计算机网络课程设计-------校园网网络构建方案.doc

发布时间：2022-06-05 发布人：admin 分类：说明书资料大小：5.16M 资料格式：doc 举报版权申诉

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1前言

1.1 设计背景

1.2 设计目标

1.3 设计思想

2需求分析

2.1 用户应用需求

2.2 信息结点需求

2.3 性能需求

2.4 安全与管理需求

2.5 无线局域网需求

3总体设计

3.1 校园网的基本框架

⑴信息中心

⑵多功能教室

⑶计算机网络教室

⑷虚拟图书馆

⑸学校办公用网

⑹其他应用

3.2 校园网规划策略

⑴建设原则选择的策略

⑵网络技术的选择策略

①局域网交换

②千兆以太网

③ATM交换

④多层交换

⑶结构化布线策略

3.3 校园网资源建设策略

3.4 校园网系统的构成

4技术选择

4.1 校园网骨干的技术选型

校园网骨干的技术选型为千兆以太网技术，包括：

4.2 无线校园网的技术选型

5设备的选择及经费预算

本节主要介绍校园网代理服务器、网络互联设备（交换机、路由器）和常用网络传输媒介（双绞线、光纤）的原理

5.1 代理服务器

在校园网中，代理服务器能够起到隔离网络的作用，但是最重要的功能却是为局域网提供Internet共享，

⑴通过缓存提高访问速度

⑵提供私有IP访问Internet

IP地址属于不可再生资源，如果校园网中只分配了有限的IP地址，但是却要为网络所以的计算机提供Inte

⑶提高网络的安全性

如果内部用户访问Internet都通过代理服务器，那么代理服务器就成为进入Internet唯一通道，

考虑到系统的稳定性，服务器采用配置较高的兼容机或者品牌机，服务器是整个校园网的核心，任何站点的数据交

5.2 网络互联设备

交换机安装不同的标准，可以将交换机分为许多种类。常见的分类有两种：一是根据使用网络技术的不同，局域网

③工作组交换机: 思科 WS-C3750-48PS-E，主要参数如下：

⑵路由器

5.3 网络传输媒介

网络传输介质是网络中发送方与接收方之间的物理通路，它对网络的数据通信具有一定的影响。常用的传输介质有

⑴双绞线

⑵光纤

光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光纤是以光

多模光纤传输速度低、距离短，整体性能差，但成本低，一般用于建筑物内或者地理位置相邻的环境中。单模光纤

5.4 经费预算

考虑到学校的资金并不充裕和现有的网络，根据上诉描述，经费预算如表5.1所示：

表5.1 网络设备预算表

6技术支持及服务

6.1 网络传输协议

6.2 搭建个人服务器

⑴搭建DHCP服务器

⑵搭建DNS服务器

⑶搭建WEB服务器

⑷搭建FTP服务器

⑸搭建E-mail服务器

7总结

8参考文献

[2] 唐涛. 局域网实训教程[M].电子工业出版社.2005.12

[3] 赵江．局域网组建、应用、维护[M]．人民邮电出版.2004.10.

[4] 刘晓辉. 图解局域网构建与实战[M].科学出版社.2006.5

[5] 杨青.计算机网络技术及应用教程[M] .电子工业出版社.2008.3

[6] 朱志祥.多媒体通信技术 [M].西安电子科大出版社.2008.3

[7] 张天孟,骆军良. 基于校园网的高校信息化建设[J]黑龙江高教研究, 2003,(01)

[8] 陶舟,王一举,黄东平,陈飞. 数字化校园的网络架构与设计——以长江大学数字化校园网络建设为例

[9] 陈永清. 校园网络建设方案与策略[J]. 电脑知识与技术, 2005, (15).

[10] 张祖鹰. 新形势下的校园网络建设方案的研究与实践[J]. 科技信息(学术研究), 2007

[11] 杨海燕. 关于高校校园网络建设的几点思考[J]. 科技信息(学术研究), 2007, (0

[12] 范敏，岳延兵. 校园网络建设的需求分析与策略[J]. 科技情报开发与经济, 2007, (

成绩课程设计说明书课程设计名称：计算机网络通信综合设计题目：校园网网络构建方案学生姓名：专学业：号：指导教师：信息工程日期：2010 年 12 月 30 日

西华大学课程设计说明书目录 1 前言 .................................................................. 1 1.1 设计背景 ......................................................... 2 1.2 设计目标 ......................................................... 2 1.3 设计思想 ......................................................... 2 2 需求分析 .............................................................. 3 2.1 用户应用需求 ..................................................... 3 2.2 信息结点需求 ..................................................... 3 2.3 性能需求 ......................................................... 4 2.4 安全与管理需求 ................................................... 5 2.5 无线局域网需求 ................................................... 5 3 总体设计 .............................................................. 6 3.1 校园网的基本框架 ................................................. 6 3.2 校园网规划策略 ................................................... 7 3.3 校园网资源建设策略 ............................................... 8 3.4 校园网系统的构成 ................................................. 9 4 技术选择 ............................................................. 10 4.1 校园网骨干的技术选型 ............................................ 10 4.2 无线校园网的技术选型 ............................................ 11 5 设备的选择及经费预算 ................................................. 12 5.1 代理服务器 ...................................................... 12 5.2 网络互联设备 .................................................... 13 5.3 网络传输媒介 .................................................... 18 5.4 经费预算 ........................................................ 19 6 技术支持及服务 ....................................................... 20 6.1 网络传输协议 .................................................... 20 6.2 搭建个人服务器 .................................................. 21 7 总结 ................................................................. 22 8 参考文献 ............................................................. 23 1 前言 I

西华大学课程设计说明书目前随着计算机网络技术的发展与广泛运用，计算机技术和网络通信技术正以惊人的速度进入人类社会的各个角落，已深深地影响了人们的生活方式、学习方式和工作方式，人类社会已经进入了网络时代。 1.1 设计背景由于计算机及网络的不断发展，极大的推动了校园网的建设，各高校及中小学都在筹备建设校园网，希望通过校园网的建设，增加硬件的投入，改善办学条件，提高教学、科研和管理水平，提高办学质量。为此中国成立了中国教育和科研计算机网（CERNET），这种全球计算机信息网络的产生加快了信息传递速度，为广大教师学生，以及科研人员提供了一个全新的网络计算环境，从根本上改变并促进了他们之间的信息交流、资源共享、科学计算和科研合作，成为这些国家教育和科研工作最重要的基础设施，从而促进了这些国家教育和科研事业的迅速发展。 1.2 设计目标校园网的设计目的是将不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园内部的 Intranet 系统，对外通过路由器设备接入广域网。具体而言，这样做的目标是建设一个以办公自动化，计算机辅助教学、现代计算机网络文化为核心，以现代网络技术为依托，技术先进，扩展性强，覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种 PC、工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关的广域网相连；在网上宣传和获取教育资源；在此基础上满足教学、科研和管理的需要的软硬件环境；开发各类信息库和应用系统，为学校的各类人员提供充分的网络信息服务。 1.3 设计思想进行校园网总体设计，第一要进行对象研究和需求调查，明确学校的性质、任务及系统建设的需求和条件，对学校的信息化环境进行准确的描述；第二在应用需求分析上，确定学校的 Intranet 服务类型，进而确定系统建设的具体目标，包括网络设施、站点设置、开发应用和管理方面的目标；第三是确定网络拓扑结构和功能，根据应用需求、建设目标和学校主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；第四，确定技术设计的原则要求，如技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；第五，规划校园网建设的实施步骤。校园网总体设计的科学性应体现在能否满足以下基本要求：⑴ 整体规划安排；⑵先进性、开放性和标准相结合；⑶结构合理便于维护；⑷高效实用； ⑸支持宽带多媒体服务；⑹能实现快速信息交流、协同工作和形象展示。第 2 页

西华大学课程设计说明书 2 需求分析网络的规划设计是一个系统建立和优化的过程，建设网络的根本目的是在 Internet 上进行资源共享与通信。要充分发挥投资网络的效益，需求分析成了网络规划中的重要内容，它提供了网络设计应达到的目标，并有助于设计者更好地理解网络应该具有的性能；结合学校的办学规模、管理需求和师生对教学科研的要求，确立一个性能较高的网络计算机平台，提高师生间的远程教学和交流效率。同时，经过系统的需求分析，网络的设计者还能更好地做出决策，考虑学校的现实情况，评价现有的网络，并能长期稳定的使用，尽可能采用成熟先进且稳定的技术，使用先进水平的计算机系统和网络设备，并且保证在相当长的时间内的可用性，为校内师生提供移植的功能及更为合适的资源。随着校园应用中数据、话音、视像多媒体的传输需要的逐渐增加,校园网建设正向智能化方向发展。随之而来的是校园网用户对多媒体教学、数据安全保障、高速网络交换以及未来网络扩展等等的需求日益增长，成为新一代校园网建设亟待解决的问题。因此建设一个满足学校现状和未来应用需求的高效网络，成为提高学校信息化应用水平和整体投资效益的关键。 2.1 用户应用需求用户需求决定了网络系统的特性,按照用户的要求,校园网系统应该实现以下基本功能: ·信息的共享。 ·电子邮件系统。 ·文件传输服务。 ·图书馆访问系统。 ·文件传输服务。 ·办公自动化。 ·多媒体教学、远程教学。 ·VOD 视频点播系统。广域网的通信主干采用网段间使用已铺好的光纤线路，链路成和网络层采用远程路由结构，这是由于路由技术可处理多种网络协议，管理能力强，可平衡数据流量，对其作优先级处理，易于连接多种通信介质和远程网络，能形成复杂拓扑结构网络。 2.2 信息结点需求一般学校分为办公区、教学区和生活区三部分。校园网连接建筑物有教学楼、行政楼、图书馆、实验楼和宿舍楼等。信息结点共 360 个，办公区中各楼宇名及需要的信息点为：教务处（20），党政办公楼（20），图书馆（60），教学区中，除计算机系大楼需第 3 页

西华大学课程设计说明书要 120 个信息结点外，其余各系部大楼及教学楼各需设置信息点的个数为 40，生活区中每个建筑物里每个门洞设置 1 个信息结点。为了让师生简单快速地了解图书馆书目的情况，要在校园网上实现基于 WWW 的书目查询服务，以便师生可以随时随地查询书目。学校应建立独立的 WWW 服务器，在网上提供学校主页等服务，包括校情简介、学校新闻、校报（电子版）、招生信息以及校内电话号码和电子邮件地址查询等。提供邮件服务使得师生可以自由地收发电子邮件（Email）。每个师生都可以拥有自己的私人邮箱，通过校园网上任意一台机器收发自己的信件。考虑到师生之间共享软件，校园网应提供文件传输服务（FTP）。文件传输服务器上存放各种各样自由软件和驱动程序，师生可以根据自己需要随时下载并把它们安装在本机上。 2.3 性能需求校园网对网络系统的性能需求，可归纳如下： ·先进性和成熟性应当从实际情况出发，使之达到使用方便且能发挥效益的目的。采用成熟的技术和产品来建设该系统。要能将新系统与已有的系统兼容，保持资源的连续性和可用性。系统是安全的，可靠的。使用相当方便，不需要太多的培训即可容易的使用和维护。采用当前国际先进成熟的主流技术，采用业界相关国际标准。设备选型要是先进和系列化的，系统应是可扩充的。便于进行升级换代。建立 Intranet/Internet 模式的总体结构，符合当今信息化发展的趋势。通过 Intranet/Internet 的建立，加速国内外院校之间的信息交流。网络建设设计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。不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位，保证学校网络建设的领先地位。 ·可靠性和稳定性在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及保修能力等方面着手，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。采用符合国际和国内工业标准的协议和接口，从而使校园网具有良好的开放性，实现与其他网络和信息资源的容易互联互通。并可以在网络的不同层次上增加节点和子网。一般包括开放标准、技术、结构、系统组件和用户接口等原则。在实用的基础上必须采用先进的成熟的技术，选购具有先进水平的计算机网络系统和设备，并保留向 ATM 过渡的自然性。由于计算机技术的飞速发展和计算机网络技术的日新月异，网络系统扩充能力的大小已变得非常重要，因此考虑网络系统的可扩充性是相当重要的。第 4 页

西华大学课程设计说明书 2.4 安全与管理需求采用各种有效的安全措施，保证网络系统和应用系统安全运行。安全包括 4 个层面 -网络安全，操作系统安全，数据库安全，应用系统安全。由于 Internet 的开放性，世界各地的 Internet 用户也可访问校园网，校园网将采用防火墙、数据加密等技术防止非法侵入、防止窃听和篡改数据、路由信息的安全保护来保证安全。同时要建立系统和数据库的磁带备份系统。系统必须具有高度的保密机制，灵活方便的权限设定和控制机制，以使系统具有多种手段来防备各种形式的非法侵入和机密信息的泄露。采用的系统必须具有安全、高效，开放，不易受病毒感染的优点，以保证系统可靠，安全，高效的运行。系统要对网络资源的访问提供完善的权限控制，并且具有防止及便于捕杀病毒功能，以保证网络使用安全。系统要对接入因特网的各网络用户进行权限控制。设计网络时充分考虑网络日后的管理和维护工作，并选用易于操作和维护的网络操作系统，大大减轻网络运营时的管理和维护负担。采用智能化网络管理，最大程度地降低网络的运行成本和维护。重要子网与校园网实现物理隔离，例如网络中心和宿舍区等部门可构成独立的局域网。局域网与校园网之间没有线缆连接。在路由器上设置包过滤规则。运行和安装防毒设施。应用软件采取访问权限、数据加密、口令密码等各种手段保证应用软件本身的安全可靠。重要的系统和数据应有备份，一旦遭到破坏可立即恢复。网络中心要建立严格的管理制度。 2.5 无线局域网需求社会信息的网络化将人们与网络之间的距离拉得越来越近。特别是便携式计算机等移动通信工具的广泛使用使得“任何人在任何时间、任何地点以任何方式与任何人通信” 成为现实。同时，无线局域网也获得较佳的网络性能、传输速度及数据吞吐量，普遍用户也易接受。再加上无线局域网不受环境的局限、灵活便携、不影响原有的装饰布局和建设周期短使得无线局域网更方便、更安全、更灵活、操作简单、适用性强。与传统的有线接入方式相比，无线局域网不仅可以实现许多新的应用，还克服了线缆引起的不便，让人们真正体会到网络无处不在的奇妙感觉而得到广泛运用。可以预期，在不久的将来无线局域网将成为中小型网络首选的一项技术。第 5 页

西华大学课程设计说明书 3 总体设计校园网作为一种校园中运用的局域网，有其特定的含义和运用范畴，概况起来有四个方面的典型运用。第一，校园网是为学生学习活动服务的，是一种学习工具。它不但是学生与他人之间交流的工具，同时也是学习资源的提供者，有利于学生进行探索学习和协同学习。第二，校园网是为教师的教学和科研活动服务的，如提供教学资源、辅助教师备课、参与教学活动和支持教师再学习活动等。第三，校园网是教学管理服务的，如辅助学生学籍管理、人事管理、财务管理等。第四，校园网是沟通学校与外界的窗口，利用它可以从校外获取各种信息，也可以向外界发布各种信息。综上所述，我们可以将校园网定义为：一种为学校学习活动、教学活动、科研活动和管理活动服务的校园内局域网络坏境，且它是构建在多媒体技术和现代网络技术之上并与因特网相连接的现代教育工具。对于校园网建设来说，其运用是目标，网络环境是基础，网络教学资源是核心，而人员的培训与网络维护是保障。评价一个校园网是否成功与否，可以从四个环节来考虑网络环境的建设、网络通畅保护机制、网络教学资源和网络运用。 3.1 校园网的基本框架根据校园网的四类典型运用就可以确定校园网的基本框架，它主要包括以下组成部分： ⑴信息中心或称网络中心，一般由资源服务器、Web 服务器、数据库系统及主干交换机构成。它负责整个校园网的信息交换与保障网络的正常运行。 ⑵多功能教室多功能教室是指配备有多功能投影系统或者大尺寸彩色电视系统的教室。多功能投影系统以计算机为核心，包括多媒体投影机、录像机、视频展示台、功率放大器、大屏幕和控制系统等设备的演示系统。其特点是可与校园网或者闭路电视系统相连接，单台计算机供讲课者使用，用于演讲、学术报告、普通课件演示及计算机教学等。 ⑶计算机网络教室计算机网络教室是指计算机教室连成的局域网，也就是学校应用的最多的局域网，教学内容直接从网络上发布。在某些计算机网络教室中，另配有音视频通道，可将教师用机或学生用机屏幕上的内容通过该通道广播到其他机器上，并支持分组。因此也称多媒体电子教室。该类教室用于信息技术课教学，学生上机练习以及其他课程的辅助学习等。为教师提供利用网络资源和各种工具进行课程设计与开发的环境。它由采集压缩系统、图像处理系统、光盘制作系统、教师备课系统、服务器和若干台多媒体计算机组成。第 6 页

西华大学课程设计说明书 ⑷虚拟图书馆将大量的图书资料以数字化的形式存储在资源服务器上，通过 Video 服务器提供各种多媒体信息资源。学生与教师通过计算机网络可以方便地对资料进行查询、检索和使用。对图书馆内各类图书进行管理，对图书资料进行处理。建立电子阅览室为学生更快更好的查阅各类图书。主要以文件传输、视频传输为主。 ⑸学校办公用网通过在校园网上运行的综合信息管理系统，学校的教学管理和日常的管理实现办公自动化，如学生学籍管理、课程安排、人事管理、财务管理、固定资产管理等，同时可在网上进行信息发布。 ⑹其他应用校园网站是校园网对外开放的重要组成部分，是宣传学校教学科研最新成果的便捷途径。以往，校园网信息的发布及网站的建设由于学校没有专门开发制作人员而得不到更新和有效的管理。校园卡系统是利用校园网和智能卡(IC 卡)技术，形成学校内部完整的系统，通过一张 IC 卡，可以作为学生证、上机证、借阅证、就餐卡等，使学校全面实现电子信息化管理。另外，边界路由器是整个校园网的“门卫”，它负责校园网的安全。它的“过滤” 功能只允许那些“干净”、合格的信息自由出入校园网。它既是校园网与因特网沟通的桥梁，也是校外教师和学生远程接入的通道。通过它教师和学生在家中也可以进行信息交流、工作和学习。只有保障校园网的畅通，才能校园网为教学服务。校园网的建设完成以后，保障工作成为与资源建设并重的任务。 3.2 校园网规划策略校园网的建设方案应该包括网络拓扑结构、布线系统、设备选型系统、网络维护方案、资源建设方案、人员培训方案、校园网应用方案，而不仅仅是校园网设备的选型方案。 ⑴建设原则选择的策略校园网是一项大型网络工程，一般应该采用“整体规划，分步实施”的方针。建设原则是网络网络规划和方案制定的方针，不同的原则侧重会产生不同的方案。在网络规划时率先考虑实用性、开放性和先进性 3 个原则；在方案设计过程还还应该考虑可靠性、安全性、高效性和可扩展性原则。 ⑵网络技术的选择策略第 7 页

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