大型电子阅览室构建方案设计.docx

1、大型电子阅览室构建方案设计计算机网络课程设计-大型阅览室设计学生姓名：学号：专业：班级：任课教师：内蒙古科技大学课程设计任务书课程名称计算机网络课程设计设计题目大型阅览室设计指导教师汪再秋时间2015.12.9 2012.12.17一、教学要求必修内容，要求所有学习计算机网络的同学参与，两个学分二、设计资料及参数关于阅览室设计的设备介绍，如交换机、路由器、防火墙、服务器等。三、设计要求及成果a) 网络节点数约为150个，分布在三个大房间b) 内网建立支持阅览图书和教学视频的服务器，c) 网络采用光纤接入联通互联网d) 内部采用私网地址e) 所设计网络应有经济合理性并做设计预算四、进度安排 布置

2、任务及调研（1天） 资料查阅与讨论，案例分析（3天） 系统分析与制定（1天） 网络具体配置与测试（4天） 编写课程设计说明书和验收（1天）五、评分标准六、建议参考资料计算机网络：自顶向下方法（原书第3版）计算机网络系统方法（原书第3版）计算机网络与因特网 (原书第4版)目录第一章项目概述 41.1设计项目要求与说明 5 1.2 电子阅览室的基本特点 .51.3系统设计原则 51.4用户需求分析 61.5网络总体规划 6第二章网络设计方案 72.1 电子阅览室网络拓扑图 7 2.2 网段与IP划分.72.3电子阅览室网络拓扑总体描述 82.4路由器与交换机的区别 82.5服务器定型原则 92.6

3、开支预算 9第三章部件详情 103.1 服务器详情 103.2 路由器详情 113.3 交换机详情 12第四章 测试连通性.14第五章设计心得 16第一章 项目概述1.1设计项目要求与说明1、图书馆要建设一个150台计算机的大型电子阅览室，应有一台电子图书服务器，分布在4个相邻的房间。2、技术选择； 3、网络设计规划； 4、设备选择（服务器、PC和交换机的数量和型号）1.2电子阅览室的基本特点 随着网络信息技术、多媒体技术、存储技术的飞速进步，现代化图书馆或阅览室已进入数字时代的发展进程，并以其特有的快速、高效和便捷改变着人们习和生活的方式。数字化图书馆是信息的集散地，主要由服务器、终端机、大

4、容量数据库等组成的计算机网络系统和大量数据处理外设构成；可以跨地区、多用户联网，可接入校园网，向读者提供阅读、联机检索、复制、编辑、收发电子邮件、上网等功能；而电子阅览室则成为图书馆一个重要的电子信息数据处理中心。 实现图书馆数字化的关键和基础是数据库的标准化和规范化。图书馆数据库中最基本又最复杂的是书目数据库，电子阅览室的编目、流通、阅览、文献检索及二次文献的开发等工作的自动化都是以此为基础的。电子阅览室数据库具有以下特点: 1.全面完整地反映信息。不仅要揭示文献的基本信息，还要包容具有一定深度和精度的信息。 2.提供多种信息检索手段。选取能反映数据的特征、最有可能被用到的检索途径，提高检索

5、的查全率和查准率。 3.可以高速地查询资料。单位时间内为更多的读者提供资料服务，以提高阅览室的使用率、利用率。1.3系统设计原则本系统在软件配置和硬件设备，整个系统设计上依照以下原则确定：1、开放性整个系统能连接各个厂家、各型号的电脑、交换机并支持不同的网络结构。 2、方便性采用先进的跳线管理，满足终端设备移位、改变线路的要求。 3、先进性工程一次布线符合未来多年设备变换的要求。 4、可靠性使用经过国际权威机构认可并经过使用考验的材料和产品。采用集中式管理，使线路检查维修更加容易。由于采用物理星型拓扑连接方法，所以线路中某点故障不影响整个系统运行。 5、经济性避免投资浪费，符合未来长期通信要求

6、。采用集成化程度高、节约占地空间的产品，达到最好的传输效果。1.4用户需求分析电子阅览室是学校的文献信息中心，是教学和科研服务的学术性机构，是教书育人的重要阵地，是学校信息化和社会信息化得重要基地，是体现学校办学水平的重要标志，电子阅览室改变了传统图书馆的静态书本式服务特征，实现了多媒体的存取，远程网络传输，智能化检索，跨库无缝链接的全新信息环境。数字化图书馆是运行在校园局域网上，没有时间限制，便于使用的超大规模的知识信息存储和服务系统。1.学生能够方便快捷的通过校园网络浏览电子阅览室数据库内存储的相关文字资料，达到现代化教学要求。2.确保电子阅览室数据库内的文献资料数据安全，保证整个系统安全

7、稳定的运行。3.管理软件界面美观简洁，易学易用，方便管理人员对整个系统的监督与维护。4.良好的数据更新能力，满足学校图书馆的发展。1.5网络总体规划在建设网络之前，究竟用千兆还是百兆，要从实际出发，从应用出发，考虑网络应该具备哪些功能。不同的应用有不同的需求，而且几乎没有只有单一业务的网络。在此我们选择千兆以太网。千兆位以太网最大的优点在于它对现有以太网的兼容性。同100M位以太网一样,千兆位以太网使用与10M位以太网相同的帧格式和帧大小,以及相同的CSMA/CD协议。这意味着广大的以太网用户可以对现有以太网进行平滑的、无需中断的升级,而且无需增加附加的协议栈或中间件。同时,千兆位以太网还继承

8、了以太网的其它优点,如可靠性较高,易于管理等。在园区网主干网中，目前逐步占据了主要地位。第二章 网络设计方案2.1 电子阅览室网络拓扑图图2.12.2网段与IP划分由于使用的计算机台数为150台，加上服务器与管理者等用户，也不到255台。故选择一个私有网络，IP地址选择为静态分配与MAC地址绑定，以防止ARP病毒攻击。其中供用户使用的IP分配为：192.168.1.1192.168.1.255，各房间IP地址分配如下：1、房间A（表2.2.1）房间A网络地址196.168.1.0主机号192.168.1.1192.168.1.65子网掩码255.255.255.0默认网关192.168.1.2

9、54表2.2.12、房间B（表2.2.2）房间A网络地址196.168.1.0主机号192.168.1.66192.168.1.130子网掩码255.255.255.0默认网关192.168.1.254表2.2.23、房间C（表2.2.3）房间A网络地址196.168.1.0主机号192.168.1.131192.168.1.195子网掩码255.255.255.0默认网关192.168.1.254表2.2.34、房间D（表2.2.4）房间A网络地址196.168.1.0主机号192.168.1.196192.168.1.253子网掩码255.255.255.0默认网关192.168.1.25

10、4表2.2.4服务器的IP地址分配为：192.168.1.253管理员地址为：192.168.1.252默认网关的地址分配为：192.168.1.254子掩码为：255.255.255.0DNS服务器地址为：202.99.224.67备用DNS服务器地址为：114.114.114.1142.3电子阅览室网络拓扑总体描述 我们选择的千兆位以太网设计方案，采1000M作为主干校园网络。然后根据不同的应用，将校园网分割为几个以100M交换机为核心的子网。 在此我们使用的拓扑结构为星形结构，具体地说应该为树形拓扑结构。树形拓扑从星形拓扑演变而来,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

11、还可再带子分支。树根接收各站点发送的数据,然后再广播发送到全网。树形拓扑的特点为：（1）易于扩展。这种结构可以延伸出很多分支和子分支,这些新节点和新分支都能容易地加入网内。 (2)故障隔离较容易。如果某一分支的节点或线路发生故障,很容易将故障分支与整个系统隔离开来。2.4路由器与交换机的区别（1）工作层次不同 最初的的交换机是工作在OSIRM开放体系结构的数据链路层，也就是第二层，而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层（数据链路层），所以它的工作原理比较简单，而路由器工作在OSI的第三层（网络层），可以得到更多的协议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。

12、 (2) 数据转发所依据的对象不同 交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号（即IP地址）来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述的是设备所在的网络，有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。(3)路由器提供了防火墙的服务 路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。 (4) 交换机一般用于LAN-WAN的连接，交换机归于网桥，是数据链路层的设备，有些交换机也可实现第三层的交换。路由器用于WAN-WAN之间的连接，可以解决异性网络之间转发分组，作用于网络

13、层。由我们的总体阅览室总体要求看来，我们的设备需求是150台，从成本考虑，我们只需选择适合的交换机即可。2.5服务器定型原则 服务器是系统中至关重要的核心设备，其作用是为各类应用提供硬件运行平台。对服务器的选择不仅仅是满足当前已开展的各项业务需要，更要着眼于未来。对网络服务器的选择，首先应从系统性能入手，通过客观的分析比较，确定一款或者一系列具有令人满意的主频处理速度和I/O吞吐量的服务器。产品质量要有保证，严格执行国际质量认证体系，确定产品稳定可靠。由于各项业务属于对外开放的，因此作为集中放置数据载体的服务器系统，一旦出现数据丢失或者差错将给用户造成重大经济损失和极坏影响，因此在服务器选型和

14、系统配置时，应该充分考虑到系统可靠性在今后系统运行时的重要地位。在选择服务器时，不仅要看当前的性能，还要看生产厂商的服务能力。这种能力包括两个方面，一方面是基本的安装和调试能力，另一方面是开发和升级能力，后一种能力是最为重要的，学校系统的每一次升级换代都可能面临着产品的升级后功能的增减。如果厂商有升级能力，学校的每一次升级都有相应的保障，相反，就会给学校造成很大的浪费和损失。2.6 开支预算网络设备报价表所需机器型号数量单价总价服务器CISCO R460-BUN-31￥44000￥44000PC机联想M4350151￥2100￥317100交换机TP-LINK TL-SG10484￥1980￥

15、7920路由器2911/K91￥1400￥1400第三章 部件详情3.1 服务器详情 产品型号： CISCO R460-BUN-3 产品机型： 机架式 CPU类型： Intel Xeon CPU型号： Xeon X7540 CPU主频： 2GHz 标准内存容量： 16GB 架构类型： 4U 最大CPU数： 4 标准CPU数 2 三级缓存： 18MB 总线规格： QPI 5.86GT/s 扩展卡槽：10PCI-E Gen2内存类型: DDR3 标准内存容量: 16GB 网络控制器: 21000M以太网卡,210000M以太网卡3.2 路由器详情产品型号2911/K9 产品类型企业网吧路由 路由器

16、是什么 查看所有企业网吧路由路由器,多业务路由器 端口结构模块化 模块接口卡是什么 查看所有模块化路由器局域网接口3 硬件参数扩展插槽有扩展插槽,2个外部USB 2.0闪存插槽 软件参数支持协议TIA/EIA/IS-968CS-03ANSI T1.101ITU-T G.823、G.824IEEE 802.3RTTE 指令 VPN支持支持 VPN是什么 查看所有支持路由器防火墙有QoS支持支持 QOS是什么 查看所有支持路由器NAT支持支持认证标准UL 60950-1CAN/CSA C22.2 No. 60950-1EN 60950-1AS/NZS 60950-1IEC 60950-1 3.3

17、交换机详情 产品类型：智能交换机纠错 应用层级：二层纠错 传输速率：10/100Mbps纠错 产品内存：DRAM内存：64MBFLASH内存：32MB 纠错 交换方式：存储-转发 纠错 背板带宽：4.4Gbps 纠错 包转发率：6.5Mpps 纠错 MAC地址表：8K 纠错 端口结构：非模块化纠错 端口数量：26个 纠错 端口描述：24个以太网10/100Mbps端口，2个两用上行端口 纠错 传输模式：全双工/半双工自适应纠错 网络标准：IEEE 802.3，IEEE 802.3u，IEEE 802.1x，IEEE 802.1Q，IEEE 802.1p，IEEE 802.1D，IEEE 802

18、.1s，IEEE 802.1w，IEEE 802.3ad，IEEE 802.3z 纠错 VLAN：支持 纠错 QOS：支持 纠错 网络管理：Web浏览器，SNMP，CLI 纠错第4章 测试连通性1、房间A（PC机192.168.1.1到PC机192.168.1.2）图4.12、房间A到房间B（PC机192.168.1.1到PC机192.168.1.66）图4.23、房间B到C（PC机192.168.1.66到PC机192.168.1.131）图4.34、房间B到D（PC机192.168.1.65到PC机192.168.1.193）图4.45、管理员到房间A（PC机192.168.1.252到P

19、C机192.168.1.1）图4.5第五章 设计心得这是我在大学生涯中第一次进行网络的课程设计，在选题目时，我犹豫着是继续选择编程类，还是选择工程类。最后，我进行了勇敢的自我挑战，选择了大型电子阅览室的构建。由于我们所学习的思科第一本教材教授的知识有限，我又从图书馆借阅了大量的图书，并从网上查询了很多资料。我首先的思路是构造网络拓扑图，在拓扑图确定后，在进行的各种配置的选择。布线对我来说也是一个比较新鲜的词汇，之前一直没有接触过，经过老师的耐心讲解，才让我对布线有了整体的印象。在交换机的选择时，我本想选择三层交换机，但是由于设备的需求过少，所以就进行了放弃。全部选择的二层交换机。只是把核心交换机的配置选的高一点。服务器则选择可以进行扩展的。