计算机网络课程设计.docx
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计算机网络课程设计
前言
随着互联网逐步普及，人们的生活和工作也越来越离不开信息网络的支持，21世纪的一些重要特征就是数字化、网络化、和信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。
要实现信息化就必须依靠完善的网络，因为网络可以非常迅速地传递信息。
因此，网络现在已经成为信息时代的命脉和发展知识经济的重要基础。
网络对社会生活的很多方面以及对社会经济的发展已经产生了不可估量的影响。
我们本次课程设计所涉及的内容有楼层内平面图、信息点分布图、图书馆的网络拓扑图的绘制，以及交换机配置、路由器的配置、WWW服务器的配置与管理、DNS服务器的配置与管理，DHCP服务器的配置与管理、FTP服务器的配置与管理、及图书馆的网络综合布线，并进行测试。
正文
1、实习目的和意义
是否在学校采用最先进的信息和传播技术是一个有决定性意义的问题，而且十分的重要的事，随着计算机多媒体网络技术的不断发展与普及，校园网信息系统的建设是非常必要的，也是可行的。
主要表现在：
（1）当前的校园网信息系统已经发展到了与校际互联、国际互联、静态资源共享、动态信息发布、远程教学和协助工作的阶段，发展对学校教育现代化的建设提出了越来越高的要求。
（2）教育信息量的不断增多，使各级各类学校、家庭和教育部门对教育信息计算机管理和教育信息服务的要求越来越强烈。
本次课程设计中考虑到学校的长期发展规划，在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能以及远程教学等各个方面能够适应未来的发展，最大程度地保护学校的投资。
学校借助校园网的建设，可充分利用丰富的网上应用系统及教学资源，发挥网络资源共享、信息快捷、无地理限制等优势，真正把现代化管理、教育技术融入学校的日常教育与办公管理当中。
为学校的广大的师生带来方便的办公和学习环境。
2、实习内容与环境
2.1实习内容
我们本次课程设计所涉及的内容有楼层内平面图、信息点分布图、图书馆的网络拓扑图的绘制，以及交换机配置、路由器的配置、WWW服务器的配置与管理、DNS服务器的配置与管理，DHCP服务器的配置与管理、FTP服务器的配置与管理、及图书馆的网络综合布线，并进行测试。
3、工程概况
图书馆一共有五层，该楼中设有6个办公室（综合办公室；综合档案室；采编室，馆长办公室，网络部办公室，信息部办公室），8个书库（中文书库1，中文书库2，中文书库3，中文书库4，阅览室，外文书库，民文书库，西域文献书库），3个机房（电子阅览室，检索教室1，检索教室2）。
办公室有18个信息点，机房4个信息点，教室4个信息点，书库有12个信息点，图书馆共有5台交换机，配线室在图书馆二楼。
4、综合布线系统设计
4.1系统概述
综合布线全名为“建筑物结构化综合布线”简称SCS是在计算机技术和通信技术发展的基础上结合现代化智能建筑设计的需要满足建筑物内信息社会化、多元化和全球化的需要同时也是办公自动化发展的结果。
综合布线系统是将各种不同组成部分构成一个有机的整体采取模块化结构设计层次分明功能强大。
它是现代建筑技术与信息技术结合的产物。
理想的布线系统应表现为支持语音、数据和图象的传输而且最终能支持综合性的应用。
根据国际标准ECN80:
1995和美国ANSI/EIA568A:
1995等标准的研究智能建筑综合布线系统工程按照功能和物理结构统一明确分为6个部分，如下图：
4.2设计原理和目标
对于图书馆网络综合布线应充分地考虑到布线的先进性、兼容性、开放性、可靠性、灵活性、经济性的设计原则。
为数据传输提供实用、灵活、可扩展、可靠的模块化介质通道。
对于图书馆综合布线有如下目标:
1﹑明确综合布线系统的定义：
由通信电缆、光缆及各种连接硬件等构成的用以支持语音、数据、图象、视频通信的弱电布线系统。
综合布线系统一般可划分为六个子系统：
工作区子系统、水平布线子系统、垂直布线子系统（干线子系统）、管理子系统、设备间子系统及建筑群布线子系统。
2﹑学会实验室综合布线方案的设计方法，掌握其基本的设计原理；
3﹑了解常用网络互连设备及网络测试仪器的使用方法，知道分析一些基本的网络故障问题；
4﹑了解三层交换机在校园网中的应用
4.3设计依据
综合布线系统的标准或规范智能建筑已逐步发展成为一种产业如同计算机、建筑一样也必须有标准规范。
主要有
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16—92
《电器设备安装工程施工及验收规范》GBJ232—90.92
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》CECS72—97
《智能建筑设计标准》EBD—03—95
《工业企业通信接地设计规范》
《工业企业程控用户交换机工程设计规范》
《电子计算机场地通信规范》
4.4设计原则
综合布线同传统的布线相比较，有着许多优越性，是传统布线所无法比及的[3]。
其特点主要表现为它的兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性。
而且在设计、施工和维护方面也给人们带来了许多方便。
根据以上特点，我们确立了以下的设计原则：
布线系统首先具有高速和高宽带的传输能力，应能满足楼内的信息传输的需要，尤其是数据系统的高速数据传输的要求，并且能够适应现代和未来技术的发展。
布线系统应具备运行的高度可靠性，对于特别重要的网络部分，要采用冗余备份来保证线路的万无一失。
布线系统应能适应各种计算机网络体系结构的需要。
设备变迁时要有高度的灵活性、管理的方便性。
产品的通用性满足各种网络产品及通信系统的要求。
4.5设计方案
4.5.1工作区子系统
工作区子系统是指信息端口以外的空间，但通常习惯将电信插座列入工作区子系统。
本系统设置1127个双口信息点。
本系统采用是普天公司的普天信息插座。
工作区材料配置表如下表所示：
序号
型号
名称
数量
1
PT/FA3-08ⅧB
RI45双位插座面板
2
PT/5.566.019
RJ45插座模块
3
JPX211C
125回线配线箱
4
PT/8.037.070
125回线配装架
5
PT/FT2-55
25回线高频接线模块
4.5.2水平布线子系统
水平布线子系统为配线间水平配线架至各个办公室门口的分配线箱的连接线缆。
水平线缆布线方式：
水平双绞线的安装长度均不应超过90米。
水平双绞线布线从房间内的信息点引出并布到相应的配线机柜内。
其设计采用PVC线槽安装。
根据整个综合布线设计方案，对配置信息点插座应采取安装在墙底面壁上，（采用明槽暗管走廊的墙角顶上应安装PVC电线管，进入房间时，从PVC电线管引出以PVC电线管暗装方式由墙壁而下到各个信息点。
）
本项目数据点和语音点采用超五类四对UTP。
水平布线子系统材料配置表如下表所示：
序号
型号
名称
1
UTP.S5.004
超5类4对UTP电缆
4.5.3管理区子系统
由于各个楼层的信息点数比较的多，故在每层楼都要设有管理区子系统，管理区子系统是由配线架、跳线以及相关的有源设备（HUB、服务器及交换机等）。
具体的配料表如下表所示：
序号
型号
名称
1
PT/XG.30U.60
19”配线柜（30U）
2
PT/FT2-55
25回线高频接线模块
3
PT/8.037.061
250回线配装架
4
PT/8.037.100HX
100回线配装架
5
PT/FA3-08VI
24口Patch-Pannel
6
PT/4.431.000
管理线盘
7
PT/8.840.072
标志块
8
PT/UTP.C3.025
3类25对UTP电缆
9
PT/FB.SN.004
4芯室内多模光纤
10
PT/TX.ST1.02
ST-ST光纤单芯多模跳线
11
PT/TX.STC1.02
ST-SC光纤单芯多模跳线
12
PT/GP11A
12口光纤分线盒
13
PT/FL.ST.01
ST法兰盘适配器
4.5.4设备间子系统
设备间子系统是由总配线架、跳线及相关有源设备（HUB、服务器及交换机等）等组成。
设备间子系统是一空间概念，总配线架收集来自各水平子系统的线缆，并与相关有源设备通过跳线或对接实现系统的联网。
设备间子系统（主配线间）由设备间中的电缆、联结器和相关支撑硬件组成，它把公共系统设备的各种不同设备互联起来。
该子系统将中继线交叉处和布线交叉处与公共系统设备（如：
PBX）联接起来。
在设计中使用一个竖直桥架，以方便缆线的管理。
而且在竖直桥架上每隔2米焊一根长宽与桥架宽度相等的精钢筋，直径大约为1.5cm，以固定和支撑垂直上下的缆线，并使安装好后的缆线美观些。
本项目主设备间设在机房层内，其布线设备主要为系统配线架和相关跳线等。
按大楼结构化布线系统实施要求，材料配置如下表所示：
序号
型号
名称
1
PT/XG.40U.60
19”配线柜（40U）
2
PT/FA3-08
16口Patch-Pannel
3
PT/FT2-55
25回线高频接线模块
4
PT/8.037.061
250回线配装架
5
PT/4.431.000
管理线盘
6
PT/8.840.072
标志块
7
PT/TX.ST1.02
ST-ST光纤单芯多模跳线
8
PT/TX.STC1.02
ST-SC光纤单芯多模跳线
9
PT/GP11A
12口光纤分线盒
1
PT/FL.ST.01
ST法兰盘适配器
设备间环境注意要求：
主设备间对环境有较高要求。
主设备间内需建立一个照明良好、经过仔细调节、安全而又得到保护的环境，通常应达到以下要求:
1、保持室内无尘土，具有良好的通风条件，室内的照明不低于540Lx。
2、室温保持在18摄氏度到27摄氏度之间，相对湿度保持在30%至55%。
建议安装空调以保证温度、湿度要求。
3、安装合适的符合相关规定要求的消防系统。
使用防火门、至少能耐火1小时的防火墙（从地板到天花板）和阻燃漆。
房间至少有一扇窗留作安全出口。
设备间内设备安装建议进行抗震加固。
具体措施为制作抗震底座并与地面用膨胀螺栓固定。
网络机架用螺栓固定在抗震底座上[13]。
设备间内机架或机柜前面净空大于800mm，后面净空大于600mm。
壁挂式配线设备底部离地面的高度大于300mm。
任一配线架的金属基座都应接地，接地电阻不大于3欧姆，每个电源插座的容量不小于300W。
室内应提供UPS电源以保证网络设备运行及维护的供电，对电源插座的容量也有一定的要求。
对各楼中的管理间对环境也有要求。
对于环境温度，通风情况等都必需符合一定的要求，通常应尽量保持室内无尘土，符合有关的消防规范，配置消防系统等。
设备间的面积（除网络中心外）建议大于10平方米。
设备间提供2个200V、10A带保护接地的单相电源插座。
4.6设计图
4.6.1各层的示意图
依据图书馆的系统性能要求和对图书馆的实地勘察，绘制出图书馆的负一楼、一楼、二楼、三楼、四楼的平面示意图。
4.6.2水平布线与信息点的分布
5、网络设计方案
5.1网络设计目的与意义
通过对生产实习的学习，我们已经对网络配置和路由交换有一定程度的掌握，经过这两周的课程设计，让我们进一步地掌握网络配置方面的知识，正所谓学海无涯，同时温故而知新；课程设计就是学习过后的一个实践，光说不练也白搭，只有真正做出东西来了才算得上真正学到了东西，总之，课程设计就是为了温故知识，加以实践，更好地掌握网络配置相关的知识。
5.2设计原则：
5.2.1.拓扑设计
局域网采用星型网络拓朴结构，星型拓朴结构为现在较为流行的一种网络结构，它是以一台中心处理机（通信设备）为主而构成的网络，其它入网机器仅与该中心处理机之间有直接的物理链路，中心处理机采用分时或轮询的方法为入网机器服务，所有的数据必须经过中心处理机。
由于所有节点的往外传输都必须经过中央节点来处理，因此，对中央节点的要求比较高。
优点是网络结构简单，易于维护，便于管理（集中式）；每台入网机均需物理线路与处理机互连，线路利用率低；处理机负载重（需处理所有的服务），因为任何两台入网机之间交换信息，都必须通过中心处理机；入网主机故障不影响整个网络的正常工作。
对该网络支持的设备生产厂商有较好的技术支持。
局域网内的所有工作节点通过双绞线与交换机相连形成一个星型网络。
办公电脑建议采用品牌的商用机，商用机运行比较稳定，而且比较耐用，运算速度较快，较适于开发使用。
5.2.2.设计原则
网络系统的建设在实用的前提下，应当在投资保护及长远性方面做适当考虑，在技术上、系统能力上要保持五年左右的先进性。
并且从学校的利益出发，从技术上讲应该采用标准、开放、可扩充的、能与其它厂商产品配套使用的设计。
根据校园网的总体需求，结合对应用系统的考虑，本次网络建设的设计目标是：
高性能、高可靠性、高稳定性、高安全性、易管理的万兆骨干网络平台。
我们遵循以下的原则进行网络设计：
实用性和经济性
网络建设应始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则，建设的万兆骨干网络平台，保护用户的投资。
先进性和成熟性
网络建设设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。
不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位，保证贵校网络建设的领先地位，采用万兆以太网技术来构建网络主干线路。
可靠性和稳定性
在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及保修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间，锐捷网络做为国内知名品牌，网络领导厂商，其产品的可靠性和稳定性是一流的。
为了保证骨干网络平台的健壮性和链路冗余性，建议网络实施时在学校启用千兆备份线路。
在学校启用物理链路冗余机制，保证任何一条线路出现故障后骨干网络平台的可用性。
安全性和保密性
在网络设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括端口隔离、路由过滤、防DDoS拒绝服务攻击、防IP扫描、系统安全机制、多种数据访问权限控制等，锐捷网络充分考虑安全性，针对的各种应用，有多种的保护机制，如划分VLAN、IP/MAC地址绑定（过滤）、ACL、路由过滤、防DDoS拒绝服务攻击、防IP扫描、802.1x认证机制、SSH加密连接等具体技术提升整个网络的安全性。
可扩展性和可管理性
由于信息技术和人们对于新技术的需求发展都非常迅速，为了避免不必要的重复投资，我们必须选择具有一定扩展能力的设备，能够保证在网络规模逐渐扩大的时候，不需要增加新的设备，而只需要增加一定数量的模块就行。
最好能够做到在网络技术进一步发展，现有模块不支持新技术的情况下，只需要更换相应模块，而不需要更换整个设备。
为了适应网络结构变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资，实现系统的扩展和维护。
为了便于扩展，对于核心设备必须采用模块化高密度端口的设备，便于将来升级和扩展。
先进的设备必须配合先进的管理和维护方法，才能够发挥最大的作用。
全线采用基于SNMP标准的可网管产品，达到全程网管，降低了人力资源的费用，提高网络的易用性、可管理性，同时又具有很好的可扩充性。
5.3网络拓扑图
5.4设计方案的要求
（1）网络方案应采用成熟的技术，并尽可能采用先进的技术；
（2）采用国际统一标准，以拥有广泛的支持厂商，最大限度的采用同一厂家的产品；
（3）方案应合理分配带宽，使用户不受网上“塞车”的影响；
（4）该网络方案要具有高扩展性,能为用户未来数目的扩展具有调整、扩充的手段和方法；
（5）该网络应是面向连接的，能够实现虚拟网（VLAN）连接；
（6）考虑对用户现有网络的平滑过度，使学校现有陈旧设备尽量保持较好的利用价值；
（7）学生的信息与个人隐私都在学生办公室存档，因此，必须严格做好保密和防范事措施；
（8）应充分考虑未来可能的应用，如桌面将承受大型应用软件和多媒体传输需求的压力。
5.5设备的要求
（1）高性能；所有网络设备都应足够的吞吐量；
（2）高可靠性和高可用性；应考虑多种容错技术；
（3）可管理性；所有网络设备均可用适当的网管软件进行监控、管理和设置；
（4）采用国际统一的标准；
6、网络配置
6.1网络配置拓扑图
6.2配置思路
（1）Router1连接因特网与Switch01连接用，Switch01为学校网络中心；
（2）Switch01与Switch1、Switch2、Switch3、Switch4、Switc5之间的连接用Trunk，Switch1、Switch2、Switch3、Switch4、Switc5分别代表学校里不同的教学楼及宿舍楼等；
（3）在二层交换机Switch1、Switch2、Switch3、Switch4、Switc5上只需要划分vlan不用给地址；
（4）在三层交换机Switch6、Switch7、Switch8、Switch9、Switch10上配置vlan地址,Switch6、Switch7、Switch8、Switch9、Switch10分别为图书馆一层到四层及四层电子阅览室的交换机；
（5）在三层交换机上，创建vlan并给vlan设置ip地址，配置与路由接口的ip地址，配置交换机路由及配置trunk接口；
（6）、在二层交换机上，创建vlan并将接口分配到vlan中以及配置trunk接口；
6.3交换机路由器的配置
6.3.1路由器Router1的配置
Router>
Router>en
Router#conft
Router（config）#hostnameRouter1
Router1（config）#intf0/0
Router1（config-if）#ipaddress192.168.1.2255.255.255.0
Router1（config-if）#ipnatinside
Router1（config-if）#noshutdown
Router1（config-if）#exit
Router1（config）#intf1/0
Router1（config-if）#ipaddress192.168.1.3255.255.255.0
Router1（config-if）#ipnatoutside
Router1（config-if）#noshutdown
Router1（config-if）#exit
Router1（config）#iproute192.168.0.0255.255.0.0192.168.0.2
Router1（config）#iproute0.0.0.00.0.0.0172.168.1.2
Router1（config）#access-list1permit192.168.0.00.0.255.255
Router1（config）#ipnatpoolrwj176.168.1.3176.168.1.3netmask255.255.255.0
Router1（config）#ipnatinsidesourcelist1poolrwjoverload
Router1（config）#
6.3.2交换机Switch01的配置
Switch>en
Switch#vlandatabase
Switch（vlan）#vlan21namevlan21
Switch（vlan）#vlan22namevlan22
Switch（vlan）#vlan23namevlan23
Switch（vlan）#vlan24namevlan24
Switch（vlan）#exit
Switch#conft
Switch（config）#intvlan21
Switch（config-if）#ipaddress192.168.1.1255.255.255.192
Switch（config-if）#noshutdown
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#intvlan22
Switch（config-if）#ipaddress192.168.2.1255.255.255.192
Switch（config-if）#noshutdown
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#intvlan23
Switch（config-if）#ipaddress192.168.3.1255.255.255.192
Switch（config-if）#noshutdown
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#intvlan24
Switch（config-if）#
Switch（config-if）#ipaddress192.168.4.1255.255.255.192
Switch（config-if）#noshutdown
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#intf0/24
Switch（config-if）#noswitchport
Switch（config-if）#ipaddress192.168.0.2255.255.255.0
Switch（config-if）#noshutdown
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#iproute0.0.0.00.0.0.0210.26.0.1
Switch（config）#intf0/2
Switch（config-if）#swmotr
Switch（config-if）#noshutdown
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#intf0/1
Switch（config-if）#swmotr
Switch（config-if）#noshutdown
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#intf0/4
Switch（config-if）#swmotr
Switch（config-if）#noshutdown
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#
6.3.3交换机Switch3的配置
Switch>
Switch>en
Switch#conft
Switch（config）#hostnameSwitch3
SW3（config）#exit
Switch3#vlandatabase
Switch3（vlan）#vlan21namevlan21
Switch3（vlan）#vlan22namevlan22
Switch3（vlan）#vlan23namevlan23
Switch3（vlan）#vlan24namevlan24
Switch3（vlan）#exit
Switch3（config）#intf0/2
Switch3（config-if）#swmoacc
Switch3（config-if）#swaccvlan21
Switch3（config-if）#noshutdown
Switch3（config-if）#exit
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