎所有的网卡都使用软件来自动设置中断号（irq）及内存的I/O地址。
用户在购买网卡时，随网卡应该附有一张3寸软盘，里面包含该网卡的驱动程序。
在确认机箱电源在关闭的状态下，将网卡插入机箱的某个空闲的扩展槽中，然后把机箱盖合上，再把网线插入网卡的RJ45接口中。
3.2.3各网络设备间的物理参数要求
（1）路由器参数
本网络采用思科2811的路由器，其基本参数如下：
思科2811基本参数
产品定位
模块化路由器
网络类型
WAN||Ethernet||FastEthernet
安全标准
UL60950:
CAN/CSAC22.2No.60950,IEC60950,EN60950-1,AS/NZS60950
是否内置防火墙
是
是否支持VPN
是
是否支持Qos
是
支持网络协议
IEEE802.3X
固定的局域网接口
2x10/100Mbps
扩展模块槽数
4
控制端口
Console
Flash内存
64MB
DRAM内存
256MB
支持的网管协议
CiscoClickStart，SNMP
（2）服务器参数
该校园网服务器选择联想万全R525S5405，其性能参数如下：
联想万全R525S5405参数
类型
企业级
类别
机架式
结构
2U
CPU类型
XeonE5405、主频2000MHZ、二级缓存12MB、四核
FSB（总线）
1333MHz，扩展槽3个
内存类型
FB-DIMM
内存大小
1GB
内存带宽/描述
21GB/s
内存插槽数量
12
硬盘大小
3*73GB
硬盘类型
SAS
内部硬盘架数
单机支持12块硬盘
最大热插拔硬盘数
支持热插拔
磁盘阵列卡
板载1078256MSASRAID卡
光驱
标配SlimCD-ROM光驱
网络控制器
集成Intel双千兆自适应网卡,支持网卡冗余、负载均衡等功能,可选外插Intel千兆自适应网卡
显示芯片
集成ATI显示芯片,16MB显存
标准接口
3个RJ45网络接口（其中一个用于服务器管理）、4个USB接口（前置2个,后置2个）、1个PS/2鼠标接口、1个PS/2键盘接口、2个显示接口（前置1个,后置1个）、1个串口
系统支持
升级会员 