网吧网络系统建设大学毕业设计.docx
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网吧网络系统建设大学毕业设计
目录
目录1
1引言3
2需求分析3
2.1系统功能需求分析3
2.2网络系统的主要目标和任务4
2.3网吧网络设计特点4
2.4网络设计的原则4
2.4.1实用性和经济性4
2.4.2先进性和成熟性5
2.4.3可靠性和稳定性5
2.4.4安全性和保密性5
2.4.5可扩展性和易维护性5
2.5网吧局域网组网拓扑5
2.6网吧局域网基本组成6
3.1网络类型6
3.1.1总线型网络6
3.1.2星型网络7
3.2硬件设备7
3.2.1双绞线7
3.2.4服务器和服务器的功能8
4总体设计10
4.1.组网方案10
4.2.VPN技术10
4.3.Radius认证10
4.4.DNS、FTP、DHCP服务器10
4.5.设计实例10
5详细设计11
5.1ip设置11
5.1.1安装tcp/ip协议11
5.1.2指定ip地址11
5.2端口11
5.2.1流量控制11
5.2.2端口镜像设置11
5.2.3端口汇聚设置11
5.2.4E026的程序配置12
5.4组网结果和分析13
5.4.1E026组网结果分析13
5.5连接ISP15
5.5.1拨号接入15
5.5.2专线接入16
5.6网吧计费管理16
5.7硬件设施17
5.7.1Access17
5.7.2Trunk18
5.7.3Hybrid18
5.8配置过程18
5.8.2基础设置18
5.8.3对PC机进行IP和网关配置19
5.8.4.对整个网络进行连通测试19
结论21
致谢22
参考文献23
1引言
网吧凭借其舒适宽松的上网环境和高速便捷的上网服务，吸引了越来越多网民的光顾。
网吧这种经营模式早已被广大用户所接受，同时各大城市的网吧也得到了迅猛的发展，从最初的几台，到现在几十台，甚至上百台计算机的规模。
大大小小的网吧已遍及全国，从大中城市到小县城。
但同时，随着网吧的增多，行业之间的竞争也越来越激烈，为了在激烈的竞争中立足，网吧的成本控制、运行性能、管理维护都成为极其重要的因素，因此，如何设计和实现一个低成本、高性能、易管理的网吧网络方案显得尤为重要。
网吧的需求分析、布线系统、设备选择、安全都要考虑在内。
本课题针对以上问题进行分析与实践，以达到最终的设计目标。
当今世界，各种先进的科学技术飞速发展，给人们的生活带来了深远的影响，它极大的改善我们的生活方式。
在以计算机技术为代表的信息科技的发展更是日新月异，从各个方面影响和改变着我们的生活，而其中的计算机网络技术的发展更为迅速，已经渗透到了我们生活的各个方面，人们已经离不开计算机网络，并且随着因特网的迅速普及，给我们的学习与生活条件带来更大的方便，我们与外部世界的联系将更加的紧密和快速。
21世纪是一个以网络为基础的信息时代，作为计算机技术和通信技术相结合的产物，计算机网络在这个时代发挥着它部可估量的作用，他对人们在工作、学习、生活、行为和思维方式都产生着重要的影响。
随着科学技术的不断进步，计算机技术和网络技术都得到了长足的发展，越来越多的计算机连接到不同的网络中，使得计算机网络不论从结构上还是规模上都发生了很大的变化，这给计算机网络的建设提出了新的挑战，对实施网络工程也提出了新的要求。
2需求分析
2.1系统功能需求分析
网吧网络系统建设的主要目标是建设成为主干道千兆，然后百兆交换到桌面，同时在小型网吧的范围内建立一个以网络技术、计算机技术与现代信息技术为支撑的娱乐、管理平台，将现行以游戏为主的活动发展到多功能娱乐这个平台上来，籍以大幅度提高网吧竞争和盈利能力，建设成一流的高档网吧，为吸引高端消费群打下强有力的基础。
2.2网络系统的主要目标和任务
（1）在网吧管辖范围内，采用标准网络协议，结合应用需求，建立网吧内联网，并通过中国电信宽带网与Internet相连；
（2）在网吧内联网上建立支持娱乐活动的服务器群（包括WWW、FTP、DNS、流媒体服务器、十六频道有线电视转播服务器组及SF和各种游戏战网服务器等），具有信息共享、传递迅速、使用方便、高效率等特点的处理系统；
（3）视市场环境允许，向中、小型网吧及网络固定客户提供服务器群资源有偿共享服务，在小范围内尝试为小私营企业主提供一体化网站解决方案（空间、域名、网站、数据库及更新等）；
（4）系统应有高可靠性、安全性、可维护性和可扩充性，要具有良好的用户界面。
2.3网吧网络设计特点
（1）保证高速高效：
网吧属于信息点尤为集中的网络，管理起来相对非常简单。
网络的高速、低延时将会是网吧设计需要考虑的主要因素。
（2）注重实效性和经济性：
网吧应用相对单一，附加功能不是很多，所以在设备选型上应注重经济实用，方案应具备较高的性能价格比。
（3）保证稳定性：
网吧内数据流量一般比较大，所以方案选取的设备也一定是要具备良好的稳定性和大负荷工作能力。
（4）注重可扩展性：
在设计网吧网络的时候需要注意将来随着业务的增加，网络能支持方便的扩展和升级。
2.4网络设计的原则
网吧网络系统建设是一项大型网络工程，各网吧需要根据自身的实际情况来制定网络设计原则。
在网吧的网络建设过程中，其应遵循以下网络设计原则。
2.4.1实用性和经济性
由于网吧一次性资金投入大，设备折旧快，目前外部经营环境差。
另一方面，网吧应用环境比较恶劣，顾客应用水平较参差不齐，因此，在网络的建设过程中，系统建设应始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则。
2.4.2先进性和成熟性
当前计算机网络技术发展很快，设备更新淘汰也很快。
这就要求网络建设在系统设计时既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。
只有采用当前符合国际标准的成熟先进的技术和设备，才能确保网络能够适应将来网络技术发展的需要，保证在未来几年内占主导地位。
2.4.3可靠性和稳定性
在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。
2.4.4安全性和保密性
在系统设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。
2.4.5可扩展性和易维护性
为了适应系统变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资，实现系统的扩展和维护。
把当前先进性、未来可扩展性和经济可行性结合起来，保护以往投资，实现较高的总体性能价格比.。
2.5网吧局域网组网拓扑
网吧局域网的组建分为内网和外网，由核心交换机进行交换和控制。
本文介绍了运用E026以太网交换机进行内网的组建和配置，和运用ER路由器对于外网的组建和配置。
核心交换机下面是普通交换机控制每一个网段，每一个网段再通过核心交换机的vlan组成一个大的局域网这样就形成了一个网吧的局域网内网组网。
再通过核心交换机与路由器相连接到internet形成网吧的外网。
在网吧局域网的组建中常用的拓扑如图2-1
图2-1网络拓扑图
2.6网吧局域网基本组成
现在一般的网吧局域网组成一般包括以下几部分：
服务器、路由器、核心交换机、普通交换机、网卡、网线、客户机等
3网吧的设计及所需硬件
3.1网络类型
3.1.1总线型网络
结构简单：
网络各节点通过简单的搭线器（t头）即可接入网络
走线量小：
星型网络需要从中心集线器向每个网络节点单独甩线，如果不用线槽走线的话，地面上经常爬满一捆一捆的网线。
对于装修考究的网吧，必须要用线槽、接线盒走线，这会大量增加布线成本和工作量，在需要移动节点位置时，更是麻烦。
而总线型网络所有节点共用一条电缆，走线量要比星型小许多倍，并且看起来很规整，除个别处外，可以不用线槽。
所以这种布线方式最适合对网速要求不高，单个房间内有大量节点相临摆放的网吧使用
成本较底；总线型网络因用线量小，无需集线器等昂贵的网络设备，不用线槽、接线盒等结构化布线材料，成本要大大低于星型网络。
如果再采用无盘工作站，是网吧最廉价的解决方案。
扩充灵活：
星型网络在增加节点数目时有时是一件极其痛苦的事，如果在网络最初规划时留的空间较小，可能会遇到下列情况:
可能会因为只增加一个接点而必须购买一个集线器；要将线槽打开重新下线；如果线巢已满或用胶沾死，就要重新布线；而总线型网络只需增加一段电缆和一个t头就可增加一个节点。
3.1.2星型网络
星型网络当然是现在网络的主流，不过它的优势对于小规模网吧来说，好象用处不大。
特点：
可以提供100m的网络速度。
能应用交换技术。
以太网的特点是整个网络同一时刻只能传递一组数据，应用交换技术就可以突破这一限制。
可以采用分层结构，例如：
干网可用千兆，中间层可用百兆，低层可用十兆交换到桌面，可以充分利用网络资源，减少瓶颈。
对于大范围楼宇、写字间、计算机分布不规则的情况，布线灵活方便。
可采用结构化布线材料，在可能连接计算机的地方安装接口，而不影响美观。
必须采用专用压线工具处理网线接头（rj45接头），所以安装接头工作比较简单。
所需设备：
rj45接头：
（水晶头）,双绞线：
有三类（符合ieee802.310base-t,用于10m网），五类、超五类（用于100m网）之分，集线器（hub），rj45口网络接口卡（nic）：
有10m，100m或10/100m自适应之分。
3.2硬件设备
3.2.1双绞线
双绞线是构建星型网络时最常用的一种传输介质，就目前来说，双绞线通常被做为建筑物内局域网的主要通信介质，而各建筑物之间的局域网主干通常采用光纤作为通信介质。
3.2.2交换机
⑴交换的概念和原理
在计算机网络系统中，交换概念的提出主要是为了改进共享工作模式。
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵，交换机的所有端口都挂连在这条背部总线上。
控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂连在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口。
目的MAC若不存在刚才广播到的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加到内部地址表中。
⑵局域网交换机的特点
作为局域网的主连设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。
交换机在同一时刻可以进行多个端口对之间的数据传输，每一个端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无需同其他设备竞争使用。
如果交换机的全部端口都具有相同的数据传输速率，这种交换机又称为对称交换机。
但是，在客户机／服务器网络中，服务器的数据传输量通常要远高于工作站。
此外，如果网络比较复杂，则由于下层网络共享一个上传端口，也要求上传端口具有较高的数据传输速率。
很多厂商为了适应这种需求，开发了包含两类传输速率端口的交换机，这种交换机被称为非对称交换机。
3.2.3路由器
⑴路由器的特点
路由器是最重要的网络互联设备之一，它工作在网络层，用于互联不同类型的网络，路由器通过路由决定数据的转发，转发策略称为路由选择，这也是路由器名称的由来。
就目前来说，路由器的主要作用基本上包括如下几个：
①连通并隔离不同的网络。
通过路由器连接各子网时，各互联子网仍保持各自独立，并且每个子网可以采用不同的拓扑结构、传输介质和网络协议。
②为数据交换选择最佳传送路径。
为了完成这项工作，在路由器中保存着与传输路径相关的数据——路径表。
路径表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以由系统动态修改。
③路由器还通常提供了流量检测、访问控制、防火墙与优先级设定、数据加密、地址转换、VLAN管理等功能。
3.2.4服务器和服务器的功能
⑴服务器服务器的特点
与网络中的工作站相比，服务器通常具有如下一些特点：
①服务器通过运行网络操作系统，控制和协调网络中各工作站的运行，并处理和响应各工作站发出的各种网络操作请求。
②存储和管理网络中的各种软、硬件共享资源。
③网络管理员通过服务器对各工作站的活动进行监视和调整。
⑵服务器的技术
从技术方面讲，服务器包括了许多普通PC机所没有的技术，如SMP（对称多处理）技术、RAID（冗余磁盘阵列）技术、热插拔技术、智能输入/输出技术、智能监控管理技术、冗余和容错技术等。
⑶服务器的类型
按照不同角度，服务器有多种划分标准，如按CPU分为CISC服务器和RISC服务器；按结构分为单处理机系统和多处理机系统；按用途分为网络服务器、数据库服务器、文件服务器、打印服务器等；按应用的操作系统还可以划分为UNIX服务器、NT服务器等。
4总体设计
4.1.组网方案
网吧局域网一般都采用对等网模式，使用星型网络拓扑结构，通过交换机连接每电脑，然后再连接到一台进行网络管理、认证和计费的主机上，最后通过路由器接入Internet。
网管使用的电脑需要安装相应的网络管理软件来控制客户机上网的时间，并对每台上网的电脑进行管理和计费。
4.2.VPN技术
出于对连锁网吧通信管理的考虑，使用VPN（隧道技术）使属于同一个局域网的两个或多个不同区域的网吧可以互相通信。
4.3.Radius认证
为了方便网吧的管理，采用计费认证式管理，使每台客户机必须通过认证方可访问外网，同时方便用户随时查看上网时间及费用。
4.4.DNS、FTP、DHCP服务器
使用DNS服务器把冗长的IP地址解析为方便用户使用的域名；使用DHCP服务器使各主机IP地址自动分配；使用FTP服务器使常用的软件可进行FTP下载。
4.5.设计实例
我们以一家网吧为例。
假如该网吧有机器21台，其中一台性能较好机器做服务器；星型网络；局域网ip地址段192.168.0.0至192.168.0.255,掩码255.255.255.0，intenetip地址202.102.236.216，掩码为255.255.255.0，前者可以自定，后者需要向地区铁通isp申请；ddn专线128kb/s接入Internet。
5详细设计
5.1ip设置
5.1.1安装tcp/ip协议
安装tcp/ip协议。
在控制面板网络配置选项卡中单击“添加”按钮，从列表框中选中“协议”后再次单击“添加”按钮，然后在“厂商”列表框中选中“microsoft”，在“网络协议”列表框中选中“tcp/ip”，单击“确定”按钮并根据提示插入安装光盘即可完成。
当然，您需要重新启动计算机以便使新的设置生效。
5.1.2指定ip地址
指定ip地址。
在控制面板－>网络－>配置选项卡中选中与网卡绑定的tcp/ip协议，单击“属性”按钮，在ip地址选项中选中指定ip地址选，如192.168.0.1，然后键入子网掩码255.255.255.0。
5.2端口
5.2.1流量控制
可以进入“端口设置”页面对端口流控进行设置。
流控状态改变后，端口会自动Down/Up一次进行流控协商，可能会造成暂时性网络通信中断。
5.2.2端口镜像设置
镜像端口通常是连接装有公安局监控软件的服务器的端口；被镜像端口通常选择交换机连接路由器的端口，镜像方向选择镜像入和出端口。
在实际组网过程中，请尽量不要配置单个镜像端口监控多个被镜像端口，也不要配置低速率端口监控高速率端口，否则可能造成网络拥塞。
您可以进入“端口镜像”页面对其进行设置。
5.2.3端口汇聚设置
1.选择链路聚合算法
交换机链路聚合是按照聚合算法进行数据流的负载分担，请根据实际组网选择合适的聚合算法。
缺省情况下，交换机采用源MAC地址+目的MAC地址的聚合算法。
您可以进入“端口汇聚”页面对其进行设置。
2.创建链路聚合组
输入聚合组号并选择正确的链路聚合方式，然后选择参与链路聚合的端口，即可成功创建一个链路聚合组。
错误的端口聚合配置，可能造成网络通信中断或者设备无法正常网管。
请注意：
链路聚合主要供网络设备之间进行负载分担和链路备份，设置为聚合的端口不能直接连接电脑。
网络设备之间配置链路聚合时，选择链路聚合方式必须一致，链路聚合算法可以不同。
5.2.4E026的程序配置
因为是简单的网吧局域网组网所以本实验采用一个E026以太网交换机作为核心交换机并创建三个VLAN作为接入交换机的接入端口、一个端口作为镜像监视端口和两个汇聚端口作为ER路由器的接入端口。
具体配置程序如下：
[quidway]sysnameSwitchA
[SwitchA]vlan10
[SwitchA-vlan10]portEthernet0/1
[SwitchA-vlan10]vlan20
[SwitchA-vlan20]portEthernet0/2
[SwitchA-vlan20]vlan30
[SwitchA-vlan30]poortEthernet0/3
[SwitchA-vlan30]interfaceEthernet0/1
[SwitchA-Ethernet0/1]port-link-typetrunk
[SwitchA-Ethernet0/1]porttrunkpermitall
[SwitchA-Ethernet0/1]quit
[SwitchA]interfaceEthernet0/2
[SwitchA-Ethernet0/2]port-link-typetrunk
[SwitchA-Ethernet0/2]porttrunkpermitall
[SwitchA-Ethernet0/2]quit
[SwitchA]interfaceEthernet0/3
[SwitchA-Ethernet0/3]port-link-typetrunk
[SwitchA-Ethernet0/3]porttrunkpermitall
[SwitchA-Ethernet0/3]quit
[SwitchA]interfaceEthernet0/4
[SwitchA-Ethernet0/4]port-link-typetrunk
[SwitchA-Ethernet0/4]porttrunkpermitall
[SwitchA-Ethernet0/4]duplexfull
[SwitchA-Ethernet0/4]speed100
[SwitchA-Ethernet0/4]quit
[SwitchA]interfaceEthernet0/5
[SwitchA-Ethernet0/5]port-link-typetrunk
[SwitchA-Ethernet0/5]porttrunkpermitall
[SwitchA-Ethernet0/5]duplexfull
[SwitchA-Ethernet0/5]speed100
[SwitchA-Ethernet0/5]quit
[SwitchA]link-aggregationEthernet0/4toEthernet0/5both
[SwitchA]interfaceEthernet0/6
[SwitchA-Ethernet0/6]port-link-typetrunk
[SwitchA-Ethernet0/6]porttrunkpermitall
[SwitchA-Ethernet0/6]quit
[SwitchA]monitor-porte0/6
[SwitchA]portmirrore0/1
[SwitchA]portmirrore0/2
[SwitchA]portmirrore0/3
[SwitchA]portmirrore0/4
[SwitchA]portmirrore0/5
程序配置完成，载入运行即可。
5.4组网结果和分析
5.4.1E026组网结果分析
运用E026以太网交换机为核心交换机组建的网吧局域网基本实验拓扑如图5-1所示
图5-1网吧核心网络拓扑图
通过E026以太网交换机和ER路由器的组网，组成的网吧局域网。
首先把客户机连接到不同的接入交换机上。
再把不同的接入交换机连接到E026的VLAN上组成一个大的网吧局域网，也可以组建不同的VLAN上通过E026的trunk端口属性透传功能组建网吧局域网使得不同的客户机之间能够互相Ping通。
Ping的过程如下图：
不同接入交换机的客户机之间Ping：
图5-2Ping成功的示意图
图5-3Ping失败的示意图
5.5连接ISP
在规划接入isp（internetservicesprovider）时，必须着重考虑以下的一些问题：
选择相应的通信服务。
因为租用专线是一项很大的经常性支出，必须认真估算所需要的带宽。
选择相应的接入设备与网络互联设备。
其前期投入支出也不少。
几乎所有的用户都希望以相对便宜的价格获得相对很高的带宽。
目前正在发展的各类新颖接入技术，主要包括：
普通电话公用网的接入、isdn接入、adsl接入、cablemodem接入、ddn专线、分组专线、光纤接入等等。
这里主要讨论常用的两种接入方式：
5.5.1拨号接入
Internet：
因特网pstn：
公用电话网modem：
调制解调器
拨号接入分电话拨号与isdn。
电话拨号访问internet最高速率是56kb/s,isdn双信道捆绑速率可达到128kb/s。
要想实现一线多机接入，必须在局域网内安装一台代理服务器，服务器的串口接接modem或isdn适配器，服务器上的网卡连接局域网，配置的ip地址与网内的其他机器在同一地址网段中。
电话拨号可以接5台机器，isdn接10台机器。
与专线接入相比，投资少、配置简单、施工快、通信费用低。
缺点是速度慢，通信质量无保证，易发生掉线、占线等情况。
在连接modem的服务器上添加拨号网络，并创建上网连接。
因为比较简单，不再赘述。
isdn的中文名称是综合业务数字网，俗称“一线通”。
一条线路同时承载多种业务，可以连接电话、传真、微机以及其他终端。
基本速率接口有2个b信道和1个d信道（2b+d），传输速率144kbps。
基群速率接口有30个b信道和1个d信道（30+d），传输速率2mbps.综合业务数字网有窄带（n-isdn）和宽带（b-isdn）两种，窄带综合业务数字网向用户提供2b+d和30b+d两种，宽带综合业务数字网向用户提供155mbps以上的通信能力，也就是实现了信息高速公路，这是正在开发的服务。
目前大多网吧采用拨号接入internet的方式。
5.5.2专线接入
常用的专线接入是ddn（数字数据网）方式。
速率范围64kb/s至2mb/s。
网吧常用的速率是64kb/s,128kb/s与256kb/s,不过随着网民对带宽的要求愈来愈宽，以及isp的线路租用费用降低，这样的带宽是必须要扩的。
采用ddn，网络设备需要路由器、ntu、基带modem或hdsl。
这两种设备的价格都比较昂贵，且专线租用费高。
高投入，高回报。
速度快、通信质量有保证，不会出现拨号常见的占线、掉线情况，信誉好。
数字数据网（ddn）是由光纤数字电路和数字交叉连接设备组成为用户提供高质量的数据专线出租业务。
它的特点是：
同步数据传输，不具备交换功能。
传输速率高，网络时延小。
全透明网，支持任何规程。
网络运行管理简便。
数字数据网的速率可以从1.2k-2mbps任选。
一条专线既可传送数据，也可通话，还可定时租用。
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