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年 月 日
公司局域网设计与规划
齐坚明
CompanyLocalAreaNetworkDesignAndPlanning
JianmingQI
2013年6月2日
东华理工大学毕业设计（论文） 摘要
摘 要
当今时代的知识经济的产生和信息技术的发展及Internet的全球普及化都决定了网络将成为信息时代的主要工具。
随着计算机网络技术的发展，网络已成为人们交流信息的重要平台，企业网络的优劣已经成为衡量企业竞争力的标准之一。
在国民经济信息化进程中,企业如何提高自身竞争力,怎样利用Internet技术带来的机遇和挑战,来提高工作效率和管理科学水平,是亟待解决的问题。
课题以构建公司局域网络为出发点，首先介绍一些关于网络的基础知识，让读者对网络技术的框架有一个初步的了解，然后结合背景实例进行用户需求分析，最后按照需求分析结果来阐述公司局域网络的设计与规划。
在网络的设计过程中，充分考虑到公司网络的负载均衡和稳定性能，依据网络分层的原则，使用了自上而下的设计思想，从核心层到汇聚层，再到接入层，逐步完成网络的规划设计。
对于网络中可能存在的安全威胁，针对不同的需求，方案中提出了VLAN技术、WLAN技术、访问控制列表、防火墙技术以等解决方案，以求构建一个安全、高效、可靠的公司网络。
关键词：
虚拟局域网；
ACL；
WLAN；
STP；
防火墙；
VRRP；
综合布线；
网络地址转换
东华理工大学毕业设计（论文） ABSTRACT
ABSTRACT
Intoday'
seraofknowledgeeconomy andthedevelopmentof informationtechnologyandtheInternetworldisblossomingdeterminesthenetworkwillbecome themaintooloftheinformation age.Withthedevelopment ofcomputernetworktechnology,networkhasbecomeanimportantplatformforpeopletocommunicateinformation,enterprisenetworkqualityhas becomeoneofthestandardtomeasureenterprisecompetitiveness.Intheprocessofnationaleconomy informationization and enterprise how to improve theircompetitiveness andhowtouseInternettechnologybringsopportunityandchallenge,toimprovetheworkefficiencyandscientificmanagementlevel,istheproblemtobesolved.
Thistopictobuildthecompanynetworkasastartingpoint,Firstintroduce
somebasicknowledgeaboutnetwork,letthereadertohaveapreliminaryunderstanding oftheframeworkofnetworktechnology,andthencombiningbackgroundinstanceuserdemandanalysis,andfinallyaccordingtothedemandanalysis results toillustrate thecompany local areanetwork designandplanning.During networkdesign,fullyconsiderthecompany'
snetworkloadbalancingandstableperformance,accordingtotheprincipleofnetworklayerUSESthetop-downdesignideas, fromthecoretothe convergencelayer, andthentoaccesslayer,graduallycompletethenetworkplanninganddesign.ForpossiblesecuritythreatsintheInternet,accordingtodifferentrequirements,thesolutionisputforwardintheVLANtechnology, WLANtechnology,accesscontrollists,firewallandVPNsecuritysolutions,inordertobuildasafe,efficientandreliableenterprisenetwork.
Keywords:
Virtuallocalareanetwork（LAN）;
TheACL;
WLAN;
STP;
Firewall;
VRRP;
Integratedwiring;
Networkaddresstranslation
东华理工大学毕业设计（论文）
目录
目 录
绪论 1
第1章网络概述 2
1.1网络的定义 2
1.2网络的分类 2
1.3网络拓朴结构 3
1.4网络体系结构 3
1.4.1OSI参考模型 4
1.4.2TCP/IP模型 5
1.4.3TCP/IP与OSI模型比较 5
第2章需求分析 6
2.1项目背景 6
2.2设计原则 6
2.3用户现实需求 6
2.4技术可行性 7
2.4.1VLAN技术 7
2.4.2ACL技术 8
2.4.3DHCP技术 9
2.4.4NAT技术 11
2.4.5WLAN技术 12
第3章网络设计 14
3.1网络层次化设计 14
3.2拓朴设计 14
3.3设备选型 15
3.3.1设备选型原则 15
3.3.2交换机选型 16
3.3.3路由器选型 18
3.3.4服务器选型 19
3.4路由协议选择 19
3.5综合布线设计 20
3.5.1综合布线系统构成 20
3.5.2公司综合布线设计 21
第4章网络规划 23
4.1VLAN的划分及IP地址规划 23
4.2基本配置命令 24
4.3交换机的配置 26
4.4路由器的配置 32
4.5Web服务器的配置 34
第5章总结 39
致谢 40
参考文献 41
网络概述
绪论
我们知道，21世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。
要实现信息化就必须依靠完善的网络，因为网络可以非常迅速地传递信息。
因此网络现在已经成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。
国家“十二五”规划中明确指出全面提高信息化水平。
在工信部“十二五”规划纲要落实指导意见中，特别提出要推动我国宽带基础设施水平的提升，促进宽带应用的普及和推广，更好地发挥宽带在支撑国家信息化水平全面提升和经济社会发展中的关键作用，并布置了积极支持中小企业提高宽带接入和应用水平的工作任务，明确指出要支持并鼓励中小企业积极改善企业网络环境，从而提高企业应用宽带网络和信息服务能力和水平。
我国中小企业计算计使用普及率基本稳定在较高水平，但互联网普及率与部分发达国家相比仍存在很大差距，计算机“不上网”的情况仍然普遍存在。
受访企业中91.3%在过去一年使用计算机办公，78.5%在过去一年使用互联网办公，在发达国家50人一下规模的小微企业中，互联网普及率基本达到了95%，其中欧盟
27国的互联网平均普及为94%，韩国在2010年的互联网普及率则高达98.2%，另外大部分国家50人及以上规模的企业中，互联网普及率更是接近100%。
从企业互联网的接入方式来看，固定带宽是企业接入互联网的最主要方式，截至2012年12月底，受访中小企业中，固定宽带普及率为71.0%。
2012年，我国的宽带建设已经进人全面提升阶段，其中包括加快发展光纤宽带网络、无线移动宽带网络等多方面内容。
根据最近几次中国中小企业互联网应用调查结果显示，中小企业建站率基本保持在40%-50%的水平上，由于企业越来越多的开展互联网活动，所以企业建站也正逐渐成为重要的基础建设工作。
目前看来，我国中小企业的建站水平，无论是在用户体验或是在实际功能方面，都还有很大的提升空间。
在受访中小企业中拥有独立网站或网店的比例为49.9%，普及率最高的互联网应用分别为发送和接受电子邮件、网上银行、了解商品或服务信息，分别为84.7%、71.1%和68.1%。
根据调查58.3%的受访企业都设有专门的互联网相关从业岗位，包括网络环境的建设和维护人员，技术研发人员，电子商务相关人员等。
网络对社会生活的很多方面以及对社会经济的发展已经产生了不可估量的影响。
企业网络的优劣已经成为衡量企业竞争力的标准之一，设计出好的公司局域网络既能给公司日常办公带来方便，又能提高公司的整体经济收入，所以对公司局域网设计与规划课题的研究十分必要。
38
第1章网络概述
1.1网络的定义
网络是为实现某种目的的互连系统。
日常生活中到处可以见到网络的存在，例如公路交通网、无线电话网、物联网等。
本课程中我们研究的范畴的是计算机网络。
计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合。
“互连”意味着连接的两台或两台以上计算机能够交互信息，达到资源共享的目的；
“自治”是指计算机地理上分散、独立工作。
互联网就是一个大型的计算机网络。
计算机网络的这个定义涉及到两方面的内容：
1、互连的目的是交互信息和资源共享，这些资源的集合称为计算机网络的资源子网。
常见的互联网提供的网页浏览、视频下载、网络游戏都属于资源子网的范畴。
2、计算机必须互相连接，并且通信双方需要约定好共同遵循的格式和规范，才能识别对方的计算机语言，实现资源的共享。
通信双方约定并且共同遵守的格式和规范就是协议。
著名的TCP/IP协议就是互联网事实上的标准协议。
为双方提供通信服务的设备和协议的集合称为计算机网络的通信子网。
总而言之，计算机网络是计算机硬件、线缆、网络设备和让计算机能相互通信的计算机软件的集合。
1.2网络的分类
计算机网络的种类划分方法很多，可以根据连接介质来划分，也可以按照通信协议或覆盖地理范围来划分。
计算机网络按照覆盖的地理范围可以划分为局域网、城域网、广域网。
局域网（LAN）
局域网（LAN）是一个高速数据通信系统，它在较小的区域内将若干独立的数据设备连接起来，使用户共享计算机资源。
局域网的地域范围一般只有几公里，它适用机关、校园、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求。
城域网（MAN）
城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络。
城域网设计目标是满足几十公里范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网的互联需求，以实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传输。
广域网（WAN）
广域网又称远程网，所覆盖的地理范围从几十公里到几千公里。
广域网可以覆盖几个国家或地区，甚至横跨几个洲，形成国际性的远程计算机网络。
连接广域网各节点交换机的链路一般都是高速链路，具有较大的通信容量。
1.3网络拓朴结构
网络的拓扑结构是指网络中通信线路和站点（计算机或设备）的相互连接的几何形式。
常见的计算机网络拓扑结构有：
星型结构、树形结构、分布式结构、总线型结构、环型结构和复合型结构。
星型网
以中央节点为中心，若干外围节点连接到中央节点，任意两个外围节点之间的通信都要通过中央节点。
星型结构简单，配置灵活，容易增加新节点，但中央节点有故障会导致整个网络的瘫痪。
树型网
是星型结构的变形，各站点发送的信息都要经由根节点广播到全网。
它是一种分层网络，适用于分级控制系统。
树型网的同一线路可以连接多个终端，与星型相比，具有节省线路，成本较低和易于扩展的特点。
分布式网络
该网络结构是由分布在不同地点且具有多个终端的节点机互连而成的。
网中任一节点均至少与两条线路相连，当任意一条线路发生故障时，通信可转经其它链路完成，具有较高的可靠性。
同时，网络易于扩充。
缺点是网络控制机构复杂，线路增多使成本增加。
分布式网络又称网型网，较有代表性的网型网就是全连通网络。
可以计算，一个具有N个节点的全连通网需要有N（N-1）/2条链路，这样，当N值较大时，传输链路数很大，而传输的链路的利用率较低，因此，在实际应用中一般不选择全连通网络，而是在保证可靠性的前提下，尽量减少链路的冗余和降低造价。
总线型网
它是通过总线把所有节点连接起来，从而形成一条信道。
总线型网络结构比较简单，扩展十分方便。
该网络结构常用于计算机局域网中。
环型网
各设备经环路节点机连成环型。
信息流一般为单向，线路是公用的，采用分布控制方式。
这种结构常用于计算机局域网中，有单环和双环之分，双环的可靠性明显优于单环。
复合型网络
该网络结构是现实中常见的组网方式，其典型特点是将分布式网络与树型网结合起来。
如可在计算机网络中的骨干网部分采用网型网结构，而在基层网中构成星型网络，这样既提高了网络的可靠性，又节省了链路成本。
1.4网络体系结构
网络体系结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。
典型的网络体系结构包括：
开放系统互连（OpenSystem
Interconnection，OSI）参考模型和传输控制协议/互联网协议（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，TCP/IP）参考模型。
1.4.1OSI参考模型
OSI参考模型分为七层，如图1-1所示。
各层功能描述如下：
应用层：
是OSI参考模型的最高层，也是用户访问网络的接口层，是直接面向用户的。
在OSI的环境下，，应用层为用户提供各种服务，例如：
电子邮件、文件传输和远程登录等。
表示层：
负责处理不同的数据在表示上的差异以及相互转换，如ASCII与
UNICODE之间的转换，不同格式文件的转换，不兼容终端的数据格式之间的转换以及数据加密、解密等。
会话层：
负责建立、管理和拆除进程之间的通信连接，“进程”是指电子邮件、文件传输等一次独立运行的程序。
传输层：
提供端到端的通信，它从会话层接收数据，进行适当的处理之后传送的网络层。
在网络另一端的传输层从网络层接收对方传来的数据，进行逆向处理后提交给会话层。
网络层：
负责提供连接和数据路由，包括处理输出报文分组的地址，解析输入报文的地址和维护路由信息，以便对通信链路的变化作出适当的响应。
数据链路层：
提供网络相邻节点间的可靠通信。
传输以帧为单位的数据包，向网络层提供正确无误的信息包的发送和接收服务。
物理层：
通过物理介质传送和接收原始的二进制位流。
图1-1OSI七层模型
1.4.2TCP/IP模型
TCP/IP参考模型共有四个层次，相对OSI参考模型要简单得多，因此在实际的使用中比OSI模型更具有实用性，所以它得到了更好的发展。
现在的计算机网络大多是TCP/IP参考模型结构。
图1-2所示为OSI参考模型与TCP/IP参考模型的对比。
TCP/IP模型所定义的4个层次的主要功能如下：
为用户表示应用数据。
例如：
HTTP在如Internet浏览器的Web浏览器应用程序中为用户表示数据。
支持设备间的通信和执行错误纠正。
Internet层（网际层）：
确定通过网络的最佳路径。
网络接口层：
控制网络的硬件设备和介质。
1.4.3TCP/IP与OSI模型比较
通过图1-2的对比很容易可以发现：
OSI的应用、表示、会话层的功能被合并到TCP/IP模型的应用层；
网络的大部分功能存在于传输层和网络层，因而他们保留在独立的层里；
OSI模型的数据链路层与物理层被合并到了TCP/IP模型的网络接口层。
OSI参考模型是一种过于理想化的体系结构，在实际的实施过程中有比较大的难度。
但它却很好的为我们担供了一个体系分层的参考，有着很好的指导作用。
TCP/IP参考模型是一个事实上模型，因其更具有实用性，所以它得到了更广泛的支持和应用，使得TCP/IP成为事实上的工业标准。
图1-2TCP/IP与OSI模型对比
需求分析
第2章需求分析
2.1项目背景
我公司是一家生产型大型企业，总公司设在深圳，另外在北京还有个分支机构，公司拥有员工上千名，有行政管理部、财务部、人力资源部、技术部、生产部和销售部6个部门。
公司内主要建筑有行政办公楼、综合楼、加工车间（仓
库）、职工公寓（男、女职工各两栋），共约720个信息结点，其中深圳总部600
个，北京分支机构120个，中心机房设在公司总部行政办公楼第10层。
在网络项目实施之前，该公司用下行2M、上行512K宽带，普通交换机作为主要网络连接设备，带宽低，速度慢，各个部门之间不能相互通信，并且园区内部也没有无线网络部署，网络安全防御能力低，时常受到各种攻击。
随着公司规模的不断扩张，对办公信息化、自动化，对信息安全的要求也越来越高，公司决定组建一个完善的具有可扩展性的局域网。
2.2设计原则
网络设计遵循技术和行业标准的指导原则，确保设计的解决方案满足网络建设的需要，并符合IT建设的标准，为将来的网络升级提供向后兼容能力。
在整体方案设计中，必须遵循实用性、先进性、可靠性和安全性原则。
（1）实用性：
网络建设从应用实际需求出发，坚持为领导决策服务，为经营管理服务，为生产建设服务。
另外，如果是对现有网络升级改造，还应该充分考虑如何利用现有资源，尽量发挥设备效益。
（2）先进性：
规划局域网，不但要满足用户当前的需要，还应该有一定技术前瞻性和用户需求预见性，考虑到能够满足未来几年内用户对网络功能和带宽的需要。
采用成熟的先进技术，兼顾未来的发展趋势，即量力而行，又适当超前，留有发展余地。
（3）安全可靠性：
确保网络可靠运行，在网络的关键部分应具有容错能力，提供公共网络连接、通信链路、服务器等全方位的安全管理系统。
（4）安全保密性：
为了保证网上信息的安全和各种应用系统的安全，在规划时就要为局域网考虑一个周全的安全保密方案。
2.3用户现实需求
（1）实现公司内部资源共享（文件共享，打印机共享）。
（2）架设公司web服务器，方便发布公司自主网站。
（3）内部网络使用VLAN分段，隔离广播，防止内部网络非授权的跨网段访问，如公司其他部门不允许访问财务部。
（4）核心网络必须有冗余设计，其中包括链路冗余和设备冗余。
（5）对于移动办公出入频繁的位置，须有无线AP的部署。
（6）内、外网之间有防火墙设置，并且能够实现私有地址向公有地址转换。
（7）外网用户可以与内网用户通信，但不能访问公司内网服务器和财务部。
2.4技术可行
对于公司网络的设计与规划，技术可行性分析是不可缺少的一部分，目前常用的网络技术主要有VLAN技术，ACL技术，DHCP技术，NAT技术，WLAN技术，下面将对这5种技术进行逐个讲解。
2.4.1VLAN技术
虚拟网（VLAN）技术就是将一个交换网络逻辑地划分成若干子网，每一个子网就是一个广播域。
逻辑上划分的子网在功能上与传统物理上划分的子网相同，划分可以根据交换机的端口、MAC地址、IP地址来进行。
虚拟局域网在功能和操作上与传统LAN基本相同，VLAN与传统的LAN相比，具有以下优势：
减少移动和改变的代价
即所说的动态管理网络，也就是当一个用户从一个位置移动到另一个位置是，他的网络属性不需要重新配置，而是动态的完成，这种动态管理网络给网络管理者和使用者都带来了极大的好处，一个用户，无论他到哪里，他都能不做任何修改地接入网络，这种前景是非常美好的。
虚拟工作组
使用VLAN的最终目标就是建立虚拟工作组模型，例如，在企业网中，同一个部门的就好象在同一个LAN上一样，很容易的互相访问，交流信息，同时，所有的广播包也都限制在该虚拟LAN上，而不影响其他VLAN的人。
一个人如果从一个办公地点换到另外一个地点，而他仍然在该部门，那么，该用户的配置无须改变；
同时，如果一个人虽然办公地点没有变，但他更换了部门，那么，只需网络管理员更改一下该用户的配置即可。
这个功能的目标就是建立一个动态的组织环境，当然，这只是一个理想的目标，要实现它，还需要一些其他方面的支持；
用户不受到物理设备的限制，VLAN用户可以处于网络中的任何地方；
VLAN对用户的应用是不产生影响，VLAN的应用解决了许多大型二层交换网络产生的问题。
限制广播包，提高带宽的利用率
有效地解决了广播风暴带来的性能下降问题。
一个VLAN形成一个小的广播域，同一个VLAN成员都在由所属VLAN确定的广播域内，那么，当一个数据包没有路由时，交换机只会将此数据包发送到所有属于该VLAN的其他端口，而不是所有的交换机的端
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