通信与计算机网络课程设计报告书文档格式.docx

1、总评：总分059分为不及格；6069为及格；7070为中；8089为良；90100为优。指导教师签名：1需求分析 11.1项目概况 11.1.1项目建设的意义： 11.1.2华南农业大学校园网络现状:1.1.3项目背景:1.1.4项目设计目标:1.1.5项目设计标准: 21.1.7信息工程系平面图 21.2功能需求 32.系统设计目标及总体设计原则 32.1 设计目标 32.2 设计原则 32.2.1 先进性 42.2.2 可靠性 42.2.3 安全性 42.2.4 实用性 42.2.5灵活性和可扩展性 52.2.6 经济性 52.3信息点统计 53.方案概要说明 73.1网络拓扑结构 73.

2、2信息管理综合实验室 83.3工业工程实验室 93.4 通信与计算机网络实验室 103.5会议与学术交流室 113.5教师办公室 123.6小型报告厅 133.7多功能室 144 系统硬件方案 154.1 硬件选择原则 154.1.1安全、稳定、可靠 154.1.2技术先进 154.1.3便于扩展 154.1.4管理和维护方便 154.1.5经济实用 154.2 硬件选择方案 164.2.1交换机选择 164.2.2 其他网络布线器材选择 224.2.3 机柜选择 224.2.4 服务器 254.2.5 实验室学生用机 334.2.6 老师和办公室用机 364.2.7无线接入器 394.2.8

3、 办公设备 405 系统软件方案 485.1 系统软件 485.2 服务器软件 485.3 应用软件 495.3.1 OA系统软件 495.3.2 教学软件 495.4 工具软件 495.4.1 网络管理软件 495.4.2 网络安全软件 495.4.3 病毒防止和清除软件 495.4.4 其他办公与开发应用软件 496 系统所能达到的功能以及具备可扩展功能的概要说明 496.1 系统功能概述 506.2 系统拓展功能 516.2.1 支持教师的移动办公 516.2.2 支持远程教育的发展 516.2.3 网络设备扩展功能 517 系统安全可靠性说明 527.1 部网络完全 527.2 外部网

4、络安全 537.3 防火墙设计 537.4系统防计算机病毒方案 547.5 数据安全及备份 557.6 其他安防设施 558 系统投资预算 558.1 硬件预算 558.2 软件预算 578.3 系统投资总预算 589 系统测试与验收 589.1 测试与验收标准 589.2 网络测试 589.2.1 网络测试概述 589.2.2 传输介质的测试 599.2.3 系统其他设备的测试 609.3 工程验收 619.3.1 初步验收阶段 619.3.2 试运行阶段 629.3.3 最终验收阶段 629.3.4 保修运行阶段 6210 参考文献 621需求分析1.1项目概况为贯彻落实我校教育信息化的发

5、展战略，优化学生学习实验环境，促进信息工程系学生专业学习，校方决定开展信息工程系的网络工程。华南农业大学校园网络现在处于相对完善的状态，已实现大部分实验室，教学楼与全部学生宿舍的信息化与网络化，而剩余的少数实验室与教学楼也将逐渐实现联网。而现存的校园网网络工作稳定，速度较快，广受师生欢迎，同时整体网络布线也比较合理，先进。进入21世纪，已经是一个信息化时代。作为其最为重要组成部分，通讯网络已被广泛应用于经济、政治、文化等日常生活当中。通讯网络为人类的信息交流提供了很大的便利，使人类生活更加轻松、方便、丰富多彩。同时，人类对信息的需求不断增加，也推动着通讯网络进一步完善、发展。顺应社会信息化的浪

6、潮，党中央和国务院始终高度重视信息化工作，因此，我们确信政府会大力支持优先发展教育信息化。同时信息工程系是隶属于信息学院的教学单位之一。该系目前包括信息管理与信息系统、工业工程2个本科专业。信息工程系是隶属于信息学院的教学单位之一。截止至2010年全日制在校生3336人，其中本科生3201人、硕士研究生118人、博士研究生17人；在职攻读专业学位硕士35人。学院教职工134人，专任教师110人，其中教授11人、副高职称27人，博士生导师4人、硕士生导师25人，具有博士学位教师40人。信息工程系目前设有信息管理实验室，计算机网络实验室，工业工程实验室等专业实验室。各实验室都配置有一定数量的计算机

7、以及教学设备。各教师办公室为每位教师配置了一台用于办公教学用途的计算机。整个信息工程系占地面积约为2335平方米。为贯彻落实我校教育信息化的发展战略，要求在信息学院信息工程系建立一个符合我系特点、功能适用的信息网络，该项目总体目标：实现与校园网的连接；实现信息工程系各部门间网络互联和数据共享（即各专业实验室、研究室、办公室。）；配置及开发适当的软件实现系教学管理、师生交流与办公信息化。实验室以每人占地2平方米左右的标准建设；办公室以每人占地6平方米左右的标准建设；课室、会议室、学术活动室考虑多媒体展示设备。1.1.7信息工程系平面图1.2功能需求信息工程系设备接上校园网设备间实现网络化和有权限

8、的信息共享实现不同教学实验区域之间的分隔和有效管理保证信息工程系网络的安全性实现多媒体教学2.系统设计目标及总体设计原则2.1 设计目标（1）系统能切实满足教育信息化的需求； （2）技术和设备先进，可靠性高，系统性能价格比高；（3）采用目前Internet/Intranet的先进和成熟技术与现代管理思想，系统建设以集成为主；（4）标准化程度高，各种技术标准和规，必须符合开放性国际标准、国家标准或行业标准；（5）结构灵活，系统扩展和升级方便。网络接口应考虑高速宽带网的发展需求，在技术升级中，能平滑过渡，保护原有投资；（6）系统安全可靠，具有抵御计算机黑客攻击及抵御不测灾害的侵害的能力；具有较强的

9、容错能力和一定的数据备份管理以及病毒防御能力；能保证数据的完整性和一致性；能有效地防止错误。当出错时，有相应的解决方案；系统能产生充分的证据，显示操作的正确性；传输安全、准确，速度满足应用要求。2.2 设计原则考虑学院的实际情况，从经济性与投资保护角度上，一是要有效地利用现有的设施，保护原有的投资； 二是要精心地选择新设施，提高性能价格比，节约投资：三是新建的系统可升级、可扩展，从而使现在的投资在将来能得到保护。通过需求分析，系统设计目标主要有：加强合作交流，共享宝贵的数据资源；使落后的技术现代化；降低电信及网络成本，包括与语音、数据、视频等独立网络有关的开销；提供关键任务应用程序和数据的安全

10、性与可靠性；办公系统自动化，使各种事务处理方便快捷；改进教学质量和水平，利用现代化技术提供先进的教学设备和设施；保持网络畅通，方便日常事务和教学的管理。网络规划要切合实际，既要保护现有软、硬件投资，又要充分考虑新投资的整体规划和设计。网络系统的先进性是设计人员首先要考虑的，它能使系统达到更高的目标，具有更强的功能、更好的使用性能。而多媒体辅助教学教室、实验室和研究室是教学应用的核心，在网络建设时应考虑多媒体信息的特点，如信息量大，对时间延迟敏感等；在网络中常出现几十个学生执行相同的操作的现象，所以要考虑并发信息的控制；学生利用网络做作业，教师要在家里拨号访问学校网络，教学和科研信息在网上传输，

11、所以也要考虑网络的安全性，防止黑客破坏网络，学生抄袭作业；该网络又是面向不同知识层次的教师和办公人员的工具，他可以更好地提高教学水平、办公效率和学习兴趣。所以应用和管理应简便易行，界面友好，不宜太专业化。在计算机网络的规划、设计和实施中要遵循以下原则：2.2.1 先进性如今科技发展迅速，尤其是电子产品，日新月异。而由于有关规定所限，学校更换教学设备周期较长。因此，设备的先进性尤为重要。设备的先进，保证了紧跟时代主流，不会导致因设备落后而被迫淘汰，充分科学地利用好有限的设备经费。除此之外，设备的先进，也有利于日常工作学习，有力地保障了教学质量。排除了设备落后带来的不必要的麻烦。2.2.2 可靠性

12、在信息工程系的实验课堂上，学生人数较多，如何能保障众多学生在相近时间启动、使用设备时的安全性，是保障设备安全、提高课堂教学质量的重要问题。因此，保障设备的可靠性，是非常重要的。2.2.3 安全性现在随着网络的普及，网络问题也日益泛滥，病毒、窃入、攻击等时时给网络用户带来许多困扰，威胁着网络用户的电子商务和电子政务的安全。因此，网络设计中必须采取网络隔离措施和利用访问控制、技术以保证网络安全运行，防止XX的访问。另外，还要防止非法用户侵入我们网络的计算机，在分隔处加上防火墙。2.2.4 实用性信息工程系所学专业种类、数量比较多，需要提供相应的学习环境供其使用。建设的网络必须考虑到楼层间的网络结构

13、和校园各机构网络铺设的特殊性，结合Internet和各种局域网的广泛运用，各取所长。另外，根据现在的需求，同时也要考虑未来的发展方向，找到一个能满足两方面的平衡点。此外，还必须同时满足数据传输、语音传输、图像传输、视频传输等多种不同的信息和不同带宽的传输2.2.5灵活性和可扩展性如今科技创新迅速，新的技术随时进入日常的教学当中。因此，需要提供灵活性和可扩展性。总体结构具有可扩展性和兼容性，可以集成不同厂商不同类型的先进产品，使整个系统可随技术的进步和发展，不断得到充实和提高。2.2.6 经济性由于现阶段电子设备的价格还是比较昂贵，用有限的资金建设满足用户需求、性价比高的网络工程体系。2.3信息

14、点统计根据信息学院网络设计规划图设计，按照要求来计算每个地点所需连接的信息点数，统计可以得出所需连接的点的网络如下：表1 信息点统计课室名称课室编号信息点数三层24口交换机双绞线（箱）开放计算机室4323621工业工程实验室（一）43440信息管理实验室4368063实验准备室43812工业工程实验室（二）431-43390通信与计算机网络实验室435-437学生创新实验室418未定4162041410科研开发实验室412设备间410研究生工作室408会议与学术交流室406信息资源开发实验室404接待室4028教授/主任室401403教研室1405教研室2407教研室3409教研室4411实验

15、员办公室413系统工程研究室4154172+2+2+合计：/57533263.方案概要说明3.1网络拓扑结构3.2信息管理综合实验室信息管理实验室，作为信息管理与信息系统专业使用最多的实验室，我的设计配备了72 台学生PC作为学生实验使用，大致上可以满足两个班的同学同时上课的要求。每台计算机的接入带宽是100Mps。交换机采用使用28端口的华为S5700-24TP-SI（AC），共3台，以堆叠的方式置于机柜中。配置一台实验室主机，网络通过UTP连线连到系统中心服务器上。图中红线为双绞线走线图。同时，实验室也配备了空调，投影机，和储物柜等基本配备。而照明设备等其它电路这里省略。而具体走线选择地下

16、走线，并在布线时保持相对的冗余度。3.3工业工程实验室工业工程实验室，工业工程专业使用的实验室，我的设计配备了70 台学生PC作为学生实验使用，大致上可以满足两个班的同学同时上课的要求。这里在设计时使用了双投影仪主要为了是便于同学们观看导师实验课上的具体演示，提高教学的效率。同时，实验室也配备了空调，投影机等基本配备。3.4 通信与计算机网络实验室通信与计算机网络实验室，为通信与计算机网络课专设的实验室，我的设计配备了80 台学生PC作为学生实验使用，在满足两个班上课要求的同时，由于相关实验在计算机设定上容易出现出错，所以我也同时保留的一定量的PC作为冗余。同时每一排中间我都安排的机柜，用于具

17、体实验中存放路由器，交换机等设备，保证实验的顺利进行。3.5会议与学术交流室会议与学术交流室，用于举行学术交流和教室或学生的相关会议。由于该室的面积较大，我设计了36个座位。基本满足本院小型或中型会议或学术交流的要求。室设有无线发射器，提供了无线网络，可以满足会议中的手提电脑，或者交流用的手提电脑的上网要求。室设有PC 3台，和无线发射器1台，同时室设有投影机，文件柜等基本配置。3.5教师办公室教师办公室，教室进行办公的地方，我这里设计了六个工作台，同时配有沙发和茶几各一。 室一共设有六台PC，同时设有一台网络打印机和一台复印机，基本满足教室平常的工作需求。 每台计算机的接入带宽是100Mps

18、。交换机采用使用28端口的华为S5700-24TP-SI（AC）。配置一台实验室主机，。同时，实验室也配备了空调，储物和盆栽柜等基本配备。3.6小型报告厅小型报告厅，用于每年的毕业答辩或者做小型的学术报告。整体设计并不复杂，总体包括一台PC，投影仪和空调，基本满足使用需求。 由于网络结构简单，所以布线如图，无特别说明。3.7多功能室多功能室，多功能室主要提供分组教学和活动休闲的功能。本系出了较多的信息技术容外，还包括大量的管理学容，本室使用了较为稀疏的空间设计，同时分开了很多的小组位置，很适合进行小组的问题讨论。同时由于桌子摆设较为稀疏，当移开桌子后仍然具有较大空间，可以进行娱乐或者搞活动。整

19、室配置PC一台和无线发射器，布线也相对简单。4 系统硬件方案4.1 硬件选择原则4.1.1安全、稳定、可靠安全、稳定和可靠，这是网络系统稳定运行的最基本条件。最好是经过相当长时间，在世界围被广泛应用的网络产品。4.1.2技术先进我们所选择的网络设备应该采用当今较先进的技术，能够保持该设备在相当长的一段时间不会因为技术落后而被淘汰。同时，在网络规模进一步扩大，该设备能承担繁重的负荷时，能够升级使用。4.1.3便于扩展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

20、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。4.1.4管理和维护方便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。所以，我们选择的设备必须能够支持现有的、常用的网络管理协议和多种网络管理软件，便于管理人员的维护。4.1.5经济实用在考虑安全可靠、先进性等原则的同时，还必须结合工程的实际投资情况，做到最大限度地利用有限的资金，选择最合适的产品，实现所需的功能。此外，在选择网络设备的时候，还必须考虑到设备必须遵守快速以太网的标准和设备之间兼容性，根据实际需求和市场情况来选择最合适的设备。4.2 硬件选择方

21、案4.2.1交换机选择1）第三层交换机三层交换机使用了将三层路由技术和二层交换技术结合在一起的新技术三层交换。具有三层路由功能的交换机既可以工作在协议第三层替代或部分完成传统路由器的功能，同时又具有几乎第二层交换的速度，且价格相对便宜些。因为本系统的外联出口通过校园网接入CERNET，三层交换机已经可以满足校园网的路由选择功能，可以完成VLAN、路由转发、隔离广播等功能。本系统选择华为Quidway S9312系列交换机作为接入校园网的三层交换机。市场报价￥19000，其产品参数如下表1：表1主要参数产品类型路由交换机应用层级三层交换方式存储-转发背板带宽12Tbps包转发率1344Mpps端

22、口参数端口结构模块化扩展模块12个业务槽位功能特性LAN支持Access、Trunk、Hybrid方式支持default VLAN支持VLAN交换支持QinQ、增强型灵活QinQ支持基于MAC的动态VLN分配QOS支持基于Layer2协议头、Layer协议、Laye4协议、802.1优先级等的组合流分类支持ACL、CAR、Remark、Schedule等动作支持PQ、WRR、DRR、PQ+WRR、PQ+DRR等队列调度方式支持WRED、尾丢弃等拥塞避免机制支持H-QOS支持流量整形组播管理支持IGMPv1/v2/v3、IGMP v1/v2/v3 Snooping支持PIM DM、PIM SM、

23、PIM SSM支持MSDP、MBGP支持用户快速离开机制支持组播流量控制支持组播查询器支持组播议报文抑制功支持组播CAC支组播ACL网络管理支持Console、Telnet、SSH等终端服务支持SNMPv1/v2/v3等网络管理协议支持通过FTP、TFTP方式上载、下载文件支持BootROM升级和远程在线升级支持热补丁支持用户操作日志安全管理802.1x认证，Portal认证支持NAC支持RADIUS和HWTACACS用户登录认证命令行分级保护，未授权用户无法侵入支持防DOS攻击、TCP的SN Flood攻击、UDP Flood击、广播风暴攻击、大流量攻支持1K CPU通道队列保护支持ICMP

24、实现ping和traceroute功能支持RMON其它参数电源电压AC 90-290VDC -38.4-72V电源功率整机供电能力：1600W，整机最大POE功率：8800W产品尺寸442476664mm产品重量45kg2）千兆位交换机这些交换机将采用堆叠的方式布置在部分实验室和办公室里，它向上形成1000Mbps连接到三层交换机，100Mbps到桌面，遵循简单网络管理协议（SMTP），具有网管功能。采用性能先进的华为S5700-24TP-SI（AC）口全千兆交换机，报价￥4400，性能参数：见表2：表2千兆以太网交换机传输速率10/100/1000Mbps 256Gbps36MppsMAC地

25、址表16K非模块化端口数量28个端口描述24个10/100/1000Base-T端口，4个100/1000Base-X千兆Combo口1个堆叠扩展插槽传输模式全双工/半双工自适网络标准IEEE 802.3，IEEE 802.3u，IEEE 802.3ab，IEEE 802.3z，IEEE 802.3x，IEEE 802.1Q，IEEE 802.1d，IEEE 802.1X堆叠功能可堆叠VLAN支持4K个VLAN支持Guest VLAN、Voice VLAN支持基于MAC/协议/IP子网/策略/端口的VLAN支持1:1和N:1 VLAN交换功能QO对端口接收和发送报文的速率进行限制支持报文重定向支持基于端口的流监，支持双速三色CAR功能每端口支持8个队列支持WRR、DRR、SP、WRRSP、DRR+SP队列调度算法支持报文802.1p和DSCP优先级重新标记支持L2（Layer 2）-L4（Layer 4）包过滤功能，提供基于源MAC地址、目的MAC地址、