网络课程设计.doc

淮海工学院 计算机工程学院课程设计报告设计名称： 计算机网络课程设计 姓 名： 学 号： 专业班级： 系 （院）： 计算机工程学院 设计时间： 2023.1.62023.1.13 设计地点： 网络技术室 指导教师评语：成绩： 署名： 年 月 日1课程设计目的计算机网络课程设计是计算机及相关专业的实践环节之一，是学习完计算机网络课程后进行的一次全面的综合练习。其目的在于加深对OSI七层模型、TCP/IP模型的各层功能和设计思想的理解，掌握组建计算机网络的基本技术，特别是网络规划、路由器的基本配置，提高学生的应用能力和动手实践能力。2课程设计任务与规定：任务： 以淮海工学院本部校园为背景，设计一个校园网方案。淮海工学院的本部分为办公区、教学区和生活区三部分。如办公区、教学区中包含行政楼，教务处楼，图书馆，教学主楼，文通楼，计算机楼、讲堂楼、机械楼、土木楼、海洋学院楼、大学生活动中心楼等等，生活区中有学生公寓区和教师住宅区及各食堂。假设办公区、教学区每个办公室、教室均预留2个信息点，生活区每个房间预留1个信息点，全校使用预留的一个B类Internet地址172.160.0.0，试根据本部校园网的应用需求和管理需求、各建筑物的地理分布、拟定信息点个数及信息点分布，设计出本部的校园网方案。方案中应明确学院网管中心的位置，拟定拓扑方案，进行IP地址规划，完毕设备选型，注明各种设备、设施和软件的生产商、名称、型号、配置与价格，并分别给出其价格的出处（如网站等），基本拟定方案的预算。规定：（1）通过资料查阅和学习，了解园区网络规划、设计的一般方法。（2）参考和研究一些公司和高校/公司园区网的规划和建设方案，结合计算机网络课程中所学知识，积极完毕设计任务。（3）认真完毕需求分析，并根据需求分析完毕园区网络的总体方案设计，拟定网络逻辑拓扑结构和所采用的网络技术、重要设备的性能指标，进而完毕设备的选型和经费预算。（4）认真准时完毕课程设计报告，课程设计报告内容涉及：课程设计目的、设计任务与规定、设计说明书、设计成果和设计心得五个部分，具体规定见设计报告模板。3课程设计说明书（一）需求分析 随着信息时代的到来，校园网已经成为现代教育背景下的必要基础设施，成为学校提高水平的重要途径。能通过与Internet的互联，为全校师生提供国际互联网上的各种服务。教师可以制作多媒体课件以及在网上保存和查询教学资源，能对学生进行多媒体教学和通过网络对学生进行指导与考察等。学生也可以通过在网上浏览和查询网上学习资源，从而可以更好地进行学习，校园网能为学校的信息化建设打下基础。根据本校园实际情况重要应用需求分析如下：校园网的需求一般涉及用户的应用需求、通信需求、信息点和用户需求、性能需求、安全与管理需求等。1、用户的应用需求用户应用需求重要涉及行政人员办公需求、教师教学需求以及学生学习生活需求。行政人员：学生处工作人员通过校园网络来招收新生，接受并管理档案，解决学生平常学习生活所需的各项工作，通过办公系统实行自动化办公；教务处通过校园网发布教务公告和告知、安排教学进程、管理学生成绩、实现学籍管理、通过办公系统实行自动化办公；人事处管理教师档案，通过办公系统实行自动化办公；财务处管理财务档案，通过办公系统实行自动化办公等。教师：通过校园网的信息共享查看学校的各种资料，各种信息，如图书资料、教学资料、办公告知和公告等；通过校园网实现多媒体教学，如制作并发布教学课件，布置并接受作业，通过办公系统实行自动化办公。学生：可以运用校园网查阅资料，与其他同学进行交流，运用网络与教师进行交流，运用校园网查看老师布置的作业，提交完毕的作业，查看学校各相关部门的告知安排，查看考试安排，查看考试成绩等。除此之外，行政人员、教师和学生都需要通过Internet与外界进行信息互换和交流，并且在工作之余通过互联网进行娱乐活动，如看电影、听音乐等。2、通信需求 为老师、学生提供可靠的、高速的和可管理的网络环境，提供广泛的数据资源共享、丰富便捷的网络应用(如：实时多媒体视音频、网络远程教学、网络会议等)，提供各种网络服务(如：电子邮件、文献共享、WWW信息查询等)。 3、性能需求校园网络支持学校的平常办公和管理，涉及：办公自动化、图书管理、档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等。支持网络多媒体学习的信息传输规定。4、安全与管理需求网络安全对于网络系统来说是十分重要的，它直接关系到网络的正常使用。校园网的网络安全重要涉及学生档案管理、教务信息安全、重要工作文献安全等。需要防止网内外用户非法访问、袭击，阻止未经授权的访问，在发生非法入侵时可以迅速检测、报警并跟踪入侵者。 由于校园网与外部网进行互联网特别是和Internet的互联，Internet是一个开放式网络系统，它的安全性很差，因此安全问题更加重要，应当采用一定的技术来控制网络的安全性，从外部和内部同时对网络资源的访问进行控制。当前重要的网络安全技术有用户身份验证、VLAN划分、防火墙等技术。网络系统还应具有高度的数据安全性和保密性。校园网的重要用户是在校学生，部分学生在好奇心和好胜心的驱使下，在网络环境中故意无意的尝试各种的网络侵入和袭击，这很容易给校园网带来安全面的隐患，导致网络瘫痪、非法接入、信息泄露等严重后果。为了提高校园网的安全性，需要提高接入网络设备的安全控制功能，满足校园网队用户接入安全控制地需要，也需要对整个校园网进行有效地集中资源管理和网络管理。5、淮海工学院平面图女生宿舍A区男生宿舍D区体育馆 男生宿舍B区 文通楼超市BA新大活一食堂浴室计算机楼 海 洋 楼 四 食 堂超市艺术楼三食堂机械楼土木楼 教 职 工 楼南园清真食堂化工楼 主楼讲堂楼 图 书 馆教工宿舍文予楼工训中心龙舟馆文渊楼行政楼 职工宿舍 东 门 西 门6、信息点和用户需求按照办公区、教学区、生活区三个区域记录信息点：办公区：行政楼 84*2=168 文渊楼 213*2=426图书馆 53*2=106教学区：主楼 133*2=266 讲堂楼 9*2=18 机械楼 168*2=336 化工楼 129*2=258 计算机楼 46*2=92 土木楼 70*2=140 海洋楼 128*2=256 文通楼 99*2=198 艺术楼 57*2=114 工训中心 231*2=462 新大学生活动中心 42*2=84生活区：女生宿舍 A1：159 A2：192 A3：159 A4：192 A5：115 A6：115 A7：115 A8：115 A9：115 A10：115 男生宿舍 B1：142 B2：143 B3：142 B4：143 B5：80 B6：80 B7：136 B8：134 B9：80 B10：80 B11：91 B12：135 B13：91 D5：161 D6：159 D9：137 D10：135 教师生活区 工共294 8栋8户型 64 10栋13户型 130 5栋20户型 100 医务室 5 食堂 6（二）网络系统的方案设计1、总体拓扑结构设计以主楼作为网络中心，而生活区中分别以女生宿舍A5和男生宿舍B5作为汇聚点，同时图书馆作为文渊楼以及行政楼的汇聚点。 各楼宇到网络中心的距离：地点信息点（个数）与网络中心距离（估算值）（m）文渊楼426300行政楼168400图书馆106350文通楼19850讲堂楼18150主楼2660计算机楼92100土木楼140120海洋楼25680机械楼33650工程训练中心426500教师生活区2941000医务室51200女生宿舍13922023男生宿舍14771500食堂610002、办公区2.1教学主楼教学主楼作为网络中心，需要为全校各部门提供文献传输服务（FTP）、Web服务、电子邮件服务、需要存储全校各部门的各种信息。它连接了计算机楼、海洋楼、文通楼、艺术楼、机械楼、化工楼、土木楼、工训中心、讲堂楼、图书馆、女生宿舍A5、男生宿舍B5，则核心互换机需要12个以上的万兆光口。同时，教学主楼有266个信息点，所以需要48接口的互换机6个，所以，主楼拓扑图设计如下：2.2图书馆 图书馆是办公区的汇聚中心，同时图书馆重要是图书管理工作的，所以该楼要有图书管理系统及视频点播系统，并且还要为这两个系统配置计算机、数据库管理系统及配置相应的应用软件。它连接了行政楼和文渊楼，除此之外，图书馆拥有106个信息点，需要1台48端口的万兆光口的汇聚层互换机、48端口接入层互换机2台，以万兆光纤连接到网络中心，网络拓扑图如下： 2.3行政楼由于行政楼中有168个信息点，所以要有4台48口互换机。办公管理系统及财务管理系统放在此楼中，以便于老师进行管理，并且还要为这两个系统配置计算机、数据库管理系统及配置相应的软件 。2.4文渊楼由于文渊楼有教务处，重要是各个办公室，对学生信息进行管理，所以要把数据库服务器放在文渊楼，并且在配置的时候应当选个好的数据库管理系统。又因该楼自身有426个信息点，所以要有9台48口互换机。3、 教学区 3.1 计算机楼、新大活：由于计算机楼和新大活分别有92、84个信息点，所以同样要配置2台48口互换机。 3.2 讲堂楼：由于讲堂楼有18个信息点，所以配置1台48口互换机。这个48口互换机需要1个万兆光口，48个千兆口。 3.3机械楼：由于机械楼有336个信息点，所以配置7台48口互换机。3.4土木楼、艺术楼拓扑方案设计：由于土木楼和艺术楼各有140个和114个信息点，所以这两栋楼的拓扑方案同样即要配置3台48口互换机。 3.5海洋楼、化工楼：由于海洋楼和化工楼分别有256、258信息点，所以这两栋楼的拓扑方案即要配置6台48口互换机。 3.6工训中心：由于工训中心有426个信息点，所以要配置9台48口互换机。 3.7文通楼：由于文通楼有198个信息点，所以要配置5台48口互换机。 4、 生活区 4.1 A5拓扑设计生活区女生宿舍A5号楼作为汇聚层互换机所在地，要有一台分布层互换机，这台互换机负责连接到A区的各个楼，所以需要12个以上的万兆光口，其连接着女生宿舍10栋楼和教师生活区23栋楼以及第四食堂，同时A5号楼内有115个信息点，所以共需48端口互换机4个，所以，其拓扑图设计如下：4.2 A1、A3（159个信息点）：由于A1和A3楼都有159个信息点，所以这两栋楼的拓扑方案同样即要配置4台48口互换机。4.3 A2、A4（192个信息点）：由于A2、A4有192个信息点，所以要有5个48口互换机。 4.4 A5、A7、A8、A9、A10（各115个信息点）：由于A5、A7、A8、A9、A10的信息点数都是115个，所以这5栋楼的拓扑方案同样即要配置3台48口互换机。 4.5 B5拓扑设计由于B5是男生宿舍B区的汇聚点，所以要有一台分布层互换机，这台互换机负责连接到B区、D区的各个楼，和第一、三食堂据及新大活，又因这栋楼自身有80个信息点，所以还要有2台48口互换机，分布层互换机需要21个以上万兆光口。4.6 B1、B2、B3、B4 、D5、D6（信息点个数分别为142、143、142、143、161、159）：由于B1、B2、B3、B4的信息点数分别为142、143、142、143、161、159个，所以这6栋楼的拓扑方案同样即要配置4台48口互换机。又因B区的汇聚点是B5，所以最终要连接到B5的分布层互换机上。 4.7 B6、B9、B10、B11、B13（信息点个数分别为：80、80、80、91、91）：由于B6、B9、B10、B11、B13的信息点数分别为80、80、80、91、913个，所以这5栋楼的拓扑方案同样即要配置2台48口互换机。又因B区的汇聚点是B5所以最终要连接到B5的分布层互换机上。 4.8 B7、B8、B12、D9、D10（信息点个数依次为：136、134、135、137、135）：由于B7、B8、B12的信息点数分别为136、134、135、137、135个，所以这5栋楼的拓扑方案同样即要配置3台48口互换机。又因B区的汇聚点是B5所以最终要连接到B5的分布层互换机上。 4.9教师住宅区： 教师住宅区有信息点数为194个，所以配置5台48口互换机，又汇聚点是A5，所以最终连接到A5的分层互换机上。 根据各个楼宇的信息点数以及网络拓扑图，对地址做以下分派区域部门信息点数地址开始主机数办公区行政楼172.160.1/24256文渊楼172.160.2/23512图书馆172.160.3/25128教学区讲堂楼172.160.4/2732计算机楼172.160.4.128/25128艺术楼172.160.5.128/25128土木楼172.160.6/24256文通楼172.160.7/24256海洋楼172.160.8/23256化工楼172.160.10/23512工训中心4172.160.12/23512主楼172.160.14/23512机械楼172.160.16/23512生活区医务室172.160.17.8/298食堂6172.160.18.8/288教师生活区194172.160.19/24256男生宿舍B1142172.160.21/24256男生宿舍B2143172.160.22/24256男生宿舍B3142172.160.23/24256男生宿舍B4143172.160.24/24256男生宿舍B580172.160.24.128/25128男生宿舍B680172.160.25.128/25128男生宿舍B7136172.160.25/24256男生宿舍B8134172.160.26/24256男生宿舍B980172.160.26.128/25128男生宿舍B1080172.160.27.0/25128男生宿舍B1191172.160.27.128/25128男生宿舍B12135172.160.28.0/24256男生宿舍B1391172.160.28.128/25128男生宿舍D5161172.160.28/24256男生宿舍D6159172.160.29/24256男生宿舍D9137172.160.30/24256男生宿舍D10135172.160.31/24256女生宿舍A1159172.160.32/24256女生宿舍A2192172.160.33/24256女生宿舍A3159172.160.34/24256女生宿舍A4192172.160.35/24256女生宿舍A5115172.160.35.128/25128女生宿舍A6115172.160.36.0/25128女生宿舍A7115172.160.36.128/25128女生宿舍A8115172.160.37.0/25128女生宿舍A9115172.160.37.128/25128女生宿舍A10115172.160.38.0/25128（三） 设备选型1、主楼设备选型与配置方案（1）核心互换机 NETGEAR XSM7224S *1 报价来源：参数来源：机柜 金盾 ND6942 *1 报价来源：参数来源： 电源 山特3C20KS 标准版 *1 报价来源：参数来源：（2）路由器 锐捷网络NPE50-40 *1报价来源：参数来源： 机柜 金盾 ND6942 *1 报价来源：（3）防火墙 CISCO思科ASA5580-40-10GE-K9 *1 报价来源：参数来源：（4） Web服务器 服务器 IBM System x3850 X5(7145N12) *1 报价来源：参数来源：操作系统 微软 Windows Server 2023中文公司版 *1 报价来源： 参数来源： 服务器软件 HP OpenView Network Node Manager 7.5(250user) *1 报价来源：参数来源：（5） 电子邮件服务器 服务器 IBM System x3850 X5(7145N12) *1 报价来源：操作系统 微软 Windows Server 2023中文公司版 *1 报价来源：邮件服务器软件 magic Winmail Server 4.6 *1 报价来源： 参数来源：（6） FTP服务器 服务器 IBM System x3850 X5(7145N12) *1 报价来源： 操作系统 微软 Windows Server 2023中文公司版 *1 报价来源： FTP服务器软件 Merak Mail Server FTP *1 报价来源：参数来源：（7）48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 *6报价来源：参数来源：2、 图书馆设备选型与配置方案（1） 图书管理系统 服务器 IBM System x3850 X5(7145N12) *1 报价来源： 操作系统 微软 Windows Server 2023中文公司版 *1 报价来源：数据库管理系统 微软 SQL Server 2023(公司版) *1 报价来源：图书管理软件 旗舰版1.6万元 *1 报价来源：参数来源：（2） 视频点播系统服务器 IBM System x3850 X5(7145N12) *1 报价来源： 操作系统 微软 Windows Server 2023中文公司版 *1 报价来源：数据库管理系统 微软 SQL Server 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工训中心设备选型和配置方案 48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 *9 报价来源：11、 文通楼设备选型和配置方案 48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 *5 报价来源：12、 A5设备选型和配置方案（1）分布层互换机 IBM BNT RackSwitch G8124 *1 报价来源：（2）48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 *4 报价来源：13、 A1、A3设备选型和配置方案 48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 共*8 报价来源：14、 A2、A4设备选型和配置方案 48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 共*10 报价来源：15、 A5-A10设备选型和配置方案 48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 共*15 报价来源：16、 B5设备选型和配置方案 (1)分布层互换机 IBM BNT RackSwitch G8124 *1 报价来源：（2）48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 *2 报价来源：http:/product