1、 （芙蓉學院） 計算機網絡計算機網絡 課程設計報告課程設計報告 課課 題題: 學生公寓組網設計學生公寓組網設計 姓姓 名：名： 學學 號：號： 同組姓名：同組姓名： 專業(yè)班級：專業(yè)班級： 芙蓉計科芙蓉計科 0801 班班 指導教師：指導教師： 文明全老師文明全老師 設計時間：設計時間： 2011 年年 6 月月 24 日日 評閱意見： 評定成績： 指導老師簽名： 年 月 日 目目 錄錄 第一章第一章 學生公寓組網需求分析學生公寓組網需求分析 2 第二章第二章 系統(tǒng)方案設計的總體思路系統(tǒng)方案設計的總體思路 3 2.1 系統(tǒng)方案設計的原則 3 2.1.1 高性能 3 2.1.2 關鍵業(yè)務服務質量保

2、證 3 2.1.3 信息點可控 性 3 2.1.4 先進性 4 2.2 綜合布線系統(tǒng)規(guī)劃 4 2.2.1 布線方案詳細說明 5 第三章第三章 IPIP 地址分配與子網劃分方案地址分配與子網劃分方案 8 3.1 IP 地址的分 配8 3.2 packet tracer4.0 軟件實現組網的仿真 11 第四章第四章 組網方案的評價組網方案的評價 13 4.1 組網的先進性 13 4.2 學生公寓網絡的可用性和可靠 性 13 4.3 構筑高安全性網絡 13 4.4 具備后續(xù)可擴展性 13 第五章第五章 心得體會心得體會 15 參考文獻參考文獻 第第 1 1 章章 學生公寓組網需求分析學生公寓組網需求

3、分析 微型計算機栽大學校園已經相當普及，不僅有臺式，而且各種品牌的 筆記本式計算機也屢見不鮮。計算機已經逐漸成為大學生學習和生活中必 備的工具。但是，在計算機的應用中，單擊操作存在著很多不便。比如計 算機之間無法直接進行文件拷貝，無法利用計算機傳輸個人信息，無法玩 多人游戲等。究其原因是沒有實現計算機互聯網，喪失了計算機本應有的 功能。因此組建學生集體宿舍局域網充分發(fā)揮學生手中的計算機的作用就 成為廣大學生普遍的愿望。 組建學生宿舍局域網的好處很多，如下： 1) 感受計算機網絡的魅力。通過嶄新的計算機網絡科技實例，激發(fā)大學 生熱愛科學、學習科學技術的熱情，實現大學生科技強國的遠大抱負。 2)

4、提供給學生接觸、感受計算機網絡實踐機會。增強學生感性認識。提 高學習計算機網絡知識的興趣。 3) 提供高效的信息咨詢平臺。是學生方便、快決的了解國內外大事、重 要新聞，科技發(fā)展動態(tài)、先進的技術成果以及生活信息，引導學生國 家建設，自覺地學好文化課，鉆研科學技術。 4) 提供實習的學習工具。學生可以通過網絡，學習新興軟件、編程技巧、 網站設計方法、做作業(yè)以及準備論文等。 5) 提供實用資料庫。學生可以通過網絡，查閱資料、進入電子圖書館看 書，下載有關信息。 6) 提供生活和娛樂空間。如收發(fā)電子郵件、網上 BBS、網上聊天、網 上看電影和電視連續(xù)劇以及網上玩在線游戲等。 第二章第二章系統(tǒng)方案設計的

5、總體思路系統(tǒng)方案設計的總體思路 2.12.1 系統(tǒng)方案設計的系統(tǒng)方案設計的原則原則 學生宿舍網既有一般網絡設計的特點，又有其特殊性，除了一般網絡所必 需的可靠性、穩(wěn)定性和安全性等條件外，在進行學生宿舍網建設規(guī)劃時，還應 該考慮所有信息點的可控性、高性能以及關鍵業(yè)務的 QoS 保證等。另外在網絡 設計中，如何預留擴展空間和進行投資保護，以滿足新應用的需求以及信息量 增長和變化需要，也是學生宿舍網建設過程中需要重點考慮的因素。 在充分考慮學生宿舍網的多應用、易管理的同時，本方案同時還遵循一些 原則。 2.1.1.2.1.1. 高性能高性能 構建宿舍網的組網技術必須是高帶寬的組網技術。骨干交換設備必

6、須支持 線速交換，以保證無阻塞的數據交換;另外，從網絡結構設計上，需要考慮到一 些高流量多媒體應用的分布式部署，以降低跨骨干網的流量，提高網絡的性能。 2.1.2.2.1.2. 關鍵業(yè)務服務質量保證關鍵業(yè)務服務質量保證 宿舍網中有各種各樣的應用業(yè)務數據流，當網絡流量處于高峰期時，必定 會影響關鍵業(yè)務數據流的響應時間，對于多媒體業(yè)務來說就會有說話結巴、圖 像馬賽克的情況。因此，高性能的網絡也還是需要 QoS 服務質量保證的。 2.1.3.2.1.3. 信息點可控性信息點可控性 宿舍網的信息點分布很廣，與一般企業(yè)網比較，宿舍網用戶的流動性大， 比較難管理，為了保證網絡資料的有效利用，對信息點的可控

7、性要求是必須的。 除了對訪問帶寬限制，還必須提供基于用戶的接入認證、授權和計費。為了不 影響網絡性能，應該在接入層設備分布式實現信息點的控制。 2.1.4.2.1.4. 先進性先進性 所選的設備必須具有很好的擴展性，當網絡規(guī)?；驇捫枰獢U展時，能夠 以最小的代價滿足新的需求。 2.22.2 綜合布線系統(tǒng)綜合布線系統(tǒng)規(guī)劃規(guī)劃 建筑情況：共計 9 幢公寓式建筑，分別是 1，2，3，4，5，6，7，8，9 號 樓，其中 8 號，9 號樓分為 A、B、C、D、E 五段，共計 4320 間宿舍。學生宿舍 每個房間設置 1 個信息點。 （1）針對用戶需求，我們采用了千兆骨干、百兆到桌面，整個網絡采用分 布

8、式三層交換構架，具有超高的帶寬和良好的可擴展、可管理性。 （2）每個學生公寓設置一臺核心交換機，每樓層設置兩臺二級交換機，網 絡主干線從綜合電教樓（0#樓）拉出，分別到達每個學生公寓的核心交換機， 每樓層的二級交換機直接和本樓的核心交換機相連，滿足基本的建網需求。 （3）根據每段的實際情況而定。每段根據房間樓的不同，交換機的臺樓也 不相同，具體布線方案后面會詳細介紹。 （4）網絡規(guī)劃的總體拓撲圖如下： 圖 1 綜合布線系統(tǒng)規(guī)劃圖 2.2.12.2.1 布線方案詳細說明布線方案詳細說明 （1）一號樓的具體布線情況如下： 本樓有六層，每層層 45 個宿舍，因此我們每層用 2 個 24 口的 10/

9、100MB 自適應交換機，網絡中心到七號樓采用的是光纖走過了，經過光電轉換器后接 入一個 10/100MB 的 24 口的自適應交換機，每層樓兩個交換機分別有一根線接 到總交換機上，因此有兩個交換機有 46 個口可用，正好滿足需要，其拓撲結構 如下圖所示： 圖 2 一號樓布線方案詳細說明圖 （2）二號樓、四號樓、七號樓、十號樓和一號樓結構大同小異，所以我們 采用相同的布線結構，這樣便于統(tǒng)一管理，具體拓撲結構圖如圖 2 所示。 （3）三號樓經過改造后其中有一半的宿舍改為了會議室，其中只有二十個 左右的宿舍，因此我們每層樓只用一個 24 口的 10/100MB 自適應交換機就可以 了。其拓撲結構如

10、下圖所示： 圖 3 三號樓布線方案圖 （4）五號樓每層最多有不到二十個宿舍.所以我們采用和三號樓一樣的操 作和布線結構圖，拓撲結構圖如圖 3 所示。 （5）六號樓也是六層，并且每層是 27 個宿舍。我們采用每層一個 24 口的 10/100MB 自適應交換機，因為每個交換機有 23 個口可用，所以每層有 4 個宿 舍沒有接入，六層共 24 個宿舍沒入接入網線。我們再從總交換機上接入一個相 同的交換機之后來接入沒有通網線的宿舍。還會有一個宿舍空出來！這個空出 來的宿舍。我們接入總交換機。需要注意的是要把每層的沒有接入的宿舍留在 樓的同一頭，為方便管理。其拓撲結構圖如下圖所示： 圖 4 六號樓布線

11、方案圖 （6）接下來我們考慮河南科技學院最大最復雜的兩個樓群：八號樓和九號 樓。這兩幢樓的整體結構大致相同，我們采用同一種布線方式。因為這兩個樓 非常的大所以我們?yōu)榱四茏屚瑢W們上網得到相對大的帶寬，所以我們給八號和 九號樓分別走兩個光纖，每個光纖上接一個 24 口的 10/100MB 的自適應交換機， 每層有五十個宿舍，而且一個樓分 A、B、C、D 和 E 段。所以在這個樓群中我們 從兩個總交換機上向每層走一根線，每層要三個交換機我們讓這三個交換機互 聯，而不像以前的那些樓里的交換機之間的并聯關系！這三個交換機中是兩個 24 口和一個 12 口的交換機，這樣第一根光纖上的交換機可以走完 A、B

12、 段中的 全部和 C 段中的一、二、三樓。第二根光纖用相同的方法走完 D、E 的全部和 C 段的四、五、六樓。 這樣做的好處既有利于擴展又可以節(jié)省資源。其拓撲結其拓撲結構圖如下： 圖 5 8、9 號樓布線方案圖 第三章第三章 IPIP 地址分配與子網劃分方案地址分配與子網劃分方案 3.13.1 IPIP 地址的分配地址的分配 學校目前為止擁有 IP 段為：59.69.0.059.69.30.255,共有 IP 地址 7680 個,共有宿舍 4320 間,在此基礎上,進行 IP 地址劃分,為了保證擴展性和 安全性,對每棟樓的每層劃分一個子網,為節(jié)省 IP 資源,每二棟樓共用三個 IP 地址段,進

13、行詳細的子網劃分.保證每個宿舍接入一個信息點,剩余 IP 資源留 做擴展用途.具體的 IP 地址分配方案和子網劃分方案如下: 1 號宿舍樓共有房間 270 間,至少需要 IP270 個,因此我們用兩個 IP 段劃 分 8 個子網,其中 6 個子網分別劃分在該樓的每一層,具體劃分方案如下 IP 59.69.0.0/26 子網掩碼:255.255.255.192 一層可分 IP 為:59.69.0.159.69.0.63/0 號子網 二層可分 IP 為:59.69.0.6559.69.0.127/1 號子網 三層可分 IP 為:59.69.0.12959.69.0.191/2 號子網 四層可分 I

14、P 為:59.69.0.19359.69.0.254/3 號子網 IP 59.69.1.0/26子網掩碼:255.255.255.192 五層可分 IP 為:59.69.1.159.69.1.63/0 號子網 六層可分 IP 為:59.69.1.6559.69.1.127/1 號子網 2 號宿舍樓共有房間 264 間,至少需要 IP 264 個,因此我們用 1 個 IP 段 劃分 4 個子網,加上 1 號樓未分配的兩個子網,用以該樓的每層 ,具體劃 分方案如下: IP 59.69.2.0/26 子網掩碼:255.255.255.192 一層可分 IP 為:59.69.2.159.69.2.63

15、/0 號子網 二層可分 IP 為:59.69.2.6559.69.2.127/1 號子網 三層可分 IP 為:59.69.2.12959.69.2.191/2 號子網 四層可分 IP 為:59.69.2.19359.69.2.254/3 號子網 IP 59.69.1.0/26子網掩碼:255.255.255.192 五層可分 IP 為:59.69.1.12959.69.1.191/2 號子網 六層可分 IP 為:59.69.1.19359.69.1.254/3 號子網 3 號宿舍樓共有學生宿舍 132 間,到少需要 IP 132 個,因此我們用一個 IP 地址段劃分 6 個子網對其進行劃分,具

16、體分配方案如下: IP 59.69.3.0/27子網掩碼:255.255.255.224 一層可分 IP 為:59.69.3.159.69.2.31/0 號子網 二層可分 IP 為:59.69.2.3359.69.2.63/1 號子網 三層可分 IP 為:59.69.2.6559.69.2.95/2 號子網 四層可分 IP 為:59.69.2.9759.69.2.127/3 號子網 五層可分 IP 為:59.69.1.12959.69.1.159/4 號子網 六層可分 IP 為:59.69.1.16159.69.1.191/5 號子網 未分配的 IP 地址用以擴展用途。 4 號宿舍樓共有學生宿

17、舍 276 間，至少需要 IP 276 個，因此我們用兩個 IP 地址段劃分 8 個子網，其中 6 個子網用于每個樓層。剩余 IP 用與 7 號樓的 5，6 兩層。具體劃分方案如下： IP 59.69.4.0/26 子網掩碼:255.255.255.192 一層可分 IP 為:59.69.4.159.69.4.63/0 號子網 二層可分 IP 為:59.69.4.6559.69.4.127/1 號子網 三層可分 IP 為:59.69.4.12959.69.4.191/2 號子網 四層可分 IP 為:59.69.4.19359.69.4.254/3 號子網 IP 59.69.8.0/26子網掩碼

18、:255.255.255.192 五層可分 IP 為:59.69.8.159.69.8.63/0 號子網 六層可分 IP 為:59.69.8.6559.69.8.127/1 號子網 5 號宿舍樓共有宿舍 128 間,到少需要 IP 128 個,因此我們用一個 IP 地 址段劃分 6 個子網對其進行劃分,具體分配方案如下: IP 59.69.5.0/27子網掩碼:255.255.255.224 一層可分 IP 為:59.69.5.159.69.5.31/0 號子網 二層可分 IP 為:59.69.5.3359.69.5.63/1 號子網 三層可分 IP 為:59.69.5.6559.69.5.9

19、5/2 號子網 四層可分 IP 為:59.69.5.9759.69.5.127/3 號子網 五層可分 IP 為:59.69.5.12959.69.5.159/4 號子網 六層可分 IP 為:59.69.5.16159.69.5.191/5 號子網 6 號宿舍樓共有學生宿舍 172 間,到少需要 IP 172 個,因此我們用一個 IP 地址段劃分 6 個子網對其進行劃分,具體分配方案如下: IP 59.69.6.0/27子網掩碼:255.255.255.224 一層可分 IP 為:59.69.6.159.69.6.31/0 號子網 二層可分 IP 為:59.69.6.3359.69.6.63/1

20、 號子網 三層可分 IP 為:59.69.6.6559.69.6.95/2 號子網 四層可分 IP 為:59.69.6.9759.69.6.127/3 號子網 五層可分 IP 為:59.69.6.12959.69.6.159/4 號子網 六層可分 IP 為:59.69.6.16159.69.6.191/5 號子網 7 號宿舍樓共有學生宿舍 270 間，至少需要 IP 270 個，因此我們用一個 IP 地址段劃分 4 個子網加上 4 號樓剩余的兩個子網的 IP 地址，共 6 個 子網 IP 地址用于每個樓層。具體劃分方案如下： IP 59.69.7.0/26 子網掩碼:255.255.255.1

21、92 一層可分 IP 為:59.69.7.159.69.7.63/0 號子網 二層可分 IP 為:59.69.7.6559.69.7.127/1 號子網 三層可分 IP 為:59.69.7.12959.69.7.191/2 號子網 四層可分 IP 為:59.69.7.19359.69.7.254/3 號子網 IP 59.69.8.0/26子網掩碼:255.255.255.192 五層可分 IP 為:59.69.8.12959.69.8.191/0 號子網 六層可分 IP 為:59.69.8.19359.69.8.254/1 號子網 8 號，9 號宿舍樓每樓分為 A、B、C、D、E 五段，每段相

22、當于一座宿舍 樓，因此我們采用與上面宿舍樓相同的劃分方案。對每兩段分配三個 IP 地址段，進行子網劃分，仍采用每段每層處在一個子網中的方案，增強 安全性。因此一共要向 8，9 號樓分配 15 個 IP 地址段，分別為 59.69.11.059.69.25.255/26,8 號樓 A、B 段共用 59.69.11.0/26 59.69.13.0/26 劃分出的 12 個子網用于每個樓層。C、D 段共用 59.69.14.0/2659.69.16.0/26 劃分出的 12 個子網。9 號樓的 A、B 段 共用 59.69.17.0/2659.69.19.0/26 劃分出的 12 個了網；C、D 段

23、共用 59.69.20.0/26-59.69.22.0/26 劃分出的 12 個子網。8 號樓的 E 段和 9 號樓的 E 段共用 59.69.23.0/2659.69.25.0/26 劃分出的 12 個子網。 至此 8 號稱號樓的 IP 地址分配完畢。每個宿舍至少接入一個信息點，剩 余的 IP 地址用于以后的擴展用途。 10 號宿舍樓與 7 號宿舍樓有相同的結構，共有學生宿舍 270 間，至少需 要 IP 270 個，因此我們用兩個 IP 地址段劃分 8 個子網，其中 6 個子網 用于每個樓層。剩余 IP 用于與 10 號樓相連的新科學院行政樓的擴展。 具體劃分方案如下： IP 59.69.

24、10.0/26 子網掩碼:255.255.255.192 一層可分 IP 為:59.69.10.159.69.10.63/0 號子網 二層可分 IP 為:59.69.10.6559.69.10.127/1 號子網 三層可分 IP 為:59.69.10.12959.69.10.191/2 號子網 四層可分 IP 為:59.69.10.19359.69.10.254/3 號子網 IP 59.69.9.0/26子網掩碼:255.255.255.192 五層可分 IP 為:59.69.9.159.69.9.63/0 號子網 六層可分 IP 為:59.69.9.6559.69.9.127/1 號子網 3

25、.23.2利用利用 packetpacket tracer4.0tracer4.0 軟件實現組網的仿真軟件實現組網的仿真 （1）根據上述的理論，利用 packet tracer4.0 軟件實現組網的仿真，總 的網絡拓撲圖如圖 6 所示： 圖 6 總的網絡拓撲圖 （2）對于每棟樓的網絡拓撲圖如圖 7 所示： 圖 7 每棟樓的網絡拓撲圖 第四章第四章 組網的評價組網的評價 4.14.1 組網的先進性組網的先進性 當今世界，通信和計算機技術發(fā)展日新月異。我們的方案要適應新技術發(fā) 展的潮流。既要保證大學網絡的先進性，同時也要兼顧技術的成熟性。一個大 型網絡光是能用還不夠，必須優(yōu)化設計才能這真正發(fā)揮網絡

26、的功能。本組網方 案與學校校園網相適應，可以說是校園網的一個宿舍子網絡的規(guī)劃，更有利于 校園網的運行和學校的管理。 4.24.2 可用性和可靠性可用性和可靠性 學生公寓網的建成，可以使學生方便地瀏覽和查詢網上資源實現遠程學習， 通過網上學習學會信息處理能力。同時可以實現各級管理層之間的信息數據交 換，實現網上息采集和處理的自動化，實現信息和設備資源的共享，實現教學 資源的共享。通過校園網與 Internet 相連 ，安全性得到保證。 4.34.3 構筑構筑高安全性網絡高安全性網絡 對于安全性我們將通過對湖南文理學院學生宿舍公寓的區(qū)域劃分，和高層 對校園網安全設備的共享來逐級實現網絡的安全性。對

27、內的安全實施包括用交 換機進行 VLAN 的劃分，在路由中創(chuàng)建訪問控制列表，如此可對一些網絡用戶實 行可控的安全級別。對于業(yè)務主機，例如服務器將通過用戶權限的認證，實現 用戶與業(yè)務的隔離，避免非法用戶的侵入。對重要數據庫采取安全備份的機制， 避免突發(fā)事件造成重要數據的丟失。支持通過防火墻對外部網絡的非法訪問進 行過濾，防范于未然。 4.44.4 具備后續(xù)可擴展性具備后續(xù)可擴展性 由于計算機通訊和多媒體應用的不斷發(fā)展，網絡系統(tǒng)必然隨之不斷擴大。 因此，目前的網絡設計必須為今后的擴充留有足夠的余地，以保護用戶的投資， 保證用戶今后三到五年的網絡擴充升級能力。沒有人敢說“我的網夠用了” 。 數據網絡的速度從從 10M 到 100M、100M 到 1000M，到 10000M，用戶的數據傳 輸需