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计算机网络课程设计:学生公寓组网.doc

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.71M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    河南科技学院信息工程学院课程设计 计 算 机 网 络 原 理 课 程 设 计 信息工程学院 计科 054 班 陈利 20051014422 计科 054 班课程设计小组：陈利，王卫星，孙彦杰，杨佳，李锐，王敏
    河南科技学院信息工程学院课程设计 课程设计题目： 设计学生公寓组网方案。含本课题的可行性分析，用户需求分析，基于需求 分析，进行网络规划，并利用所学的相应的网络原理去解释规划书中每一个要 点。 一、需求分析 l.核心交换设备要求具有强大的处理能力和良好的安全性、可靠性、可扩展性;支持各 种成熟技术，未来能平滑升级到万兆。 2.接入层网络设备需要支持基于 MAC 地址 802.1x 功能和基于端口 802.1x 功能，以此保 证账号的惟一性.同时，支持远程 Te1net 管理、mib-||及远程开关交换机端口功能;此外还 要求适应大量用户并发认证及复杂的工作环境等。 3.要求能够实现对用户名、IP 地址、MAC 地址、交换机端口、交换机 IP 的同时绑定， 以此杜绝非法用户恶意盗用合法用户的用户名、密码、IP 和 MAC 等现象，确保计费工作。 4.解决用户私自架设代理服务器的现象。 5.支持标准 Radius 认证计费，可连接多种接入设备。一方面要求设备支持 802.1x 认证 方式;另一方面又要求系统支持基于时长、流量以及包月的计费模式，从而为网络管理提供 完善、灵活、可定制的计费策略;同时还需要保证 30，000 个以上用户并行时网络运营的稳 定和管理简便。 6.网络必须具备高可靠、易管理等特征。 二、网络设计原则 学生宿舍网既有一般网络设计的特点，又有其特殊性，除了一般网络所必需的可靠性、 稳定性和安全性等条件外，在进行学生宿舍网建设规划时，还应该考虑所有信息点的可控性、 高性能以及关键业务的 QoS 保证等。另外在网络设计中，如何预留扩展空间和进行投资保护， 以满足新应用的需求以及信息量增长和变化需要，也是学生宿舍网建设过程中需要重点考虑 的因素。 在充分考虑学生宿舍网的多应用、易管理的同时，本方案同时还遵循如下原则: 1.高性能 构建宿舍网的组网技术必须是高带宽的组网技术。骨干交换设备必须支持线速交换，以 保证无阻塞的数据交换;另外，从网络结构设计上，需要考虑到一些高流量多媒体应用的分 布式部署，以降低跨骨干网的流量，提高网络的性能。 2.关键业务服务质量保证 宿舍网中有各种各样的应用业务数据流，当网络流量处于高峰期时，必定会影响关键业 务数据流的响应时间，对于多媒体业务来说就会有说话结巴、图像马赛克的情况。因此，高 性能的网络也还是需要 QoS 服务质量保证的。 3.信息点可控性 宿舍网的信息点分布很广，与一般企业网比较，宿舍网用户的流动性大，比较难管理， 为了保证网络资料的有效利用，对信息点的可控性要求是必须的。除了对访问带宽限制，还 必须提供基于用户的接入认证、授权和计费。为了不影响网络性能，应该在接入层设备分布 式实现信息点的控制。 4.先进性 所选的设备必须具有很好的扩展性，当网络规模或带宽需要扩展时，能够以最小的代价 满足新的需求。 计科 054 班课程设计小组：陈利，王卫星，孙彦杰，杨佳，李锐，王敏
    河南科技学院信息工程学院课程设计 5.可靠稳定性 可靠稳定的网络平台是应用业务系统得以实施和推广的基石。网络平台的设计必须从设 备、网络拓扑结构、网络技术等几个方面保证网络的可靠稳定性。 6.安全性 宿舍网网络平台的安全，除了要保障网络平台的安全性，还需要在一定程度上保障应用 业务系统和其它网络资源的安全。网络平台应该从几个方面保证网络安全:1)设备本身的访 问安全;2)内部网之间资源访问安全;3)路由系统的安全;4)互联网访问安全。 三、网络解决方案 1、建筑情况 (1) 共计 9 幢公寓式建筑，分别是 1，2，3，4，5，6，7，8，9 号楼，其中 8 号， 9 号楼分为 A、B、C、D、E 五段，共计 4320 间宿舍。 （2）学生宿舍每个房间设置 1 个信息点。 2、综合布线系统初步规划 （1）针对用户需求，我们采用了千兆骨干、百兆到桌面，整个网络采用分布式三层交 换构架，具有超高的带宽和良好的可扩展、可管理性。 （2）每个学生公寓（8，9 号除外）设置一台核心交换机，每楼层设置两台二级交换机， 网络主干线从综合电教楼（0#楼）拉出，分别到达每个学生公寓的核心交换机，每楼层的二 级交换机直接和本楼的核心交换机相连，满足基本的建网需求。 （3）对于 8,9 号楼，根据每段的实际情况而定。每段根据房间楼的不同，交换机的台 楼也不相同，具体布线方案后面会详细介绍。 （4）网络规划的总体拓扑图如下： 图 1 计科 054 班课程设计小组：陈利，王卫星，孙彦杰，杨佳，李锐，王敏
    河南科技学院信息工程学院课程设计 3、布线方案详细说明 （1）一号楼的具体布线情况如下： 本楼有六层，每层层 45 个宿舍，因此我们每层用 2 个 24 口的 10/100MB 自适应交换机， 网络中心到七号楼采用的是光纤走过了，经过光电转换器后接入一个 10/100MB 的 24 口的自 适应交换机，每层楼两个交换机分别有一根线接到总交换机上，因此有两个交换机有 46 个 口可用，正好满足需要，其拓扑结构如下图所示： 图 2 （2）二号楼、四号楼、七号楼、十号楼和一号楼结构大同小异，所以我们采用相同的 布线结构，这样便于统一管理，具体拓扑结构图如图 2 所示。 （3）三号楼经过改造后其中有一半的宿舍改为了会议室，其中只有二十个左右的宿舍， 因此我们每层楼只用一个 24 口的 10/100MB 自适应交换机就可以了。其拓扑结构如下图所示： 计科 054 班课程设计小组：陈利，王卫星，孙彦杰，杨佳，李锐，王敏
    河南科技学院信息工程学院课程设计 图 3 （4）五号楼每层最多有不到二十个宿舍.所以我们采用和三号楼一样的操作和布线结构 图，拓扑结构图如图 3 所示。 （5）六号楼也是六层，并且每层是 27 个宿舍。我们采用每层一个 24 口的 10/100MB 自适应交换机，因为每个交换机有 23 个口可用，所以每层有 4 个宿舍没有接入，六层共 24 个宿舍没入接入网线。我们再从总交换机上接入一个相同的交换机之后来接入没有通网线的 宿舍。还会有一个宿舍空出来！这个空出来的宿舍。我们接入总交换机。需要注意的是要把 每层的没有接入的宿舍留在楼的同一头，为方便管理。其拓扑结构图如下图所示： 计科 054 班课程设计小组：陈利，王卫星，孙彦杰，杨佳，李锐，王敏
    河南科技学院信息工程学院课程设计 图 4 （6）接下来我们考虑河南科技学院最大最复杂的两个楼群：八号楼和九号楼。这两幢 楼的整体结构大致相同，我们采用同一种布线方式。因为这两个楼非常的大所以我们为了能 让同学们上网得到相对大的带宽，所以我们给八号和九号楼分别走两个光纤，每个光纤上接 一个 24 口的 10/100MB 的自适应交换机，每层有五十个宿舍，而且一个楼分 A、B、C、D 和 E 段。所以在这个楼群中我们从两个总交换机上向每层走一根线，每层要三个交换机我们让 这三个交换机互联，而不像以前的那些楼里的交换机之间的并联关系！这三个交换机中是两 个 24 口和一个 12 口的交换机，这样第一根光纤上的交换机可以走完 A、B 段中的全部和 C 段中的一、二、三楼。第二根光纤用相同的方法走完 D、E 的全部和 C 段的四、五、六楼。 这样做的好处既有利于扩展又可以节省资源。其拓扑结构图如下： 计科 054 班课程设计小组：陈利，王卫星，孙彦杰，杨佳，李锐，王敏
    河南科技学院信息工程学院课程设计 图 5 计科 054 班课程设计小组：陈利，王卫星，孙彦杰，杨佳，李锐，王敏
    河南科技学院信息工程学院课程设计 8 号楼的 D、E 栋和 C 栋的上三层拓扑结构图如下图示： 图 6 4、IP 地址分配与子网划分方案  学校目前为止拥有 IP 段为：59.69.0.0—59.69.30.255,共有 IP 地址 7680 个,共有 宿舍 4320 间,在此基础上,进行 IP 地址划分,为了保证扩展性和安全性,对每栋楼的 每层划分一个子网,为节省 IP 资源,每二栋楼共用三个 IP 地址段,进行详细的子网划 分.保证每个宿舍接入一个信息点,剩余 IP 资源留做扩展用途.具体的 IP 地址分配方 案和子网划分方案如下:  1 号宿舍楼共有房间 270 间,至少需要 IP270 个,因此我们用两个 IP 段划分 8 个子网, 其中 6 个子网分别划分在该楼的每一层,具体划分方案如下 IP 59.69.0.0/26 子网掩码:255.255.255.192 一层可分 IP 为:59.69.0.1—59.69.0.63 二层可分 IP 为:59.69.0.65—59.69.0.127 三层可分 IP 为:59.69.0.129—59.69.0.191 四层可分 IP 为:59.69.0.193—59.69.0.254 IP 59.69.1.0/26 子网掩码:255.255.255.192 五层可分 IP 为:59.69.1.1—59.69.1.63 六层可分 IP 为:59.69.1.65—59.69.1.127 /0 号子网 /1 号子网 /2 号子网 /3 号子网 /0 号子网 /1 号子网 计科 054 班课程设计小组：陈利，王卫星，孙彦杰，杨佳，李锐，王敏
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