局域网组建111111.docx
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局域网组建111111
教学楼三区局域网构建
范小兰
计算机科学与技术系
专升本1201班
20121104104
一、需求分析
1、教学楼背景
教学楼一共五层，1、3、4、5每层楼有教室7个教室（需配备的教室6间），二层楼有教室5个，每层的办公室有9间（需配备计算机10台），一层调度室需配备一台，每层教室各配备一台，一共需要80台计算机。
二、设计原则
1、可靠性：
网络的安全可靠性是网络的一个重要的指标。
计算机网络系统必须绝对可靠，网络设计必须可靠性重点考虑。
2、独立性:
学校各系之间有不同的管理方式或其他。
3、实用性：
网络设计一定要充分保护网络系统现有资源。
力求使网络既满足目前需要，又能适应未来发展，同时达到较好的性能/价格比。
4、高效性:
在进行日常办公和通信时网络一定要及时高效。
5、充足的、可扩展的带宽：
网络系统应该能为用户提供足够的带宽，满足用户的实际应用需求，并且带宽应该是动态可调整、可扩展的。
6、技术先进性：
计算机网络技术的发展非常迅速，在计算机应用领域占有越来越重要的地位。
一定要采用最先进的组网技术，选用代表当今世界潮流趋势的计算机公司的网络产品，才能在未来的发展中保持技术领先
三、网络规划
1、网络类型的选择
局域网常用网络技术有以太网其中包括以太网（10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千兆以太网（1000Mbps）、令牌环网、FDDI等。
其中令牌环网：
重负载时，效率公平；轻负载时，效率低，token空转。
以太网：
重负载时，拥挤，可能有些站点饥饿；轻负载时，效率高，无须等待，不须负荷token。
并且快速以太网最大程度的减少冲突，最大程度的提高网络速度和使用效率，以太网传输机制所固有的对网络半径、冗余拓扑和负载平衡能力的限制以及网络的附加服务能力薄弱等，是以太网络的不足之处。
但以太网以成熟的技术、广泛的用户基础和较高的性能价格比，仍是传统数据传输网络应用中较为优秀的解决方案。
综上所述我们了选择以太网
2、网络拓扑结构的确定
网络拓扑结构是指用传输媒体互联各种设备的物理布局。
根据其几何形状可分为星型、总线型、环型、树形等几种。
1）星型拓扑结构
星型拓扑结构是指网络中所有结点都连接在一个中央集线设备上。
所有数据的传送以及信息的交换和管理都通过中央集线设备来实现。
星型拓扑结构的优点：
（1）结构简单，连接方便，管理和维护都相对容易，而且扩展性强。
（2）网络延迟时间较小，传输误差低。
（3）在同一网段内支持多种传输介质，除非中心结点故障，否则网络不会轻易瘫痪。
星型拓扑结构的缺点如：
（1）安装和维护的费用较高
（2）共享资源的能力较差（3）通信线路利用率不高（4）对中心结点要求相当高，一旦中心结点出现故障，则整个网络将瘫痪。
2）总线型拓扑结构
总线型拓扑结构采用单根传输线作为传输介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到传输介质上，即总线。
任何一个站点发送的信号都可以沿着介质传播，而且能被其他所有站点接受。
在总线型拓扑结构网络中，如果接入的计算机数量较多，那么网络速度会明显下降，它的优缺点如下：
总线型拓扑结构的优点
（1）结构简单，组网容易，网络扩展方便;
（2）线缆长度短，易于布线和维护;（3）传输速率高，可达1~100Mbps;（4）多个结点共用一条传输信道，信道利用率高。
总线型拓扑结构的缺点
（1）故障检测需要在网络中的各个站点上进行;
（2）在扩展总线的干线长度时，需重新配置中继器、剪裁线缆、调整终端器等。
（3）一个结点故障可能导致整个网络不通，因此可靠性不高。
3）环型拓扑结构
环型拓扑结构是由连接成封闭回路的网络结点组成的，每一个结点与它左右相邻的结点连接。
环型拓扑结构的优点：
（1）线缆长度短，节约费用;
（2）数据流在网络中是沿着固定方向流动的,两个结点之间仅有唯一的通道,大大简化了路径选择的控制.（3）环型网络中的每个结点都拥有相同的访问权,所以在整个网络中数据不会出现冲突。
环型拓扑结构的缺点
（1）由于环路是封闭的，因此要扩充网络比较困难，会影响网络的正常运行；
（2）如果网络中任一点出现故障，则整个网络会瘫痪，影响整个网络的正常运行；（3）由于信息是串行穿过各个结点的环路接口，当结点过多时，影响传输效率，使网络的响应时间变长。
4、树形拓扑结构树形拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支。
树形拓扑的优点：
（1）易于扩展。
（2）故障隔离较容易。
树形拓扑的缺点：
各个节点对根的依赖性太大。
综上所述根据各种拓扑结构的优缺点及校园计算机网络系统的建设要求和系统设计原则，以及结构化综合布线系统的设计总则，因此用树形和星形拓扑结构。
终端设备群
防火墙
Internet
路由器
五层
二级交换机
四层
核心交换机
二级交换机
三层
二级交换机
主服务器
二层
二级交换机
一层
3、网络协议的选择
网络协议即网络中（包括互联网）传递、管理信息的一些规范。
如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。
一台计算机只有在遵守网络协议的前提下，才能在网络上与其他计算机进行正常的通信。
网络协议通常被分为几个层次，每层完成自己单独的功能。
通信双方只有在共同的层次间才能相互联系。
常见的协议有：
TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。
在局域网中用得的比较多的是TCP/IP.。
用户如果访问Internet，则必须在网络协议中添加TCP/IP协议。
TCP/IP是“transmissionControlProtocol/InternetProtocol”的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议）协议，TCP/IP（传输控制协议/网间协议）是一种网络通信协议，它规范了网络上的所有通信设备，尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。
TCP/IP是INTERNET的基础协议，也是一种电脑数据打包和寻址的标准方法。
在数据传送中，可以形象地理解为有两个信封，TCP和IP就像是信封，要传递的信息被划分成若干段，每一段塞入一个TCP信封，并在该信封面上记录有分段号的信息，再将TCP信封塞入IP大信封，发送上网。
在接受端，一个TCP软件包收集信封，抽出数据，按发送前的顺序还原，并加以校验，若发现差错，TCP将会要求重发。
因此，TCP/IP在INTERNET中几乎可以无差错地传送数据。
对普通用户来说，并不需要了解网络协议的整个结构，仅需了解IP的地址格式，即可与世界各地进行网络通信。
4、介质访问控制方式的选择
⑴CSMA/CD即带冲突检测的载波侦听多路访问方法。
（2）令牌总线方法（TokenBus）物理上是总线，逻辑上是环
（3）令牌环方法（TokenRing）物理和逻辑上都是环
其中CSMA/CD这种方式适用于总线型和树形拓扑结构，主要解决如何共享一条公用广播传输介质。
其简单原理是：
在网络中，任何一个工作站在发送信息前，要侦听一下网络中有无其它工作站在发送信号，如无则立即发送，如有，即信道被占用，此工作站要等一段时间再争取发送权。
等待时间可由二种方法确定，一种是某工作站检测到信道被占用后，继续检测，直到信道出现空闲。
另一种是检测到信道被占用后，等待一个随机时间进行检测，直到信道出现空闲后再发送。
CSMA/CD控制方式的优点是：
原理比较简单，技术上易实现，网络中各工作站处于平等地位，不需集中控制，不提供优先级控制。
但在网络负载增大时，发送时间增长，发送效率急剧下降。
5、传输介质的选择
①双绞线
目前室内布线常用的双绞线是指无屏蔽的双绞铜线，其传输速率通距离密切相关五类我屏蔽双绞线可以在100米以内传输但它不可以作为连接楼与楼之间的主干电缆因为:
没有屏蔽的铜层在室外很容易感应雷声而产生干扰，甚至损坏设备UDP因受室外恶劣环境的影响，容易老化，寿命短。
根据结构化综合布线系统（PDS）布线规则UDP线缆不容许超过100米因而不适合作室外主干线缆。
屏蔽双绞铜线，从理论上抗干扰和传输距离都比UTP好，但它要求有较高的接地性能，从工艺上一般很难保证，即便做到了，但投资比较大。
②同轴电缆
传统的同轴电缆主要有出同轴电缆和细同轴电缆，出同轴电缆比起细同轴电缆具有较高的抗拉强度，机械性能好和有效传数距离远的特点，但是施工难度大，而且由于应用越来越少，市场存货量少，使得其成本超贵，粗细电缆的传输速率都是10Mbps，且只能作为共享介质使用，不过由于电缆施工方便，在共享网段的工作站不多的情况下在室内是可以考虑的入机房的建设，但可靠性和维护性都稍差。
随着技术的发展，这两种传输介质逐渐淘汰。
（3）光缆
光缆具有高宽带（一般可达数百Mbit直数十Gbit）,传输距离远，抗干扰能力强，安全性强等显著特点，其相关的价格也逐渐大幅度下降。
它是最理想的传输介质。
对于学校园区网的建立，校园网适用树形和星形拓扑结构，考虑目前主要以客户机、服务器和浏览器集中式应用模式的特点，所以打算把网络中心建立在教学楼的六层。
目前大多数校园网上承载的传输信息中，多媒体的传输信息量将会越来越大。
如多媒体教学、上网下载、浏览网页等应用。
因此，无论从目前或者将来的发展来看，主干网传输介质必须具有千兆速率的能力，光缆模式可分为多模单模两种。
他们都可以承载千兆的传输速率，唯一在距离上有差别，前者的传输速率一般只有275-550米，由于其光收发器件为半导体，因此价格比较便宜，而单模光纤因采用激光器件作为收发器件，因此传输可达数十公里，价格也比较高，对于校园网的建设，可以做为楼与楼之间的传输介质。
楼层间的传输距离不超过10米，且室内的最大距离不超过50米，超五类非屏蔽双绞线也可传输10Mbps、100Mbps、1000Mbps，室内环境较好，不容易老化。
为了节省投资本方案用非屏蔽五类双绞线，来传输数据。
每个教室的距离大概是15米，因此每层需线（15+30+45）×2+（15+30）×2+50+10=330米，那么一栋五层楼大概需要1800米
6、IP地址和VLAN的划分
每一楼层的二层交换机划分了不同的VLAN，在网络中心上划分VLAN。
每台交换机预留3个TRUNK口（22、23、24口）
端口
VLANID
说明
1-16（交换机1）
VLAN1
楼层1
17-21（交换机1）1-11（交换机2）
VLAN2
楼层2
12-21（交换机2）1-6（交换机3）
VLAN3
楼层3
7-21（交换机3）1（交换机4）
VLAN4
楼层4
2-17（交换机4）
VLAN5
楼层5
VLAN的配置清单
部门名称
IP地址所属网络
子网掩码
楼层1
192.168.136.0/27
255.255.255.224
楼层2
192.168.136.32/27
255.255.255.224
楼层3
192.168.136.64/27
255.255.255.224
楼层4
192.168.136.96/27
255.255.255.224
楼层5
192.168.136.128/27
255.255.255.224
Web服务器
www
192.168.136.161/27
IP地址的划分
7、操作系统的选择
1.Windows类
对于这类操作系统相信用过电脑的人都不会陌生，这是全球最大的软件开发商--Microsoft（微软）公司开发的。
Microsoft公司的Windows系统不仅在个人操作系统中占有绝对优势，它在网络操作系统中也是具有非常强劲的力量。
这类操作系统配置在整个局域网配置中是最常见的，但由于它对服务器的硬件要求较高，且稳定性能不是很高，所以微软的网络操作系统一般只是用在中低档服务器中，高端服务器通常采用UNIX、LINUX或Solairs等非Windows操作系统。
在局域网中，微软的网络操作系统主要有：
WindowsNT4.0Serve、Windows2000Server/AdvanceServer，以及最新的Windows2003Server/AdvanceServer等，工作站系统可以采用任一Windows或非Windows操作系统，包括个人操作系统，如Windows9x/ME/XP等。
在整个Windows网络操作系统中最为成功的还是要算了WindowsNT4.0这一套系统，它几乎成为中、小型企业局域网的标准操作系统，一则是它继承了Windows家族统一的界面，使用户学习、使用起来更加容易。
再则它的功能也的确比较强大，基本上能满足所有中、小型企业的各项网络求。
虽然相比Windows2000/2003Server系统来说在功能上要逊色许多，但它对服务器的硬件配置要求要低许多，可以更大程度上满足许多中、小企业的PC服务器配置需求。
2.NetWare类
NetWare操作系统对网络硬件的要求较低（工作站只要是286机就可以了）而受到一些设备比较落后的中、小型企业，特别是学校的青睐。
人们一时还忘不了它在无盘工作站组建方面的优势，还忘不了它那毫无过份需求的大度。
且因为它兼容DOS命令，其应用环境与DOS相似，经过长时间的发展，具有相当丰富的应用软件支持，技术完善、可靠。
目前常用的版本有3.11、3.12和4.10、V4.11，V5.0等中英文版本，NetWare服务器对无盘站和游戏的支持较好，常用于教学网和游戏厅。
目前这种操作系统有市场占有率呈下降趋势，这部分的市场主要被WindowsNT/2000和Linux系统瓜分了。
3.Unix系统
目前常用的UNIX系统版本主要有：
UnixSUR4.0、HP-UX11.0，SUN的Solaris8.0等。
支持网络文件系统服务，提供数据等应用，功能强大，由AT&T和SCO公司推出。
这种网络操作系统稳定和安全性能非常好，但由于它多数是以命令方式来进行操作的，不容易掌握，特别是初级用户。
正因如此，小型局域网基本不使用Unix作为网络操作系统，UNIX一般用于大型的网站或大型的企、事业局域网中。
4.Linux
这是一种新型的网络操作系统，它的最大的特点就是源代码开放，可以免费得到许多应用程序。
目前也有中文版本的Linux，在国内得到了用户充分的肯定，主要体现在它的安全性和稳定性方面，它与Unix有许多类似之处。
但目前这类操作系统目前使仍主要应用于中、高档服务器中。
四、网络设备的选择
1、材料清单
序号
设备名称
规格
数量
价格（元）
1
超5类非屏蔽的双绞线
Amp
8箱
6400
2
RJ-45水晶头
TCL
200
200
3
核心交换机
华为S5700-24TP-SI（AC）
1台
4600
4
交换机
CISCOWS-C2960-24TC-L10/100Mbps、24口
4台
18800
5
路由器
艾泰HiPER840G10/100/1000Mbps
1台
1400
6
防火墙
网康NF-S320-A
1台
6480
7
服务器
IBMSystemx3650M4（7915I51）
1台
24500
总计
62380元
五、布线方案
（1）工作区子系统的设计
为了省事用户接进网络，信息插座安装的位置结合房间的布局及计算机安装位置而定，原则上和强电插座相距一定的距离，安装位置距地面30cm以上高度，信息插座和计算机之间的距离不应超过5米。
（2）水平干线子系统的设计
根据实际，该院的综合布线系统的水平干线子系统全部采用非屏蔽双绞线。
考虑以后的校园网网络的应用，建议整个校园网的楼内水平布线全部采用AMP系列超5类非屏蔽双绞线，以便满足以后网络的升级需要。
因为该院实施布线的修建物都没有预埋管线，所以修建物内的水平干线子系统全部采用明敷PVC管槽，并在槽内布设超5类非屏蔽双绞线缆的布线方案。
原则上PVC管槽的敷设应和强电线路相距30cm，由于非凡情况PVC管槽和强电线路相距很近的情况下，可在PVC管槽内安装白铁皮然后再安装线缆，从而达到较好的屏蔽成效。
（3）管理子系统的设计
为了配合水平干线子系统选用的超五类非屏蔽双绞线，每个设备间内都应配备AMP超五类24口/1U模块化数据配线架，配线架的数量要根据楼层信息点数量而定。
为了省事设备间内线缆治理，设备间内安装相应规格的机柜，机柜内的两个配线架之间还安装AMP理线架，以进行线缆的整理和固定。
为了便于光缆的连接，每幢楼内的设备间内应配备光缆接线箱或机架式配线架，以便端接室外布设进进设备间的光缆。
为了端接每个交换机的光纤模块，还应配备一定数量的光纤跳线，以端接交换机光纤模块和配线架上的耦合器。
（4）垂直干线子系统的设计
由于大多数修建物都在6层以下，考虑到工程造价，决定采用超五类UTP双绞线作为主干线缆。
六、感想
通过本次校园网的组网实验，使我获益匪浅。
通过自己动手实验，上网查找资料，现场勘测等一系列的实验步骤，了解到网络组建的特性，包括整体的设计和构思，增强了我的实际操作能力。
而且还培养我们综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节,是对我们实际工作能力的具体训练和考察过程。
随着科学技术发展的日新月异，网络已经成为当今计算机发展中空前活跃的领域，在生活中可以说是无处不在，所以对于我们来说掌握网络方面的相关知识也变得十分重要。
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