校园网.docx
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校园网
毕业设计书
专业（年级、班）_________________________
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年月日（设计结束日）
惠德学院校园网建设
的理论与实验研究
摘要
本文主要介绍了惠德学院校园网的组建，其中主要介绍机房的组建中硬件和软件的介绍。
目录
前言……………………………………………………………………1
第一章局域网基础…………………………………………………
1.1计算机网络的基本概念
1.2局域网概念和标准
1.3局域网常用的通信协议
第二章校园网建设的目标、原则和安全…………………………
1.1校园网建设的目标
1.2校园网建设的原则和安全
第三章校园网建设的总体设计方案………………………………
第四章校园网建设的实施步骤……………………………………
第五章结束语………………………………………………………
第六章谢词…………………………………………………………
第七章参考文献……………………………………………………
第八章附录…………………………………………………………
前言
随着科学技术的进步，信息容量的不断膨胀，知识更新日益加快，可以看到我们原有的知识传播途经已经无法满足现在的要求。
而在20世纪发展最快、规模最大、涉及面最广的科技成果要数Internet从两台计算机直接相连到局域网、广域网再到Internet网，人类真正进入了信息时代。
自从提出了“网络就是计算机”这一概念以来，无论是网络还是计算机本身，都经历了很大的变化，网络技术已经逐渐成为现代信息技术的主流，网络的概念也随着Internet技术应用的发展而深入人心。
Internet的作用正为越来越多的人所认识，通过网络共享信息正成为教学的重要手段。
因为Internet的发展，越来越多的校园也组建了自己的小型局域网，本文主要介绍了组建校园网，如多媒体教育网，远程多媒体教学网，学生宿舍网等等。
第一章局域网基础
1.1计算机网络的基本概念
1.1.1计算机网络的定义
计算机网络是指两台或多台计算机连接在一起，使计算机间可以互相交换信息。
大多数的网络是用电缆连接在一起的，并在每台计算机里都装一块网络接口卡，然后安装和配置网络软件以使网络运行工作，这就是网络。
因为网络的大小和规模不同，可将网络分为，广域网，城域网，局域网。
惠德学院组建的就是一个小型的局域网。
1.1.2局域网的概念和标准
局域网是限定区域的网络，其线路的专用的，而且局域网有较高的数据通信速率，并且局域网是开放性的。
局域网的标准是IEEE802,该标准所描述的局域网通过共享的传输介质通信，并按照某种方式串行使用传输介质。
IEEE802标准包括局域网参考模型和各层协议，其模型为
逻辑链路控制（LLC）
介质访问控制（MAC）
物理层
IEEE802
1.1.3局域网的通信协议
局域网常用的通信协议有NetBEUI/NetBIOS协议、IPX/SPX协议、TCP/IP协议。
第二章校园网建设的目标、原则和策略
1.1校园网建设的目标
校园计算机网是学校发展的重要基础设施，是提高教学科研及管理水平不可缺少的支撑条件。
惠德学院的校园网（简称HDnet）建设的总目标是将全校各种微机、工作站及终端通过高性能网络连接到各种服务器上，组成分布式网络系统，实现资源共享。
通过中国教育科研网（CERNET）接通互联网（Internet），使HDnet成为Internet中的一员，进一步实现与国内其他网络连接。
为加强国内间交流，推动教学改革，加快学科建设，强化现代教学手段，提供强有力的硬件支撑环境。
其具体内容是：
（1）信息资源共享
通过校园网，将实现各种最新信息的共享，包括本校本身的信息，国内、国际信息，内容可涉及各个领域，如科研、学术、软件、经济、政治等，从而有利于本校的教育事业迅速发展。
（2）实现学校管理现代化。
建立学校信息管理系统，实现各部门的办公自动化，促进学科建设和教学体制改革，为实现教学和科研管理、人事和学生管理、财务和后勤管理现代化，提供良好的网络环境。
用户包括学校各级管理人员、教工和学生。
（2）图书馆查询服务。
通过改造原有图书检索系统，建设电子图书馆，实现远程计算机图书检索和借阅，从而一方面能作到资料共享。
另一方面，能大大简化借阅手续，提高图书利用率和图书管理工作效率。
（3）连接CERNET，实现网上的服务，共享兄弟院校的资源，使用国家超级计算中心的资源。
为校内人员提供一个与校外同行信息交流、合作研究的先进手段。
（4）以多媒体方式向网络发布我校情况介绍或通报，使任何Internet用户都可以了解到我校情况。
HDnet将成为对外宣传的窗口；网络人员随时收集多媒体方式的科技信息动态，发布在学校WWW服务器上，供校内用户阅览，这些信息包括超级文本、图片、图象（包括活动影响）、声音。
（5）科研数据处理服务。
为从事科学实验和理论研究的教师及研究生提供较强的数据处理能力和较高运算速度的硬件资源。
校园网提供足够的磁盘空间，为科学研究提供高速、大容量的数据处理硬件资源。
提供共享输出设备，如行式打印机、绘图仪等。
（6）HDnet不仅为本校师生利用国内、国际网络资源提供先进手段，而且可以为其他院校各类人员提供我校的信息资源及服务,同时，HDnet面向广大学生，培养更多的既懂专业知识又懂计算机的全面发展的人才。
（7）HDnet的其他服务。
包括电子邮件、电子新闻服务和电子论坛服务等。
（8）计算机辅助教学系统
可实现各种基于网络的电子教学，如电子论坛、电子题库、家庭教学等，随着多媒体技术的发展，还将实现电子视听教学等。
我校将根据自身教学内容与特点开发、引进一些计算机辅助教学（CAI）工作系统及其软件。
1.2校园网建设的原则和安全
1.2.1我校校园网建设的指导思想和原则是：
适应校情，量力而行，规模适当，逐步发展，保持先进。
建成一个具有一定规模容量，技术较先进、功能齐全、运行高效、使用方便、安全可靠、质量优良，适应全方位、多层次需求的现代化网络。
设计简单、结构灵活、可塑性好，便于更新调整和扩展升级；具有前瞻性，网络建成后基本能满足学校10年以上的需要。
1.2.2网络系统的安全
（1）网络操作系统的安全性：
目前流行的操作系统（Unix、WindowsNT/2000/98等）均存在网络安全漏洞；
（2）来自外部的安全威胁；
（3）来自内部用户的安全威胁；
（4）通信协议软件本身缺乏安全性（如:
TCP/IP协议）；
（5）病毒感染；
（6）应用服务的安全：
许多应用服务系统在访问控制及安全通信方面考虑得不周全。
局域网采用广播方式，在同一个广播域中可以侦听到在该局域网上传输的所有信息包，是不安全的因素。
非授权访问、冒充合法用户、破坏数据完整性、干扰系统正常运行、利用网络传播病毒等。
本地数据安全：
本地数据被人删除、篡改，外人非法进入系统。
网络数据安全：
数据在传输过程中被人窃听、篡改。
如数据在通信线路上传输时被人搭线窃取，数据在中继结点机上被人篡改、伪造、删除等。
第三章校园网建设的总体设计方案
一网络拓扑结构
整个网络可分为高速、中速、低速三级网：
1、高速网为校园主干网，采用星形布线结构；
2、中速网为各大楼内子网，采用星形为主＋以太总线形布线结构；
3、低速网为利用程控电话交换网，采用电话线连接各家庭的个人电脑。
A：
高速主干网：
我校校园分为东西两院，面积差不多且基本为规则的四方形。
因此，可以考虑在东西两院各设一个总结点。
鉴于星形结构的布局，总结点最好设在院中央部位，这样，由此距各个大楼的距离都较近，联网比较经济。
比如，东院可设在电教中心，西院可设在办公楼（考虑到办公楼的重要性）。
东西院两个主结点间采用通信速率高的光纤连接。
每个结点同其他各大楼间则根据楼的大小及重要性分别采用高速率或低速率的光纤相连，某些位置较偏、计算机不会太多的楼则可以通过双绞线与较近的大楼相连，再通过该大楼与主干结点相连。
这样，每个院要同主干结点连接的大楼则都为十栋左右，以平均每个楼与结点的距离为400米计算，则需光纤总长为8公里左右。
东西两院总节点间采用高速率的光纤连接。
（参看方案图）
B、中速局域网：
对于存在于校园各大楼中的局域网（或称子网），一般采用五类双绞线连接，构成星形结构。
有些楼层和办公室的微机亦可采用以太总线型连接。
C、低速网络：
由于在近期，不可能在全校每栋大楼铺设光缆，故很多地方特别是教师宿舍楼还只能用电话线通过调制解调器（MODEM），采用拨号方式与校园主干网相连，并通过校园主干网与国内、国际连接。
采用这种方式可利用现有的电话线路，节省投资，经济实用，易于管理。
二、联网技术选择
校园网技术经过十几年的发展已经是一个比较成熟的技术，尤其是近些年，随着多媒体技术应用的出现，对网络的传输能力提出了更高的要求，联网技术也取得了长足的发展。
在联网技术的每一方面都存在着若干方案可供选择，影响选择决断的主要因素有：
网络规模；要求提供的网络服务类型；速度；可靠性；使用、维护管理的方便性；价格；国际标准；未来前景等。
设计校园网络时，应综合考虑和权衡各种因素，在若干成熟的技术中进行选择和集成，以便能以最快的速度、最优的价格建成一个技术先进、功能丰富、工作可靠、使用维护及升级方便的校园网。
1、子网
在我校东西院各主要教学、科研及行政等大楼内建立子网。
在目前成熟的产品中，电缆以太网、光纤以太网、电缆或光纤令牌网均可作为子网。
电缆以太网包括粗铜轴电缆、细铜轴电缆和双绞线缆以太网。
电缆及光纤以太网速度均为10Mbps。
考虑到双绞线以太网传输速率高（可达100M以上）、工作可靠、价格便宜、安装维护容易、用户入出网方便以及几乎所有计算机厂家产品均支持以太网等众多优点，在我校校园网中可使用双绞线以太网作为子网的主要形式。
传输介质主要选用5类双绞线，通过SWICTH和HUB连接各楼层及办公室的计算机。
2、主干网
在校园中，主干网是一条高速通信链路，它通过桥接器/路由器与各子网（局域网）相连，从而在各子网间形成一条高速公路。
目前作为主干网的主要产品有：
1）电缆以太网；2）光纤以太网；3）FDDI（光纤分布式数据接口）；4）交换式快速以太网；5）ATM（异步传输模式）等。
由于一般电缆及光纤以太网上工作速率仅为10Mbps，如果仍选用它们作为连接各子网的主干网，势必将成为各子网间通讯的瓶颈。
因此，大学校园网已不宜采用这种以太网作为主干网，而应考虑采用通信速率高的更高层次的网体作为主干网，为在各子网间传递多媒体信息（数据、声音、图形及图像）奠定基础。
FDDI为高速、共享式局域网技术，能提供100Mbps的带宽（通信速率），把有效带宽增加了6－10倍，可以很好地改善网络中的数据传输瓶颈的问题。
高速局域网被广泛地用于主干网络，但它也存在着缺点：
对电缆线路和硬件设备要求较高，花费很大；不可调节带宽，限制了对带宽的需求；即使增加带宽，其共享方式也会阻碍广泛的同步多媒体应用软件的使用；不支持ATM技术和应用；不能提供向ATM过渡的途径等。
这些缺点限制了它的进一部发展。
另外，这种双环型的布线结构如在我校校园网中使用也很不经济，布线较为困难。
因为我校校园东西两院相加为一东西长、南北窄的长条形，且主要建筑又基本位于一条东西向的中轴线上。
交换式快速以太网通过局域网交换机在各端口之间提供专用的包交换的连接方式。
交换器具有较高的总带宽和较小的延时特性。
由于交换式局域网为终端用户提供了专用的带宽，这不仅使每一个用户得到的带宽大大提高，并且使对时间延迟要求高的多媒体应用成为现实。
此外，如在一般以太网的基础上应用局域网交换技术，其花费不大，也没有技术难点，兼容性好，并可以以高带宽的方式直接连接到ATM上，作为ATM主干网的补充。
再有，使用这种交换技术的局域网可以在现有的网络物理连接的基础上建立一种逻辑的连接方式即虚拟的局域网结构。
这种虚拟网结构可以任意组合，弥补了网络物理结构分布不合理的缺陷，减少了对路由器的依赖，同时也简化了网络和工作站的管理。
因此，交换式快速以太网是一种极好的联网手段，它能提供很高的性能，且易于管理，是目前比较流行，同时又是各商家及用户都很推崇的方案，尤其对于中小型的校园主干网是很适用的。
我校规模不大，校园主干网采用这种技术不失为一种较合适的选择。
ATM（异步传输模式）技术可以广泛应用于桌面系统网络（局域网）、主干网和广域网中。
作为ATM基础的信元交换技术可以提供高速可调节的带宽，具有极好的网络性能。
ATM除具备交换式局域网的全部优点外，还有以下优点：
网络带宽可以调节、预置和即时申请；极好的网络性能，最少的路由选择功能，以及非常完美的局域网到广域网的连接方式；简化了网络管理，降低了投资成本。
因此，ATM为未来的发展方向。
但是，目前这种技术还不十分成熟，ATM的某些标准仍在不断制定和修改，需要最后确定。
另外，作为一种新诞生的技术，使用ATM的花费是昂贵的。
我校借鉴了全国各大学的校园网经验，采用了先进的ATM技术作为校园主干网的解决方案。
三、网际通信协议
tcp/ip协议:
它是目前最流行的商业化的协议，相对于OSI，它是当前的工业标准或“事实的标准”，在1974年由Kahn提出的。
它分为四个层次：
应用层、传输层、互联层、主机-网络层。
TCP/IP协议主要用于广域网，在一些局域网中也有应用，比如在windows9x和netware网中可以使用，但是在功能和速度方面还有差距，本来TCP/IP的设计目标就和IPX/SPX不一样。
在设置TCP/IP协议的时候，主要有ip地址和子网掩码，网关（Gateway：
在通信中提供网络协议之间的转换，适用于不同协议主机之间的信息交换），域名解析服务器（NDS:
DomainNameSystem,即把你输入的网址转换为数字型的ip地址）和NetBIOS等等。
IPX/SPX协议：
现在解释一下这种应用很广的网络协议。
IPX/SPX是基于施乐的XEROX’SNetworkSystem（XNS）协议，而SPX是基于施乐的XEROX’SSPP（SequencedPacketProtocol：
顺序包协议）协议，它们都是由novell公司开发出来应用于局域网的一种高速协议。
它和TCP/IP的一个显著不同就是它不使用ip地址，而是使用网卡的物理地址即（MAC）地址。
它也和TCP/IP协议一样不能和OSI完全对应。
只包含了OSI中传输层和网络层的部分。
在实际使用中，它基本不需要什么设置，装上就可以使用了。
由于其在网络普及初期发挥了巨大的作用，所以得到了很多厂商的支持，包括microsoft等，到现在很多软件和硬件也均支持这种协议。
NetBIOS和NetBEUI：
NetBIOS由microsoft和IBM开发，是会话层的协议，它建立允许不同计算机上的应用程序通过网络传输的连接会话。
它是为只需要与别的在同一个网络上的计算机会话这一目的话设计的。
在win9x&me中，当你在IPX/SPX中选定“希望在IPX/SPX启用NetBIOS”后，在TCP/IP的设置中可以选定“通过TCP/IP启用NetBIOS”。
而NetBEUI则是IBM为自己作为网络传输站的网络产品设计的。
它是NetBIOS的一个扩充版本，定义了没有被NetBIOS定义的祯类型，它能在中小规模的单网上传输数据。
它可以在win9x&me中直接安装。
四、联网设备
（1）以太网交换机
由于校园网要用到交换式快速以太网及以太网技术，因此，各种以太网交换机将得到广泛的运用。
（2）ATM交换机
由于校园主干网采用ATM技术，因此需要使用ATM交换机来作为联网设备。
（3）集线器（HUB）
在校园网的各大楼中将广泛采用各种规格、功能各异的多种集线器来连接计算机、工作站等。
另外，在校园网中要用到的联网设备还有路由器、桥接器、重发器、光纤收发器及集散器等。
四、网络管理和安全性
在学校网络中心（设在电教中心）设立网络管理中心，负责网络管理系统的建立和应用，进行线路监测，站点监测，通信设备管理，全局目录管理，用户管理和文件管理及使用网络的收费管理、网络用户的培训等。
同时，利用网管中心，可以方便地采取各种安全性措施，如设置访问权限和路径，控制通信量，以及监测非法入侵等。
五、机房的建设
学生机房各有一台服务器，安装双网卡，既作为局域网服务器，又作为代理服务器连接Internet，为了学生机房维护方便，我们在工作站上均安装有还原卡。
在教师机子网中设置一台代理服务器和一台兼作域管理机的文件服务器，在该机的硬盘中存放了大量的共享资源，并将DHCP服务、WINS服务和DNS服务均放在该机上解析，以缓解对代理服务器的访问压力。
各代理服务器安装WINGATE作为代理软件，并安装了诺顿的防火墙软件。
三个子网使用不同的网段，这就将学生机房和教师机房隔离开来，保证了教师机上的信息安全。
学生机房的软环境设置
学生机房的共享资源主要是为了便于教师教学和学生自学。
在工作站上，留出一个分区不用还原卡保护，并将这个分区设置成共享，便于学生存取文件。
机房中还安装有网络机房管理软件，用于教学演示和交互式教学，极大地提高了网络的利用率和教学效果。
为了减轻对DDN专线的访问压力，提高访问速度，并对学生进行Internet的普及教学和网页设计的教学，我们下载了一些经典网站，在这两台服务器上设置了虚拟Internet，充分发挥了局域网快速高效的特点。
下面就着重介绍我校在开设网页设计课程时，对服务器的设置。
服务器操作系统是NT4.0，并已安装了SP6补丁，IE5，IIS4，启动了DNS服务和WINS服务，工作站操作系统是WINDOWS98，并安装了微软的FRONTPAGE2000，FLASH5等网页设计软件。
1、实验环境配置：
（1）NT服务器上建立域用户组STUDENT，然后为每台工作站建立一个隶属于该组的用户帐号并设置访问口令，设置用户组STUDENT及Internet匿名用户帐号（本机为IUSR）具有本机登录权限。
（2）在NT服务器上为每台工作站上的用户创建远程站点，为此需要在NT服务器上创建公用目录并设置相应权限，例如，在NT服务器中新建目录D:
\Internet，并为每台工作站上的用户在此目录中创建子目录，如：
A1，并设置权限如下：
administrators组完全控制
A1更改
Internet匿名用户只读
对其也用户目录也进行相应的设置。
这样，每台工作站上的用户只能向自己分配的远程站点目录写入文件，这就保证了远程站点的安全。
（3）为了实现对WEB服务器的匿名安全访问，并且满足特定用户对其远程站点的管理，需要对FTP服务和WWW服务器分别进行配置。
FTP服务器默认的发行根目录为c:
\inetpub\ftproot,WWW服务器的默认发行目录为：
c:
\inetpub\wwwroot（用户可在安装IIS时更改）。
在FTP服务器中，建立虚拟目录：
虚拟目录对应的物理目录
/A1c:
\public\a1
/A2c:
\public\a2
……
设定这些虚拟目录分别为可读可写权限，取消"只允许匿名连接"的限制。
这样，每台工作站上的用户就可以往服务器上的远程站点上传文件并进行其它管理。
在WWW服务器中，建立虚拟目录：
虚拟目录对应的物理目录
/A1c:
\public\a1
/A2c:
\public\a2
……
对这些虚拟目录分别设定为可读权限。
（4）为了让用户能够像Internet上一样通过域名访问每个用户的网页，必须安装和配置DNS和WINS服务器。
配置DNS服务器：
在DNS服务器清单中创建新区域：
SMJZWEB.COM，并在该域名下新建主机，输入本服务器的主机名SMJZ2和IP地址：
192.168.0.1；然后在该域名下新建记录，选中CNAME记录类型，在别名中输入：
WWW，在为宿主的DNS名称中输入：
SMJZ2.SMJZWEB.COM。
同样为该服务器建立别名FTP。
2、网页制作及网站管理
学生设计网页时，首先在工作站上建立本地目录，然后使用FRONTPAGE进行网页设计，并可利用它的站点管理器对站点进行管理。
这样，学生就可以在局域网内的任何一台机器上匿名访问每个学生的网页，访问时就像有Internet上一样，只需在浏览器的地址栏输入
六、具体投资项目及经费投入
建设校园计算机网络，投资是巨大的。
主要的投资在下述几个具体方面：
1、光纤、电缆工程－－－如前所述，估计全校需铺设的光缆长度约8－10公里；另外，还有双绞线、粗细铜缆等。
2、连网设备－－－路由器、桥接器、中继器、交换设备、集线器及各种网卡等。
3、网络管理的硬件投资－－－主要包括：
工作站、服务器、网管主机及其它外围设备如打印机、扫描仪、投影仪等。
4、软件投资－－－包括：
网管软件
应用软件
5、通信及安装费用－－－包括中国教育科研网、国际互连网的入网费、初装费，租用邮电部门线路费及运行费等。
6、设备安装及施工费
7、人员开发及培训费
第四章校园网建设的实施步骤
校园网（BFSUNET）应按照精心规划、统一管理、分步实施的原则，并注意充分调动各系、各部门的积极性。
具体可分为三个阶段实施：
第一阶段：
1、先建设高速主干网的主要框架，用光缆连接主要大楼。
具体实施目标和办法是先铺设东西院两个主结点间的光缆和两院主要大楼同结点间的连接光缆。
东院光缆到达的大楼可以有图书馆、英语楼、教学主楼；西院则可有应用英语学院2、重点建成一至两个大楼内局域网。
学校可重点投资建设办公楼局域网，初步建立信息管理系统。
其他大楼局域网可在学校统一管理下由各系、各部门自己出资（或协助出资）建立，有能力的可以早建，一个楼有多个系和部门，也可分步单独入网。
学校保证建一个就给连一个，早建早连，早使用，早受益。
3、有重点地部分建设基于程控电话交换网的低速网即家庭拨号入网用户。
低速网部分学校先用程控交换机（或通过市话网）通过几十个调制解调器和现成的电话线连接校领导及部分博士生导师、知名教授、学术带头人的家庭电脑，（家用电脑基本上靠自己购买）使他们能在家中通过拨号方式同国内国际通信（电子邮件）和获取信息。
4、购置部分网络应用软件，开通电子邮件、管理信息查询、图书情报查询等部分应用。
第二阶段：
1、用光纤或电缆等连接我校所有主要大楼，包括教师住宅楼和学生宿舍楼。
教师和学生是学校的主体，我们建校园网的目的就是要让这一广大的主群体能够使用计算机和享受网络服务，在条件允许的条件下，应尽快满足他们的要求。
开始时我们可在图书馆、网络中心（电教中心）建一些计算机房，让他们上机操作、查阅资料、获得信息，条件成熟时则将微机直接延伸到学生宿舍楼甚至每一间宿舍里（微机可自带，也可出钱租用学校提供的微机）。
以后，新生入校注册时，校方将向每一个人给一个学号一样也每人分配给一个E-MAIL地址，使他们可以收发电子邮件和获取信息。
2、建成10栋以上主要大楼的局域网，并同主干网相连。
教师宿舍楼的部分家庭将就近直接连入主干网，有计划地逐步减少基于程控电话交换网的低速网用户（只保留个别难以就近入网用户或校
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