原创力 1176807333 网络课设.docx
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原创力1176807333网络课设
内蒙古科技大学
计算机网络课程设计说明书
题目：
咼校校园网
学生姓名：
***
学号：
**********
专业：
计算机科学与技术
班级：
计2011-3班指导教师：
高永兵
内蒙古科技大学课程设计任务书
课程名称
计算机网络
设计题目
高校校园网
指导教师
高永兵时间两周
一、教学更求
K培养学生运用所学课程《思科网络技术学院教程》的理论知识和技能以及对计算机网络管理和使用能力。
2、掌握Packettracer应用系统的整个设计过程（包插需求分析.物理拓扑设计.逻辑拓扑设计与实施）
二、设计要求及成果
（1）用户规模500台计算机。
（2）用户大致平均分散在4栋楼房内，4栋楼房排成前后两排，楼房之间各相距200米，楼房高4层。
每栋楼的4楼用户构成两个VLANo
（3）中心机房设在其中1栋楼房的1楼靠近另一栋楼房的一端。
（4）安装对外WWW、业务WWW、邮件、FTP、BBS.DNS.数据库七个服务器。
提供匿名服务，但FTP仅对内部开放。
（5）提供LAN、WLAN接入。
（6）在业务WWW服务器上配备基于Web的业务应用系统，所以用户使用业务系统实现网上办公。
（7）要求出口带宽为lGbpso
三、进度安排
•第一周网络课设指导
•第二周PT实现及查询
四、评分标准
1.设计的软件是否完成和完成情况（30%）
2.设计报告完成的质量（30%）
3.题目复杂性，由题目等级决定（30%）。
4.出勤（10%）。
5.成绩采用五级分制评定。
五、建议鑫考资料
《思科网络技术学院教程》MarkA.DyeRickMcDonal等著人民邮电岀版社
内蒙古科技大学课程设计任务书2
目录3
第一章概述4
1.1概述4
1.2校园网简介4
13网络系统现状5
第二章需求分析6
2」需求分析总括6
2.2用户的应用需求6
23通信需求7
2.4性能需求：
7
第三章方案设计10
3」物理拓扑图10
3.2设备淸单11
3.3设备详细信息11
3.4经济预算13
3.5逻辑拓扑图13
3.6IP地址的分配14
参考文献15
致谢16
第一章概述
1・1概述
随着经济的发展和国家科教兴国战略的实施，校园网络建设已逐步成为学校的基础建设项目，更成为衡量一个学校教育信息化、现代化的重要标志。
目前，大多数有条件的学校已完成了校园网硬件工程建设。
然而，多年来都对校园网的认识不够全面，甚至存在很大的误区。
例如：
认为网络建设越高档越好，在建设中盲目追求高投入，对校园网络建设的建设缺乏综合规划及开发应用：
认为建好了校园网络，连接了Internet,就等于实现了教学和办公的自动化和信息化，而缺乏对校园网络的综合管理、技术人员和教师的应用培训，缺乏对教学资源的开发与积累等等。
所有这些，都极大地阻碍了校园网络在学校管理、教育教学中所应发挥的实际效益。
概括地讲，校园网是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。
首先，校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境。
这就要求：
校园网是一个宽带、具有交互功能和专业性很强的局域网络。
多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等，都可以在该网络上运行。
如果一所学校包括多个专业学科（或多个系），也可以形成多个局域网络，并通过有线或无线方式连接起来。
1.2校园网简介
山西省大同大学校园网，
一、用户需求
（1）用户规模500台计算机。
（2）用户大致平均分散在4栋楼房内，4栋楼房排成前后两排，楼房之间各相距200米，楼房高4层。
每栋楼的4楼用户构成两个VLAN。
（3）中心机房设在其中1栋楼房的1楼靠近另一栋楼房的一端。
（4）安装对外WWW、业务WWW、邮件、FTP、BBS、DNS、数据库七个服务器。
提供匿名服务，但FTP仅对内部开放。
（5）提供LAN、WLAN接入。
（6）在业务WWW服务器上配备基于Web的业务应用系统，所有用户使用业务系统实现网上办公。
（7）要求出口带宽为lGbps.
1.3网络系统现状
校园网总投入43多万，采用千兆到楼，百兆到桌面的全交换网络系统，覆盖网络中心，教学楼，男生宿舍，女生宿舍，共计光纤链路3条，交换机29台，网络信息点500多个。
整个系统包括一批高性能网络交换机、路由器、服务器、。
核心采用华为S5700-28C-EI-24S高性能三层管理交换机，分布层采用华为S5700-52P-LI-AC交换机，接入层采用华为S2700-26TP-SI-AC交换机。
现有两台联想万全T260G3S5606
4G/2*500SNRl服务器，为全院教学科研、管理和生活等方面提供了良好的Internet应用服务。
第二章需求分析
2.1需求分析总括
设计校园网的目标是：
不仅要建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托、技术先进、扩展性强、覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连：
在网上宣传和获取教育资源：
在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软、硬件环境：
开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供充分的网络信息服务：
系统总体设计本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性、良好的开放性、可扩展性，以及建设经济性。
而且还要依据学校规模大小，结合学校教学科研的内容及其发展的需要，制定一个在未来十年中的近期、中期及长期的建设规划，以保持网络建设的延续性，并保护先前的投资（含各种硬件、软件及信息资源），能融入不断涌现的新技术和新应用。
下面我们具体分析一下校园网各个方面的需求。
2.2用户的应用需求
一般情况下，校园网络应能为用户提供如下服务：
（1）电子邮件系统：
主要进行与同行交往、开展技术合作和学术交流等活动。
（2）文件传输FTP：
以获取重要的科技资料和技术文档。
（3）通过Internet服务，学校可建立自己的主页，利用外部网页来进行学校宣传、提供各类咨询信息等，利用内部网页进行管理（如收发通知、收集学生意见等）。
（4）计算机教学：
包括多媒体教学和远程教学。
（5）图书馆访问系统：
用于计算机查询、检索、阅读等；其他应用，如大型分布式数据库系统、超性能计算机资源共享/管理系统等。
（6）教务办公：
使校领导能及时、全面、准确地掌握全校的教学、科研、学籍考绩、一般管理、财务和人事等方面的情况。
（7）Internet接入：
通过实现与CERNTE、Internet的互联，使教职员工和学生在宿舍上网，重事家庭办公、课外学习和资料查询等。
（8）应用成本：
在保证系统功能实现的同时也需要考虑成本的问题。
（9）网络安全：
现在网络运用的扩展使越来越多的业务在网络上完成，因此，网络的安全性能在网络设计中已经占有非常重要的地位。
（10）远程访问：
自己的电脑不能随时带在身边，通过网络对自己电脑资料的访问也将是组网时考虑的范围。
2.3通信需求
一、网上数据流特点
大学校园网具有网络互联的广泛性和使用多样性等特点，广播包将对数据流产生较大的影响，校园网的数据并发性，一般是呈现波峰波谷的，绝大多数情况下，存在高并发性访问的因素，除了周末或者夜间学生晚自修之后的时间，某些特殊的应用也有可能对负荷有突发要求，如使用空间数据，大范围数据搜索，视频方而的应用等，这些突发的负荷有相当一部分转移到应用设备上。
这些流量的转移对于网络设备提出了较高的要求，必须要求核心（汇聚）设备均支持万兆技术。
二、网络流量情况
根据的业务，每位学生主要需求占用的带宽为：
一般每位学生占用的平均实际网络带宽约为左右即可以完全满足以上需求，在满足网络在有收敛比的情况下的带宽要求：
这就要求汇聚、核心设备均具备万兆智能能力。
三、校园网主干需要的数据流量
网络主干流量的是基于业务工作在网上展开的情况分析，实际上对网络流量的需求是逐步提升的，特别是要协同体系出现后，干道的流量会大量的增加。
考虑到信息点同时在线的收敛比，本网络已经具备极高的伸缩能力，以满足其很强的扩展性要求。
2.4性能需求*
一、性能与要求
接入速率需求：
接入速率最基本的是由端口速率决定的。
在以太网终端用户中，接入速率通常是按10Mbps、100Mbps和1000Mbps3个档次划分，不过目前通常是要求
百兆位到桌面，支持10/100Mbps自适应速率即可。
对于骨干层、核心层的端口速率通常需要支持双绞线、光纤到千兆位。
扩展性需求：
网络系统的扩展性需求是通过在网络结构设计和网络设备选型方面来保证的。
网络系统结构设计要适当超出企业当前应用的需求，以便日后在技术上平滑升级。
如当前的实际需求只是普通的百兆位，设计时就可以考虑核心双绞线千兆位。
甚至是光纤千兆位。
其次，网络结构中不同速率端口配置一定要留有适当的冗余，既有利于日后的网络规模扩展也有利于网络维护。
另外，网络的扩展性还体现在服务器上，通常需要增加处理器的数量，提髙处理器的性能，增加内存容屋，提高内存性能,增加磁盘容量，提高磁盘性能等。
吞吐速率：
吞吐速率主要由各级交换机的背板交换矩阵的带宽决定的，吞吐速率一般可通过交换机堆叠来扩展交换机的背板带宽。
选择百兆级的路由器和放火墙即可满足需要。
响应时间：
响应时间越短，性能就越好，效率就越高。
局域网的响应时间通常为lms、2ms,广域网的响应时间为60ms~1000ms,越髙越好。
一般的文字工作可以用一般的响应标准，但大容量的多媒体文件传输，如视频点播、远程视频教学，响应时候就不能那么高了，那样会对整个网络硬件和服务器的配置要求相当高，会增加成本。
并发用户数支持：
并发用户数支持是指某一系统可以承载的同时访问的用户数，并发用户数越多，系统性能越好，配置也就越高档。
具体的并发用户支持数需求要看同一时间系统的人数而定，并稍高于实际值。
目标用户容量=目标CPU容量/每个用户WebCPU总成本，目标CPU容量二处理器的数量*CPU的频率定额。
2、网络系统的可扩展性最终体现在网络拓扑结构、网络设备，特别是硬件服务器的选型，以及网络应用系统的配置等方而。
（1）核心层需求分析
1、高速运送区域流量，主要工作是交换区域数据包。
2、高可靠性及冗余性
3、提供故障隔离
4、较少的时延和好的可管理性
5、良好的路由交换能力
6、良好的区域汇聚能力
（2）分布层层需求分析
支持智能识别，包括用户识别和数据业务类型识别。
用户识别是为了保证网络的安全。
业务类型识别是保证业务数据的分类，帮助网络对业务数据的服务质量。
良好的汇聚上行能力。
（3）接入层需求分析
接入层在整个网络的边缘，学生通过接入设备接入网络。
为保证整个网络安全高效的运行，作为网络的入口接入设备的智能识别是一项重要的功能。
第三章方案设计
3・1物理拓扑图
大同大学校园网有4栋楼，4栋楼排成前后两排，楼房之间相距200米。
第一栋楼为网络中心，拥有8台接入层交换机，192个信息点，一台分布层交换机，一台核心层交换机。
第二栋楼为教学楼，拥有6台接入层交换机，144个信息点，一台分布层交换机。
第三栋楼为男生宿舍楼，拥有6台接入层交换机，144个信息点，一台分不层交换机。
第四栋楼为女生宿舍楼，拥有6台接入层交换机，144个信息点，一台分布层交换机。
如下图所示：
图3」物理拓扑图
3.2设备清单
山西省大同大学校园网选用的设备名称，数星，型号，清单如表3.1所示
表3.1设备淸单
名称
型号
数量
单价
路由器
思科2811C-K9
1台
4500
服务器
联想万全T260G3S56064G/2*500SNRl
2台
9500
核心层交换机
华为S5700-28C-E1-24S
1台
12960
分布层交换机
华为S57OO-52P-LI-AC
4台
7533
接入层交换机
华为S2700-26TP-SI-AC
24台
1470
直通线
CANCEL
32000米
10
光纤
AMP室外用铠装型光缆1664175-5
1000米
14
3.3设备详细信息
核心层交换机华为S5700-28C-EI-24S详细信息如下：
产品型号：
华为S5700-28C-EI-24S
产品类型：
千兆以太网
应用层级：
三层
背板带宽：
256Gbps
接口类型:
24个100/1000Base-X,4个10/100/1000Base-T千兆Combo口,上行
支持4X1000Base-XSFP、2X10GESFP+.4X10GESFP+插卡
接口数目：
28
传输速率：
10M/100M/1000Mbps
分布层交换机华为S57OO-52P-LI-AC详细信息如下：
产品型号：
华为S5700-52P-LI-AC
产品类型：
千兆以太网
应用层级：
二层
包转发率：
78Mpps
接口类型:
48个10/100/1000Base-TX,4个100/1000Base-XSFP
接口数目：
52
传输速率：
10M/100M/1000Mbps
接入层交换机华为S2700-26TP-SI-AC详细信息如下：
产品型号：
华为S2700-26TP-SI-AC
产品类型：
千兆以太网
应用层级：
二层
包转发率：
6.6Mpps
接口类型：
1O/1OOBASE-TX端口,combo端口
接口数目：
24
传输速率：
10M/100M/1000Mbps
服务器：
联想万全T260G3S56064G/2*500SNRl
产品类别：
塔式
产品结构：
5U
处理器
CPU类型：
Intel至强5600
CPU型号：
XeonE5606
CPU频率：
2.13GHz
标配CPU数蚩:
：
1颗
最大CPU数量：
2颗
制程工艺：
32nm
三级缓存：
8MB
总线规格：
QPI4.8GT/S
CPU核心：
四核
CPU线程数：
四线程
主板
扩展槽：
2XPCI-EG2X8插槽
1XPCI-EG2x8插槽（x4速率）
1XPCI-EG1x4插槽
IXPCI32/335V插槽
内存
内存类型：
ECCDDR3
内存容量：
4GB
内存描述：
2X2GBECCUnbufferDDR31333MHz内存
存储
硬盘接口类型：
SATA
标配硬盘容量：
1TB
硬盘描述：
2块500GB3.5英寸热插拔7200转SATA硬盘
热插拔盘位：
支持热插拔
3.4经济预算
山西省大同大学校园网组建总计设备有路由器一台花费4500元，服务器两台每台9500元，核心层交换机一台花费12960元，分布层交换机4台每台7533元，接入层交换机24台每台1470元，直通线32000米每米10元，光缆1000米每米14元。
山西省大同大学总计花费435872元。
3・5逻辑拓扑图
山西省大同大学校园网逻辑拓扑图为三层设计模式，具体如下图所示：
图3.2逻辑拓扑图
3.6IP地址的分配
山西省大同大学校园网计划有500台计算机，所以选用C类IP地址，子网掩码为:
255.255.255.0,详细分配如下表所示：
表3.21P分配表
名称
IP地址
子网掩码
网络中心
192J6&1.0-192.16&1.255
255.255.255.0
教学楼
192.16&2.0-192.168.2.255
255.255.255.0
男生宿舍楼
192.168.3.0-192.168.3.255
255.255.255.0
女生宿舍楼
192.16&4.0J92.16&4.255
255.255.255.0
参考文献
1.《计算机网络实验教程》作者JeannaMatthewso
2.《计算机网络技术基础案例教程》作者旭日，严作明。
3.太平洋电脑网网址：
httD：
//www・Dconlino.com,cn
4.中关村在线网网址：
http:
//www.zol・com,cn
致谢
历时将近两个星期的时间终于将这篇报告写完，在报告的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。
尤其要强烈感谢我的指导老师高永兵老师，他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行报告的修改和改进。
另外，在校图书馆查找资料的时候，图书馆的老师也给我提供了很多方而的支持与帮助。
在此向帮助和指导过我的各位老师表示垠中心的感谢！
感谢这篇报告所涉及到的各位学者。
本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇报告的写作。
由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师批评和指正！
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