校园网络的建设拓扑图论文Word文档下载推荐.docx

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引言

当今世界，各种先进的科学技术飞速发展，给人们的生活带来了深远的影响，它极大的改善我们的生活方式。

在以计算机技术为代表的信息科技的发展更是日新月异，从各个方面影响和改变着我们的生活，而其中的计算机网络技术的发展更为迅速，已经渗透到了我们生活的各个方面，人们已经离不开计算机网络，并且随着因特网的迅速普及，给我们的学习与生活条件带来更大的方便，我们与外部世界的联系将更加的紧密和快速。

1969年12月，Internet的前身--美国的ARPA网投入运行，它标志着我们常称的计算机网络的兴起。

八十年代初，随着PC个人微机应用的推广，PC联网的需求也随之增大，各种基于PC互联的微机局域网纷纷出台。

计算机网络系统是非常复杂的系统，计算机之间相互通信涉及到许多复杂的技术问题，为实现计算机网络通信，计算机网络采用的是分层解决网络技术问题的方法。

但是，由于存在不同的分层网络系统体系结构，它们的产品之间很难实现互联。

为此，国际标准化组织ISO在1984年正式颁布了"

开放系统互连基本参考模型"

OSI国际标准，使计算机网络体系结构实现了标准化。

进入九十年代，计算机技术、通信技术以及建立在计算机和网络技术基础上的计算机网络技术得到了迅猛的发展。

随着人们对于信息资源共享以及信息交流的迫切需求，促使网络技术的产生和快速发展，计算机网络的产生和使用为人类信息文明的发展带来了革命性的变化。

自1995年中国教育教研网（CERNET）建成后，校园网的建设已经进入到一个蓬勃发展的阶段。

校园网的建成和使用，对于提高教学和科研的质量、改善教学和科研条件、加快学校的信息化进程，开展多媒体教学与研究以及使教学多出人才、科研多出成果有着十分重要而深远的意义。

其主要包括各种局域网的技术思想、网络设计方案、网络拓扑结构、布线系统、Intranet/Internet的应用、网络安全，网络系统的维护等内容。

1局域网概述

1.1局域网介绍

局域网是同一建筑、同一校园、方圆几公里远的地域内的专用网络。

局域网通常用来连接公司办公室或企业内部的个人计算机和工作站，以共享软、硬件资源。

美国电气和电子工程师协会（IEEE）局域网标准委员会员会曾提出局域网的一些具体特征：

（1）局域网在通信距离有一定的限制，一般在1~2Km的地域范围内。

比如在一个办公楼内、一个学校等。

（2）较高传输率的物理通信信道也是局域网的一个主要特征，在广域网中用电话线连接的计算机一般也只有20~40Kpbs的速率。

（3）因为连接线路都比较短，中间几乎不会爱任何干扰，所以局域网还具有始终一致的低误码率。

（4）局域网一般是一个单位或部门专用的，所以管理起很方便。

（5）另外局域网的拓扑结构比较简单，所支持连接的计算机数量也是有限的。

组网时也就相对很容易连接。

1.2局域网网络类型

保护现有投资的有效途径就是在将来网络技术升级时还能使用现有的网络技术和产品。

如同计算机的发展速度一样，网络技术的发展也是非常迅速的。

如果现有技术不能合理保证在将来网络升级后还能够使用，那么将会带来极大的资金浪费。

目前比较常见的主干网技术有FDDI、ATM、快速以太网和千兆以太网等。

其中具有交换功能的快速以太网，支持VLAN，并容易升级到千兆以太网和ATM，由于性能优越，价格适中，建议采用快速以太网作为校园网的主干技术。

快速以太网（fastEthernet）是一个IEEE局域网标准，于1995年由原来制定标准的IEEE802.3工作组完成，快速以太网和传统以太网采用同样的介质访问协议（CSMA/CD）。

传统以太网用的是10Mb/s技术，而快速以太网用的是100Mb/s技术。

100Mb/s的网卡只比10Mb/s的网卡略贵一点，但为将来的网络升级提供了很大的灵活性。

大多数100Mb/s的网卡能够自动检测所连接的端口是10Mb/s还是100Mb/s，并执行相应的操作。

快速以太网实际上是10M以太网的100M版本，所以它的运行速度要比10M以太网快。

在用户已经很熟悉传统以太网的情况下，快速以太网相对其他高速网络技术更容易被掌握和接受，它可以应用在共享式和主干环境下，提供高带宽网络连接，提供优质的服务质量（QOS）。

根据需求，建设联接信息中心、多媒体教室、办公楼、住宿楼及综合办公楼等建筑物。

其中各部分构成相对独立的子网，通过交换机接入桌面PC。

1.3局域网的工作模式

1．专用服务器结构：

（Server-Baseb）

又称为“工作站/文件服务器”结构，由若干台微机工作站与一台或多台文件服务器通过通信线路连接起来组成工作站存取服务器文件，共享存储设备。

文件服务器自然以共享磁盘文件为主要目的。

对于一般的数据传递来说已经够用了，但是当数据库系统和其它复杂而被不断增加的用户使用的应用系统到来的时候，服务器已经不能承担这样的任务了，因为随着用户的增多，为每个用户服务的程序也增多，每个程序都是独立运行的大文件，给用户感觉极慢，因此产生了客户机/服务器模式。

2．客户机/服务器模式：

（client/server）

其中一台或几台较大的计算机集中进行共享数据库的管理和存取，称为服务器，而将其它的应用处理工作分散到网络中其它微机上去做，构成分布式的处理系统，服务器控制管理数据的能力己由文件管理方式上升为数据库管理方式，因此，C/S由的服务器也称为数据库服务器，注重于数据定义及存取安全后备及还原，并发控制及事务管理，执行诸如选择检索和索引排序等数据库管理功能，它有足够的能力做到把通过其处理后用户所需的那一部分数据而不是整个文件通过网络传送到客户机去，减轻了网络的传输负荷。

C/S结构是数据库技术的发展和普遍应用与局域网技术发展相结合的结果。

3．对等式网络：

（Peer-to-Peer）

在拓扑结构上与专用Server与C/S相同，在对等式网络结构中，没有专用服务器。

每一个工作站既可以起客户机作用也可以起服务器作用。

虽然目前的网卡、HUB和交换机都能提供100M甚至更宽的带宽，但一个局域网如果配置不当，尽管配置的设备都非常高档而网络速度仍不能如意；

或者经常出现死机、打不开一个小文件或根本无法连通服务器，特别是在一些设备档次参差不齐的网络中这些现象更是时有发生。

在局域网中恰当地进行配置，才能使网络性能尽可能地进行优化，最大限度地发挥网络设备、系统的性能。

其实局域网也是由一些设备和系统软件通过一种连接方式组成的，所以局域网的优化包括以下几个方面：

设备优化：

包括传输介质的优化、服务器的优化、HUB与交换机的优化等。

软件系统的优化：

包括服务器软件的优化和工作站系统的优化。

布局的优化：

包括布线和网络流量的控制。

1.4局域网拓扑类型

拓扑结构是在逻辑上对网络的一个描述，它反映了整个网络的结构。

在网络结构上，目前的网络结构主要有以下几种：

（1）星形拓扑：

星形拓扑是由中央节点和通过点到点链路到中央节点的各站点组成。

（2）总线拓扑：

总线拓扑结构采用单根传输作为传输介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到传输介质上，或称总线上。

（3）环形拓扑：

由一些中继器和连接中继器的点到点链路组成一个闭合环。

每个中继器都和两条链路相连。

（4）树形拓扑：

树形拓扑是从总线拓扑演变过来的，形状像一棵倒置的树，顶端有一个分支的根，每个分支还可以延伸出子分支。

它主要有易于扩展和故障隔离等优点。

（5）混合拓扑：

它是将星形拓扑和环形拓扑混合起来的一种拓扑，试图取这两种拓扑的优点于一个系统。

在选择拓扑结构时，应该考虑的主要因素有以下几点：

费用低：

安装费用的高低和拓扑结构的选择以及传输介质选择、传输距离的确定有关。

灵活性：

要考虑到在设备搬动时很容易重新配置网络拓扑，还有考虑原有节点的删除和新节点的加入。

可靠性：

拓扑的选择要使故障的检测和故障隔离较为方便。

综上所述，综合选择多种结构，选择星形和树形相结合的拓扑结构，网络拓扑结构图类型如图1-1：

图1-1局域网网络拓扑类型

2校园网的建设规划

2.1校园网的概述

校园网是指利用网络设备、通信介质和适宜的组网技术与协议及各类网络系统管理软件和应用软件，将校园网内计算机和各种终端有机地集成在一起，并用于教学、科研、学校管理、信息资源共享和远程教学等方面工作的计算机局域网络系统。

校园网的概念最初是以硬件集成为主，校园网只是一个硬件平台。

到了第二阶段，有提出了以教学应用软件集成为主的“软件建网”的校园网概念，这也是当今大多数校园网所采用的模式。

校园网由硬件、软件这两部分共同组成，其中，硬件是基础，是校园网的载体，没有硬件的支持，根本无法谈及校园网；

软件是应用，是建设校园网的根本需求的体现。

就像普通的PC一样，建立在硬件上面的系统软件、应用软件让我们有了利用计算机的可能。

校园网是为学校教师、学生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。

校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境，这就要求校园网是一个宽带、局域交互功能和专业很强的局域网络。

多媒体教学、网络教学、教师电子备课、办公等等都需要通过网络运行工作。

2.2校园网的建设原则

总体设计是校园网建设的总体思路和工程蓝图，是搞好校园网建设的核心任务。

进行校园网总体设计，首先，进行对象研究和需求调查，弄清学校的性质、任务和改革发展的特点，对学校的信息化环境进行准确的描述，明确系统建设的需求和条件；

其次，在应用需求分析的基础上，确定学校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、开发应用和管理等方面的目标；

第三，确定网络拓朴结构和功能，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，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；

第五，规划安排校园网建设的实施步骤。

作为校园网，需要连接多少个节点，怎样利用网络设备使得分布在不同地理位置的节点连接到一个统一的网络中来，怎样使得整个网络中的节点相互连通，这些问题仅仅是校园网需要解决问题中的一部分。

从某种意义上讲，校园网的建设绝不仅仅只是涉及到技术问题，而是会引深到更深的层次，也就是说信息技术所带来的一场革命会彻底改变我们的生活方式和工作方式。

首先，校园网的建设是一个为学校教育教学活动长期服务的工作，因此在校园网的规划建设过程中，必须从学校长远发展规划出发，以服务于教育为基本点，结合学校当前教育教学的实际需要，做出科学的规划部署。

在校园网的规划建设中，一般学校应遵循“统一规划、整体设计、分步实施”的原则。

其次在校园网的建设中必须坚持硬件建设与组织管理协调发展的原则，在重视硬件建设的同时，加强网