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： 2023.1.6——2023.1.13
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

B
A
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：①行政楼 84*2=168
②文渊楼 213*2=426
③图书馆 53*2=106
教学区：①主楼 133*2=266
②讲堂楼 9*2=18
③机械楼 168*2=336
④化工楼 129*2=258
⑤计算机楼 46*2=92
⑥土木楼 70*2=140
⑦海洋楼 128*2=256
⑧文通楼 99*2=198
⑨艺术楼 57*2=114
⑩工训中心 231*2=462
新大学生活动中心 42*2=84
生活区：①女生宿舍 A1：159 A2：192 A3：159 A4：192 A5：115 A6：115
A7：115 A8：115 A9：115 A10：115
②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
③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
④医务室 5
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
426
300
行政楼
168
400
图书馆
106
350
文通楼
198
50
讲堂楼
18
150
主楼
266
0
计算机楼
92
100
土木楼
140
120
海洋楼
256
80
机械楼
336
50
工程训练中心
426
500
教师生活区
294
1000
医务室
5
1200
女生宿舍
1392
2023
男生宿舍
1477
1500
食堂
6
1000
2、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ＩＰ地址做以下分派
区域
部门
信息点数
ｉｐ地址开始
主机数
办公区
行政楼
１６８
172.160.1/24
256
文渊楼
４２６
172.160.2/23
512
图书馆
１０６
172.160.3/25
128
教学区
讲堂楼
１８
172.160.4/27
32
计算机楼
９２
172.160.4.128/25
128
艺术楼
１１４
172.160.5.128/25
128
土木楼
１４０
172.160.6/24
256
文通楼
１９８
172.160.7/24
256
海洋楼
２５６
172.160.8/23
256
化工楼
２５８
172.160.10/23
512
工训中心
4６２
172.160.12/23
512
主楼
２６６
172.160.14/23
512
机械楼
３３６
172.160.16/23
512
生活区
医务室
５
172.160.17.8/29
8
食堂
6
172.160.18.8/28
8
教师生活区
194
172.160.19/24
256
男生宿舍B1
142
172.160.21/24
256
男生宿舍B2
143
172.160.22/24
256
男生宿舍B3
142
172.160.23/24
256
男生宿舍B4
143
172.160.24/24
256
男生宿舍B5
80
172.160.24.128/25
128
男生宿舍B6
80
172.160.25.128/25
128
男生宿舍B7
136
172.160.25/24
256
男生宿舍B8
134
172.160.26/24
256
男生宿舍B9
80
172.160.26.128/25
128
男生宿舍B10
80
172.160.27.0/25
128
男生宿舍B11
91
172.160.27.128/25
128
男生宿舍B12
135
172.160.28.0/24
256
男生宿舍B13
91
172.160.28.128/25
128
男生宿舍D5
161
172.160.28/24
256
男生宿舍D6
159
172.160.29/24
256
男生宿舍D9
137
172.160.30/24
256
男生宿舍D10
135
172.160.31/24
256
女生宿舍A1
159
172.160.32/24
256
女生宿舍A2
192
172.160.33/24
256
女生宿舍A3
159
172.160.34/24
256
女生宿舍A4
192
172.160.35/24
256
女生宿舍A5
115
172.160.35.128/25
128
女生宿舍A6
115
172.160.36.0/25
128
女生宿舍A7
115
172.160.36.128/25
128
女生宿舍A8
115
172.160.37.0/25
128
女生宿舍A9
115
172.160.37.128/25
128
女生宿舍A10
115
172.160.38.0/25
128

（三） 设备选型
1、主楼设备选型与配置方案
（1）<1.1>核心互换机 NETGEAR XSM7224S *1
报价来源：

参数来源：

<1.2>机柜 金盾 ND6942 *1
报价来源：

参数来源：

<1.3>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
<4.1>服务器 IBM System x3850 X5(7145N12) *1
报价来源：

参数来源：

<4.2>操作系统 微软 Windows Server 2023中文公司版 *1
报价来源：

参数来源：

<4.3>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
<5.1>服务器 IBM System x3850 X5(7145N12) *1
报价来源：
<5.2>操作系统 微软 Windows Server 2023中文公司版 *1
报价来源：
<5.3>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
<6.1>服务器 IBM System x3850 X5(7145N12) *1
报价来源：
<6.2>操作系统 微软 Windows Server 2023中文公司版 *1
报价来源：
<6.3>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
<1.1>服务器 IBM System x3850 X5(7145N12) *1
报价来源：
<1.2>操作系统 微软 Windows Server 2023中文公司版 *1
报价来源：
<1.3>数据库管理系统 微软 SQL Server 2023(公司版) *1
报价来源：

<1.3>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
<2.1>服务器 IBM System x3850 X5(7145N12) *1
报价来源：
<2.2>操作系统 微软 Windows Server 2023中文公司版 *1
报价来源：
<2.3>数据库管理系统 微软 SQL Server 2023(公司版) *1
报价来源：
<2.4>视频点播软件 VOD视频点播直播服务系统 *1
报价来源：

（3）48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 *2
报价来源：
（4）分布层互换机 IBM BNT RackSwitch G8124 *1
报价来源：

参数来源：

3、 行政楼设备选型和配置方案
（1） 办公管理系统
<1.1>服务器 IBM System x3850 X5(7145N12) *1
报价来源：
<1.2>操作系统 微软 Windows Server 2023中文公司版 *1
报价来源：
<1.3>数据库管理系统 微软 SQL Server 2023(公司版) *1
报价来源：
<1.4>办公管理软件 今洲校园办公综合管理系统 *1
报价来源：

（2） 财务管理系统
<2.1>服务器 IBM System x3850 X5(7145N12) *1
报价来源：
<2.2>操作系统 微软 Windows Server 2023中文公司版 *1
报价来源：
<2.3>数据库管理系统 微软 SQL Server 2023(公司版) *1
报价来源：
<2.4>财务管理软件 金蝶KIS专业版 V9.1 *1
报价来源：

参数来源：

（3）48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 *4
报价来源：
4、 文渊楼设备选型和配置方案
(1)教务管理系统
<1.1>服务器 IBM System x3850 X5(7145N12) *1
报价来源：
<1.2>操作系统 微软 Windows Server 2023中文公司版 *1
报价来源：
<1.3>数据库管理系统微软 SQL Server 2023(公司版) *1
报价来源：
<1.4>教务管理软件 润普 教务综合管理系统 *1
报价来源：

（2）48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 *9
报价来源：
5、 计算机楼、新大活设备选型和配置方案
48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 共*4
报价来源：
6、 讲堂楼设备选型和配置方案
48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 *1
报价来源：
7、 机械楼设备选型和配置方案
48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 *7
报价来源：
8、 土木楼以及艺术楼设备选型和配置方案
48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 共*6
报价来源：
9、 海洋楼、化工楼设备选型和配置方案
48口互换机 H3C LS-5800-56C-H3 共*12
报价来源：
10、 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