网络工程设计研究报告.doc

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常熟理工学院

《网络工程设计》

课题名称：

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课程设计报告ngil实验室网络工程设计方案常熟理工学院计算机科学与工程学院/网络工程2012-6-10课程设计报告说明

1.必须同时提交电子版和纸质版，缺一不可，否则视为没交。

2.上交的电子报告文件名必须参考以下格式，否则视为没交。

《网络工程设计》课程设计报告_班级_学号_姓名.doc

例：

《网络工程与设计》课程设计报告_09网络1班_090209101_董伟.doc

3.禁止复制、拷贝和抄袭。

4.复制、拷贝、抄袭者取消成绩。

5.所有课题必须为一个基本完整的设计。

课题设计报告书旨在能够清晰准确地阐述课题方案。

设计内容参考以下方面：

（1）需求分析。

（2）技术方案设计，包括实验室布局设计、网络拓扑设计、ip规划与路由设计、网

络性能、可靠性、安全性等设计、综合布线设计等。

（3）产品选型与项目材料清单，包括综合布线系统材料、网络设备（如路由器、交

换机等）、服务器等。

（4）网络工程经费预算。

（5）网络工程技术路线。

（6）网络技术培训。

（7）网络工程验收。

6.课程设计报告采用a4纸撰写。

除标题外，所有内容必需为宋体、小四号字、1.5倍行距。

具体参考附录的排版要求。

7.课程设计报告自动生成目录，且章节页码正确。

8.课题设计报告中各项目的说明文字部分仅供参考，课题设计报告书撰写完毕后，请删除所有说明文字。

（本页不删除）

9.课题设计报告模板里已经列的内容仅供参考，作者也可以修改或多加内容。

10.没有按报告说明要求者不及格。

目录

第一章摘要............................................................................................................错误！

未定义书签。

第二章网络用户需求分析....................................................................................错误！

未定义书签。

第三章ngil网络拓扑结构设计.............................................................................................................6

第四章ngil网络地址规划与路由设计...............................................................错误！

未定义书签。

第五章ngil网络性能设计...................................................................................错误！

未定义书签。

第六章ngil网络可靠性设计...............................................................................错误！

未定义书签。

第七章ngil网络安全性设计...............................................................................................................18

第八章ngil网络综合布线设计...........................................................................错误！

未定义书签。

参考文献..................................................................................................................错误！

未定义书签。

第一章摘要

随着信息技术的飞速发展，教育现代化和信息化的步伐日益加快，在“校校通”实施工程大潮的推动下，越来越多的学校已开始建设校园网。

校园网的发展已经对每个教育工作者的教育思想、教育观念产生着巨大的影响。

校园网的建设与应用已被教育界人士视为加强素质教育、深化教学改革、提高教学质量以培养适应时代需要的人才的关键；是学校教育信息化的基础设施和重要标志，对实现学校的教育现代化起着支撑和保障作用。

那么，如何构建优化的校园网，充分发挥校园网应有的效能已经成为目前学校普遍关注的问题。

构建校园网的系统性、实用性、可行性、经济性、安全性、开放性及扩展升级性为原则，以硬件构建为基础，软件平台为保障，信息资源库建设为核心。

（1）关于什么是现代意义上的校园网，校园网的主要功能及总体目标问题。

现代意义上的校园网是指数字化、信息化和智能化的综合计算机局域网络，是一种为学校学习活动、教育教学活动、科研活动和管理活动服务的校园内局域网环境，它是建构在多媒体技术和现代网络技术之上并与外部城域网、internet网和远程教育网相联接，实现教育信息资源共享、互相通讯交流的电子空间教育环境。

以信息技术为基础的校园网建设，将引起传统学校在教学观念、教学手段及教学内容方面的巨大变革，校园网络环境在教学过程、管理、日常办公、内外交流等各方面提供全面、切实的支持。

（2）关于什么是现代意义上的校园网，校园网的主要功能及总体目标问题。

①能及时、准确、可*地采集、存储、处理、传输教育教学信息。

②实现教学资源的高度共享，为教学、科研、管理提供服务，为领导规划、决策、管理提供基础信息和科学手段。

③能为教师备课、教学演示、学生交互学习、练习、考试和评价提供网络环境。

④教务管理和行政管理功能，实现办公自动化。

⑤能实现与因特网互联，完成与因特网通信和资源共享。

⑥提供与上级教育部门、社会、家庭通讯的出入口。

⑦能为实现校与校之间的教学、信息、人才的交互提供网络服务。

⑧能提供电子邮件、公告牌、教育教学信息查询等服务。

校园网络建设是利用现代信息处理技术、网络技术对传统工作进行全方位改造，包括管理模式、教育方式和教学环境，目标是面向全体师生，提高办学效益，实现学校办学的数字化、信息化和智能化。

这是信息社会和网络时代对学校的要求，也是学校适应社会发展的必然走向。

校园网的建设过程就是学校各项工作的现代化过程，它要求人的知识结构现代化、岗位设置最优化、信息资源电子化、基础工作标准化、软硬件的一致化、网络配置最佳化。

（3）关于结合校情，选择合适的校园网技术类型，进行总体规划，分布实施，滚动发展，与时俱进的构建投资问题。

1．校园网的技术选型：

校园网的先进性固然重要，但要视实际情况而定。

若是一所新建学校，没有任何教学网络产品，可直接构建纯数字化的计算机局域网。

若学校原有如：

电视网、广播网等教学子网，则应从实际出发考虑选择合适的校园网类型。

校园网构建的目的是为了实用，不是为了装饰和点缀，不能游离于学校的实际。

实用性是指所建的网络与具体学校的校情结合的程度。

网络系统过大，超越学校的规模，有些功能得不到开发利用是一种浪费。

网络过小驾驭不了学校的全部工作，发挥不出网络的整体效益，也是一种浪费，网络必须和学校的整体工作有机结合起来、融为一体，每一配置的目的必须明确和实用。

分期分批构建，使校园网络硬软件同步滚动发展。

（4）关于教育软件和资源库建设与应用方面的思考

资源共享和互相通讯是校园网建设的目的，教育信息资源库的建设是校园网构建的核心。

学校现代化是网络、技术、人员、组织结构、思想观念等全方位的现代化。

在构建校园网过程中除思考以上几点外，还要充分重视培训，注重人的建设，使教师、学生、网管的培训要与校园网的建设同步进行。

第二章网络用户需求分析

1.ngil实验室的需求分析

（1）ngil实验室类型分析（ngil实验室的一般情况分析）

答：

根据对ngil实验室基本情况的了解，ngil实验室是教育系统中校园网类型，网络技术单一，采用宽带以太网技术。

用户信息点在40个以下，地理分布范围在一个区域内,即一栋建筑物内，属于小型企业用户。

网络内部交换能力要求不高，网络接入带宽一般10m以下就能满足用户需求。

对网络的需求主要是利用因特网进行网页浏览、邮件收发、文件下载、网络聊天、视频点播等业务。

ngil实验室是教育系统中校园网类型，网络技术单一，采用宽带以太网技术。

双出口：

宽带chinanet和中国教育科研网cernet。

（2）ngil网络功能需求分析（包括网络服务器要求、网络应用系统要求等）

答：

因特网功能需求分析如下：

域名系统（dns）：

满足用户域名与ip地址转换的业务需求；网页浏览（web）：

满足用户新闻阅读、资料查找、信息发布等业务要求；邮件收发（email）：

满足用户的的信息交流。

文件传输（ftp）：

满足用户能够互相传送一些文件；网络论坛（bbs）：

满足用户对问题的讨论；网络聊天（im）：

满足用户的即时通信、信息沟通、协同工作等业务要求；视频点播（vod）：

满足用户能够观看网络上的视频。

资源共享：

实现网络的硬件和软件共享。

（3）ngil网络基本结构需求分析

答：

网络采用接入层，核心层两层结构模式，网络采用星型的网络拓扑结构，采用vlan进行工作组的划分，网络节点的服务器安排在核心层，网络主干链路采用双绞线。

接入层负责将用户主机连接到网络中，提供最靠近用户的服务，接入层网络采用通用的星形拓扑结构，不采用冗余链路，也不提供路由功能，采用48口二层交换机。

核心层主要实现数据包的高速交换，将服务子网集中在核心层，避免核心层网络配置的复杂度。

（4）ngil网络投资约束条件分析

答：

服务器主机，个人计算机多台，交换机，路由器，其他设备，安全产品，布线设备，系统软件，系统建设，网络维护，线路接入，人员培训，网络管理。

网络系统投资成本如表2所示：

表2ngil网络系统投资成本一览表

（5）ngil网络性能需求分析

答：

网络性能与带宽、流量、qos（服务质量）、拥塞、实时性、突发性和数据流向等诸多因素有关，其中核心参数是网络带宽。

对最终用户来说，对网络带宽的需求会随网络通信能力的增强而无限增加，达到“带宽无极限”的用户追求的一种理想状态，用户的平均最低接入带宽为256kbit/s，用户对带宽的需求会随网络通信能力的增强而无限增加，网络性能与投资成本成比例增加。

网络服务的通信流量主要有以下4种情况：

偶尔少量的通信，如dns查询、突发性通信，如网页浏览、固定带宽的流式传输，如网络视频点播、语言应用、不定带宽的数据传输应用，如ftp文件下载、bt下载等。

（6）ngil网络可靠性需求分析

答：

网络可靠性设计原则是：

冗余、品牌、可靠性、维修能力、恢复能力、响应和活力。

设备制造商一直在产品设计中保持一定的冗余；品牌之产品供应商一贯的良好记录；响应是指紧急情况下，所有相关人员解决问题、排除故障的能力；维修能力是指网络工程师能够解决或者替换有问题部件的能力；恢复能力是指克服瞬间失败的能力，它小到从一个内存单元的错误中恢复，大到整个服务器系统转移到热备系统上，而不丢失数据；为了增加设备的可靠性，一些网络设备采用了不间断转发技术；在网络结构设计中，存储网络系统、高可用性集群网络系统和容灾备份网络系统等，都有很好的可靠性。

需要raid进行数据自动备份；需要系统备份和快速恢复功能；需要建立san（区域存储网络）；需要具有容错功能的服务器及网络设备；出现故障时是否能够迅速恢复；相同设备之间可以相互替代；网络不能因出现单点故障而引起全网瘫痪。

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