计算机网络课程设计学校校园网络规划.doc
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实践教学
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辽宁工业大学
软件学院
计算机网络课程设计
题目：
辽宁工业大学学校校园网络规划
专业班级：
信息管理与信息系统
（1）班
姓名：
刘静
学号：
指导教师：
胡蜂
成绩：
摘要
本文首先以甘肃工业职业技术学校网络的实际应用为基础，介绍校园网络系统的规划与设计方案，就校园网规划的相关知识要求作了必要的介绍，然后根据该学校网络需求分析重点设计出包括网络拓扑结构图、网络管理，IP分配规划，并对网络规划进行综合布线，作出系统报价，同时了解特殊网络应用技术和网络测试及协议数据包分析。
关键词：
校园网；网络规划；需求分析；网络拓扑；网络管理
目录
摘要……...………………………………………………………………………………….Ⅰ
第1章前言 1
第2章企业描述 2
第3章需求分析 3
3.1校园网功能 3
3.2对主机系统的要求 3
3.3带宽 4
3.4子网规划 4
3.5实现的信息服务 5
3.6应用程序 5
3.7系统及数据安全分析 5
3.8QoS 5
第4章拓扑图及方案整体描述与实现 7
4.1主干网传输方案设计 7
4.2Internet接入方案 8
4.3远程访问支持 8
4.4子网划分 9
4.5存储方案 10
4.6设备选型 10
4.7软件 12
4.8信息服务方案 13
4.9综合布线方案 14
第5章网络管理 17
5.1网络管理 17
5.2网络安全 17
第六章系统主要设备报价 19
第7章网络测试及协议数据包分析 20
7.1Sniffer的功能简介 20
7.2找出产生网络流量最大的主机 20
7.3分析这台主机的网络流量 20
第8章课程设计总结 22
参考文献 23
致谢 24
第1章前言
目前网络正渗透社会生活的各个角落，尤其是INTERNET的日益普及，几乎所有的职校都开始发展自己的网络，建设和发展校园网络在现代社会成为一种必然趋势。
校园网络已成为衡量学校能力和水平的一项必备的硬件条件和重要指标，也是广大师生实现现代远程教育的手段，同时也是校园信息化建设的基础。
校园网为教育、教学服务，校园网正促进着教学内容与方式方法的变革，促进着学校教育与社会教育的发展，改变着学校与社会、理论与实践、知识与技能的质量。
然而，就目前看来校园网建设中主要存在两个问题:
一是“四个不足”（资金不足、网上资源不足、技术支持不足、专业人员不足）;二是“重硬轻软,重建设轻应用”。
教育信息化目标的实现，首先需要在信息传输的基础设施的建设上实现：
覆盖全面化、性能最优化、规模最大化、费用最低化；同时还要满足教育网络所需要的实用性、稳定性、安全性、技术先进性等多方面需求。
建设校园网的目的是为学校教学、科研、管理提供先进的计算机网络环境，为学校的改革与长远发展服务。
为学校的人才培养、科学研究、学科建设、教学管理、后勤服务发挥实际的作用。
在国际互联网迅速发展的今天，高效地连入Internet，为全校师生提供全球信息资源共享服务，为学校与外界联系提供网络支持。
校园网建设首先应当对学校的实际情况进行分析，作出以应用为目的的需求分析报告，包括学校硬件设施、软件、资金到位情况、学校教师和学生信息素质等等。
比如，学校有限的资金如何分配？
咨询服务费、硬件（包括PC、服务器、网络设备）、系统软件、应用软件等。
本文将从需求分析分析出发，结合甘肃工业职业技术学院的实际情况，以实用性，先进性，可靠性，可伸缩性，可管理性为设计原则为该校作出校园网络规划，包括网络拓扑结构图、网络管理，IP分配及规划、特殊网络应用技术和网络测试及协议数据包分析，并作出系统设计报价。
第2章企业描述
甘肃工业职业技术学校（原西北工业学校），始建于1979年，原隶属中国核工业总公司，现隶属甘肃省国防科学技术工业办公室。
2001年改制为——甘肃工业职业技术学校，是国家教育部批准的具有高等学历的教育招生资格的普通高等院校。
学院位于历史文化名城-甘肃省天水市，毗邻闻名中外的麦积山石窟。
学院占地308亩，校舍面积9.6万平方米，有标准的高校学生餐厅和清真餐厅。
现有建筑工程系、信息工程系、电子工程系、化学与环境工程系、测绘工程系、经济管理系、旅游系、基础学科部、成教部等“七系二部”共17个专业、50个专业方向。
学院建有多媒体报告厅、校园网、电子阅览室、数学建模实验室、语音室、电教编辑室、闭路电视教学系统、校园英语电台及其标准跑道和篮排、足球运动场。
现有33个实验室，图书馆藏书24万余册。
学院现有在校学生3000余人，教职工265人，其中教授、副教授63人，讲师96人，在读博士1人，硕士3人，在读研究生28 人，聘请外籍教师2人。
学校地域分布图如图2-1所示：
图2-1学校地域分布图
校园网络正在不断的扩建之中，设计该校园网络就是要将网络运用与校园的各个角落，实现网络化的管理及各种信息服务，从而以网络推动学校的发展。
第3章需求分析
校园网网络建设重点是利用结构化布线系统的先进的网络技术构筑学校公共信息网络平台。
包括基于Internet基础应用服务的信息发布、信息交换和查询、学校宣传、远程教育、电子图书、教学管理办公自动化，以及基于多媒体解决方案的多媒体交互式教学、视频点播电视会议等的应用需求。
3.1校园网功能
校园网具有如下功能：
（1）连接校内所有教学楼、实验室、办公楼中的PC。
（2）同时支持大约3000用户浏览Internet。
（3）提供丰富的网络服务，实现广泛的软件，硬件资源共享，包括：
①提供基本的Internet网络服务功能：
如电子邮件、文件传输、远程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务等。
②提供校内各个管理机构的办公自动化。
③提供图书，文献查询与检索服务，增强校图书馆信息自动化能力。
④全校共享软件库服务，避免重复投资，发挥最大效益。
⑤提供CAI教学和科研的便利条件。
⑥经广域网接口，提供国内外计算机系统的互连，为国际间的信息交流和科研合作，为学校快速获得最新教学成果及技术合作等创造良好的信息通路。
3.2对主机系统的要求
设计过程中对主机系统的要求表现在以下几个方面：
（1）主机系统应采用较新的技术，并具有良好的向后扩展能力；
（2）主机系统应具有高的可靠性，能长时间连续工作，并有容错措施；
（3）支持通用大型数据库，如SQL、Oracle等；
（4）具有广泛的软件支持，软件兼容性好，并支持多种传输协议；
（5）能与Internet互联，可提供互联网的应用，如WWW浏览服务、FTP文件传输服务、E-mail电子邮件服务、NEWS新闻组讨论等服务；
（6）支持SNMP网络管理协议，具有良好的可管理性和可维护性；
3.3带宽
网络中心是校园网的核心，整个网络的设计思路是采用千兆光纤骨干网，核心层带宽1000M,10/100M交换到桌面。
要求交换容量大，可扩展性好，容错性强。
要求学生宿舍楼网络带宽10M以上，其他部门层带宽详见子网划分规划。
3.4子网规划
根据需要，可将校园网划分为六个子网，规划如下：
（1）教学子网：
校园网建网的目的之一是利用计算机网络实现多媒体教学。
在教学过程中，大量传送的是文本、图像和部分视频等数据，对速度要求较高，所以设计时推荐所有教学用端口全部采用交换式１００Ｍ以太网端口；
（2）办公子网：
办公子网主要面向学校的各级领导以及各职能部门，办公计算机所实现的功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作。
只有网络数据传输快，才能更好地提高办公效率。
同时，办公计算机应该能够达到支持视频传送的要求。
鉴于办公子网将支持视频功能，设计推荐采用交换式１００Ｍ端口；
（3）图书馆子网：
图书馆从应用来说是一个相对独立的系统，因此设计时在图书馆设图书馆网络分中心，配置了一台Ｃｉｓｃｏ６００６中心交换机、海量存储器、所需的服务器以及若干查询终端。
这个系统主要用于教师及学生对图书及目录的查找以及图书管理。
图书馆的服务器和交换机通过１０００Ｍ交换口连入校园网，图书管理员办公计算机和各个查询终端采用１００Ｍ交换端口；
（4）宿舍区子网：
宿舍区子网即在学生宿舍内部联网，学生可以直接浏览学校发布的信息及查阅一些电子文档，也可以在宿舍接收老师的远程教学。
由于宿舍区覆盖范围较广，故在宿舍区设一个网络分中心，以减少至网络中心的光纤数量。
在宿舍区网络分中心内配置一台Ｃｉｓｃｏ３５０８中心交换机，并通过光纤与网络中心直接相连。
（5）家属楼区子网：
能够提供基本的Internet网络服务功能：
如电子邮件、文件传输、远程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务等；提供校内各个管理机构的办公自动化；提供CAI教学和科研的便利条件。
（6）实验楼区子网：
要求最大限度的满足实验所需。
在设计的各子网的交换机时，通过整个网管系统将各个子网划分在不同的虚拟子网中，这样既满足了各子网与１０００Ｍ主干网的连接，又减少了投资、方便了管理。
3.5实现的信息服务
能与Internet互联，可提供互联网的应用，如WWW浏览服务、FTP文件传输服务、E-mail电子邮件服务、NEWS新闻组讨论、远程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务等服务
3.6应用程序
Web Server采用Windows NT Server 4.0 中文版; File Server采用Netware4.11或Netware5.0中文版; 如果预算宽裕,则可在Web Server使用Microsoft BackOffice Small Business Server 4.0，该软件包不仅在安装、配置、使用上更为简便,并囊括了以下服务所需的全部软件。
支持Novell、WindowsNT及Windows95或Windows98对等网络等流行的网络操作系统。
支持通用大型数据库，如SQL、Oracle等.
3.7系统及数据安全分析
利用代理服务器Sygate和Wingate的FireWall功能可以自动阻挡Internet上的系统或使用者直接进入PT Intranet；
网络管理员的密码和各用户的密码均利用NT的“域用户管理器”进行管理，并利用其“帐号规则”功能设置密码策略，包括最长、最短的有效期、密码长度、唯一性和帐户锁定等项目； 用户 的权限也利用“域用户管理器”进行管理。
3.8QoS
校园网的规模不断扩大，我们必须考虑QoS，即服务质量的问题:
所谓QoS指的是服务质量，使网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。
QoS具有分类、标注和优先级设置的功能。
当网络过载或拥塞时，QoS能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。
管理员在数据流经的各个网络设备上手工定义需要采用的QoS机制。
在比较大型的网络中，还可以采用策略服务器的方法，首先在策略服务器上定义策略，然后配置网络设备接收策略并在策略服务器上分发策略。
在正常情况下，如果网络只用于特定的无时间限制的系统，并不需要QoS，比如Web应用，或E-mail设置等。
但是对关键应用和多媒体应用就十分重要。
当网络过载或拥塞时，能保证重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。
随着网络中多媒体的应用越来越广，这类应用对服务质量的要求较高，本网络系统设计应能保证QoS，用以支持这类应用。
第4章拓扑图及方案整体描述与实现
4.1主干网传输方案设计
4.1.1设计原则
设计校园网络应该满足以下几方面的原则：
1.实用性：
确保能加速信息传递、提高工作效率，节约办公费用。
2.先进性：
本次方案设计在资金许可的情况下，尽量采用当前国际上最先进最成熟的技术，使网络性能达到最佳，根据客户的应用需求选择有远大前途和强大生命力技术。
3.可靠性：
设计方案时充分考虑到了网络的可靠性，如线路冗余，端口冗余等以防不测，同时在服务器选择上也采用了在可靠性方面具有最优表现的品牌。
整个网络能够满足时间长,重负荷运行的需要（甚至可以24小时不间断运行）。
4.可伸缩性：
方案设计的时候不能只看到目前的应用需求，而应充分考虑到用户业务量的增多和网络带宽以及端口数目的增加，使用户在扩大网络规模时不需改动现有设备，充分保护用户的初期投资。
5.可管理性：
网络应该能够提供方便，灵活，有力的工具，使得无论是安装，操作还是使用对用户来说都轻而易举。
便于进行网络的配置和管理，易于发现网络中的故障。
4.1.2网络规划
1.总体设计
主干网是整个网络数据信息流动的动脉，是决定校园网的整体性能和是否能达到校园网的功能需求和应用的关键，所以我校主干网采用千兆以太网。
网络中心机房设在办公楼，中心机房主配线间至办公楼和教学楼、实验楼、图书馆配线间使用六芯室外多模光纤及单模光纤连接，服务器使用千兆光纤直接与中心交换机连接，网络主干采用千兆光纤，各微机工作站采用超五类非屏蔽双绞线UTP以10/100M自适应的速度连接到桌面交换机
2.拓扑结构选型：
为了便于网络扩展和管理，同时满足综合布线的要求，本方案采用星型拓扑结构。
从高带宽、可适应性、可扩展性、高性价比、良好的管理性和维护性等各方面考虑，采用千兆以太网做为校园主干网的网络总体结构。
本千兆位以太网设计方案，采用最新的1000M交换机作为全网的核心，在此基础上建立起以1000M为主干校园网络。
然后根据不同的应用，将校园网分割为几个以100M交换机为核心的子网。
学校与Internet的连接：
配置防火墙将它们与内部网隔离开来，以达到保护校内数据的目的。
4.2Internet接入方案
综合考虑后，该方案采用DDN方式接入Internet,所谓DDN称为数字数据网，是利用铜线，光纤，数字微波等传输通道，提供永久或半永久连接电路，以传输数据信号为主的数字传输网络。
DDN由数字电路，DDN节点，网络控制和用户环路组成，可以为用户提供各种速率的高质量数字专用电路和其它新业务。
通过DDN专线接入Internet时,,还必须使用路由器设备，才能将整个局域网络接入Internet。
网络拓扑图如图4-1所示：
图4-1校园网络拓扑图
4.3远程访问支持
由于学校所能申请到的IP地址非常有限，通常是十几个到几十个，所以不可能每台机器都配成合法的IP地址，为了保证每个结点都能浏览Internet上的丰富信息，需要采用代理服务器的方式，即选一台或几台服务器安装代理服务器软件ProxyServer，绑定两个IP地址，其中一个是合法的地址以保证可以访问到外面，另一个是内部的IP地址以保证可以被内部地址访问，所有终端都配成内部的IP地址，当它们想访问外部网络的时候，先访问代理服务器，再由代理服务器访问外面，然后把访问结果带回来。
4.4子网划分
具体子网划分方法及IP地址范围如下：
（1）实验楼区子网：
网络号192.168.6.0，可以IP地址范围：
192.168.6.1-192.168.6.30，子网广播地址：
192.168.6.31
（2）家属楼区子网：
网络号192.168.6.32，可以IP地址范围：
192.168.6.33-192.168.6.62，子网广播地址：
192.168.6.63
（3）教学楼区子网：
网络号192.168.6.64，可以IP地址范围：
192.168.6.65-192.168.6.92，子网广播地址：
192.168.6.93
（4）图书馆子网：
网络号192.168.6.94，可以IP地址:
192.168.6.95-192.168.6.121，子网广播地址：
192.168.6.122
（5）宿舍楼区子网：
网络号192.168.6.123，可以IP地址范围：
192.168.6.124-192.168.6.150，子网广播地址：
192.168.6.151
（6）办公楼区子网：
网络号192.168.6.152，可以IP地址范围：
192.168.6.153-192.168.6.182，子网广播地址：
192.168.6.183
具体划分子网如下表4-1所示：
表4-1子网划分表
部门
结点数
子网范围
子网掩码
实验楼
30
192.168.6.1~192.168.6.30
255.255.255.224
家属楼
30
192.168.6.33~192.168.6.62
255.255.255.224
教学楼
28
192.168.6.65~192.168.6.92
255.255.255.224
图书馆
27
192.168.6.95~192.168.6.121
255.255.255.224
宿舍楼
27
192.168.6.124~192.168.6.150
255.255.255.224
办公楼
30
192.168.6.153~192.168.6.182
255.255.255.224
4.5存储方案
1．备份：
由于考虑最低投资，未采用磁带机备份，而使用磁盘镜像技术容错，这样不但得到完整的数据备份，而且还提高了系统的性能。
利用NT提供的AT命令每日将重要数据自动备份至MO光盘机。
定期对重要数据和资料进行归类、汇总、存档，并转存为光盘片,以建立电子档案。
2.RAID
RAID即磁盘冗余列阵，RAID0：
只支持偶数个硬盘，将几个硬盘视为一个逻辑分区，在读写数据时，同时对四个硬盘进行操作加快了读写速度，但存在问题，如某一硬盘出错，数据就会丢失，无法挽回。
RAID1：
将所有硬盘两两互为镜像，然后按RAID0方案组合，这样既提高了读写速度又能在一个磁盘出现故障时快速启动镜像盘，保证了数据的安全。
RAID5：
针对三个或三个以上硬盘的情况，在写入数据时以其中任一个盘为校验盘，写入校验数据，其余硬盘写入实际数据，在数据盘故障时可利用校验盘恢复数据，保证了数据的安全。
本方案为网络中心服务器配置了2块9G热插拔硬盘，采用单机磁盘镜像进行容错处理。
4.6设备选型
4.6.1硬件设备
服务器：
服务器除稳定性外重点考虑的是硬盘速度和内存大小,硬盘一定要用适合并发数据请求的SCSI接口；内存则尽可能的增大；ALPHA系列较PII的好，PII XEON系列较PII的好，多处理器比单处理器好。
建议采用性能价格比较高的国产专用服务器，上速方案采用的是联想万全2400服务器（PⅡ400/2 双CPU、256M内存、9G热插拔硬盘）。
价格约40000元。
工作站：
建议采用国产品牌的商用机，每台价格约为6500元。
Switch HUB:
D-Link的DES-1016 10/100M 16口交换器。
价格约8000元。
HUB：
D-Link的DFE-916X 10/100M 16口集线器。
可网管可堆叠，价格约4500元。
另一型DFE-916DX 10/100M 16口集线器因不能网管故价格略低为3800元。
ISDN设备：
NT（终端）+TA（终端适配器），约3000元
打印机：
最好不为每台电脑都配备打印机，而多采用网络打印机，同时考虑不同的用途而配置不同类型的打印机。
如一个30台电脑的局域网建议采用以下方案配备
网络打印机：
HP Lasterjet 5000 1台（或HP Lasterjet 8000或HP Lasterjet 2100） 单价分别为15000元、25000元、8000元。
激光打印机：
HP 6L 2台，单价为3000元。
彩色喷墨打印机：
Canon BJC4300 1台，单价为2000元。
针式宽行打印机：
Epson LQ 1600K 2台，单价为3000元。
宽行票据打印机：
Epson LQ 670K 1台，单价为3000元。
扫描仪：
因考虑要制作大量网页，故建议配置扫描仪，如清华紫光4D A4加长, 单价5000元。
网卡：
采用10/100M自适应或直接使用100M的网卡, 单价200－500元。
线缆：
超5类非屏蔽双绞线若干，建议采用AMP的产品，单价为3元/米。
粗缆若干，单价为20元/米左右。
光纤价格较高此处略。
其他：
RJ45头、T型头、粗缆收发器、 AUI线缆 、信息插座/面板、接线钳、压线钳等。
4.6.1网络交换机选型
1．网络系统主干交换机选型要求：
①选用专业网络厂商的产品。
骨干交换机将以最新高速路由交换技术提高网络主干性能；用千兆以太网接口连接主干、服务器。
②符合千兆以太网标准，支持防火墙及用户验证功能。
③背板速率高，低延迟、无阻塞，第三层交换应有高交换率，可逐步扩充。
④可配置冗余电源，保证了路由交换机系统的供电系统不会因为一两路电源故障而失效。
⑤温度警告功能，当交换机系统内部温度超过阀值时，产生报警，避免烧机。
⑥至少有千兆接口与100兆接口。
2．网络系统子网交换机选型要求；
①符合千兆以太网标准。
②高速背板、低延迟、无阻塞。
③温度警告功能，当交换机系统内部温度超过阀值时，产生报警避免烧机。
④要求与主干交换机的千兆上链路有备份以保证主干链路的绝对可靠。
4.7软件
4.7.1服务器端
1.操作系统：
Web Server采用Windows NT Server 4.0 中文版; File Server采用Netware4.11或Netware5.0中文版; 如果预算宽裕,则可在Web Server使用Microsoft BackOffice Small Business Server 4.0，该软件包不仅在安装、配置、使用上更为简便,并囊括了以下服务所需的全部软件。
2. WWW及FTP服务器：
采用NT4.0附带的IIS2.0 + SP3 + ASP, 建议安装Option Pack软件包将其升级至IIS4.0 + SP4 + SP5（以解决Y2K问题）
3.E-mail服务器：
Microsoft Exchange5.5英文版
4.代理服务器：
Sygate3.0 或Wingate3.0，应具备代理服务器和防火墙功能。
5.数据库：
考虑易用性及安全性采用Access 97中文版+32位ODBC （建议采用SQL6.5）
6.浏览器及电子邮件软件：
IE 5.0中文版 + Outlook Express
7.压缩软件：
WinZip 7.0，使FTP下载资源均采用*.Zip压缩格式
4.7.2客户端
1.操作系统：
WIN95 OS2 中文版 或WIN98中文版
2.浏览器：
全部采用IE 4.01中文版或IE 5.0中文
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