西南交大计算机网络课程设计组网技术.docx
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西南交大计算机网络课程设计组网技术
课程设计一：
组网技术
1.设计目的
a）巩固计算机网络知识
b）学会将理论知识运用与实际
c）掌握局域网组建技术
d）加深对网络概念的理解
e）掌握网络的运行原理，结构组成
2.设计要求
a）给出组网技术的硬件方案
i.常用的联网设备有哪些？
各应用于什么场合？
ii.典型的小、中、大型网络联网：
联网方案、所需的设备、网络结构图
b）给出组网技术的软件方案
i.常用的服务器软件及其配置方法
c）给出组网技术的网络接入方案
i.了解常用的网络接入方案及接入设计
ii.分别设计适合于家庭、网吧、单位的网络接入方案
3.设计过程
a.组网方案-硬件
常用的联网设备：
中继器、集线器（HUB）、网桥、交换机、路由器、网关
中继器:
工作在物理层上的连接设备，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发来扩大网络传输的距离。
适用于完全相同的两类网络的互联，用于局域网。
集线器（HUB）:
工作在物理层上的连接设备。
主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。
主要用于将服务器与工作站连接到网络上。
网桥：
工作在数据链路层上的连接设备，网桥包含了中继器的功能和特性，不仅可以连接多种介质，还能连接不同的物理分支，如以太网和令牌网，能将数据包在更大围传送。
网桥的典型应用时将局域网分段成子网，从而降低数据传输的瓶颈，这样的网桥叫“本地”桥，用于广域网上的网桥叫做“远地”桥。
交换机：
工作在数据链路层的连接设备。
能基于目标MAC地址转发信号，而不是以广播方式传输，在交换机中存储并且维护着一计算机网卡地址和交换机端口的对应表，它对接收到的所有帧进行检查，读取帧的源MAC地址字段后，根据所传递的数据包的目的地址，按照对应表中的容进行转发，每一个独立的数据包都可以从源端口送到目的端口，以避免和其他端口发生冲突，对应表中如果没有对应的目的地址，则转发给所有端口。
作为局域网的主要连接设备
路由器：
工作在网络层，是互联网络的枢纽，可以在多个网络上交换和路由数据包，路由器通过在相对独立的网络中交换具体协议的信息来实现这个目标。
比起网桥，路由器不但能过滤和分割网络信息流、连接网络分支，还能访问数据包中更多的信息，并且可以提高数据包的传输效率。
路由表包含网络地址、连接信息、路径信息和发送代价等。
路由器比网桥慢，主要用于广域网或广域网与局域网的互联
网关：
从一个房间走到另外一个房间，必然要经过一扇门。
同样，从一个网络向另外一个网络发送信息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。
顾名思义，网关就是一个网络连接到另外一个网络的关口。
网关能互连异类的网络，它从一个环境中读取数据，剥去数据中的老协议，然后用目标网络的协议进行重新包装。
网关的用途是在局域网的微型和小型机或大型机之间作翻译
小型网络联网
联网方案：
1.若干台PC连接到一台普通交换机上
2.该交换机连接到一台路由器上
3.路由器再将WAN接口通过网线与Modem相连
4.Modem通过分离器、线接入Internet
5.可以设置宽带路由拨号上网，PC不用拨号
所需设备：
若干台PC、一台普通交换机、一台路由器、一个Modem
网络结构图：
中型网络联网
联网方案：
1.将若干PC分组，每组的PC连接到一个二层交换机
2.多个二层交换机连接到三层核心交换机
3.核心交换机再与路由器连接
4.通过路由器接入Internet
所需设备：
若干PC，若干二层交换机，一台三层核心交换机，一台路由器
网络结构图：
大型网络联网
联网方案：
1.将若干PC分组，每组的PC连接到一个千兆交换机
2.多个千兆交换机连接到小万兆核心交换机上
3.核心交换机再与某个路由器连接
4.该局域网通过该路由器接入Internet
5.将上述分布式局域网通过Internet相连
所需设备：
若干PC，若干千兆交换机，若干小万兆核心交换机，若干路由器
网络结构图：
组网方案-软件
常用的服务器软件包括：
1.文件服务器（File Server） - 如Novell的NetWare
2.数据库服务器（Database Server） - 如Oracle数据库服务器，MySQL，PostgreSQL，Microsoft SQL Server等
3.服务器（Mail Server） - Sendmail，Postfix，Qmail，Microsoft Exchange，Lotus Domino等
4.网页服务器（Web Server） - 如Apache，thttpd，微软的IIS等
5.FTP服务器（FTP Server） - Pureftpd，Proftpd，WU-ftpd，Serv-U等 域名服务器（DNS Server） - 如Bind9等
6.应用程序服务器（AP Server） - 如Bea公司的WebLogic，JBoss，Sun的GlassFish
7.代理服务器（Proxy Server） - 如Squid cache
8. 电脑名称转换服务器 - 如微软的WINS服务器
组网方案-网络接入
了解常用的网络接入方案及接入设计
常用的网络接入方案：
PSTN、DDN、ISDN、ADSL和HFC
1.ADSL
ADSL （Asymmetric Digital Subscriber Line ，非对称数字用户环路）是一种新的数据传输方式。
它因为上行和下行带宽不对称，因此称为非对称数字用户线环路。
它采用频分复用技术把普通的线分成了、上行和下行三个相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。
即使边打边上网，也不会发生上网速率和通话质量下降的情况。
通常ADSL在不影响正常通信的情况下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。
相关设备
ADSL是一种异步传输模式（ATM）。
在电信服务提供商端，需要将每条开通ADSL业务的线路连接在数字用户线路访问多路复用器（DSLAM）上。
而在用户端，用户需要使用一个ADSL终端（因为和传统的调制解调器（Modem）类似，所以也被称为“猫”）来连接线路。
由于ADSL使用高频信号，所以在两端还都要使用ADSL信号分离器将ADSL数据信号和普通音频信号分离出来，避免打的时候出现噪音干扰。
通常的ADSL终端有一个Line-In，一个以太网口，有些终端集成了ADSL信号分离器，还提供一个连接的Phone接口。
某些ADSL调制解调器使用USB接口与电脑相连，需要在电脑上安装指定的软件以添加虚拟网卡来进行通信。
2. ISDN
综合业务数字网（ISDN）是一种信息通信网络。
它提供端到端的数字连接，支持一系列的语音和非语音业务，可以用于计算机网络互联和用户网络接入。
数字化的发展趋势使得ISDN业务有了发展的空间。
用户只需要在现有的一对线上加上ISDN终端设备就可获取ISDN基本速率BRI（2B+D），从而使日常的使用业务从单一的语音通信拓展到文学、语音、数据和图象等多种综合业务。
速度可达64～384Kbps。
家庭用户可以利用ISDN开通可视，而且一条ISDN线路最多可以连接8台设备，其中3台设备可以同时工作。
可以同时和连接Internet网络！
相关设备
ISDN设备指ISDN网为用户提供ISDN业务所需要的各类设备，包括ISDN交换机、ISDN用户交换机、网络终端、接入单元和各类ISDN终端及终端适配器。
基本接口是把现有网的普通用户线作为ISDN用户线而规定的接口，它是ISDN最常用、最基本的用户-网络接口。
它由两个B通路和一个D通路（2B+D）构成。
B通路的速率为64kbit/s，D通路的速率为16kbit/s。
所以用户可以利用的最高信息传递速率是64×2+16=144kbit/s。
这种接口是为最广大的用户使用ISDN而设计的。
它与用户线二线双向传输系统相配合，可以满足千家万户对ISDN业务的需求。
使用这种接口，用户可以获得各种ISDN的基本业务和补充业务。
3.PSTN（PublicSwitchedTelephoneNetwork）：
公共交换网络，一种常用旧式系统。
即我们日常生活中常用的网。
PSTN是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。
在众多的广域网互连技术中，通过PSTN进行互连所要求的通信费用最低，但其数据传输质量及传输速度也最差，同时PSTN的网络资源利用率也比较低。
如今，除了使用者和本地总机之间的最后连接部分，公共交换网络在技术上已经实现了完全的数字化。
在和因特网的关系上，PSTN提供了因特网相当一部分的长距离基础设施。
因特网服务供应商（ISP）为了使用PSTN的长距离基础设施，以及在众多使用者之间通过信息交换来共享电路，需要付给设备拥有者费用。
这样因特网的用户就只需要对因特网服务供应商付费。
公共交换网是基于标准线路的电路交换服务，用来做为连接远程端点的连接方法。
典型的应用有远程端点和本地LAN之间的连接和远程用户拨号上网。
4.DDN（DigitalDataNetwork，数字数据网，即平时所说的专线上网方式）就是适合这些业务发展的一种传输网络。
它是将数万、数十万条以光缆为主体的数字电路，通过数字电路管理设备，构成一个传输速率高、质量好，网络延时小，全透明、高流量的数据传输基础网络。
5.HFC:
HybridFiber－Coaxial的缩写，即混合光纤同轴电缆网。
是一种经济实用的综合数字服务宽带网接入技术。
HFC通常由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成，从有线电视台出来的节目信号先变成光信号在干线上传输；到用户区域后把光信号转换成电信号，经分配器分配后通过同轴电缆送到用户。
它与早期CATV同轴电缆网络的不同之处主要在于，在干线上用光纤传输光信号，在前端需完成电—光转换，进入用户区后要完成光—电转换。
分别设计适合于家庭、网吧、单位的网络接入方案
家庭：
PSTN：
家庭用户接入互联网的普遍的窄带接入方式。
即通过线，利用当地运营商提供的接入，拨号接入互联网,速率不超过56Kbps。
特点是使用方便，只需有效的线及自带调制解调器（MODEM）的PC就可完成接入。
运用在一些低速率的网络应用（如网页浏览查询，聊天，EMAIL等），主要适合于临时性接入或无其他宽带接入场所的使用。
缺点是速率低，无法实现一些高速率要求的网络服务，其次是费用较高（接入费用由通信费和网络使用费组成）。
硬件设备：
线、Modem、PC
网络结构图：
网吧：
ADSL
原因：
目前国际互联网接入方案可以选择DDN专线，高速以太网，ISDN专线等等，但是这些接入的方案有的价格比较昂贵，有的能够承载的计算机数量非常有限，因此目前比较受欢迎的网络接入方案是ADSL网络接入方案，ADSL有较高的带宽和稳定性，能在现有的铜质普通线上提供高速8M/S下载速率和1M/S上行速率，上网时不占用信号，用户无需另装一条线，即可打上网同时套用，价格也比较低廉，因而倍受网吧老板青睐。
背景：
如今网吧的两个主要功能：
浏览、聊天、下载、视频点播和网络游戏；数据流量巨大，尤其是出口流量，来网吧消费的网民，上网的需求各异，应用十分繁杂。
网吧的网络应用类型非常的多样化，对网络带宽、传输质量和网络性能有更高的要求。
网络应用要集先进性、多业务性、可扩展性和稳定性于一体，不仅满足顾客在宽带网络上同时传输语音、视频和数据的需要，而且还支持多种新业务数据处理能力，上网高速畅通，大数据流量下不掉线、不停顿。
这样的应用就要求网络设备具有丰富的网吧特色功能和兼顾和高度的稳定性和可靠性，保证能长时间不间断稳定工
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