熊珍平 122643 网络121 计算机网络课程设计报告.docx
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熊珍平122643网络121计算机网络课程设计报告
淮海工学院计算机工程学院
课程设计报告
设计名称：
计算机网络课程设计
姓名：
熊珍平学号：
2012122643
专业班级：
网络121
系（院）：
计算机工程学院
设计时间：
2014.1.6——2014.1.17
设计地点：
网络技术室
指导教师评语：
成绩：
签名：
年月日
1．课程设计目的
计算机网络课程设计是计算机及相关专业的实践环节之一，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、路由器的基本配置，提高学生的应用能力和动手实践能力。
2．课程设计任务与要求：
任务：
以淮海工学院本部校园为背景，设计一个校园网方案。
淮海工学院的本部分为办公区、教学区和生活区三部分。
如办公区、教学区中包含行政楼，教务处楼，图书馆，教学主楼，文通楼，计算机楼、讲堂楼、机械楼、土木楼、海洋学院楼、大学生活动中心楼等等，生活区中有学生公寓区和教师住宅区及各食堂。
假设办公区、教学区每个办公室、教室均预留2个信息点，生活区每个房间预留1个信息点，全校使用预留的一个B类Internet地址172.160.0.0，试根据本部校园网的应用需求和管理需求、各建筑物的地理分布、确定信息点个数及信息点分布，设计出本部的校园网方案。
方案中应明确学院网管中心的位置，确定拓扑方案，进行IP地址规划，完成设备选型，注明各种设备、设施和软件的生产商、名称、型号、配置与价格，并分别给出其价格的出处（如网站等），基本确定方案的预算。
要求：
（1）通过资料查阅和学习，了解园区网络规划、设计的一般方法。
（2）参考和研究一些公司和高校/企业园区网的规划和建设方案，结合《计算机网络》课程中所学知识，积极完成设计任务。
（3）认真完成需求分析，并根据需求分析完成园区网络的总体方案设计，确定网络逻辑拓扑结构和所采用的网络技术、主要设备的性能指标，进而完成设备的选型和经费预算。
（4）认真按时完成课程设计报告，课程设计报告内容包括：
课程设计目的、设计任务与要求、设计说明书、设计成果和设计心得五个部分，具体要求见设计报告模板。
3．课程设计说明书
（一）需求分析
1．网络需求分析：
由于现在信息时代的飞速发展，为了能适应当代的信息社会的教育，各大院校的校园网都已经初具规模。
眼下创建校园网已经成为现代教育背景下的必要基础设施，良好的网络管理成为校园网能否正常、有效运行的关键，成为学校提高教学水平的重要途径。
近年来，学校的教学和管理工作不断向着信息处理计算机化、信息交流网络化、信息管理数据库化、信息服务电子化方向发展。
“学习使用网络，用网络进行学习”已经成为一种校园时尚。
形象化、交互性的教学以及海量的教学资源，使计算机网络技术在学校管理和辅助教学、科研活动中显示出其独特的优势，校园网络的建设势在必行。
2．用户的应用需求：
（1）对外连接：
能够支持多用户同时浏览Internet；
提供基本的Internet网络服务功能：
如电子邮件、文件传输、远程登录、新闻组讨论、电子公告牌、域名服务等；
（2）对内连接：
用户能够连接校内教务处、党政办公楼、图书馆以及教学区中所有办公楼中的PC，实现他们之间的互通信息；
能够提供丰富的网络服务，实现广泛的软件、硬件资源共享，包括：
校内各个管理机构的办公自动化、提供图书和文献查询与检索服务、校内服务器提供共享软件及各种共享文件服务
3．通信需求：
在校园网内部需要传输数据、各类视频音频信号等，各子网内部传输信息量相对较小，而主干交换机与各子网主体交换机间的交换传输信息量频繁且数量较大，所以主干交换机连接到各子网用10000Mb/s光纤作为传输介质，各子网中以100Mb/s双绞线作为传输介质。
4．性能需求：
校园网建网的目的之一，是利用网络实现多媒体教学，如：
交互式多媒体课堂、电子阅览室、教师培训等。
多媒体教学的难点在于实现视频信号的传送（如VOD视频点播）。
目前在局域网上实时传送高质量的视频数据还未成熟，但传送压缩后的视频数据确是可行的。
办公子网主要面向学校的各级领导及各职能部门，能够实现对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作，同时，应该能够满足支持视频传送的要求。
宿舍区子网即在学生宿舍内部连网，用以直接浏览学校发布的信息及查阅一些电子文档资料等。
5．安全与管理需求：
学校的内部信息对一个学校的信息安全相当重要，所以数据存储、传输要有比较完备的保密及备份措施。
例如学校财务账目数据、人事任用及职务信息、学生学籍及各人信息、学生每学期期末考试成绩数据等，这些数据要求易管理、易查询，同时安全性又要高，能够经受的住外部的攻击，并且数据损坏之后，能够用备份迅速恢复。
比如学校学生可以进行查询自己的学习考试成绩但不能擅自篡改自己的成绩数据，外部非相关人员不能够获取学校的人事信息等。
所以必须安装防火墙等等。
6．平面分布图及信息点分布图：
信息点：
共需6312个：
其中办公区需要的信息点为736个，教学区为1706个，生活区为3870个。
电子邮件服务器、文件服务服务器等为内部单位服务，WWW服务器、远程登录等实现远程学习，从外部网站获得资源。
另外可算得所需要的光纤大概为5000米，为了够用取6000米。
各楼内部使用双绞线来连接。
楼宇名称
信息点数
文渊楼
426
行政楼
168
图书馆
142
主楼
266
工训中心
262
艺术楼
114
讲堂楼
18
机械楼
336
计算机楼
92
文通楼
198
海洋楼
256
土木楼
140
学生公寓A区
（女生）
A1
159
A2
192
A3
159
A4
192
A5
115
A6
115
A7
115
A8
115
A9
115
A10
115
学生公寓B区
（男生）
B1
142
B2
143
B3
142
B4
143
B5
80
B6
80
B7
136
B8
134
B9
80
B10
80
B11
91
B12
135
B13
91
学生公寓D区
（男生）
D5
163
D6
161
D9
137
D10
137
教工宿舍
1单元
16
2单元
16
3单元
16
4单元
16
5单元
24
6单元
24
7单元
24
8单元
24
9单元
24
10单元
36
11单元
24
12单元
36
13单元
24
医务室
14
一食堂
18
二食堂
10
三食堂
25
四食堂
32
（二）网络系统的方案设计
1、总体设计方案
以主楼是网络中心点，所以在主楼要接入外网，例如Internet，教育网等，此外需要的硬件设备有防火墙一台，用来过滤一些外网中的危害，保证网络的正常运行；一台10000mbps的路由器，用来连接校园网和外网，并提供快速的上网速度；服务器之间，来完成校园内各计算机之间互相通信，共享资源，收发E-mail等功能；一台50口的核心交换机，来连接各楼宇的汇聚层交换机，需要48口的汇聚层交换机，所以还需要48口的接入层交换机。
连接一台主机，用来安装网管软件，以方便管理整个校园网。
2、各楼宇拓扑方案设计
1、主楼拓扑方案设计
由于主楼是信息中心，所以它要负责与教育网等其他网络的连接，所以应有路由器，同时为了网络的安全，还应有防火墙，作为信息中心的文通楼应该有，核心交换机，文通楼的核心交换机需要14个以上的万兆光口，同时为了确保一个交换机坏了的话还要有备用的核心交换机，以及连接各楼宇的分布层交换机，又因该楼本身含有266个信息点，所以还要有6台48口交换机，48口交换机需要4个万兆光口，48个千兆口。
还应该有Web服务器、FTP服务器、邮件服务器并为这些服务器配置相应的软件、操作系统、数据库管理系统。
2、办公区拓扑方案设计
（1）文渊楼
由于文渊楼有教务处，主要是各个办公室，对学生信息进行管理，所以要把数据库服务器放在文渊楼，并且在配置的时候应该选个好的数据库管理系统。
又因该楼本身有426个信息点，所以要有9台48口交换机。
（2）图书馆
由于图书馆主要是图书管理工作的，所以该楼要有图书管理系统及视频点播系统，而且还要为这两个系统配置计算机、数据库管理系统及配置相应的应用软件。
又因为该楼本身有142个信息点，所以还要有3台48口交换机。
（3）行政楼
由于行政楼中有168个信息点，所以要有4台48口交换机。
办公管理系统及财务管理系统放在此楼中，以便于老师进行管理，而且还要为这两个系统配置计算机、数据库管理系统及配置相应的软件
3、教学区
（1）计算机楼拓扑方案设计：
因为计算机楼有92个信息点，所以配置2台48口交换机。
（2）讲堂楼拓扑方案设计：
因为讲堂楼有18个信息点，所以配置1台24口交换机。
这个24口交换机需要1个万兆光口，24个千兆口。
（3）机械楼拓扑方案设计：
因为机械楼有336个信息点，所以配置8台48口交换机
（4）土木楼、大学生活动中心楼拓扑方案设计：
因为土木楼和大学生活动中心楼各有140个和114个信息点，所以这两栋楼的拓扑方案一样即要配置3台48口交换机。
（5）海洋楼、教学主楼拓扑方案设计：
因为海洋楼和教学主楼各有256个信息点，所以这两栋楼的拓扑方案一样即要配置6台48口交换机。
（5）文通楼有198个信息点，所以要配置5台48口交换机。
4、生活区
（1）女生宿舍A区拓扑方案设计：
A1（159个信息点）：
因为A1是女生宿舍A区的汇聚点，要有一台分布层交换机，这台交换机负责连接到A区的各个楼，所以需要至少10个万兆光口，又因这栋楼本身有159个信息点，所以还要有4台48口交换机。
最终要连接到文通楼。
A3（159个信息点）：
因为A3楼有159个信息点，所以要配置4台48口交换机，又因A区的汇聚点是A1所以最终要连接到A1的分布层交换机上。
因为A6（115个信息点）：
又第四食堂距A6比较近，且信息点数为32，把第四食堂的信息点作为A6的信息点，又因A区的汇聚点是A1所以最终要连接到A1的分布层交换机上。
一共147个，所以A3、A6拓扑图一样
A2、A4（192个信息点）：
因为A2、A4有192个信息点，所以要有5个48口交换机，又因A区的汇聚点是A1所以最终要连接到A1的分布层交换机上
A5、A7、A8、A9、A10（各115个信息点）：
因为A5、A7、A8、A9、A10的信息点数都是115个，所以这5栋楼的拓扑方案一样即要配置3台48口交换机，又因A区的汇聚点是A1所以最终要连接到A1的分布层交换机上。
（2）男生宿舍B区拓扑方案设计：
B5（信息点个数为：
80）：
因为B5是男生宿舍B区的汇聚点，所以要有一台分布层交换机，这台交换机负责连接到B区的各个楼，因为第一、二、三食堂据这栋楼比较近且信息点数分别为18、10、25个，所以要把这些食堂的信息点作为B5的信息点，又因这栋楼本身有80个信息点，一共113个信息点。
所以还要有3台48口交换机，分布层交换机需要18个以上万兆光口。
最终要连接到主楼
。
B1、B2、B3、B4（信息点个数分别为142、143、142、143）：
因为B1、B2、B3、B4的信息点数分别为142、143、142、143个，所以这4栋楼的拓扑方案一样即要配置4台48口交换机。
又因B区的汇聚点是B5所以最终要连接到B5的分布层交换机上。
B5、B9、B10、B11、B13（信息点个数分别为：
80、80、80、91、91）：
因为B5、B9、B10、B11、B13的信息点数分别为80、80、80、91、91个，所以这5栋楼的拓扑方案一样即要配置2台48口交换机。
又因B区的汇聚点是B5所以最终要连接到B5的分布层交换机上
B7、B8、B12（信息点个数依次为：
136、134、135）：
因为B7、B8、B12的信息点数分别为136、134、135个，所以这3栋楼的拓扑方案一样即要配置3台48口交换机。
又因B区的汇聚点是B5所以最终要连接到B5的分布层交换机上。
（3）男生宿舍D区：
D6（信息点个数为161）：
因为D6是男生宿舍D区的汇聚点，所以要有一台分布层交换机，这台交换机负责连接到D区的各个楼，又因这栋楼本身有161个信息点，所以还要有4台48口交换机。
最终要连接到主楼楼。
D5（信息点为163）:
因为D5的信息点数为163个，所以要配置4台48口交换机。
又D区的汇聚点是D6所以最终要连接到D6的分布层交换机上。
D9、D10（信息点为137）:
因为D5的信息点数为137个，所以要配置3台48口交换机。
又D区的汇聚点是D6所以最终要连接到D6的分布层交换机上。
（4）教师住宅区：
此设计的是1单元，因为教师住宅区共有304个信息点，且比较分散，所以把所有的交换机都放在教师1单元内。
把教师住宅区的所有信息点都放在教师1单元。
所以要有7台48口交换机，又教师1单元是教师住宅区的汇聚中心，所以还应有一台分布层交换机。
IP地址的分配
地点
信息点
交换使用的接口
48口24口
IP个数
网络号
工训中心
262
6
5
393
172.160.1/24
172.160.2/24
文予楼
54
1
0
35
172.160.3/26
海洋楼
256
2
2
236
172.160.4/24
行政楼
168
2
1
120
172.160.5/25
机械楼
336
14
0
672
172.160.6/24
172.160.7/24
172.160.8/24
讲堂楼
18
0
1
18
172.160.9/28
图书馆（一楼）
96
12
2
610
172.160.10/24
172.160.11/24
172.160.12/27
图书馆（二楼）
20
2
1
100
172.160.13/25
图书馆（三、四、五）
26
0
1
13
172.160.14/26
土木楼
140
3
0
70
172.160.15/25
文通楼
198
2
1
99
172.160.16/25
文渊楼
426
14
1
694
172.160.17/24
172.160.18/24
172.160.19/24
艺术楼
114
1
1
57
172.160.20/26
主楼
266
2
1
113
172.160.21/24
教工1
16
0
1
16
172.160.22/27
教工2
16
0
1
16
172.160.23/27
教工3
16
0
1
16
172.160.24/27
教工4
16
0
1
16
172.160.25/27
教工5
24
0
1
24
172.160.26/27
教工6
24
0
1
24
172.20.27/27
教工7
24
0
1
24
172.20.28/27
教工8
24
0
1
24
172.20.29/27
教工9
24
0
1
24
172.20.30/27
教工10
36
1
0
36
172.20.31/26
教工11
24
0
1
24
172.20.32/27
教工12
36
1
0
36
172.20.33/26
教工13
24
0
1
24
172.20.34/27
女生A1
159
3
1
159
172.20.35/24
女生A2
192
4
0
192
172.20.36/24
女生A3
159
3
1
159
172.20.37/24
女生A4
192
4
0
192
172.20.38/24
女生A5
115
2
1
115
172.20.39/25
女生A6
115
2
1
115
172.20.40/25
女生A7
115
2
1
115
172.20.41/25
女生A8
115
2
1
115
172.20.42/25
女生A9
115
2
1
115
172.20.43/25
女生A10
115
2
1
115
172.20.44/25
男生B1
142
3
0
142
172.20.45/24
男生B2
143
3
0
143
172.20.46/24
男生B3
142
3
0
142
172.20.47/24
男生B4
143
3
0
143
172.20.48/24
男生B5
80
2
0
80
172.20.49/25
男生B6
80
2
0
80
172.20.50/25
男生B7
136
3
0
136
172.20.51/24
男生B8
134
3
0
134
172.20.52/24
男生B9
80
2
0
80
172.20.53/25
男生B10
80
2
0
80
172.20.54/25
男生B11
91
2
0
91
172.20.55/25
男生B12
135
3
0
135
172.20.56/24
男生B13
91
2
0
91
172.20.57/25
男生D5
163
3
1
163
172.20.58/24
男生D6
161
3
1
161
172.20.59/24
男生D9
137
3
0
137
172.20.60/24
男生D10
137
3
0
137
172.20.61/24
医务室
14
1
0
42
172.20.62/26
一食堂
18
0
1
18
172.20.63/27
二食堂
10
0
1
10
172.20.64/28
三食堂
25
1
0
25
172.20.65/27
四食堂
32
1
0
32
172.20.66/26
计101
2
2
1
100
172.20.67/25
计102
2
2
100
172.20.68/25
计103
2
2
100
172.20.69/25
计104
2
2
100
172.20.70/25
计105
2
2
100
172.20.71/25
计201
2
2
100
172.20.72/25
计202
2
2
1
100
172.20.73/25
计203
2
2
100
172.20.74/25
计204
2
2
100
172.20.75/25
计205
2
2
100
172.20.76/25
计206
2
2
100
172.20.77/25
计207
2
2
100
172.20.78/25
计208
2
2
1
100
172.20.79/25
计209
2
2
100
172.20.80/25
计345
68
3
170
172.20.81/24
（三）设备选型
1.主楼设备选型与配置方案：
（1）核心交换机：
IBMBNTRackSwitchG8264*1价格：
19.88万
来源：
∙产品类型：
万兆以太网交换机
∙传输速率：
10/100/1000/10000Mbps
∙交换方式：
存储-转发
∙背板带宽：
1280Gbps 纠错
∙包转发率：
960Mpps
∙端口结构：
非模块化
∙端口数量：
53个
∙端口描述：
48个SFP+端口，4个40GbEQSFP+端口，1个10/100/1000以太网RJ45端口纠错
∙控制端口：
1个微型USB控制台端口
∙传输模式：
支持全双工
（2）防火墙：
华为USG5150*1价格：
￥3.28万
来源：
∙设备类型：
安全网关
∙网络端口：
4GE（Combo）
∙VPN支持：
支持
∙入侵检测：
DoS，DDoS
∙管理：
支持命令行、WEB方式、SNMP、TR069等配置和管理方式，这些方式提供对设备的本地配置、远程维护、集中管理等多种手段，并提供完备的诊断、告警、测试等功能
∙安全标准：
CE，ROHS，CB，UL，VCC
∙处理器：
多核处理器
（3）路由器：
锐捷网络RG-RSR7716*1价格：
￥26.1万
来源：
∙路由器类型：
多业务路由器
∙传输速率：
10000Mbps
∙端口结构：
模块化
∙其它端口：
2个USB2.0接口，1个SD卡插槽
∙扩展模块：
2路由引擎插槽+8个业务载板插槽+16个业务子卡插槽
∙防火墙：
内置防火墙
∙Qos支持：
支持
∙VPN支持：
支持
（4）
WEB服务器：
CiscoUCSC240M3*1价格：
￥3.4万
来源：
参数：
∙2x英特尔®至强®E5-2620v2（2.10GHz）
∙64GB（8x8GB）内存，1866MHz
∙虚拟接口卡（VIC）：
1225DualPort10GbSFP+CNA
∙RAID卡：
MegaRAID9271CVw/8InternalSAS/SATAPortsw/SuperCap
∙服务器标配没有安装硬盘
∙3个PCI-Express三代插槽，在配置2颗CPU时可以最大扩展到5个PCI-Express三代插槽
∙SD卡预装了4个虚拟驱动器，其中包含Cisco服务器配置实用程序、Cisco主机升级实用程序、CiscoC系列服务器驱动器集和空白虚拟驱动器，最后一个可用于安装操作系统和管理程序、
∙
操作系统：
Microsoftwindows2008server中文企业版25用户HPOEM价格：
￥1.8万
来源：
数据库管理系统：
Oracle11g企业版价格：
￥19.5万
来源：
网络管理系统：
通达OfficeAnywhere2007网络智能办公系统-完美平台版价格：
￥3.3万
来源：
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