社区局域网组建毕业论文.docx

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社区局域网组建毕业论文

四川师范大学毕业论文

浅谈社区局域网组建

院系：

机电学院

专业：

软件工程

班级：

2011级2班

姓名：

赵怡

学号：

D20110593

指导老师：

胡丹平

浅谈社区局域网组建

摘要

随着网络建设的逐步普及，社区局域网络的建设是使社区生活向高水平、高质量、信息化跨进的必然选择，社区局域网络系统是一个非常庞大而复杂的系统，它不仅为社区的发展、综合信息管理和办公自动化等一系列应用提供一个操作空间，而且，能够使社区活动、社区信息、社区资源三位一体，提高居民生活质量。

而社区局域网络建设中主要应用了网络技术中的重要分支局域网技术来建设与管理。

社区是以一个个小家庭单元、业主居民组成，更与生活其中的一个个小家庭、业主居民息息相关。

社区局域网组建的最初衷就是要为身在其中的小家庭、业主居民更好的服务，让我们的生活更加捷便、高质量。

因此，本毕业论文将主要浅谈谈组建一个局域网所要完成的组网过程，并重点说明这个局域网的设计思想、难点技术、解决方案以及对于局域网的管理。

1.引言说明了社区局域网建设的意义。

2.局域网的设计需求，简明介绍了设计需求。

及接点数和大概的组网思路。

3.对于局域网的管理与维护。

4.组网拓扑图。

关键词:

社区局域网；设计需求；组网方案；拓扑图

Abstract

Withthegradualpopularizationofnetworkconstruction,thebuildingofcommunitiesLANistheinevitablechoiceofhighquality,informationtechnologysteppedintothelifeofthecommunity,communitylocalareanetworksystemisaverylargeandcomplexsystem,itisnotonlyforthecommunitydevelopment,integratedinformationmanagementandofficeautomationapplicationsprovideanoperatingspaceandcommunityactivities,communityinformation,communityresources,Trinity,andimprovethequalityoflifeofresidents.CommunityLANconstructionmajorapplicationofnetworktechnologyinthebranchLANtechnologytotheconstructionandmanagement.Communitybasedonasmallfamilyunitownerstoresidentsintheformmorecloselyrelatedtotheownersoftheresidentsliveinasmallfamily.CommunityLANistosetupthemostoriginalintentionforthebodyinasmallfamily,ownersresidentsbetterservice,CzechRepublic,tomakeourlivesmoreconvenient,high-quality.Therefore,thisthesiswillmainlyTalkingtotalkabouttheformationofalocalareanetworktocompletetheprocessofnetworking,andhighlightsthethisLANdesignideas,difficulttechnology,solutions,andmanagementforLAN.

1IntroductionexplainsthemeaningofcommunityLANconstruction.

2Landesignrequirements,abriefintroductiontothedesignrequirements.Andaccesspointsandprobablynetworkingideas.

3ForLANmanagementandmaintenance.

4Networktopologymap.

Keywords:

CommunityLAN;designrequirements;networkingsolutions;topologydiagram

1引言

1.1毕业设计的目的与意义

在这次的设计中主要是用学过的局域网知识完成社区网络初步组建，以达到自我提升。

随着网络逐步普及，社区局域网络是建设小区向信息化发展的必然选择，它不仅为现代化小区生活、综合信息管理和社区自动化等一系列应用提供基本操作平台，而且能提供多种应用服务，使社区信息能及时、准确地传送给各居民。

网络技术的日新月异，局域网的组建在人们的日常生活中越来越重要。

以社区局域网络建设过程可能用到的各种技术及实施方案为设计方向，为社区网的建设提供理论依据和实践指导，从实用的角度出发，依拓网络拓扑结构，对小区网络规划与设计进行了深入的分析，通过对局域网的设计能够很好的实现网络互连，资源共享，集中管理以及其他的网络功能熟练的掌握局域网组建技术。

1.2组建社区局域网的意义

在网络信息时代的今天，面向新的需求和挑战，Internet的出现，给人们的生活带来许多的乐趣，人们可以在网上接受大量的信息，可以在网上购物以及收发E-mail等。

由于家庭、社区业主、居委会出于种种原因，需要几台PC同时连上Internet，通过局域网共享Internet。

对大多数非专业的计算机用户，网络还只是计算机的一个别名，即使对一些专业人士，网络也只是一些抽象的概念。

现在单位甚至家庭都拥有一台以上的电脑，如果能把这些电脑以很少的代价互连起来，既能起到共享资源（文件、打印机、Modem、ISDN等）作用，又能节约经费开支。

2需求分析

2.1网络应用需求

实现社区局域网与其他各网络之间的安全、高速数据访问交换

采用Internet代理服务，实现社区所有站点通过电脑网络高速Internet。

建立WWW服务器，实现社区在Internet和Intranet上的信息发布，使社区内外的业主能够即使了解社区的最新信息。

建立邮件服务器，实现居委会工作人员与上级机构、分支机构等的电子信息的传递。

构建起服务运行基于网络设计的Client/Server（客户机/服务器）或Browser/Server（浏览器/服务器）结构的办公自动化系统、各种信息管理系统的网络硬件平台和系统运行平台。

社区Internet应用是作为我们设计网络一期的依据，因此，我们从社区Internet应用及应用发展入手，分析目前及未来发展的社区Internet应用，并根据这些应用的自身特点，从带宽需求、传输时延、传输的可靠性、传输的安全性等因素来分析，综合考虑并总结出社区Internet应用的发展需求。

2.2网络技术需求

主干网络采用速率为1000Mbps的交换技术。

作为社区主干的支撑网络，要求安全可靠，并可实现主干网络冗余、链路容错等功能。

系统各层网络之间良好互联。

千兆交换机与主机服务器之间良好互联。

具有良好便捷网络管理平台。

网管系统是开放式网管平台，并可以对全网进行故障管理、配置管理、性能管理、事物处理管理、流量控制管理、日志管理、MIB管理、效率管理和图形化管理。

网络骨干设备具有较高的可靠性；核心设备支持热插拔，具有容错设计。

网络设备具有较好的扩展性，系统能够平滑升级及扩充。

2.3功能需求

资源共享功能：

网络的各个桌面用户可共享数据库、共享打印机，实现办公自动化系统中的各功能。

通信服务功能：

最终用户通过广域网连接可以收发电子邮件、实现Web应用、接入互联网、进行安全的广域网访问。

多媒体功能：

支持多媒体组播，具有卓越的服务质量保证功能。

远程VPN拨入访问功能：

系统支持远程PPTP接入，外出业主可利用INTERNET远程访问社区资源

2.4网络安全需求

网络安全主要解决访问互联网及中心服务器的安全问题，考虑以下因素：

1、社区网与Internet网相连后具有“防火墙”过滤功能，以防止网络黑客入侵网络系统。

2、良好的认证体系可防止假冒合法用户的攻击。

3、良好的备份和恢复机制，可在攻击造成损失时，帮助系统尽快地恢复数据和系统服务。

4、多层防御，攻击者在突破第一道防线后，应有多层防御可以延缓或阻断其到达攻击目标。

5、通过NAT地址转换功能隐藏内部信息，这样可以使攻击者不能了解系统内的基本情况。

6、设立安全监控中心为信息系统提供安全体系管理、监控、保护及紧急情况服务。

2.5网络协议分类

网络协议是通信双方共同遵守的约定和规范，网络设备必须安装或设置各种网络协议之后才能完成数据的传输和发送，在局域网上用到的协议主要有，ICP/IP协议、IPX/SPX协议等。

（1）TCP/IP协议

TCP/IP协议是目前在网络中应用得最广泛的协议，ICP/IP实际上是一个关于Internet的标准，并随着的Internet广泛应用而风靡全球，它也成为局域网的首选协议。

TCP/IP是一种分层协议，它共被分为个4层次，大约包含近期100个非专有协议，通过这些协议，可以高效和可靠地实现计算机系统之间的互连。

TCP/IP协议中的核心协议有TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据报协议）和IP（因特网协议）。

TCP协议可以在网络用户启动的软件应用进程之间建立通信会话，并实现数据流量控制和错误检测，这样就可以在不可靠的网络上提供可靠的端到端数据传输。

UDP协议是一种无连接的协议，它在传输数据之前不建立连接，也不提供良好的可靠性和差错检查，只仅仅依赖于校验来保证可靠性。

UDP不进行流量控制，没有序列或者确认，因此它处理和传输数据的速度快，还被用来传输关键的网络状态消息。

IP协议的基本功能是提供数据传输、数据包编址、数据包路由，分段等。

通过IP编址约定，可以成功地将数据通过路由传输到正确的网络或者子网。

每个网络站点具有一个32位的IP地址，它和48位MAC地址一起协作，完成网络通信，IP协议也是一种无连接的协议。

（2）超文本传输协议（HTTP）

HTTP（HyperTextTransferProtocol）,超文本传输协议）是WWW浏览器和WWW服务器之间的应用层协议，是用于分布式协作超文本信息系统的、通用的、面向对象的协议，HTTP协议还是基于TCP/IP协议之上的应用层协。

（3）文件传输协议（FTP）

FTP（FileTransferProtocol,文件传输协议）是由支持Internet文件传输的各种规则所组成的集合。

这些规则能使网络用户把文件从一个主机拷贝到另一个主机上，FTP是采客户/服务器方式服务的。

（4）远程登录协议（Telnet）

远程登录协议的目的是提供一个全面的、双向的、面向8个比特字节的通信工具，其主要目标是提供终端设备与面向进程接口的标准方法，Telnet是应用层的协议，采用客户/服务器模式工作的，Telnet不仅允许用户登录到远端主机上，还允许用执行远端主机的命令，这样用户就能以极小的网络资源代价完成大型的网络应用。

3设备选型

3.1常用网络设备

网络设备主要是指硬件系统，各种网络设备之间是有着相互关联而不是相互独立的，每一部分在网络中有着不同的作用，缺一不可，只有把这些设备通过一定的形式连起来才能组成一个完整的网络系统，网络设备主要包括网卡、集线器、交换机、路由器、传输介质等。

（1）网卡

网卡（简称NIC），也网络适配卡或网络接口卡，网卡作为计算机与网络连接的接口，是不可缺少的网络设备之一。

无论是双绞线网络、同轴电缆网络还是光缆网络，都必须借助于相应类型的网卡才能实现与计算机的连接，是计算机与局域网相互连接的惟一接口。

每块网卡上都有一个世界惟一的ID号，也就是MAC（MediaAccessControl）地址，计算机在连入网络之后，就是依靠这个ID号才能实现在不同计算机之间的通信和信息交换。

网卡有很多种，不同类型的网络需要使用不同种类的网卡，不同速度的网络需求也要使用不同的网卡。

如根据带宽来分的话，有10Mbit/s网卡、10/100Mit/s自适应网卡和1000Mbit/s网卡；如按总线分，有ISA总线、PCI总线、PCMCIA总线网卡等。

（2）交换机

交换机，也称交换式集线器，是专门设计的，使各计算机能够相互高速通信的独享带宽的网络设备。

作为高性能的集线设备，随着价格的不断降低，交换机已逐步取代了集线器而成为集线设备的首选。

由交换机构建的交换式网络系统不仅拥有高速的传输速率，而且交换延时很小，使得信息的传输效率大大提高，适合于大数据量并且使用非常频繁的网络通信，被广泛应用于各种类型的多媒体和数据传输网络。

交换机具有很强的网络管理功能，它能自动根据网络通信的使用情况来动态管理网络，因为交换机采用了独享网络带宽的设计。

（3）路由器

路由器除了有连接不同的网络物理分支和不同的通信媒介、过滤和隔离网络数据流及建立路由表，还有控制和管理复杂的路径、控制流量、分组分段、防止网络风暴及在网络分支之间提供安全屏障层等到功能。

根据路由设备的组成可以分为软路由和硬路由。

根据路由表的设置方式可以将路由器分为静态的和动态的。

路由器工作在网络层，因此它可以在网络层交换和路由数据帧，访问的是对方的网络地址。

当数据帧到达路由器后，路由器查看数据帧的目标地址，并在路由表查看到达目标地址的路径，根据路径的代价，选择一条最佳的路径，然后把数据帧沿这条路径发送给目标地址。

3.2常用传输介质

网络要求把各个独立的计算机连接起来的，这样就必然要求有一种介质将计算机连接起来，这就是传输介质，局域网的传输介质可分为有线介质和无线介质两种，一般情况下都是用有线介质的，因为它的稳定性高，连接可靠，无线介质只是在特殊环境下才使用的传输方式。

常用的有线介质主要有以下几类。

（1）同轴电缆

同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料。

这层绝缘材料用密织的网状导体环绕，网外又覆盖一层保护性材料。

同轴电缆有许多种不同的规格，最常用是细同轴电缆和粗同轴电缆。

细同轴电缆主要用于建筑物内的网络连接，而粗同轴电缆则常用于建筑物间相连。

它们的区别在于粗同轴电缆屏蔽更好，能传输更远的距离。

同轴电缆是由中心导体、绝缘材料层、网状织物构成的屏蔽层以及外部隔离材料层组成，其结构如图1所示。

（2）双绞线

双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。

双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。

把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消，与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。

目前，双绞线可分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线。

双绞线的结构如图2如示：

（3）光纤

光纤是一种直接为50~100um的柔软的、能传导光波的介质，一般由玻璃制造。

光纤分为：

传输点模数类分单模光纤（SingleModeFiber）和多模光纤（MultiModeFiber）。

单模光纤的纤芯直径很小，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大。

多模光纤是在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输的光纤，与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。

光纤通信系统的基本构成如图3所示：

4组件规划

社区局域网络建设作为一项复杂的系统工程，与任何一项工程建设一样，在开始建设前都要根据工程的特点事先进行详细的工程规化与技术需求分析，它的成功与否都直接影响到工程的建设质量以及今后网络能否可靠运行都有直接的关系，因此要特别认真地进行系统规划。

对于社区局域网络来说，必须对技术和社区的发展前景有着清醒的认识，只有这样，才能从很好地为社区局域网络进行合理的规划。

4.1总体设计

社区局域网络络结构设计主要是进行网络的物理设计和逻辑设计，在完成结构设计后才能对网络设备进行选型。

网络结构设计对于整个网络系统来说是十分重要的，它设计的成功与否都直接影响网络的使用功能的实现以及网络是否能满足网络的需求。

计算机网络系统是社区局域网络系统的核心，因此在设计中必须遵循以下原则：

1、软硬件的可行性。

系统软硬件配置必须考虑各种约束条件，主要是性能需求、当前技术水平和改造资金多少，兼顾现实性和技术领先性。

2.系统开放原则。

系统应具有良好的开放性，或称职兼容性和扩展性，以适应技术的不断发展和不增强的应用需求，因此，应尽量采用工业标准或事实上的工业标准技术。

在系统设计时，要考虑系统的生命周期，一般要按超前3~5年考虑。

3.整体最优原则。

在进行系统设计和配置时，常遇到很多矛盾，需根据有限合理性原则，进行综合考虑和评价，折中选择。

应考虑的因素有：

先进性、可靠性、安全性、经济性。

4.开放性、先进性原则。

系统的传输速率至少目前要够用，最好要有一定的余量，以适应应用的不断增长困采用公认的行业标准，以增强适应性，避免淘汰。

要留有足够的扩展扩充的余地，以便对系统进行扩充和改进。

网络可先择Microsoft的产品，以Web为中心，以Intranet技术为基础，采用TCP/IP和HTTP为传输协议，客户通过浏览器访问Web及Web相连的数据库。

4.2网络技术

社区建设社区局域网络有许多需要考虑的问题，如网络技术的选择、网络拓扑结构的选择、网络产品的选择、网络服务器的选择以及操作系统、网络应用服务、网络管理及网络安全等方面。

下面根据前面介绍过的各种网络技术来进行社区局域网络组建技术的选择。

（1）网络技术类型

网络系统的建设应遵循高可靠性、技术先进、开放性、成熟标准、易于扩展、可维护性好等原则，并充分考虑性能价格比和今后技术的发展。

要求系统兼容性好，易于平滑连接，避免网络瓶颈。

当前达到或超过100Mbps的高速网络技术主要有：

快速以太网、FDDI、千兆以太网、ATM交换网。

FDDI是几年前十分流行的高速网络技术，虽然技术十分成熟，但网络管理复杂且成本较高，现已被逐渐淘汰。

ATM是比较先进的网络技术，它采用信元交换方式，以很高的速率在任意两点间建立直接的虚拟通信链路，有较强的传输质量控制能力，特别适合于多媒体信息的传输。

但在实际使用事因端口价格过高，难以大规模采用。

以太网是种成熟的、质优价廉的网络技术，其标准已制定完备。

经过多年发展，形成了完善的10Mbps、100Mbps和千兆以太网技术，同时还由共享式的网络发展成为交换式的以太网，具备与FDDI、ATM网络融合的多种方法与规范。

（2）网络拓扑的选择

计算机网络拓扑结构有很多种，主要有总线型拓扑、环型拓扑和星型拓扑。

总线型拓扑结构中所有的电脑用介质将整个网络从头串到尾。

这是所有的网络拓扑结构中最简单的一种。

环型拓扑结构，就是指所有站点被绕成一圈的电缆所连接起来，整个结构看起来象是一个圆圈。

当前在各种网络系统的建设中使用最多的是星型拓扑结构，虽然星型拓扑结构的网络在布线和网络设备的花费多一些，不过目前各种硬件设备已经非常便宜了，这种花费是可以承受的。

因而它的优点也是十分突出的，主要是当网络中某个节点出现故障时不会影响整个网络的运行，这使得网络从总体上可以提供高度的可靠性和沉佘性，这个性能十分适合社区局域网络这种应用环境，也是社区局域网络的建设中必须要求做到的。

5设计原则与目标

5.1设计原则

社区需求为前提原则:

坚持以社区具体需求为社区局域网信息系统方案设计的根本和前提，同时，也要注重源于需求又高于需求的原则，注意用专业化的技术思想来帮助家庭、社区方进行社区局域网的规划与设计，确保局域网的实用性、先进性和便于扩展性。

品质与成本匹配原则:

选择品质最好的设备不一定是最佳方案，成本因素也是一个不容忽视的问题，只有将品质与成本实现最佳匹配，才是一个最优秀的方案。

技术应用全面原则:

在技术应用方面，我们全面考虑其实用性、先进性、开放性、可扩充性、可靠性、安全保密性及友好性。

坚持标准原则:

一切局域网设计和布线，均要遵循国际标准。

5.2设计目标

首先，通过Internet与网络相连，与外界进行资源共享和信息共享。

然后,通过局域网实现网内的资源共享与信息交换，如文件、打印机、社区消息等等。

6方案分析

6.1组网材料

此方案为一般社区局域网宽带共享Internet，用网通宽带。

4台PC机，一台作服务器。

利用DHCP自动的将网络参数正确的分配给网域中的每部计算机，这样减少了客户机的设置和维护的复杂性。

网络设备

4台PC,4口HUB，四块网卡，4根RJ45网线。

操作系统

当服务器这台PC机推荐用xp操作系统或更高；其他PC操作系统任选。

协议

网络层/传输层协议，建议优先采用TCP/IP协议。

6.2组网原则

建网要遵循“依据需求、统筹规划、分步实施、成熟可靠”的原则。

1、局域网的组建要考虑社区的需要与可能，首先要满足一般冲浪娱乐需。

2、组建局域网时，根据费用情况，作出相应的组网方案。

另外，对于网络通信设备选型也需要考虑以下几个方面：

1、网络厂商应有良好的背景和全面的解决方。

2、网络厂商对网络各种标准有着良好的理解和支持，对标准的制定有相当的影响。

3、网络厂商应对网络发展方向和技术具有前瞻性。

4、选型的网络产品在国际/内具有一定先进性同时较好地满足需求。

5、所有网络产品符合标准并且具有开放性，厂商对产品有长远的发展计。

6、选型产品应是成熟的，在国内/国外有着广泛的实际应用，并占有一定市场份额。

7、网络厂商具有完善的售后服务体系。

根据以上原则，我们综合考虑国际主流网络设备厂商（NortelNetworks,Cisco,3Com等）及其旗帜设备，我们选择CiscoSystems,Inc（思科系统）企业的综合网络解决方案来建设网络系统。

7网络拓扑图

图7-1局域网拓扑图

8设计说明

8.1实现Internet共享

代理技术（ProxyTechnology）是通过代理服务器软件来实现的。

Windows系统的ICS（InternetConnectionSharing）是供小型局域网共享接入Internet的一个代理服务器软件，它具有NAT转换功能。

使用它就可以不使用第三方代理服务器软件，因此十分方便。

在WindowsXP系统中启用ICS，将其中一台PC设置为代理服务器，其它的几台PC通过代理服务器共享上网。

需要注意的是，代理服务器需要安装双网卡，外网卡连上Internet，内网卡与局域网相连

8.2网络设计

在局域网中用到的网络拓扑一般都是星型和总线型

（1）总线型拓扑构型

总线型局域网的介质访问控制方法采用的是"共享介质"方式。

它的主要特点是：

（1）所有的结点都通过相应的网卡直接连接到一条作为公共传输介质的总线上。

（2）总线通常采用同轴电缆或双绞线作为传输介质。