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实践教学
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计算机与通信学院
2009 年春季学期
计算机网络 课程设计
题
目:西安电子科技大学校园网络规划
专业班级:
姓
学
名:
号:
指导教师:
成
绩:
摘 要
校园网络规划是西安电子科技大学校园建设很重要的一部分,计划在近期
内建设校园网络信息系统,在校园内部实现资源高度共享,为教学、科研、管
理提供服务,为计划、组织、管理与决策提供基础信息和科学手段;支持教育
教学改革,提高教育技术的现代化水平和教育信息化程度,为学校教师的备课、
课件制作、教学演示提供网络环境;通过互联网、录像机、扫描仪、数码相机
等各种渠道获得多媒体资料,实现素材收集、电子备课功能。培养创新人才,
提高学生收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、
语言文字表达能力以及团结协作和社会活动的能力,使学生能自主学习、协商
学习、发现探究式学习以及自我评价,为学生的全面发展创造相应的条件,为
培养二十一世纪人才提供一个优良的硬件教学环境。
关键词:网络拓扑图;网络 IP 划分;大学主干网;
I
前 言
科学技术的发展日新月异,九十年代,在计算机技术和通信技术结合下,
网络技术得到了飞速的发展。如今,不仅计算机已经和网络紧密结合,整个社
会都不可能脱离网络而存在。网络技术已经成为现代信息技术的主流,人们对
网络的认识也随着网络应用的逐渐普及而迅速改变。在不久的将来,网络必将
成为和电话一样通用的工具,成为人们生活、工作、学习中必不可少的一部分。
当今社会已步入信息社会,信息成为社会经济发展的核心因素,信息化已
成为当今世界潮流。其背景是:半导体集成电路、计算机、光纤、卫星、多媒
体等电子信息科技发展迅猛,并迅速广泛应用于社会各领域,产生和激发出新
的生产力,正引起社会经济乃至人们工作、生活方式的深刻变革。自从 1993 年
美国政府公布实施“信息高速公路计划”之后,在世界引起巨大反响,许多发
达国家和一些发展中国家也相继提出了本国或本地区的信息基础设施计划。可
以说,信息化程度已成为衡量一个国家现代化水平和综合国力强弱的重要标志。
对于今天的学校来说,将信息技术融入到学习、教学及行政管理已是一种
迫切的需要。学生的需要正使与技术一起成长起来的一代人的生活发生着前所
未有的巨大变化。他们将进入对信息技术依赖程度越来越高的经济生活中。要
为他们的将来做准备,就要让他们接触一生都要赖已使用的工具。
教育人士和管理人员也正通过最新的记录方法、简化的协作及不断提高的
工作效率而从网络中受益,教师可将有关课程材料制成教学幻灯片,在课堂用
电子白板以生动活泼的方式向同学传授知识,同时这种上课的方式的交互式的,
学生可以随时对问题发表自己的看法或向老师提出疑问,消除了学生与老师之
间交流的隔阂;学校可以将考试资料、习题放在网络上,学生可通过联机在网
上做各科的习题,这样老师便可以通过计算机对学生掌握知识的情况进行量化
的、综合的分析,甚至可以通过网络进行一些标准化的考试,目前,一些国际
认证的专业技能考试正是通过全球互联网系统进行的,如微软公司的 MCSE(微
软认证系统工程师)、Novell 公司的 CNE(Novell 认证网络工程师)等等,这
些能力资格认证考试都是通过网络考试的形式来考核一个工程师是否具有所应
有的能力。
II
最为重要的是,网络对学习过程本身产生了巨大影响。 网络能够消除学生
与学习资源间的界限,使学生可以自由地在任何时间任何地方获取信息。它们
扩大了课程的选择范围,使得学生能够查阅世界各地的图书馆,最大限度的获
取世界各地的最新资料,增长学生的知识面。目前国内各个高等学府以及国家
图书馆都建立了自己的网站。如清华大学、北京大学、中山大学、华南理工大
学、中山图书馆等都拥有自己的网站,学生可以通过国际互联网随时查阅这些
高等学府以及图书馆的资料,以便获得最新的信息。最近国家的一些名牌大学
开始试行网上招生,而电视大学今年已经招收了第一批学生进行网上远程教育。
如果说知识是教育的终产品,那么信息就是其原材料。由于能够帮助发现,
移动及提供信息,且能消除进行交流的距离上的障碍,网络注定会在教育过程
中发挥越来越重要的作用。同时,网络也成了学生、教育人员、父母及社会间
更好进行交流的一种媒介。
在全球化的经济中,教育标准的不断提高对局部的教育提出了越来越多的
挑战。未来的经济稳定性及领导地位要求信息技术为学生学习、掌握,扩大个
人经历及克服地理限制提供新的创新机会。
所有这些都预示着网络已越来越多的渗入到我们的生活、学习等各个方面。
III
目 录
摘 要............................................................................................................................ I
前 言...........................................................................................................................II
第 1 章 企业描述..........................................................................................................1
第 2 章 需求分析..........................................................................................................2
2.1 网络带宽分析...................................................................................................2
2.2 西电科大校园网概况:...................................................................................3
2.3 用户网络性能需求:.......................................................................................3
2.4 用户网络应用需求:.......................................................................................4
第 3 章 拓扑图及方案整体描述..................................................................................5
3.1 校园网拓扑结构的选择...................................................................................5
3.2 校园网组网技术的选择...................................................................................5
3.3 大学主干网络...................................................................................................6
3.4 校园内主干网络...............................................................................................6
3.5 楼内接入网:...................................................................................................6
3.6 家属楼接入:...................................................................................................7
3.7 设备选型...........................................................................................................8
3.8 软件结构...........................................................................................................9
3.9 网络 IP 设计...................................................................................................10
3.10 综合布线方案...............................................................................................10
第 4 章 网络管理........................................................................................................15
4.1 网管平台.........................................................................................................16
4.2 安全管理........................................................................................................16
4.3 应用系统开发.................................................................................................16
4.4 流量监控.........................................................................................................17
第 5 章 系统主要设备报价........................................................................................19
第 6 章 网络测试及协议数据包分析........................................................................23
参考文献......................................................................................................................26
课程设计总结..............................................................................................................27
第 1 章 企业描述
西安电子科技大学是以信息和电子学科为主,工、理、管、文多学科协调
发展的全国重点大学,直属教育部,是国家列入“211 工程”重点建设的高校之一。
是全国 55 所设立研究生院的重点院校之一,是全国 35 所设立国家级软件学院
的高校之一,是我国第一所电子科技类的大学。
学校不断地创新教育理念,深化教学改革,大力推进素质教育,取得了显
著效果成果。学校面向国家信息化和区域经济发展的需要,在基础研究、应用
基础研究、系统研制、科技开发方面取得了许多高水平研究成果,为推动我国
电子工业的发展与创新做出了重要贡献。现建设有 3 个国家重点实验室,1 个
国防学科重点实验室,6 个教育部重点实验室,1 个教育部工程研究中心、16
个信息产业部重点实验室、1 个陕西省技术转移中心。先后承担了“863”、“973”、
创新工程等 1600 余项重点项目,产生了一批标志性的研究成果。
学校十分注重产、学、研相结合,着力提高科技成果转化率,先后与 IBM、
HP、TI、Intel、Agilent、Ansoft、Microsoft、RIM 等国内外知名企业共建了 35
个联合共建实验室;成立了产业集团,不断增强科技创新能力。
学校建成了现代化、数字化、花园式校园。校园网光缆主干覆盖了全校教
学、办公、科研、生活等各个区域,光纤线路连接了校内 98%以上的建筑物,
并实现了千兆大楼、百兆桌面的应用。
学校建有西安西电科技园,新疆西电科技园,苏州西电创新中心;另外在深
圳等全国十多个城市拥有培训中心。学校“逸夫图书馆”藏书 420 余万册,拥有
100 多万种电子图书,已成为西北地区电子信息图书情报中心;校园建有先进
的网络信息平台,设有中国工程科技网西北网管中心。
1
第 2 章 需求分析
人类正在进入信息社会,从日常的商品信息、商业情报、到国内国际的政
治经济形势,各种各样的信息充斥着社会生活的方方面面,影响着人们的经济
活动和社会活动。信息社会的基础是计算机网络,计算机网络是现代计算机技
术和通信技术密切结合的产物,是随社会对信息共享和信息传递的要求而发展
起来的。
2.1 网络带宽分析
对计算机网络的应用主要是多媒体教学,通过计算机网络这种先进的技术
手段,实施多媒体、交互式、内容丰富、形象生动的教学,以培养出能适应社
会需求的具有专业技能的人才。根据这一实际应用情况,我们分析在网络上传
输的信息是音频、视频、数据相结合的信号,这样对网络的带宽需求就较高,
因此,必须对网络带宽和网络的使用性能进行分析,以保证网络满足用户应用
的需求。
1、音频信号所需的带宽。模拟的音频信号必须转换成二进制数据后才能被
计算机存储和处理。对音频信号用等于信号最高频率两倍的速率进行采样,然
后对采样值按一定的量化等级进行量化和编码,就可以将音频信号转化成数字
数据,并且基本保留原来的信息。采样频率和编码位数的选取视使用场合而定。
在电话系统中,一路电话所需的带宽只有 56Kbps 或 64Kbps,而传送立体声唱
片则需要 1.411Mpbs。
2、视频信号所需的带宽。在计算机中,一幅图像是由一个个的像素组成的,
对每个比特进行编码。灰度图像中,每个像素编码成一个 8 比特的数,在彩色
图像中,每个像素记录了它的颜色,因此每个像素用 24 比特来表示,而为了获
得平稳的运动画面,每秒钟又必须显示 25 帧的图像,这样一幅分辨率为 800×
600 的图像所需的带宽为 24×800×600×25=288Mbps,通过压缩,带宽可达 8
-10Mbps。
以上两种信号是网络中对带宽要求最严的数据信号,而且音频信号和视频
信号突发性很大,在网络中要求实时的和高质量的传输。当网络规模比较大,
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网络用户比较多,网络中的多个用户同时发起音频、视频信号和其它各种数据
信号的传输时,往往会对网络带宽带来压力,令网络带宽不堪负荷,造成网络
拥塞,严重时会导致阻塞,使网络通信停顿。为了解决网络拥塞问题,必须对
各种网络技术进行选择,以符合用户对网络实际应用所提出的各项要求,以最
高的性价比,实现网络功能。
2.2 西电科大校园网概况:
西安电子科技大学校园网始建于 1995 年,经过几年的发展,现已连接校内
的各主要教学及科研区,辐射到所有的院系。其中主要建筑包括主大楼、东大
楼、西大楼、科技楼、图书馆以及办公楼,另外还有学生宿舍和家属楼。
2.3 用户网络性能需求:
西安电子科技大学主大楼有房间 720 间,共分布信息点约 2200,西大楼有
房间 300 余间分布了 700 多信息点,东大楼 80 多间房间分布了 400 多信息点,
科技楼有房间 1000 间,信息点将近 4000 个,逸夫图书馆共有房间 80 多间,信
息点 1000 余个,办公楼有房间 100 余间,信息点 250 个,另计学生宿舍 32 栋
共有房间 3500 间左右,住宿生约 12000 人,信息点近 7000 个,家属楼 50 栋信
息点大概 2500 个左右,这些楼容纳了大部分的教职工及其家属。
目前 IP 地址按照上网计算机所在位置采取静态分配。
校园网的出口干线包括两条:CERNET 干线,千兆连接,通过西安交大
(CERNET 西北中心节点)连接北京 CERNET 根结点。西安电信 CHINANET
专线,百兆连接,通过西安电信(全国八大区域中心节点)连接 CHINANET。
新校园网升级后,网络拓扑设置合理,但是 CERNET 与 CHINANET 出口
均稍显拥挤。
建成后的校园网应该能达到以下要求:
* 网络具有传递语音、图形、图像等多种信息媒体功能,具备性能优越的
资源共享功能;
* 校园网中各终端间具有快速交换功能;
* 中心系统交换机采用虚拟网技术,对网络用户具有分类控制功能。
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