计算机网络大作业Word文档下载推荐.docx
《计算机网络大作业Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络大作业Word文档下载推荐.docx（25页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
3.1.4.树形7
3.1.5.网络形7
3.1.6网络拓扑结构选择8
3.2网络体系结构的介绍8
3.2.1访问控制方式简介9
3.3局域网络的形式的选择9
3.3.1网络结构的选择9
4.设计方案及宿舍布局图11
4.1拓扑结构11
4.1.1总拓扑图11
4.1.2宿舍拓扑图结构12
4.2主要设备的选择13
4.2.1路由器的选择13
4.2.3交换机的选择15
4.3主干网络设计16
4.3.1宿舍楼内布线结构方案16
5.综合布线及要求18
5.1结构化布线系统18
6.设备清单20
7网络维护20
8方案设计的优点与不足21
参考文献：
24
正文
1设计背景与目标
1.1背景
随着现代科学技术的飞速发展，全球信息化浪潮势不可挡，已经迅速延伸至国防、科研、经济、教育等各个领域，也不可避免地改变着传统的企业人事的工作模式，利用当前蓬勃发展的以计算机和网络为主导的现代信息技术则是企业实现现代化工作的必不可少的技术基础。
如何利用当前先进的计算机技术与校园网资源，实现学校各项业务系统的集成，提高应用水平成为学校校园网建设的工作重点。
随着信息时代的到来，网络逐渐成为了人们日常生活中的一部分。
高校的广大师生们，不再满足于只能在办公室、图书馆上网，他们对于在宿舍、在家里高速上网的需求越来越迫切。
2002年高校校园网建设开始延伸到宿舍楼，但随着高校宿舍网规模急剧膨胀、应用不断深入，在网络应用中存在的一些矛盾和问题日益凸现，严重影响着宿舍园网络应用的进一步深化和发展。
诸如安全漏洞、管理繁琐、整体运行效率下降等问题成为阻碍高校校园网发展的瓶颈。
1．2设计目标及内容
目前存在的一些情况是，网建成了，问题也出现了：
设计目标无法实现；
应用软件缺乏，阻碍了设想实施；
维护费用不堪承受等等。
这就需要在网络建设实施前确定明确的设计目标，画出宿舍的详图，合理的综合布线，设备的选型等是技术和成本找到最佳点，并考虑到日后的升级，既可扩展性。
如今，校园宿舍网呈现用户多且密度大、网络节点多、难以管理的特点。
宿舍网的用户相对其他网络的用户分布要密集很多，而众多用户与不同宿舍楼之间的网络连接结构相似，但节点甚至比办公大楼、实验室等其他区域的网络节点还要多，管理起来工作量大。
用户对不能正常使用网络的抱怨也时有发生。
各种原因交织在一起最终导致了管理难的问题。
因此，我们一直在寻找由难到易的宿舍网运营计费认证管理办法，需要它营造出一种方便、实用、快捷、易于管理的网络环境。
2.宿舍局域网建设规划
2.1局域网建设前期调研
我们首先是完成用户调查，需求分析，系统规划的确定等工作。
其主要内容为：
首先走访要组建局域网的学生公寓楼，调查该公寓楼大概有多少学生在使用计算机，以及学生普遍要求的上网速率接近一个什么水平。
通过讨论制定详细的规划方案，并形成书面报告的形式，在此过程中可以对其中一些疑难问题请教相关技术人员，比如计算机系的相关教师。
力争在该阶段就将一些前提工作准备好，否则会影响以后计划的进展。
2.2需求分析
现在大学宿舍里有电脑的已不在少数,一般都有两台以上,由于学习的需要,每个人都必须有电脑,一个宿舍有六个人,也就是说每个宿舍里都有六台电脑.就单个计算机而言,功能还是太单一了,而且因为学生经费较少，只要实现简单的网络连接与资源共享就行。
要是几个宿舍之间连上局域网就不仅仅解决了共享一条宽带接入的问题，还可以共享同学的资源，如学习资料、电影、软件都可以从同学的电脑上拉过来，避免了自己下载的麻烦，“网络交流”、“资源共享””都将方便得多。
我们对本院学生对网络速率的不满意程度以及速率需求以及需要共享资源的频繁程度，断网概率密度和网络安全性的需求进行调查，总结问题并分析出解决办法。
2.2.1功能需求分析
1.网络所要达到的基本要求:
使相邻几个宿舍之间的多台电脑能连成局域网,可以联网实现资源共享。
多台电脑能共享一个Modem,实现共多人同用一个网号上网。
希望整个网络投资较小，尽量利用现有设备，网络规划只能以"
能通就好"
为原则，尽量优化。
在信息化的今天，人们已经把网络当成获取信息的重要的源泉。
宿舍网是宽带上网的前沿阵地，学生们可以通过网络获取丰富的知识，增加与其他学校学生，甚至其他国家学生交流的机会。
（1）可靠性和高性能
网络必须是可靠的，如服务器、风扇、电源、线路等；
以及网络逻辑级的可靠性，如交换的汇聚、核心，链路冗余。
网络必须具有足够高的性能，满足业务的需要。
（2）可扩展性和可升级性
系统要有可扩展性和可升级性，随着学院不断的扩招，网络中的数据和信息流将按指数级增长，需要网络有很好的可扩展性，并能随着技术的发展不断升级。
设备应选用符合国际标准的系统和产品，以保证系统具有较长的生命力和扩展能力，满足将来系统升级的要求。
（3）安全性和保密性
网络系统应具有良好的安全性。
由于校园骨干网络为多个用户内部网提供互联并支持多种业务，要求不仅能进行灵活有效的安全控制。
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。
2.简单局域网构建方法
（1）交叉双绞线
此法可以用来连接两台个人计算机，不过一旦有第三台计算机加入，这种方法行不通，所以扩展性小。
（2）下载wifi共享软件
应用一个电脑下载一个wifi共享软件，可以在宿舍的区域内建立一个小型的局域网，方便快捷；
但是有的台式机连起来就困难的多了，而且这样是大家分享网速，速率很低。
为此大家想建立一个快捷上网，易于管理，交流方便，安全高速的网络就十分迫切了。
2.2.2应用概要分析
网络基础服务：
DNS：
负责整个网络中各个域名的解析。
SNMPETC：
SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol,简单网络管理协议）用来对通信线路进行管理
信息安全平台：
（FIREWALLETC）一种确保网络安全的方法。
防火墙可以被安全在一个单独的路由器中，用来过滤不想要的信息包，也可以被安装在路由器和主机中，发挥更大的网络安全保护作用。
防火墙被广泛用来让用户在一个安全屏障后接入互联网，还被用来把一家企业的公共网络服务器和企业内部网络隔开。
另外，防火墙还可以被用来保护企业内部网络某一个部分的安全。
2.3网络安全设计
通过对宿舍网的安全设计，在不改变原有网络结构的基础上实现多种信息安全，保障宿舍网络安全，一个整体一致的内网安全体系，应该包括身份认证、授权管理、数据保密和监控审计四个方面，并且，这四个方面应该是紧密结合、相互联动的统一平台，才能达到构建可信、可控和可管理的安全内网的效果。
身份认证是内网安全管理的基础，不确认实体的身份，进一步制定各种安全管理策略也就无从谈起。
内网的身份认证，必须全面考虑所有参与实体的身份确认，包括服务器、客户端、用户和主要设备等。
其中，客户端和用户的身份认证尤其要重点关注，因为他们具有数量大、环境不安全和变化频繁的特点。
授权管理是以身份认证为基础的，其主要对内部信息网络各种信息资源的使用进行授权，确定谁能够在那些计算机终端或者服务器使用什么样的资源和权限。
授权管理的信息资源应该尽可能全面，应该包括终端使用权、外设资源、网络资源、文件资源、服务器资源和存储设备资源等。
数据保密是内网信息安全的核心，其实质是要对内网信息流和数据流进行全生命周期的有效管理，构建信息和数据安全可控的使用、存储和交换环境，从而实现对内网核心数据的保密和数字知识产权的保护。
由于信息和数据的应用系统和表现方式多种多样，所以要求数据保密技术必须具有通用性和应用无关性。
监控审计是宿舍网络安全不可缺少的辅助部分，可以实现对宿舍网络安全状态的实时监控，提供宿舍网络安全状态的评估报告，并在发生宿舍网络安全事件后实现有效的取证。
宿舍网络安全已经成为信息安全的新热点，其技术和标准也在成熟和演进过程中，我们有理由相信，随着同学们对宿舍网络安全认识的加深，用户宿舍网络安全管理制度的完善，整体一致的宿舍网安全解决方案和体系建设将成为宿舍网安全的主要发展趋势。
2.4网络设计原则
（1）实用：
能支持各数据通讯，多媒介体技术及信息管理系统等，并能适应现代和未来技术的发展。
（2）灵活：
布线系统的设计应能够满足灵活应用的要求，即任一信息点可连接不同类型的设备。
（3）开放：
能支持任何厂家的任意网络产品，任意网络结构，如总线型、星型、环型等。
（4）模块化：
系统中除去固定于建筑物内的水平线缆外，其所有的连接件都是积木式的标准插件，方便使用，管理及扩充。
尽量减少现场施工量，提高系统可靠性，方便管理和使用。
（5）可扩展：
系统应是可扩充的，以便将来有更大需求时，很容易将设备安装进去。
（6）经济：
整体投资低、维护费用低，系统组成使整体投资达到最小。
3.局域网的网络设计
在这个阶段我们最后要完成的任务是确定网络拓扑结构，网络具体使用的工作方式，网络的系统结构等。
3.1拓扑网的选择
在网络组建过程中，根据网络的功能和网络连接设备的不同，会采用不同的连接方法，也就是所谓的拓扑结构，说白了，就是要明确总体上要将各种网络设备连接成什么样式。
网络的组成元素可以分成两大类，即网络结点（有可分为端结点和转发结点）和通信链路，网络中结点的互联模式就叫网络的拓扑结构。
最基本的网络拓扑结构有星形、环形、总线型三种结构此外还有树形、网状形等等。
3.1.1星型网络
星型拓扑网络又称为集中式网络，这是目前在局域网中应用最普遍的网络连接方法。
它是以中央节点为中心，通过中央节点与其他各节点连接而成的网络。
多个节点与中央节点通过点到点的方式连接，中央节点执行集中式控制策略，因此中央节点相当复杂，负荷比其他各节点重得多。
星型网络的特点是：
网络结构简单，便于管理；
控制简单，建网容易；
网络延迟时间较短，误码率较低；
网络共享能力较差；
通信线路利用率不高；
中央节点负荷太重。
图1星型网
3.1.2.环形网
环型网络，环形网络结构就是由网络中若干主机或设备直接通过电缆来串接的，最后形成一个闭环，通常又称之为“令牌环网”。
在环形网络中，整个网络发送的信息在环路中各个节点间传输，信息流只能是单方向的，每个节点都只能向它的下游节点转发该信息包。
当信息包结果目标节点时，目标节点根据信息包中的目标地址判断出自己是不是接收站，并把该信息拷贝到自己的接收缓冲区中。
信息包在环形网络中“旅行”一圈后，由发送节点进行回收。
环形网络的主要特点主要是网络结构简单，信息流在网络中沿环单向传递，延迟固定，实时性较好。
但是其环中节点过多时，传输速率低，延时长，可扩充性差可靠性低，维护难，对分支节点故障定位较难。
图2环形网
3.1.3.总线网
总线型网络，总线型网络结构式最早使用的以太网拓扑类型。
这种结构采用单根传输线作为传输介质，所有的客户机等网络设备都直接连接到总线上。
总线型网络是由一条高速公用总线连接若干个节点所形成的网络，总线型网络的特点主要是结构简单灵活，便于扩充，是一种很容易建造的网络。
由于多个节点共用一条传输信道，故信道利用率高，但容易产生访问冲突；
其传输速率高。
图3总线形
3.1.4.树形
树型网络，树形拓扑结构式从总线型和星型演变而来的，它有两种类型：
1）由总线形派生出来，由多天总线连接而成，传输介质是分支电缆；
2）由星形结构扩展而来，各节点按一定的层次连接起来。
树形网络易于扩展，但它的缺点也是非常明显的，就是各个节点对根的依赖性太大，如果根发生故障，那么整个网络都不能正常工作。
图4树形网
3.1.5.网络形
网状网络，网形网络的结构又称为完整结构，这种结构的各个工作站之间通过多条连线进行连接，而不是像其他结构的网络那样每个工作站只和网络有一条连接。
在网形拓扑结构中，节点之间没有固定的连接形式。
每个节点至少有两条链路连到其他节点，因此这种结构的最大优点是可靠性高，为数据传输提供了更多的路径选择，可以有效地避开故障或阻塞的节点。
网形网络的结构复杂，导致这种网络最大的问题是组建成本较高，网络协议复杂，网络管理难度较大。
因此一般只是在大型网络中采用这种结构。
图5网络形
3.1.6网络拓扑结构选择
有这么多的拓扑结构到底我们应该选择哪一种呢？
我们应该从经济性、灵活性、可扩展性、可靠性、易于管理和维护等几个方面入手。
根据布线标准EIA/TIA568规定：
用星形结构的物理布线实现各种形式的网络逻辑拓扑结构，即无论将来网络技术如何发展，其局域网的拓扑结构一定总线型、环形、星形、树形或以上几种形式的结合，我们采用了交换机用树型（星型的一种特殊结构）集连的拓扑结构，这种拓扑结构的优点是：
1、冲突域小：
即每个交换机分割开一个冲突域，数百个信息点的网吧分割成若干个小的冲突域，CSMA/CD机制能够顺利的工作。
2、安全性强：
只要保证核心层交换机的正常工作就能使整个网络正常的运转，如果接入层交换机出现问题，只会影响相应区域的信息点，而不至于使整个网络瘫痪。
部分区域的故障不会影响整个网吧的运营，最大程度的减小故障带来的损失。
3、便于维护：
采用树型结构，网络故障将先以层为单位被定位在不同的交换层面上，随后在被定位的层面上很快就可以找出发生故障的交换机或节点，这种方法把复杂的维护问题简单化。
4、扩展性好：
在扩大网络规模时，只需要在有扩展要求的相应层上加装新的交换机即可，而不用改变整个的网络拓扑，真正的实现了“边营业，边扩建”。
星形结构化物理布线通过在配线室内的跳线灵活变换，便可以实现以上所述的总线型、环形、星形或混合形的拓扑结构。
因此，在此更适合选取星形网络拓扑结构，属于树形和星型及各个拓扑结构的结合体。
这种结构网络结构简单，便于管理；
控制简单，建网容易，网络易于扩展。
很适用于中小型企业和机构组网的需要。
3.2网络体系结构的介绍
网络系统结构是指网络服务器与工作站之间协同工作时的相互关系，在局域网的发展中，存在着两种不同的系统结构：
客户机/服务器系统和对等网系统。
随着局域网的不断扩大改进，局域网中共享文件、共享设备仅仅是其应用中很小的一部分，人们迫切要求服务器端能够完成一部分数据处理工作，即将需要处理的工作任务分配给客户端和服务器来共同完成，由此提出了客户机/服务器的概念，又需要端对端的对接服务。
我们要选用其中的一种体系结构来组建我们的宿舍公寓局域网。
3.2.1访问控制方式简介
此外我们还应该对局域网的访问控制方式有所了解，常用的方式有以下三种：
（1）带有冲突检测的载波监听多路访问技术（CSMA/CD）（能够很好的解决局域网中的信道冲突问题）；
（2）令牌环访问控制方法；
（主要适用于环形网络）（3）令牌总线访问控制方法。
（主要适用于总线型网络）。
3.3局域网络的形式的选择
局域网是同一建筑、方圆几公里远的地域内的专用网络。
局域网通常用来连接公司办公室或企业内部的个人计算机和工作站，以共享软、硬件资源。
美国电气和电子工程师协会（IEEE）局域网标准委员会员会曾提出局域网的一些具体特征：
（1）局域网在通信距离有一定的限制，一般在1~2Km的地域范围内。
具有较高传输率的物理通信信道也是局域网的一个主要特征。
（2）局域网的拓扑结构比较简单，所支持连接的计算机数量也是有限的。
组网时也就相对很容易连接。
（3）局域网最简单的作用就是共享，比如在局域网内建立Web、Ftp、mail、ICQ服务等，同时客户端还可以很方便的共亨Internet。
3.3.1网络结构的选择
对于局域网的建立我们起初的目的意义，就是有助于学生的管理的工作，院内的资料共享，为学生建立一个高效的交流平台。
我们需要选用一个网络系统结构。
网络系统结构是指网络服务器与工作站之间协同工作时的相互关系，在局域网的发展中，可分为两大类：
客户—服务器模式（使用C/S方式）和对等网（使用P2P方式）。
1.客户-服务器模式。
这种模式主要是使用的是C/S方式。
这种方式在因特网上是最常用的，也是传统的方式。
例如，我们在上网发送电子邮件或在网站上查找资料时，都是使用的客户-服务器方式。
客户-服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。
客户是服务请求方，服务器是服务提供方
优势：
在大多数情况下，客户机服务器体系结构允许的角色和责任的计算系统是其中几个已知只有通过网络互相独立的计算机分发。
这将创建一个额外的优势，这种体系结构：
提高维护的简便性。
所有数据都存储在服务器上，通常比大多数客户更大的安全控制。
服务器可以更好地控制访问和资源，以保证只有那些具有适当权限的用户可以访问和更改数据。
具有不同功能的多个不同的客户它的功能。
缺点：
作为客户端同时请求数给定的服务器的增加，服务器可以成为重载。
对照到一个P2P网络，在其总带宽实际上增加为节点的添加，由于P2P网络的总带宽可以大致计算作为该网络中每个节点的带宽的总和。
客户机服务器模式缺乏一个良好的P2P网络的鲁棒性。
在客户端服务器，如果一个重要的服务器失败，客户的要求不能得到满足
2.对等网。
对等网使用的是P2P的工作方式。
是指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务器还是服务器提供方
“对等网”也称“工作组网”，组建宿舍小型局域网即属于对等网的组建。
它不像企业专业网络中那样是通过域来控制的，在对等网中没有“域”（域：
域是一种管理边界，用于一组计算机共享共用的安全数据库，域实际上就是一组服务器和工作站的集合），只有“工作组”，这一点要首先清楚。
正因如此，我们在后面的具体网络配置中，就没有域的配置，而需配置工作组。
很显然，“工作组”的概念远没有“域”那么广，所以对等网所能随的用户数也是非常有限的。
对等网络相对比较简单。
在对等网络中，对等网上各台计算机的有相同的功能，无主从之分，网上任意节点计算机既可以作为网络服务器，为其它计算机提供资源；
也可以作为工作站，以分享其它服务器的资源；
任一台计算机均可同时兼作服务器和工作站，也可只作其中之一。
同时，对等网除了共享文件之外，还可以共享打印机，对等网上的打印机可被网络上的任一节点使用，如同使用本地打印机一样方便。
因为对等网不需要专门的服务器来做网络支持，也不需要其他组件来提高网络的性能，因而对等网络的价格相对要便宜很多。
在局域网中，对于像学校宿舍这种中小型的组网，使用对等网，即可以增大资源分享的速率，又可以节省成本。
它的主要优点有：
网络成本低、网络配置和维护简单。
4.设计方案及宿舍布局图
4.1拓扑结构
4.1.1总拓扑图
图6系统总的拓扑图
对于系统总设计，是由网络中心，连接一个交换设备，然后与服务器连接，对于这个交换设备，可以用路由器或者交换机，对于学校要考虑到学生健康上网，快速上网，积极交流等等各种因素，要择优而选。
交换机，又叫做交换式集线器，可以简单的理解为把一些电脑连接在一起组成一个局域网。
而路由器和交换机的区别很明显，它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径，但二者也并不是完全无联系的。
区别一：
交换机是一根网线上网，但是大家上网是分别拨号，各自使用自己的宽带，大家上网没有影响。
而路由器比交换机多了一个虚拟拨号功能，通过同一台路由器上网的电脑是共用一个宽带账号，大家上网要相互影响。
区别二：
交换机工作在中继层，交换机根据MAC地址寻址。
路由器工作在网络层，根据IP地址寻址，路由器可以处理TCP/IP协议，而交换机不可以。
区别三：
交换机可以使连接它的多台电脑组成局域网，如果还有代理服务器的话还可以实现同时上网功能而且局域网所有电脑是共享它的带宽速率的，但是交换机没有路由器的自动识别数据包发送和到达地址的功能。
路由器可以自动识别数据包发送和到达的地址，路由器相当于马路上的警察，负责交通疏导和指路的。
区别四：
举几个例子,路由器是小邮局，就一个地址（IP），负责一个地方的收发（个人电脑，某个服务器，所以你家上网要这个东西），交换机是省里的大邮政中心，负责由一个地址给各个小地方的联系。
简单的说路由器专管入网，交换机只管配送，路由路由就是给你找路让你上网的，交换机只负责开门，交换机上面要没有路由你是上不了网的。
区别五：
路由器提供了防火墙的服务。
路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。
因此在与因特网和服务器之间连接应应用路由器，可以安全上网，高速上网，符合现在大学生的需求。
4.1.2宿舍拓扑图结构
图7宿舍结构拓扑图
对于我们学校，西区一号和四号楼结构一样，都是一栋楼四层，每层30间房子，其中两个水房，两间厕所，有宿舍26间，而在宿舍四楼有一间宿舍作为设备间。
因此交换机应使用两个16接口的交换机，可以满足需要。
4.2主要设备的选择
4.2.1路由器的选择
图8华为（HUAWEI）PT500500M高速电力猫电力线适配器
优点一：
与其他设备相比，该设备支持电力猫的功能。
所谓的电力猫又名电力网络桥接器，是一种把网络信号调制到电线上，利用现有电线解决网络布线问题的设备。
优点二：
连接服务器时，无需布线借用已有的电力线进行网络传输，使用方便，轻松解决布线问题。
优点三：
由于宿舍楼层，是使用同一个电表，而在同一个电表下PT500性能稳定，而且与华为PT530的配套使用下，可以实现多楼层的无线wi-fi的使用。
优点四：
500兆的传输速率，寿命使用长，性价比高，耗电量低，具有节能环保的优点。
4.2.2服务器的选择
作为宿舍楼层之间的局域网，属于中小型的局域网建设，为节省成本可利用一台电脑作为局域网的服务器。
图9服务器机箱
CPU选用IntelPentiumG620/盒装，主板用铭瑄MS-H61G，内存用金邦千禧版2GDDR31333，硬盘选用希捷320G，显卡用七彩虹520灵动鲨D31024MM16，网卡用板载，光驱用先锋DVD-231D。
机箱与电源是金河
升级会员 