計算機網絡課程設計論文--學生宿舍局域網的建設

1、<p><b>　　計</b></p><p><b>　　算</b></p><p><b>　　機</b></p><p><b>　　網</b></p><p><b>　　絡</b></p><p

2、><b>　　原</b></p><p><b>　　理</b></p><p><b>　　課</b></p><p><b>　　程</b></p><p><b>　　設</b></p><p>&

3、lt;b>　　計</b></p><p><b>　　課程設計題目：</b></p><p>　　設計學生公寓組網方案。含本課題的可行性分析，用戶需求分析，基于需求分析，進行網絡規(guī)劃，并利用所學的相應的網絡原理去解釋規(guī)劃書中每一個要點。</p><p><b>　　一、需求分析</b></p>

4、<p>　　l.核心交換設備要求具有強大的處理能力和良好的安全性、可靠性、可擴展性;支持各種成熟技術，未來能平滑升級到萬兆?！　?.接入層網絡設備需要支持基于MAC地址802.1x功能和基于端口802.1x功能，以此保證賬號的惟一性.同時，支持遠程Te1net管理、mib-||及遠程開關交換機端口功能;此外還要求適應大量用戶并發(fā)認證及復雜的工作環(huán)境等。　　3.要求能夠實現對用戶名、IP地址、MAC地址、交換機端口、交換

5、機IP的同時綁定，以此杜絕非法用戶惡意盜用合法用戶的用戶名、密碼、IP和MAC等現象，確保計費工作?！　?.解決用戶私自架設代理服務器的現象?！　?.支持標準Radius認證計費，可連接多種接入設備。一方面要求設備支持802.1x認證方式;另一方面又要求系統支持基于時長、流量以及包月的計費模式，從而為網絡管理提供完善、靈活、可定制的計費策略;同時還需要保證30，000個以上用戶并行時網絡運營的穩(wěn)定和管理簡便?！　?.網絡必須具備高

6、可靠、易管理等特征。</p><p>　　二、網絡設計原則　　學生宿舍網既有一般網絡設計的特點，又有其特殊性，除了一般網絡所必需的可靠性、穩(wěn)定性和安全性等條件外，在進行學生宿舍網建設規(guī)劃時，還應該考慮所有信息點的可控性、高性能以及關鍵業(yè)務的QoS保證等。另外在網絡設計中，如何預留擴展空間和進行投資保護，以滿足新應用的需求以及信息量增長和變化需要，也是學生宿舍網建設過程中需要重點考慮的因素。　　在充分考慮學生宿

7、舍網的多應用、易管理的同時，本方案同時還遵循如下原則:　　1.高性能　　構建宿舍網的組網技術必須是高帶寬的組網技術。骨干交換設備必須支持線速交換，以保證無阻塞的數據交換;另外，從網絡結構設計上，需要考慮到一些高流量多媒體應用的分布式部署，以降低跨骨干網的流量，提高網絡的性能?！　?.關鍵業(yè)務服務質量保證　　宿舍網中有各種各樣的應用業(yè)務數據流，當網絡流量處于高峰期時，必定會影響關鍵業(yè)務數據流的響應時間，對于多媒體業(yè)務來說就會有說話

8、結巴、圖像馬賽克的情況。因此，高性能的網絡也還是需要QoS服務質量保證的。　　3.信息點可控性　　宿舍網的信息點分布很廣，與一般企業(yè)網比較，宿舍網用戶的流動性大，比較難管理，為了保證</p><p>　　1、建筑情況          (1) 共計9幢公寓式建筑，分別是1，2，3，4，5，6，7，8，9號樓，其中8號，9號樓分為

9、A、B、C、D、E五段，共計4320間宿舍。         （2）學生宿舍每個房間設置1個信息點。</p><p>　　2、綜合布線系統初步規(guī)劃</p><p>　　（1）針對用戶需求，我們采用了千兆骨干、百兆到桌面，整個網絡采用分布式三層交換構架，具有超高的帶寬和良好的可擴展、可管理性。</p>

10、;<p>　?。?）每個學生公寓（8，9號除外）設置一臺核心交換機，每樓層設置兩臺二級交換機，網絡主干線從綜合電教樓（0#樓）拉出，分別到達每個學生公寓的核心交換機，每樓層的二級交換機直接和本樓的核心交換機相連，滿足基本的建網需求。</p><p>　?。?）對于8,9號樓，根據每段的實際情況而定。每段根據房間樓的不同，交換機的臺樓也不相同，具體布線方案后面會詳細介紹。</p><

11、;p>　?。?）網絡規(guī)劃的總體拓撲圖如下：</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　3、布線方案詳細說明</p><p>　?。?）一號樓的具體布線情況如下：</p><p>　　本樓有六層，每層層45個宿舍，因此我們每層用 2 個24口的10/100MB自適應交換機，網絡中心到七號樓采用的是

12、光纖走過了，經過光電轉換器后接入一個10/100MB的24口的自適應交換機，每層樓兩個交換機分別有一根線接到總交換機上，因此有兩個交換機有46個口可用，正好滿足需要，其拓撲結構如下圖所示：</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　?。?）二號樓、四號樓、七號樓、十號樓和一號樓結構大同小異，所以我們采用相同的布線結構，這樣便于統一管理，具體拓撲結構圖

13、如圖2所示。</p><p>　　（3）三號樓經過改造后其中有一半的宿舍改為了會議室，其中只有二十個左右的宿舍，因此我們每層樓只用一個24口的10/100MB自適應交換機就可以了。其拓撲結構如下圖所示：</p><p><b>　　圖3</b></p><p>　?。?）五號樓每層最多有不到二十個宿舍.所以我們采用和三號樓一樣的操作和布線結構圖

14、，拓撲結構圖如圖3所示。</p><p>　　（5）六號樓也是六層，并且每層是27個宿舍。我們采用每層一個24口的10/100MB自適應交換機，因為每個交換機有23個口可用，所以每層有4個宿舍沒有接入，六層共24個宿舍沒入接入網線。我們再從總交換機上接入一個相同的交換機之后來接入沒有通網線的宿舍。還會有一個宿舍空出來！這個空出來的宿舍。我們接入總交換機。需要注意的是要把每層的沒有接入的宿舍留在樓的同一頭，為方便管

15、理。其拓撲結構圖如下圖所示：</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　?。?）接下來我們考慮河南科技學院最大最復雜的兩個樓群：八號樓和九號樓。這兩幢樓的整體結構大致相同，我們采用同一種布線方式。因為這兩個樓非常的大所以我們?yōu)榱四茏屚瑢W們上網得到相對大的帶寬，所以我們給八號和九號樓分別走兩個光纖，每個光纖上接一個24口的10/100MB的自適應交換機

16、，每層有五十個宿舍，而且一個樓分A、B、C、D和E段。所以在這個樓群中我們從兩個總交換機上向每層走一根線，每層要三個交換機我們讓這三個交換機互聯，而不像以前的那些樓里的交換機之間的并聯關系！這三個交換機中是兩個24口和一個12口的交換機，這樣第一根光纖上的交換機可以走完A、B段中的全部和C段中的一、二、三樓。第二根光纖用相同的方法走完D、E的全部和C段的四、五、六樓。這樣做的好處既有利于擴展又可以節(jié)省資源。其拓撲結構圖如下：</p

17、><p><b>　　圖5</b></p><p>　　8號樓的D、E棟和C棟的上三層拓撲結構圖如下圖示：</p><p><b>　　圖6</b></p><p>　　4、IP地址分配與子網劃分方案</p><p>　　學校目前為止擁有IP段為：59.69.0.0—59.69.

18、30.255,共有IP地址7680個,共有宿舍4320間,在此基礎上,進行IP地址劃分,為了保證擴展性和安全性,對每棟樓的每層劃分一個子網,為節(jié)省IP資源,每二棟樓共用三個IP地址段,進行詳細的子網劃分.保證每個宿舍接入一個信息點,剩余IP資源留做擴展用途.具體的IP地址分配方案和子網劃分方案如下:</p><p>　　1號宿舍樓共有房間270間,至少需要IP270個,因此我們用兩個IP段劃分8個子網,其中6個子

19、網分別劃分在該樓的每一層,具體劃分方案如下</p><p>　　IP 59.69.0.0/26 子網掩碼:255.255.255.192</p><p>　　一層可分IP為:59.69.0.1—59.69.0.63/0號子網</p><p>　　二層可分IP為:59.69.0.65—59.69.0.127/1號子網</p><p>

20、　　三層可分IP為:59.69.0.129—59.69.0.191/2號子網</p><p>　　四層可分IP為:59.69.0.193—59.69.0.254/3號子網</p><p>　　IP 59.69.1.0/26子網掩碼:255.255.255.192</p><p>　　五層可分IP為:59.69.1.1—59.69.1.63/0號子網&

21、lt;/p><p>　　六層可分IP為:59.69.1.65—59.69.1.127/1號子網</p><p>　　2號宿舍樓共有房間264間,至少需要IP 264個,因此我們用1個IP段劃分4個子網,加上1號樓未分配的兩個子網,用以該樓的每層 ,具體劃分方案如下:</p><p>　　IP 59.69.2.0/26 子網掩碼:255.255.255.192<

22、;/p><p>　　一層可分IP為:59.69.2.1—59.69.2.63/0號子網</p><p>　　二層可分IP為:59.69.2.65—59.69.2.127/1號子網</p><p>　　三層可分IP為:59.69.2.129—59.69.2.191/2號子網</p><p>　　四層可分IP為:59.69.2.193—

23、59.69.2.254/3號子網</p><p>　　IP 59.69.1.0/26子網掩碼:255.255.255.192</p><p>　　五層可分IP為:59.69.1.129—59.69.1.191/2號子網</p><p>　　六層可分IP為:59.69.1.193—59.69.1.254/3號子網</p><p>

24、　　3號宿舍樓共有學生宿舍132間,到少需要IP 132個,因此我們用一個IP地址段劃分6個子網對其進行劃分,具體分配方案如下:</p><p>　　IP 59.69.3.0/27子網掩碼:255.255.255.224</p><p>　　一層可分IP為:59.69.3.1—59.69.2.31/0號子網</p><p>　　二層可分IP為:59.69.2

25、.33—59.69.2.63/1號子網</p><p>　　三層可分IP為:59.69.2.65—59.69.2.95/2號子網</p><p>　　四層可分IP為:59.69.2.97—59.69.2.127/3號子網</p><p>　　五層可分IP為:59.69.1.129—59.69.1.159/4號子網</p><p&g

26、t;　　六層可分IP為:59.69.1.161—59.69.1.191/5號子網</p><p>　　未分配的IP 地址用以擴展用途。</p><p>　　4號宿舍樓共有學生宿舍276間，至少需要IP 276個，因此我們用兩個IP 地址段劃分8 個子網，其中6個子網用于每個樓層。剩余IP 用與7號樓的5，6兩層。具體劃分方案如下：</p><p>　　IP 59

27、.69.4.0/26 子網掩碼:255.255.255.192</p><p>　　一層可分IP為:59.69.4.1—59.69.4.63/0號子網</p><p>　　二層可分IP為:59.69.4.65—59.69.4.127/1號子網</p><p>　　三層可分IP為:59.69.4.129—59.69.4.191/2號子網</p&g

28、t;<p>　　四層可分IP為:59.69.4.193—59.69.4.254/3號子網</p><p>　　IP 59.69.8.0/26子網掩碼:255.255.255.192</p><p>　　五層可分IP為:59.69.8.1—59.69.8.63/0號子網</p><p>　　六層可分IP為:59.69.8.65—59.69.8

29、.127/1號子網</p><p>　　5號宿舍樓共有宿舍128間,到少需要IP 128個,因此我們用一個IP地址段劃分6個子網對其進行劃分,具體分配方案如下:</p><p>　　IP 59.69.5.0/27子網掩碼:255.255.255.224</p><p>　　一層可分IP為:59.69.5.1—59.69.5.31/0號子網</p&g

30、t;<p>　　二層可分IP為:59.69.5.33—59.69.5.63/1號子網</p><p>　　三層可分IP為:59.69.5.65—59.69.5.95/2號子網</p><p>　　四層可分IP為:59.69.5.97—59.69.5.127/3號子網</p><p>　　五層可分IP為:59.69.5.129—59.69.5

31、.159/4號子網</p><p>　　六層可分IP為:59.69.5.161—59.69.5.191/5號子網</p><p>　　6號宿舍樓共有學生宿舍172間,到少需要IP 172個,因此我們用一個IP地址段劃分6個子網對其進行劃分,具體分配方案如下:</p><p>　　IP 59.69.6.0/27子網掩碼:255.255.255.224<

32、/p><p>　　一層可分IP為:59.69.6.1—59.69.6.31/0號子網</p><p>　　二層可分IP為:59.69.6.33—59.69.6.63/1號子網</p><p>　　三層可分IP為:59.69.6.65—59.69.6.95/2號子網</p><p>　　四層可分IP為:59.69.6.97—59.69

33、.6.127/3號子網</p><p>　　五層可分IP為:59.69.6.129—59.69.6.159/4號子網</p><p>　　六層可分IP為:59.69.6.161—59.69.6.191/5號子網</p><p>　　7號宿舍樓共有學生宿舍270間，至少需要IP 270個，因此我們用一個IP 地址段劃分4個子網加上4 號樓剩余的兩個子網的I

34、P 地址，共6個子網IP地址用于每個樓層。具體劃分方案如下：</p><p>　　IP 59.69.7.0/26 子網掩碼:255.255.255.192</p><p>　　一層可分IP為:59.69.7.1—59.69.7.63/0號子網</p><p>　　二層可分IP為:59.69.7.65—59.69.7.127/1號子網</p>

35、<p>　　三層可分IP為:59.69.7.129—59.69.7.191/2號子網</p><p>　　四層可分IP為:59.69.7.193—59.69.7.254/3號子網</p><p>　　IP 59.69.8.0/26子網掩碼:255.255.255.192</p><p>　　五層可分IP為:59.69.8.129—59.69.8

36、.191/0號子網</p><p>　　六層可分IP為:59.69.8.193—59.69.8.254/1號子網</p><p>　　8號，9 號宿舍樓每樓分為A、B、C、D、E 五段，每段相當于一座宿舍樓，因此我們采用與上面宿舍樓相同的劃分方案。對每兩段分配三個IP地址段，進行子網劃分，仍采用每段每層處在一個子網中的方案，增強安全性。因此一共要向8，9號樓分配15個IP地址段，分

37、別為59.69.11.0—59.69.25.255/26,8 號樓A、B段共用59.69.11.0/26—59.69.13.0/26劃分出的12個子網用于每個樓層。C、D段共用59.69.14.0/26—59.69.16.0/26劃分出的12 個子網。9號樓的A、B段共用59.69.17.0/26—59.69.19.0/26劃分出的12 個了網；C、D段共用59.69.20.0/26--59.69.22.0/26 劃分出的12 個子網。

38、8號樓的E 段和9號樓的E段共用59.69.23.0/26—59.69.25.0/26劃分出的12個子網。至此8號稱號樓的IP地址分配完畢。每個宿舍至少接入一個信息點，剩余的IP 地址用于以后的擴展用途。</p><p>　　10號宿舍樓與7號宿舍樓有相同的結構，共有學生宿舍270間，至少需要IP 270個，因此我們用兩個IP 地址段劃分8 個子網，其中6個子網用于每個樓層。剩余IP 用于與10號樓相連的新科學院

39、行政樓的擴展。具體劃分方案如下：</p><p>　　IP 59.69.10.0/26 子網掩碼:255.255.255.192</p><p>　　一層可分IP為:59.69.10.1—59.69.10.63/0號子網</p><p>　　二層可分IP為:59.69.10.65—59.69.10.127/1號子網</p><p>

40、　　三層可分IP為:59.69.10.129—59.69.10.191/2號子網</p><p>　　四層可分IP為:59.69.10.193—59.69.10.254/3號子網</p><p>　　IP 59.69.9.0/26子網掩碼:255.255.255.192</p><p>　　五層可分IP為:59.69.9.1—59.69.9.63/0號子

41、網</p><p>　　六層可分IP為:59.69.9.65—59.69.9.127/1號子網</p><p><b>　　五、組網方案的評價</b></p><p><b>　　1、組網的先進性</b></p><p>　　當今世界，通信和計算機技術發(fā)展日新月異。我們的方案要適應新技術發(fā)展的潮

42、流。既要保證大學網絡的先進性，同時也要兼顧技術的成熟性。一個大型網絡光是能用還不夠，必須優(yōu)化設計才能這真正發(fā)揮網絡的功能。本組網方案與學校校園網相適應，可以說是校園網的一個宿舍子網絡的規(guī)劃，更有利于校園網的運行和學校的管理。</p><p>　　2、學生公寓網絡的可用性和可靠性</p><p>　　學生公寓網的建成，可以使學生方便地瀏覽和查詢網上資源實現遠程學習，通過網上學習學會信息處理能

43、力。同時可以實現各級管理層之間的信息數據交換，實現網上息采集和處理的自動化，實現信息和設備資源的共享，實現教學資源的共享。通過校園網與Internet相連 ，安全性得到保證。</p><p>　　3、 構筑高安全性網絡</p><p>　　對于安全性我們將通過對河南科技學院學生宿舍公寓的區(qū)域劃分，和高層對校園網安全設備的共享來逐級實現網絡的安全性。對內的安全實施包括用交換機進行VLAN的劃

44、分，在路由中創(chuàng)建訪問控制列表，如此可對一些網絡用戶實行可控的安全級別。對于業(yè)務主機，例如服務器將通過用戶權限的認證，實現用戶與業(yè)務的隔離，避免非法用戶的侵入。對重要數據庫采取安全備份的機制，避免突發(fā)事件造成重要數據的丟失。支持通過防火墻對外部網絡的非法訪問進行過濾，防范于未然。</p><p>　　4、 具備后續(xù)可擴展性</p><p>　　由于計算機通訊和多媒體應用的不斷發(fā)展，網絡系統必

45、然隨之不斷擴大。因此，目前的網絡設計必須為今后的擴充留有足夠的余地，以保護用戶的投資，保證用戶今后三到五年的網絡擴充升級能力。沒有人敢說“我的網夠用了”。數據網絡的速度從從10M到100M、100M到1000M，到10000M，用戶的數據傳輸需求從1K到現在的整個硬盤；網絡速度在以指數級的發(fā)展，而網絡需求也以指數級增長。一個成功的高校社區(qū)網絡會具備很強的擴展能力，無論在支持的用戶數量方面、對目前各種網絡標準的支持還是在對未來新型技術、新

46、業(yè)務的支持上都做好了充分的準備。</p><p><b>　　六、結論</b></p><p>　　本論文在指導教師朱坤華老師以及本班同學的幫助下，歷時5天，終于完成。期間，經過查閱收集各方面資料，一方面充實了理論基礎，另一方面確定了局域網相關技術策略。針對局域網絡組網技術進行深入分析研究，并整理出一個“學校學生公寓網的組建和維護”的方案。</p>&l

47、t;p>　　21世紀是一個以網絡技術為核心技術的信息時代，隨著網絡技術的廣泛應用和高速發(fā)展，在給我國經濟發(fā)展提出嚴峻挑戰(zhàn)的同時，也給我國經濟發(fā)展帶來了前所未有的機遇。</p><p>　　計算機網絡從60年代末70年代初的實驗性網絡研究，經過70年代中后期的集中式、閉關網絡應用，到80年代中后期的局部開放應用，一直發(fā)展到90年代的開放式大規(guī)模推廣，其速度發(fā)展之快，影響之大，是任何學科不能與之相匹敵的。計算機

48、網絡的應用從科研、教育到工業(yè)，如今已滲透到社會的各個領域，它對于其他學科的發(fā)展具有使能和支撐作用。就我國計算機網絡的應用和發(fā)展而言，在很大程度上得益于政府的支持。因此，在今后的發(fā)展過程中仍然要按照集成的哲理，運用網絡的手段，從基礎研究、技術開發(fā)入手，以典型應用為突破口進行工程推廣，繼續(xù)走產、學、相結合的道路?！　‖F在網絡發(fā)展正處于一個轉折點，網絡新產品追求更快的性能指標，以提供更大的帶寬促進商業(yè)應用；用戶則要求網絡技術在更加安全可靠的

49、情況下提供象電話一樣簡單、易用的服務；而計算機網絡體系結構和相關技術還未能從根本上解決問題。因此，計算機網絡又面臨著新一輪的理論研究和技術開發(fā)，既是挑戰(zhàn)，也是機遇。人類將越來越離不開計算機網絡。</p><p><b>　　七、致 謝</b></p><p>　　在本課程設計論文完成之際,首先要感謝我尊敬的課程設計指導老師——xx老師。在本課程設計論文的寫作過程中,

50、我們得到老師的大力幫助和指導,這里要再一次感謝xx老師的幫助。老師對本論文的寫作提出了很多寶貴的建議,這些建議讓我在茫茫書海中尋獲了許多有價值的參考文獻。在此謹致誠摯的謝意。同時也感謝其他課程設計小組同學的熱心幫助和真誠的建議，感謝同小組同學一塊的不懈努力，為我們的課程設計的順利完成提供了很多資料。在此對你們一并致謝。 </p><p><b>　　八、參考文獻</b></p>

51、<p>　　[1] 陳有祺、吳功宜,計算機網絡基礎,天津：南開大學出版社，2000年10月</p><p>　　[2] 孫江宏,局域網組建及應用培訓教程,北京：清華大學出版社，2002年2月</p><p>　　[3] 吳禮發(fā)、謝希仁,網絡原理與技術教程,北京：希望電子出版社2002年9月</p><p>　　[4] Andrew S.Tanenbaum