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计算机网络课程设计企业局域网的组建

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2020年4月19日
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经过本课程设计，使学生能够了解计算机网络工程设计的一般任务，明确计算机网络设计与建设的基本原则，熟悉计算机网络需求分析的目标、任务和方法，掌握计算机网络设计的通用方法，并能学会撰写规范的计算机网络方案书。培养学生综合利用所学的理论知识分析解决实际问题的能力、利用和查阅资料的能力、独立工作的能力以及计算机应用能力。
选择一家中小规模的企事业单位（也能够是某学校的校园网），该单位在近期具有组网或升级网络的需求。然后经过实地调查、现场访谈、书面调查等形式了解企业的组织结构、网络建设的背景，明确网络需求和网络性能的评价标准。具体地，包括网络建设的目的与原则、投资规模、现有网络的问题与不足等；网络系统中所包含的信息点的数量分布及信息流量、应用程序的类型、是否需要提供广域网的接入和网络安全上的考虑因素等。
根据需求分析，要求以层次化的网络设计方法，选择合适的网络技术，设计一个性能价格比相对优化的网络解决方案，该网络要提供尽可能高的先进性、可靠性、有效性、可扩展性和可管理性。

目录
一．需求分析………………………………………………………………5
1. 1 建设公司局域网的必要性…………………………………………5
1.2 技术可行性…………………………………………………………5
1.3 资金可行性…………………………………………………………5
二、用户需求分析…………………………………………………………6
三、网络规划………………………………………………………………6
3.1局域网的类型………………………………………………………6
3.2拓扑结构的选择……………………………………………………7
3.3网络设计方案………………………………………………………7
3.4网络设备总开销……………………………………………………7
3.5网络协议……………………………………………………………7
四、设备清单………………………………………………………………7
五、系统配置………………………………………………………………8
5.1 活动目录……………………………………………………………8
5.2良好的多系统集成环境………………………………………………9
5.3 强大的外部网络功能…………………………………………………9
六、IP地址申请，子网划分与子网掩码的设置……………………9
七．设计心得体会………………………………………………………10

一、需求分析
21世纪是一个信息技术高度发达的社会，无论是办公或者是通信都离不开计算机。现在的人越来越依靠于计算机，再加上电子商务行业的飞速发展Internet的应用也更加广泛。由于这样的社会环境人们对各种数据形式的信息需求和交流的不断增长，使得当今的计算机网络，特别是Internet从传统的数据处理设备（如计算机）和管理工具中驳离出来，担当一个非常重要的角色——信息技术的基础设施与获取、共享和交流信息的主要工具，并成为人们在当今社会生活及工作中不可缺少的组成部分。经过了几年的迅猛发展，计算机网络已经在很多方面改变了人们传统的工作和生活方式……Web浏览、E－mail、QQ（上网聊天）、VOD（视频点悉播）、文件传输、远程诊断、电子商务、网络大学及虚拟学校等无一不与计算机网络有着千丝万缕的联系。这些基于网络的各种应用，正在以惊人的速度扩展，几乎渗透到了社会生活的各个方面。因此，在全球信息电子化、网络化迅速发展的大环境下，无论是从大趋势上看，还是从自身商业利益角度考虑，建立企业内部局域网是企业顺应时代潮流的必由之路。
1.1建立企业局域网的必要性
(1) 建立企业内部局域网，能够充分利用企业现有的硬件资源。节约公司开支，实现无纸化办公。提高企业员工的工作效率，由于局域网企业内部的资源能够得到共享，避免了不必要的重复工作也能够提高时间的利用率；
   (2) 局域网建成后能够节约企业在使用网络资源方面节约更多的开支，便于公司员工查阅和接受网络信息，也能够简化公司对计算机的日常维护和管理，节约维护成本；
(3) 建立局域网提高公司在办公自动化水平和企业内部应用电子商务的能力，逐步实现业务级网络应用。更有利于企业获得更快、更准确的市场信息，为公司决策提供更科学的依据等；
(4) 建立了局域网也能够使外界能更快更好的认识本企业，加强企业的知名度。
1.2 技术可行性
公司现有技术已经完全具备了组建网络的条件，公司共有65台计算机，聘有相应的网络维护人员，从组建网络技术上看：现在计算机网络技术已经相当成熟，无论是何种情况，都能够很好的解决。而且当前随着信息化社会的不断发展，信息交流速度十分的快速，如果公司还未实现信息化，那么公司的发展将受到制约。因此组建局域网是十分必要的。
1.3 资金可行性
虽然当前本公司还是一个小型企业，起步比较晚，但依然具有很好的市场前景，发展的空间还很大，公司的发展速度也很快，虽然组建网络对公司当前的经济来说，是不小的一笔开支，又不是能很快的实现增值，但基于公司所具有的潜在实力，是有能力承担的，且从长远看，这笔投入，会使公司发展速度更快，更具竞争力，更具实力。
二、用户需求分析
根据用户描述，了解到企业局域网的有关要求，具体情况如下表所示：
楼宇位置
A
B
C
楼宇间距离
100米
100米
100米
楼宇高度
3层
5层
5层
楼层分配
分布在各个办公室中，一楼五台，二楼10台，三楼5台。
20台集中在三楼研发部。设计室中专设一个机房。其它10部分散在各个办公室中。
每层一个车间，每个车间有3台电脑，共15台。
计算机数量
20
30
15
设置部门
行政办公楼
产品研发部，供销部
生产车间
3个楼宇的位置和相邻两个楼的距离及楼层高度等详细情况已给出，各楼所需计算机数量分别为：A楼20台，B楼30台，C楼15台。随后进行合理的网络规划及布局，如下。
三、网络规划
组网方案的比较选择从公司的实际情况出发，对现有情况进行分析，选择合适的网络速度方案。
3.1局域网的类型
1）10Mbit/s以太网：基本满足现在需求。
2）100Mbit/s快速以太网：满足当前需求，且有相当的余量——正选方案。
3）1000Mbit/s高速以太网：远远超过了应用的需求，当前不经济，代以后升级方案。
对于组建一个中小企业局域网的方案有很多，网络建得好不好知己关系到企业的效益。对于方案的选择与比较有多方面，主要有：拓扑结构及相应的传输方式，网络协议，网络操作系统，及相对应的软件。对于本公司，主要从拓扑结构，布线选择，网络操作系统几个方面来比较符合本公司的方案。
3.2拓扑结构
当前常见的数据网络拓扑结构有三种。它们是环形网、总线形网和星形网。
在星形网中，能够在不影响系统其它设备工作的情况下，非常容易地增加和减少设备。

综上：结合公司的电脑分布，主要集中在B楼，且按照公司要求B楼上网的电脑最多，和A楼，和C楼的各自作用相比较，重点应放在B楼。按组网规则，规划网络要规划到未来的三到五年，按规划科的资料，在未来的三至五年里，公司的电脑会增至150台左右，主要增加在二号楼研发部，计划盖不增加两间专用的网络机房用于新产品的开发与设计。而其现在公司要求只有供销部的电脑取不能够连接Internet使公司的产品信息能向网上发布。其它电脑一律不能上网。比较三种结构，星形连接在将用户接入网络时具有更大的灵活性。当系统不断发展或系统发生重大变化时，这种优点将变得更加突出，因此选择星形网络最好。
3.3网络设计方案

A，B，C三座楼房中电脑总数65台。小于组建最大局域网的254台，因此能够组建一个65台电脑的小型局域网。能够拟订一个局域网的IP范围：192.168.46.33~192.168.46.144。其次考虑到A楼，B楼，C楼的电脑台数不尽相同，因此交换机，HUB，路由器的选择上也要区别对待。对于A楼能够考虑用一个24接口的交换机，将此交换机布局在一楼，对于一楼的5台电脑分配五个IP地址，分别是：192.468.46.34 ~192.168.46.38，二楼的电脑分配10个IP地址：192.168.46.39~192.168.46.48，三楼的电脑分配5个IP地址，依次是：192.168.46.49~192.168.46.53。剩下的IP地址为以后预留。A楼的IP段大致就是这样了，由于是行政办公楼，可能有网络访问的需求。
对于B楼方案能够参考A楼的方案来部署.不同的地方在与需要增加一个交换机,三楼研发部的20台计算机采用一个交换机,其余分布在办公室的10台计算机再采用一个16口交换机,然后让两台交换机对接,由于B楼是研发部门,必然有访问网络的需求,从节约资金的角度考虑也能够采用一个IP地址来访问外网,即INTERNET网络.三楼研发部门的20台计算机的IP分布如下: 192.168.46.66~192.168.46.85其余的分布在办公室的10台计算机的IP如下: 192.168.46.97~192.168.46.106。
C楼情况比较简单,只需要购买一个16口的交换机就能够把15台计算机全部接入.分配的IP地址.如下: 192.168.46.130~192.168.46.149
这样A,B,C三楼的网络结构就大致部署完毕.这时需要再购买1个路由器把三个楼之间的计算机集中起来.再与防火墙相连，最后连入Internet就能够了.
3.4网络设备总开销

总的开销如下:2个16接口的交换机+2个24接口的交换机.+ 1个网关路由器
3.5网络协议
组建局域网过程中要用到的协议有TCP/IP，DNS等。

四、设备清单
设备
型号
价格
数量
说明
ADSL
租用网通线路1条2兆
3000
1条
每年
服务器
ProliantML370 G3（Xeon2.8GHz 512MB）
19600
1个

路由器
Vigor 2100E(ADSL宽带路由器) 路由器类型:接入路由器 固定的广域网接口:10Base-T*1 固定的局域网接口:10/100Base-T/TX*4
1500
1个

交换机
D-Link DES-3226S10Mbps/100Mbps 一个扩展插槽，能够选配GBIC口用于服务器或光纤骨干连接 背板带宽(G bps):8.8Gbps
2700
2个
24口
交换机
华为3Com Qui way 2116-SI-ENT-AC10Mbps/100Mbps
1700
2个
16口
网卡
D-Link DFE-690TXD 网卡10/100Mbps PCI
200
65个

光纤
12芯多模62.5室外非金属防水光缆
25/米
400米

双绞线
5类线
230/包
4包
每包大约300米
信息模块
TCL 超五类免打线式RJ45信息模块
21
45

水晶头
RJ-45
1.5
110个

防火墙
联想 网御Smart V-100 防火墙中小型防火墙/网络吞吐量100 Mpps/用户数限制100
25000
1个

总计

82930
五、系统配置
采用Windows Server操作系统
要使网络正常通信，除了硬件配置外，更重要的还是软件系统配置，局域网的系统配置非常灵活，特别是工作站用户，如果从大的方面来说的话，几乎能够任何操作系统，当然包括非Windows系统，如UNIX、LINUX。但当前应用最广的还是微软件的Windows系统。当前最新的Windows操作系统是Windows 系列，它既包括网络操作系统，又包括家庭用的个人操作系统。可是由于这一操作系统非常庞大，对硬件资源配置要求较高，且属最新系统，当前在中、小型中应用还是不多。在中、小型企业中应用最广的仍是微软于 推出的Windows 系列，在中、小型企业的局域网中服务器一般都是选用Windows Server。
Windows Server (Windows 服务器版)，即在Windows NT Server 4.0基础上而来，属于专为服务器开发的多用途操作系统，可为部门工作小组或中小型公司用户提供文件打印、软件应用、Web功能和通信等各种服务。Windows Server为用户提供了基于策略的管理服务：
5．1活动目录
活动目录是Windows Server中的一项利器，相信对NT十分了解的用户对于活动目录的概念都不难把握，因为所谓的域其实就是活动目录中的一个基本单元。在NT网络中，当用户一次登陆一个域服务器后，就能够访问该域中已经开放的全部资源，而无需对同一域进行多次登陆。但在需要共享不同域中的服务时，对每个域都必须要登陆一次，否则无法访问未登陆域服务器中的资源或无法获得未登陆域的服务。Windows Server提供的活动目录正是很好地解决了这个问题，只要用户在某一服务器上设置了活动目录功能后，任何与这个服务器相连的其它域服务器上的资源或服务，都能够被这个服务器管理的用户访问或取得，而不必要再进行其它的设置；
5.2良好的多系统集成环境
Windows Server与UNIX、NETWARE、NTS等其它网络操作系统间应该说保持了一种很好的交互关系，用户能够很轻松地把Windows Server服务器或网络集成到现有的网络中；
5.3强大的外部网络(Internet)功能
Windows Server对Internet功能的增强与集成能够说已经超过之前的任何一款网络操作系统，主要表现在其捆绑的IIS因特网信息服务、IPP因特网打印协议和动态主机配置协议DHCP上。
六、IP地址申请，子网划分与子网掩码的设置。
1）假设申请到C类地址192.168.46.0，不划分子网时，可用的IP地址为256-2=254，即最多能够连接254台主机。此次组建的局域网一共有65台计算机。按部门类型来划分子网，共有4个部门，划分为四个子网，因此需要拿出3位用来作子网位，每个子网中有5位主机号，去掉全0和全1，可用的主机地址为25-2=30个，总的可用主机地址为6×30=180个，比未划分子网时少了一些。但公司中，只有四个子网，其余三个作为未来3-5年扩展之用详见下表。
C类网络192.168.46.0子网划分（子网掩码：255.255.255.224）
子网位
可用的主机地址范围
子网网络地址
子网广播地址
备注
001
192.168.46.33～192.168.46.62
192.168.46.32
192.168.46.63
可用
010
192.168.46.65～192.168.46.94
192.168.46.64
192.168.46.95
可用
011
192.168.46.97～192.168.46.126
192.168.46.96
192.168.46.127
可用
100
192.168.46.129～192.168.46.158
192.168.46.128
192.168.46.159
可用
101
192.168.46.161～192.168.46.190
192.168.46.160
192.168.46.191
可用
分配IP地址：行政办公楼：192.168.46.33～192.168.46.62
                  研发部：192.168.46.65～192.168.46.94
                  供销部：192.168.46.97～192.168.46.126
                生产车间：192.168.46.129～192.168.46.158
七．设计心得体会
经过这次课程设计，我深刻的体会到企业局域网建设是一项涉及面广、技术复杂、周期比较长的系统工程。它既是建设一个集计算机网络与各类信息的搜集、传递、处理、加工为一体的信息枢纽中心，又是一项为企业的生产、经营、产品开发及领导决策服务的综合工程。设计一个好的局域网需要有清晰的思维和整体布局的能力，总体说来还是一个比较难的工作。
在这次课程设计过程中，经过查找相关书籍和相关资料，也使得自己增长了不少知识。从这次课设我充分认识到自己相关网络知识的缺乏，虽然也用了很长时间但设计方案还是缺乏一定的可行性。在这次课程设计过程中我也认真阅读了相关书籍，对局域网有了一定的了解，因此说这次课设我还是收获不小。
【参考文献】
图书类：[1]罗心京,局域网组建应用维护实用教程,北京:中国宇航出版社,
[2]郝志恒,组网用网基础与提高,北京:电子工业出版社,
[3]吴功宜,胡晓英,张仁,何云,王宁,计算机网络课程设计,北京:机械工业出版社,
[4]张保通,计算机网络技术实验指导,北京:中国水利水电出版社,