家庭局域网的组网方案设计.doc
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论文摘要
家庭无线局域网是信息技术下用户对网络需求的另一种表现。
主要针对无线局域网组网的前期准备、无线路由的设置以及现阶段家庭无线局域网的缺陷和不足等方面来阐述，帮助人们进一步了解无线局域网组建的相关内容。
随着计算机技术和电子信息技术的日渐成熟，电子产品以前所未有的速度迅速进入千家万户。
而网络的普及，家庭用户对Internet的需求也越来越多。
我们如果能将繁杂的电子产品有机的进行连接，组成一个家庭局域网，就可以实现软硬件资源共享，合理利用网络资源，满足各家庭成员的使用需求。
如何选择简单有效的方式进行家庭局域网的构建是本文探讨的主题
关键词：
家庭无线局域网，路由，信息技术
目录
目录 4
1.绪论 6
1.1设计目的 6
1.2设计内容 6
1.2.1网络规划 6
1.2.2网络设计 7
1.2.3网络实施 7
1.2.4网络的测试维护及网络的安全管理。
7
2.需求分析 8
2.1家庭组网的必要性 8
2.2网络覆盖的空间范围 8
2.3网络所提供的服务 9
2.4网络管理和系统安全的需求 9
2.5布线系统的需求 9
3.网络规划 10
3.1地理布局。
10
3.2用户设备情况。
10
3.3用户单位的组织机构图，建筑物分布图 11
3.4可行性分析 11
4.网络设计 12
4.网络设计 12
4.1网络组网方案的设计 12
4.2网络拓扑结构的选择 12
4.3网络传输介质的选择 12
4.4网络组网设备的选择 14
4.5网络操作系统和网络协议的选择 14
5.网络实施 16
5.1网络布线 16
5.2设备选择 16
5.3组网设备的连接方法及安装 20
5.3.1网线制作 20
5.3.2安装网卡 22
5.4网络软件安装 25
5.4.1直接电缆连接 25
5.4.2组建无线对等局域网 26
5.4.3通过Modem互联 28
5.4.4通过USB联网线互联 29
5.5网络协议的添加，及子网的划分方法及IP地址的设置 30
6．网络的测试维护及网络的安全管理 34
7.成本核算 37
8.总结 38
9.参考文献 39
1.绪论
1.1设计目的
计算机网络课程设计是计算机科学与技术专业实践环节之一，是学习完《计算机网络》课程后进行的一次全面的综合练习。
其目的在于加深对OSI七层模型、TCP/IP模型的各层功能和设计思想的理解，掌握组建计算机网络的基本技术，特别是网络规划、设计和IP地址的分配，提高学生的应用能力。
本课程设计要求培养以下四个方面的业务能力：
（1）综合运用所学专业基本理论，提高查阅文献和资料的能力，其中包括提高阅读外文资料的能力。
（2）培养学生进行方案设计、系统分析、系统设计的能力。
（3）培养学生组网方案设计和网络布线的能力。
（4）提高学生进行技术总结和撰写说明书的能力。
1.2设计内容
1.2.1网络规划
（1）地理布局。
要求较为全面地了解用户单位的组织机构，建筑物布局，入网站点的数量、分布情况，所处楼层位置以及所属部门，站点间距，以及其他特殊需求或限制条件（如传输介质不便铺设的阻挡物、噪声集中区等特殊区域）等情况。
（2）用户设备情况。
要求台式机、手提电脑、打印机、扫描仪等设备都能方便进网，实现资源共享（如硬件、软件、数据资源共享等）。
（3）要求采用用户单位的组织机构图，建筑物分布图等图形工具，以及相应的汇总材料，表述需求分析内容。
（4）可行性分析。
包括技术可行性和经济可行性分析等。
1.2.2网络设计
（1）网络组网方案的设计；
（2）网络拓扑结构的选择；
（3）网络传输介质的选择；
（4）网络组网设备的选择；
（5）网络操作系统的选择；
（6）网络协议的选择等。
1.2.3网络实施
（1）网络布线。
包括布线系统的设计，结构化布线技术的应用，布线总长度及走线方式的确定，布线所需的设备和遵循的标准等。
网线的连接方法，
（2）设备选择。
组网所需设备的选型，性能要求，品牌质量，数量要求等。
（3）组网设备的连接方法及安装步骤。
包括网线的制作，网卡的安装，各网络设备间的物理参数要求等。
（4）网络软件安装。
如网络操作系统，网卡、打印机、扫描仪驱动程序等软件的安装方法及步骤等。
（5）网络协议的添加。
如TCP/IP协议、IPX/SPX协议的添加等。
（6）子网的划分方法及IP地址的设置等（IP地址可自设）。
1.2.4网络的测试维护及网络的安全管理。
包括网络测试维护应做的主要工作描述，网络安全管理的主要内容、主要措施和典型方法等。
2.需求分析
需求分析就是要充分了解用户对网络的功能需求以及确定网络建设的最终目标，这是整个网络规划和设计的起点，也是最后对网络进行功能检验的依据，需求分析最终应得出对网络系统组建的各个细节的明确定义。
需要考虑以下内容：
2.1家庭组网的必要性
组建家庭局域网最大的优势就是资源可以得到最大限度的利用，我们可以简单地将其总结为以下几点：
（1）老机新用
组建局域网可以让家中一些性能较弱的老机共享到新机的部分功能，如共享新机的光驱、刻录机、打印机等，从而能够焕发青春；而新机则可以利用老机做一些颇具危险性的操作，减轻新机反复重装系统的麻烦。
（2）增加娱乐性
组建家庭局域网可以让家庭成员一起进行联网游戏、影视共享等。
（3）共享宽带网络
如今的宽带网络越发普及，组建家庭局域网使宽带资源得以充分发挥是很值得进行的。
2.2网络覆盖的空间范围
该家庭局域网的覆盖范围为一个家庭，可以是一个房间，几个房间之间或者是一栋楼里
2.3网络所提供的服务
家庭局域网可实现文件传输，电子邮件的发送，虚拟终端等服务的系统需求
2.4网络管理和系统安全的需求
家庭局域网管理的是范围是一个家庭，用户对网络管理功能的需求较大，网络管理功能涉及网络配置管理，性能管理，故障管理，安全管理等。
2.5布线系统的需求
需要了解建筑物的内部结构和外部环境，根据用户的服务和业务类型，确定布线系统的类型和方式
3.网络规划
3.1地理布局。
本家庭局域网的覆盖范围为一个家庭，所以针对一个用户家庭的建筑而构建，入网的站点数量至少为2台计算机，可以分布在不同房间，也可以分布在不同楼层等，站点的距离可远可近，但由于是家庭局域网，所以覆盖范围较小，尤其如果采用无线局域网的组网方式，会造成用户上网的信号不稳定，易受干扰等情况。
3.2用户设备情况。
组建局域网有一些必须要准备好的硬件设备，根据网线规划的不同，硬件的准备往往也会有很大不同——实际上这是一个根据电脑数量来决定的事情。
例如：
（1）两台电脑
家庭局域网至少要由两台以上的电脑来组成。
两台电脑组建局域网的方法非常多，通常有同轴电缆，双绞线，USB联网线，IEEE1394，无线等方式。
根据这些组网方式，组建局域网所需的设备自然就出来了。
（2）多台计算机
多台计算机组建局域网通常需要双绞线，HUB,交换机等网络设备
3.3用户单位的组织机构图，建筑物分布图
图1建筑物分布图
3.4可行性分析
技术可行性：
技术上的可行性分析主要分析现有技术条件能否顺利完成开发工作，硬，软件配置能否满足开发者需要等。
本局域网的软件系统基本上采用Microsoft公司开发的产品，兼容性，扩展性方面均不存在问题，网络环境是以太网的网络拓扑结构，网络协议是TCP/IP协议，现阶段利用现有的资源，在技术上是完全可以开发出来的
经济可行性：
本局域网的软件需求都是一些基本的功能和应用，在现实中完全可以实现
4.网络设计
4.1网络组网方案的设计
家庭局域网的组网方案有很多种，两台计算机之间可以采用直接电缆连接的方式，多台计算机之间则可以采用无线对等局域网连接，Modem连接或USB联网线互联
4.2网络拓扑结构的选择
家庭局域网属小型局域网，故采用总线和星型拓扑结构相结合较合适
图二拓扑结构
4.3网络传输介质的选择
网络传输介质是网络中传输数据、连接各网络站点的实体，如双绞线、同轴电缆、光纤，网络信息还可以利用无线电系统、微波无线系统和红外技术传输。
该局域网用到的传输介质主要有双绞线和同轴电缆。
双绞线电缆（下称双绞线）是将一对或一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中而形成的一种传输介质，是目前局域网最常用到的一种布线材料。
为了降低信号的干扰程度，电缆中的每一对双绞线一般是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成，双绞线也因此而得名。
双绞线一般用于星型网的布线连接，两端安装有RJ-45头（水晶头），连接网卡与集线器，最大网线长度为100米，如果要加大网络的范围，在两段双绞线之间可安装中继器，最多可安装4个中继器，如安装4个中继器连5个网段，最大传输范围可达500米。
双绞线分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两大类，局域网中非屏蔽双绞线分为3类、4类、5类和超5类四种，屏蔽双绞线分为3类和5类两种。
目前，局域网中常用到的双绞线一般都是非屏蔽的5类4对（即8根导线）的电缆线。
这些双绞线的传输速率都能达到100Mbps。
市场上出售的3类双绞线外层保护胶皮薄，胶皮上标注“CAT3”字样，外包装纸箱上标注有“3类”字样，售价较低；5类双绞线外层保护胶皮厚，胶皮上标注“CAT5”字样，外包装纸箱上标注有“5类”字样，售价较高。
购买时切勿图便宜而购买劣质5类双绞线，这些产品往往只能作为3类双绞线使用。
超5类双绞线属非屏蔽双绞线，与普通5类双绞线比较，超5类双绞线在传送信号时衰减更小，抗干扰能力更强，在100M网络中，用户设备的受干扰程度只有普通5类线的1/4，是为将来网络应用提供的解决方案，目前应用较少。
所谓同轴电缆则是由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成。
内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料隔开。
根据传输频带的不同，同轴电缆可分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种类型。
按直径的不同，同轴电缆可分为粗缆和细缆两种。
细缆近年来发展较快，所以计算机局域网中一般如无特殊要求都使用细缆组网。
细缆一般用于总线型网布线连接。
利用T型BNC接口连接器连接BNC接口网卡，两端头需安装终端电阻器。
细缆网络每段干线长度最大为185米，每段干线最多接入30个用户。
如要拓宽网络范围，需使用中继器，如采用4个中继器连接5个网段，使网络最大距离达到925米。
细缆安装较容易，而且造价较低，但因受网络布线结构的限制，其日常维护不甚方便，一旦一个用户出故障，便会影响其他用户的正常工作。
粗缆适用于较大局域网的网络干线，布线距离较长，可靠性较好。
用户通常采用外部收发器与网络干线连接。
粗缆局域网中每段长度可达500米，采用4个中继器连接5个网段后最大可达2500米。
用粗缆组网如直接与网卡相连，网卡必须带有AUI接口（15针D型接口）。
用粗缆组建局域网虽然各项性能较高，具有较大的传输距离，但是网络安装、维护等方面比较困难，造价较高。
4.4网络组网设备的选择
（1）调制解调器和路由器的选择：
按照宽带的接入方式，当用户通过电话线接入宽带时，必须同时购买调制解调器和无线路由器。
而当用户使用光纤接入时，则只需购买无线路由器，就能实现共享上网。
在选择调制解调器时，只需跟ADSL宽带传输速率匹配即可完成数模转化实现宽带上网。
而对于无线路由器，不仅要考虑其传输速率，还要考虑信号强度的覆盖范围，保证家庭范围内没有死角。
（2）网卡的选择：
对于台式机来说，要接入无线网络需要配备一块无线网卡。
无线网卡分为内置PCI无线网卡和外置USB无线网卡。
PCI无线网卡的优点是直接与电脑内存间交换数据，减轻了CPU的负担，但是信号接受位置不可调，易受到电脑主机的干扰，易掉线。
而USB接口无线网卡具有即插即用、散热性能强、传输速度快的优点，加之价格便宜，成为扩展台式机的首选。
4.5网络操作系统和网络协议的选择
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