《计算机网络课程设计》大作业 ..docx
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《计算机网络课程设计》大作业 ..docx
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6/4/2019 《计算机网络课程设计》大作业-图文-百度文库
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中国石油大学远程教育学院2012-2014-三学期
《计算机网络课程设计》大作业
题目:
**研发中心网络系统方案专业:
计算机科学与技术班级:
学生姓名:
孟劭陵学号:
053075
2013年06月
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目 录
第一章综述 3
1.1网络设计背景分析 3
1.2网络设计采用的方法和原则 3
第二章用户需求分析 4
2.1网络功能性需求分析 4
2.2网络非功能性需求分析 4
2.2.1网络拓扑结构需求分析 4
2.2.2网络性能需求分析 4
2.2.3网络可靠性需求分析 4
2.2.4网络安全需求分析 5
第三章网络拓扑结构设计 5
3.1网络拓扑结构 5
3.2网络硬件结构 6
一、核心层 6
二、接入层 6
三、网络管理结构优化建议(VLAN划分) 7
3.3网络地址规划 7
一、IP地址分配的原则 . 7 7
二、IP地址的规划 . 8 8
第四章网络性能设计 8
产品技术特点 9
第五章网络可靠性设计 14
第六章网络安全设计 15
第七章网络物理设计 17
7.1网络传输介质的选择 17
7.2网络综合布线设计 18
第八章课程设计总结与体会 33
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第一章 综述
1.1网络设计背景分析
随着科技的发展,对于公司、企业、政府机构、银行等系统而言,信息日益成为关键性的资源,必须精确、高速地传输于各类通讯设备、数据处理设备之间。
用户普遍希望尽可能地改进通讯系统,根据需要配置完整、灵活的结构。
然而传统建筑采用的布线
技术致使各子系统互不兼容,无法适应技术的高速发展;管路拥挤,配线投资巨大而且重复;这个问题随着公司、企业、政府部门的成长、设备的更新、人员和办公环境的变
动而日益严重:
局部的变动引发全局的变动,降低个人效率,对整体工作产生不良影响。
尤其随着ISDN(综合业务数字网)和INTERNET(国际互联网络)的应用和推广,传统布线根本无法满足要求。
因此,寻求合理、优化、弹性、稳定和易扩展的布线技术,成为建设者的当务之急。
它必须满足当前的需求,并有能力迎接未来的挑战。
××研发中心网络建设,是××建设企业信息化的重要部分,整个网络覆盖整栋大
楼六层楼,是××信息化建设的基础部分,并提供公司Internet接入、公司上网等服务。
建立完整的企业Intranet构架体系
该环境基于开放的网络技术和开放的网络应用平台,这种方式是目前国际上企业内部网中广泛采用的成熟技术,它基于广域网也就是国际通行的Internet技术,以经济、可靠的方式将企业内部各部门、各站点连接起来,除了应用软件的运行,还提供电子邮件、电子公告、信息共享、群件、目录服务、文件存取、打印服务等功能,实现方便和
灵活的信息共享和交换。
网络管理
网络管理是网络高效、经济安全、可靠工作的保证,最重要的概念在于分布处理、集中管理的模式。
具体的网络工具能提供生动的图形界面,反映出网络上所有服务器、工作站的工作状态,对网络环境作同步协同的监控,而且使用起来很方便。
1.2网络设计采用的方法和原则
设计原则:
高性能:
无论从骨干到接入都使用宽带设备、线路和技术,使网络的性能与目前新兴的高速网络相当,甚至更好。
高可靠性:
由于人们对于网络的依赖性越来越强,作为网络的服务和运营商来讲,保障网络不间断的运行和使用是十分重要的。
开放性和标准化:
网络的发展速度很快,各种技术层出不穷,这就要求网络的
技厂技厂家术的要产采品用实标现准方的便技的术互和联设。
备,以方便将来技术的过渡和设备的升级,以及与不同可管理性:
大型的网络自然需要更加方便的管理和监控,以保障网络的高效率
运行。
安全性:
随着网络安全问题的日益突出,这是目前网络建设当中不可缺少的部分。
可维护性:
保障骨干网络设备即使出现故障也能够不间断运行或中断时间减少
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到最小程度,同时来更换损坏的设备。
第二章 用户需求分析
2.1网络功能性需求分析
用户对网络的要求:
高速、无阻塞,满足公司办公信息化,办公自动化,多媒体应用质量保证等需求。
安全可靠。
提供可靠的保障网络易于管理、并可直接管理用户。
2.2网络非功能性需求分析
网络操作系统
采用Windows2008SERVER作为网络操作系统,具有性能可靠、支持完善、升级稳定、维护方便、界面友好、配套软件最多、易于学习、伸缩性强等特点。
Windows
2008SERVER可以实现文件共享、打印共享以及系统中的帐户管理。
数据库系统
根据对中型零售企业的业务调研,通过对其主要业务种类、业务流量的分析,我们
推荐数据库系统选用MSSQLServer数据库。
客户端操作系统
客户端桌面操作系统采用美国微软公司的Windows7。
2.2.1网络拓扑结构需求分析
根据××研发中心网络需求的特点,建议采用千兆技术,在整个网络设计上采用了分层的结构,分为核心层、接入层。
整体网络
2.2.2网络性能需求分析
高性能:
无论从骨干到接入都使用宽带设备、线路和技术,使网络的性能与目前新兴的高速网络相当,甚至更好。
2.2.3网络可靠性需求分析
高可靠性:
由于人们对于网络的依赖性越来越强,作为网络的服务和运营商来讲,保障网络不间断的运行和使用是十分重要的。
2.2.4网络安全需求分析
安全性:
随着网络安全问题的日益突出,这是目前网络建设当中不可缺少的部分。
第三章 网络拓扑结构设计
3.1网络拓扑结构
根据××研发中心网络需求的特点,建议采用千兆技术,在整个网络设计上采用了分层的结构,分为核心层、接入层。
整体网络拓扑结构如下:
××研发中心网络拓扑图
一楼 二楼
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防火墙
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服务器群
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三楼
核心交换机
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六楼 五楼 四楼
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3.2网络硬件结构
一、核心层
核心层设置一个核心节点,建在中心机房。
核心交换机处于网络的核心位置,不仅是网络的核
心,还是数据中心服务器的核心交换机,应该具有高性能的吞吐量,线速的交换能力,强大的应用功能,还要有足够的扩展能力。
本方案建议采用一台核心交换机,都能够提供不小于64Gbps的无阻塞线速交换能力,达到
48Mpps的包转发能力,提供至少4个接口模块插槽。
有多种高带宽接口模块选择。
配置至少12个多模千兆光口,分别连接接入层节点交换机。
每台配置一个24口100Base-T百兆以太网接口模块,用于连接应用服务器、防火墙等。
二、接入层
接入层共有12个接入节点,每层2个,分布在各个楼层,接入层交换机应具有线速的交换性能,千兆上联端口,并且能支持多模光纤和单模光纤,应该有足够的10/100M端口。
根据接入节点接入
端口的需求不同,可分别提供24口或者48口10/100M自适应以太网接口的交换机。
1、中心区接入点
下面是每个接入节点的具体配置。
(1)一楼
一楼接入终端设备采用多模千兆光纤链路连接中心节点交换机,需要67个10/100Base-T端口。
配置二台48口交换机,提供96个10/100Base-T接入端口;配置两个1000Base-SX短距离多模
千兆光口,分别上联中心区汇聚节点交换机。
(2)二楼
二楼接入终端设备采用多模千兆光纤链路连接中心节点交换机,需要102个10/100Base-T端口。
配置一台48口交换机,提供48个10/100Base-T接入端口;配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口,上联中心区汇聚节点交换机。
同时再配置一台24口和一台48口交换机,提供70个10/100Base-T接入端口;配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口,上联中心区汇聚节点交换机。
(3)三楼
三楼接入终端设备采用多模千兆光纤链路连接中心节点交换机,需要120个10/100Base-T端口。
配置一台48口和一台24口交换机,提供70个10/100Base-T接入端口;配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口,上联中心区汇聚节点交换机。
同时再配置一台48和一台24口交换机,提供70个10/100Base-T接入端口;配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口,上联中心区汇聚节点交换机。
(4)四楼
四楼接入终端设备采用多模千兆光纤链路连接中心节点交换机,需要150个10/100Base-T端口。
配置二台48口交换机,提供94个10/100Base-T接入端口;配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口,上联中心区汇聚节点交换机。
同时再配置一台48口和一台24口交换机,提供70个10/100Base-T接入端口;配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口,上联中心区汇聚节点交换机。
(5)五楼
五楼接入终端设备采用多模千兆光纤链路连接中心节点交换机,需要137个10/100Base-T端口。
配置二台48口交换机,提供94个10/100Base-T接入端口;配置一个1000Base-SX短距离多模千兆
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光口,上联中心区汇聚节点交换机。
同时再配置一台48口和一台24口交换机,提供70个10/100Base-T接入端口;配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口,上联中心区汇聚节点交换机。
(6)六楼
五楼接入终端设备采用多模千兆光纤链路连接中心节点交换机,需要160个10/100Base-T端
口。
配置二台48口交换机,提供94个10/100Base-T接入端口;配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口,上联中心区汇聚节点交换机。
同时再配置二台48口交换机,提供94个10/100Base-T接入端口;配置一个1000Base-SX短距离多模千兆光口,上联中心区汇聚节点交换机。
三、网络管理结构优化建议(VLAN划分)
××的用户结构比较复杂,有的部门分布在不同的地理区域,按照就近接入接入节点的原则,一个部门可能分别接入到不同的接入节点,甚至这些接入节点属于不同的汇聚层节点。
如果按照同一个部门划分到同一个VLAN的原则,这些分散部门的用户的接入端口可能要跨越核心层交换机才能划分到同一个VLAN中,如果存在这样的VLAN,对于将来的网络维护会带来很大的难度。
本方案我们配置的核心层、接入层交换机均支持线速交换功能,建议在网络核心层采用VLAN间路由方式、接入层全部采用交换方式,只在接入节点交换机上划分根据需要划分VLAN。
划分VLAN的作用就是缩小广播域,隔离第二层的广播风暴。
建议除了按部门考虑以外,还要考虑每个VLAN中的计算机数量,从经验上来说,通常在不超过100台左右划分一个VLAN较合适。
这样,按地域方式划分VLAN,用户就近接入各节点,同一个部门都在同一台接入交换机上的,如果数量不多就划分到同一个VLAN,如果数量过大,建议划分成多个VLAN,分散在不同地域的部门的用户合并到就近的部门的VLAN中。
如果是同一个部门又不在同一个VLAN中的用户通信,通过第三层IP路由的方式实现。
例如:
采用FTP方式传输文件,只要知道对方计算机的IP地址,就可以通信了,如果有网上邻居应用的需求,可以设置一台WINS代理服务器,通过第三层IP路由也可以实现网上邻居共享。
通过这样的规划,简化了网络管理的复杂程度,也清晰了IP地址规划的层次,对于网络的路由管理也降低了难度。
有些部门或单位可能会用二层的交换机或HUB接入到接入节点,接入的二层交换机不需要做任何设置,直接接入到其所属部门的VLAN中,其二层的交换机或HUB所连接的用户自然会属于其部门的VLAN中。
如果有私自改动IP地址的用户,如果IP地址冲突,也只能影响到其所属VLAN下的冲突用户,不会影响网络的其它用户。
3.3网络地址规划
××内部办公系统网络属于区域性的网络,具有一定的独立性。
建议在网络内部采用10.0.0.0—10.255.255.255,或者192.168.0.0-192.168.255.255网段保留地址。
一、IP地址分配的原则
1.简单性:
地址的分配应该简单,避免在主干上采用复杂的掩码方式。
2.连续性:
为同一个网络区域分配连续的网络地址,便于采用SUMMARIZATION及CIDR(CLASSLESSINTER-DOMAINROUTING)技术缩减路由表的表项,提高路由器的处理效率。
3.可扩充性:
为一个网络区域分配的网络地址应该具有一定的容量,便于主机数
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量增加时仍然能够保持地址的连续性。
4.灵活性:
地址分配不应该基于某个网络路由策略的优化方案,应该便于多数路
由策略在该地址分配方案上实现优化。
5.可管理性:
地址的分配应该有层次,某个局部的变动不要影响上层、全局。
6.安全性:
网络内应按工作内容划分成不同网段即子网以便进行管理。
二、IP地址的规划
从管理、运营维护方面考虑,根据不同的用户分配不通的IP地址段,对于不同应用的用户或不同权限的用户,分配不同的网段。
例如,需要访问Internet的用户分配10.x.x.x网段的IP地址,不需要访问Internet的用户分配192.168.x.x网段的IP地址,这样非常容易区分和控制这些用户,采用对此网段的限制即可限制用户的访问。
再如网络设备的互联IP地址和管理IP地址采用单独的一个IP网段,加强了网络设备的安全性。
下面以
10.x.x.x网段为例,说明划分IP地址的方法,在具体实施时,可以对不同的用户换用不同的IP地址网段。
将IP地址10.X..X..X划分出三个部分:
(1))网络设备和设备互联IP地址段,网络设备包括核心节点设备、接入层设备、服务器等。
共有一个核心节点,20多个接入层节点。
考虑将来的网络的扩展。
核心层的VLAN地址为对应VLAN的第一个地址,比如10.1.1.1等等,依次类推。
接入层设备的IP地址为对应VLAN的最后240后的IP地址,比如10.1.1.254等等,依次类推。
(2))服务器和管理员IP地址段,考虑将来的网络的扩展,预留服务器和管理员网段10.1.0.0-10.10.0.0
(3))××天各单位的IP地址段,××系统内部单位较多,考虑将来的发展。
小的单位分配1-2个C类地址段。
大的单位分配4-5个C类地址段。
分配地址段为10.11.0.0以后的网段。
按地理位置和网络拓扑结构,以每个接入节点为一个区域,将各单位分厂的用户IP地址段分成5个部分。
保证以每个核心节点为中心,接入设备和接入用户的IP地址有一定的连续性。
第四章 网络性能设计
(1)抗毁性是指系统在人为破坏下的可靠性,例如部分线路或者节点失效后,系统是否能提供一定程度的服务。
(2)生存性是在随机破坏下系统的可靠性。
随机性破坏是指系统部件因为自然老化等
造成的自然失效。
生存性主要反映随机性破坏和网络拓扑结构对系统可靠性的影响。
(3)有效性是一种基于业务性能的可靠性。
有效性主要反映在网络信息系统的部件失
效的情况下,满足业务性能要求的程度。
提高网络系统
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