计算机网络课程设计(样本)
局域网组建与设计原则
----校园网组网
【摘要】
本组网主要完成对大学校园网络的组网，步线组网及解决方案。
报告主要介绍了校园的组网，所要完成的是组网的整个过程。重点的说明了校园网的设计思想、难点技术和解决方案。
1．前言说明了校园网建设的目标。
2．校园网的设计需求，简明介绍了校园网的设计需求。及接点数和大概的组网思路。
3．组网拓扑图
【关键词】校园网，组网，方案，拓扑图
目录
第一章前言…………………………………………………………第二章校园应用分析，需求分析…………………………………第三章校园网的功能与设计原则…………………………………第四章设计需要
2.1网管中心…………………………………
2.2 行政管理中心……………………………
2.3 教学楼……………………………………
2.4 实验楼……………………………………
2.5 图书管……………………………………
第五章网拓扑图……………………………………………………第六章设计说明……………………………………………………
5.1系统概述…………………………………………
5.2主干网络设计…………………………………
5.3技术参数………………………………………
第六章结束语………………………………………………………致谢……………………………………………………………………参考资料………………………………………………………………
一、前言
在网络信息时代的今天，面向新的需求和挑战，为了学校的科研、教学、管理的技术水平，为研究开发和培养高层次人才建立现代化平台，Intranet/Internet技术的高速多媒体校园网。
整个高速多媒体校园网建设原则是"经济高效、领先实惠"，既要领先一步，具有发展余地，又要比较实惠。校园网是集计算机技术、网络技术、多媒体技术于一体的系统，能够最大限度地调动学生对教学内容的参与性以及积极性。
校园网建设的目标主要是建立以校园网络为基础的行政、教学及师生之间交互式管理系统，逐步建立学校信息管理网络，实现办公自动化；为开展网上远程教学、多媒体交互式立体教学模式的探索提供高速、稳定的支持平台；逐步建立计算机辅助教学、计算机辅助考试等系统，为实现多媒体课件制作网络化，教师备课电子化、多媒体化打好基础；保证网络系统的开放性、可持续发展性，便于以后集成视频会议、视频点播等高层次教学功能。
筹划校园网要讨论三个要素，无论是校外连网还是校内连网，要较好地发挥校园网的作用都要涉及三个要素：运载基础设施、运载设施和运载信息。
二、校园网应用分析
校园网是利用现代网络技术，多媒体技术及Internet技术等为基础建立起来的计算机网络，一方面联结学校内部子网和分散于校园各处的计算机，另一方面作为沟通学校校园内外部网络的桥梁。校园网为学校的教学，管理，办公，信息交流和通讯等提供综合的网络应用环境。校园网建设应以满足现有的应用系统以及未来一段时候内会出现的应用系统的需求为目标，使有限的资金为学校提供实际而有效的服务。深入分析各类应用和特点是成功实施校园网络建设的关键。
校园的应用系统可以总结为以下几个方面：
1．教学应用：辅助教师教学，提高教学手段
2．办公管理：改善办公条件，提高工作效率
3．通信服务：开放内外窗口，树立学校形象
4．其它服务：提供增值服务，方便师生生活
三、需求分析
XXX校园网一般为大中等规模的组网，节点数一般300到500个，网络应用也较中型校园网复杂，对通信的要求也较高，因此已经要求百兆交换到桌面，并要求支持多媒体的应用。
所以该校园网网络中心采用FlexHammer24交换机进行堆叠，提
供高密度的10/100M自适应端口，二级节点交换机根据具体情况选择μHammer2或μHammer24交换机，对多媒体教室、电子阅览室等需要多媒体应用、要求较大带宽的二级节点则选用μHammer24交换机，提供10/100M兆端口接入用户桌面。普通教室选用μHammer2交换机，提供10M/100m端口接入用户桌面。
FlexHammer和μHammer交换机还具有划分VLAN的功能，使各部门的局域网可自成体系，隔离了广播风暴，同时FlexHammer的第三层交换功能又使不同用户群之间必要的限制性访问得到实现，从而使得应用网络的设计更加自由，更加灵活。
·用务器可选择接入100M、1000M-TX、1000M-SX
·堆叠可以灵活扩展端口数量
·提供三层交换
·扩展模块可支持1000M上联模块，以后可以使网络主干平衡升级到1000M
·10/100M接入用户桌面
·网络设备选型为国际知名产品，性能稳定可靠、技术先进、产品系列全及完善的
服务保证；采用支持网络管理的交换设备，足不出户即可管理配置整个网络。
·网络互联
·提供国际互联网ISDN 专线接入（或DDN），实现与各公共网的连接；
·可扩容的远程拨号接入/拨出，共享资源、发布信息等。应用系统及教学资源丰富；
·有综合网络办公系统及各个应用管理系统，实现办公自动化，管理信息化；
·有以WEB数据库为中心的综合信息平台，可进行消息发布，招生广告、形象宣传、课业辅导、教案参考展示、资料查询、邮件服务及远程教学等。
四、校园网的功能和设计原则
●校园网的主要功能
教学和科研功能是校园网最基本的功能，这就要求校园网是一个宽带、具有交互功能的网络，以实现多媒体课件制作、多媒体教学、电子阅览等工作。其次，校园网应具有教务、行政和总务管理功能。最后校园网还应满足校内外的通讯要求。
●教学和科研功能
◆多媒体网络教室
多媒体网络教室是校园网的最基本功能之一，早期的多媒体网络教室多采用专用硬件或软硬结合的方式，成本较高，标
准化程度低，扩展性差，目前基本已为高性能以太网加软件系
统的方式所取代，标准化的软硬件平台大大降低了网络教室建
设成本，并且更易于使用、维护和扩展。
1)教学功能
教师演示
教师的所有操作都将同步显示在学生的屏幕上，完成常规教学的演示功能。
学生练习
给指点的学生发送邮件，使之在每台学生机上运行，学生可以自定进度进行学习，真正实现以学生为中心的教学。
教师讲评
可以把某个学生的屏幕传给其他学生，同时教师进行操作，对这个学生的操作进行讲评。
学生举手
如果学生有什么问题，可以用热键进行举手，在教师的主控台上会有所显示，教师可根据情况对该学生进行单独讲解或示范。
查看学生
可以对学生的屏幕轮流进行查看和监视，以便掌握班级学生的整体情况，完成常规教学的巡视功能。
语音广播
老师可以对学生进行语音广播，但不传送屏幕。
语言学习机
具备语音教室的功能，学生可以听读、跟读、录音，方便进行语言学习。
视频广播和点播
可利用网络通过广播、组播和点播方式播放多媒体课件。
2)管理功能
课件管理
对学校已有的辅助教学课件和自制的课件进行管理、归类，方便教师的使用。
设备管理
对学生的输入输出设备(键盘、鼠标和显示器)禁止或开
启。
重启、关闭学生机
可以对学生机进行重启或关闭。
自动、强制登录
学生可以自动登录，也可以强制登录。
◆网络多媒体课件制作系统
网络多媒体教学课件制作系统是多媒体网络教学中不可缺少的工具。通过课件制作系统，创作人员可根据教学的需要，将文本、声音、图形、图像、动画及电影等多媒体素材有机地融为一体，从而制作开发出各种多媒体应用软件产品。
◆多媒体电子图书馆系统
多媒体电子图书馆系统可向整个校园网络终端用户提供电子图书服务，校园网上的任意用户都可以使用WEB浏览器来访问电子图书馆，完成系统登录、检索图书、阅读图书、评论图书、维护书签等操作。用户提出的服务请求和系统响应都是通过标准的HTTP协议进行的。系统的用户可根据不同的权限访问不同级别的图书。
●办公管理功能
办公管理通过校园办公管理系统实现，通常具备以下功能校长查询
可对所有网络内容进行浏览、查询、统计操作。
学生管理
进行新生入学、升班操作、毕业处理操作；维护学生档案，包括学生基本信息、成绩、评语、奖惩、考勤等记录的增、删、改。
教工管理
管理教工档案，包括教工基本信息、社会关系、职称历史、履历、以表论文情况、参加培训记录等。
课程管理
编排课表，并提供冲突校验；选择任意的组合条件查询课表。
文件管理
主要进行收文管理；可按保密等级或其他分类方法管理文件信息。
档案管理
分为卷宗信息管理和卷内文件管理。可按多种分类方法管理档案信息。
党务管理
灵活设定支部，管理党员及党组织活动信息。
通讯功能
通讯的基本功能包括Internet访问、电子邮件等功能，如有条件还可提供远程访问、学校网站发布、讨论和交流、信息发布等功能
1)Internet访问
对外宣传、发布学校的信息，对提高学校的知名度，共享教育资源是一个重要目的之一。目前可通过建设专门的教育城域网的方式实现各校的互联及Internet接入，当然也可根据当地实际情况灵活选用专线、ADSL等其他方式实现Internet接入。
2)电子邮件
校园网信息平台应有功能强大的邮件系统，可以为每个使用者建立自己的信箱，安全保密又极大地方便了通信。许多事务处理均可以通过邮件提醒，高效便利。
3)讨论和交流
校园网信息平台具有讨论的功能，可以允许所有人就一个问题发表自己的意见，而这种讨论的好处在于它可以保留讨论的过程，并且不受时间和空间的限制，如教学研讨、经验交流等均是以讨论的形式出现。
4)内部信息发布
学校有许多信息需要向老师、学生或社会公布，台学校的规章制度、招生信息、教学信息等，它们共同的特点是只许看不能改，校园网信息平台的安全体系应保证这一点。
●校园网的设计原则
◆具备高带宽及一定的QoS保证
为使网络与带宽不变的情况下提高多媒体传输质量，QoS(服务质量)技术则十分重要。对于通常使用的以太网及IP
技术来讲，QoS技术一般包括IEEE802.1P优先级，IP Multicast 组播协议、RSVP资源预留协议等。
◆具备较高的性价比，易于应用和维护
由于学校的资金有限，而校园网对于性能的要求又较高，因此对于性价比的要求自然较高。
◆具有良好的升级扩展能力
校园网设计时应考虑到今后学校的发展，因此应确保网络设备及网络结构都具有很好的升级扩展能力，升级时应尽可能利用原有设备，以保护以往投资。
◆充分考虑可靠性和安全性
网络传输应具有较高的可靠性，网络的可靠运行取决于诸多因素，如网络的设计，产品的可靠性等，尤其是应选择一个在网络领域具有规模运营经验的合作厂商。对于可靠性要求较高的场所还应采用冗余备份技术。
◆尽可能选择成熟、标准化的技术和产品
应用广泛的产品通常技术和工艺比较成熟，质量比较稳定，而且维修服务体系也比较完善，从而能够为网络系统提供有力保障。而标准化的技术和产品则具有良好的开放性，可以确保不同品牌之间的设备能够很好地互联，从而提高产品选择的灵活性。
硬件方案概述：
主要采用CISCO、3COM、ACCTON等公司的以太网网络设备，IBM、
HP、CENTURY等公司或品牌的服务器、以及ORTRONICS、AMP等公司的综合布线产品。
主要设备有：
联想服务器 IBM服务器
CISCO交换机 ACCTON交换机
ORTRONICS综合布线系统 MICRSOFE操作系统
ERP开思
五、校园网的设计需求
1．现代教育中心(网管中心)
1.1．多媒体教室十个（10个机房，52台/个，带宽10K）
1.2．语音教室（10个，52台/个）
1.3．投影教室（6个，1台/个）
1.4．办公计算机（10台）
1.5．电子阅览室（100台）
1.6．机房（600台，一个200台，50台/个（有8个机房））2．行政楼行政管理中心（86个信息点）
2.1．计划财务 5台
2.2．院办 2台
2.3．党办 2台
2.4．招生就业 1台
2.5．总务 3台
3．教学楼（3个教学楼（光纤））
一号教学楼（64个点）
二号教学楼（46个点）
三号教学楼（57个点）
4．实验楼（2个实验楼）
一号实验楼 114个点（专业）
二号实验楼 122个点普通（化工，精工，办公之用）5．图书馆
办公电脑 75台
电子阅览室2个 100台/个
六、网拓扑图
七、设计说明
1.系统概述
网络平台在整个校园网络系统中占有举足轻重的地位，它是整个网络的基础。在网络平台上，数据传输、信息发布、资源共享、学校以后的BBS、办公自动化系统、VOD系统、远程教学系统、NTERNET接口、以及与其他兄弟学校的数据交换都将运行在这个网络上。因此，主干网的好坏直接影响到以后网络系统的运行效率，速度快慢,网络性能等参数。因此，建立一条高速的、多能的、可靠的、易扩展的主干网络，解决目前存在的带宽问题，和适应未来
发展的需要是校园网建设中一个重要的课题。
2．建设目标
校园网建设的总体目标是利用各种先进、成熟的网络技术和通信技术，采用统一的网络协议（TCP/IP），建设一个可实现各种综合网络应用的高速计算机网络系统，校内各部门通过网络连接起来。在局域网上，为各信息点提供可靠的、高速的和可管理的网络环境，为用户提供广泛的数据资源共享、丰富便捷的网络应用（如：实时多媒体视频/音频、校园综合信息管理、查询、网络远程教学、网络会议等），提供各种网络服务（电子邮件、文件共享、WWW 信息查询等），为各用户提供多种形式的访问，实现网络的扩展，扩大联网的范围和规模。
网络不仅要现在网络上的一般功能：如E-MAIL、FTP、网络论坛、网络图书馆、搜索引擎、网上聊天、管理数据的传输、处理与查询，还需要实现包括视频点播（VOD）、电话会议、网络电话（IP 电话）等功能，是一个高速多媒体互联网络，并最终实现整个校园系统的资源共享。
然而网络化地观念在推进的过程中，首先面临来自网络带宽瓶颈的挑战。单一的传输模式无法适应网络化的应用，所以如何提供令人满意的网络应用服务质量，这是目前解决网络化瓶颈中最为关键的一环。当今网络化发展已不能够简单地以限制人们上网的方式以避免带宽稀缺导致的网络拥塞。为了尽可能地利用好对满足多种
网络应用需求最为关键的稀缺带宽资源，避免可能出现地网络性能问题，我们在网络化的建设过程中的每一个细节都作了努力把网络的性能优化到极限，使qos等策略不再神秘莫测充分应用到解决相识问题当中。如此一来凡对网络流量实施策略管理地方就再也没有那些无法容忍的迟延现象出现。这不仅减少了大量管理成本，还为客户节省了大量时间，同时提高了用户满意度。
通过网络系统资源的整合，传统的模式将改变，实现多层次、交互式，从而提高质量，扩大规模
3．建设原则
3.1 为校内各部门的行政管理、计算机辅助教学和领导决策服务。
3.2 统筹规划，统一标准，联合建设，滚动发展，边建设，边应用，边见效益，充分利用中国政府网的优势，逐步建立一个覆盖全市、县普通政府系统的高效的信息网络系统。
3.3 充分重视网络系统和信息的安全，建立先进的网络管理系统和安全管理系统。建立完整的信息控制和授权管理机制。
3.4 在限定的时间和规模内，努力降低费用支出，提高系统的性能价格比。
3.5 采用成熟的先进技术，兼顾未来的发展趋势，既量力而行，又适当超前，留有发展余地。
3.6 充分发挥各方面的积极性，计算机网、信息网同步建设。
4．实现功能
要求完全建成以后能实现除现在网络上的一般功能：如E-mail、FTP、网络论坛、网络图书馆、搜索引擎、网上聊天、管理数据的传输、处理与查询外，还应包括视频点播（VOD）、电视会议、网络电话（IP电话）等功能，是一个高速多媒体互联网，实现整个校园系统的资源共享。
5．主要技术问题
5.1组建千兆位量级网络主干
八十年代中期，信息系统管理人员首次安装Ethernet LANs，以太网提供的10Mbps带宽看起来似乎接近于无穷大，但是，使共享型以太网带宽似乎用之不竭的条件已很长时间以前就消失了。台式机系统的能力火箭般上升，图形应用信息流汹涌澎湃，联网用户之多已达到几乎凡有计算机或终端的每一位企业员工都上网的程度。
从不拥堵的10Mbps共享型工作组LAN过渡到今天的高性能网络主干，随着网络演变到今天的任意点对点连接模型，边界应用的需要迫使网络厂家连续开发了几代更高性能的LAN技术。
第2层交换机开始提供基于硬件的数据包处理能力。第3层交换能力使它们可以取代LAN路由器的其它功能以加快主干的传输速度。今天，网络管理人员已把第3层交换看作是扩大主干核心性能的实际要求。
第三层交换。第3层交换机保留了第3层拓扑结构和服务的优
点又没有传统LAN路由器那种基于软件进行数据包处理的缺点。第3层拓扑结构在网络分段、安全性、可管理性和抑制广播等方面有诸多有益的优势。此外，它鉴别各种应用层协议的能力有助于实行基于策略的网络控制。所以，下一代交换机必须支持基于硬件的数据包处理，以利于传输各种主要的可路由协议：IP、IPX和AppleTalk。
今后的趋势依然是台式机的能力越来越强。对多媒体和实时应用须提供确定性的服务。用户群日益扩大，以及全企业范围的信息流模型。因此，对主干带宽的要求肯定将以更快的速度增长。
与大多数网络产器一样，核心交换机的设计也要在性能、复杂性和成本之间权衡折衷。模块之间的所有信息流都必须经过这条总线进行传输。数据是利用时分制多工传输(TDM)方式在总线上传输，每个模块重复分得一个时段供连续传输。这种分配方案提供了可预计的性能。下一代交换机不仅必须提供千兆位数量级的容量和性能，还必须为明天企业网络的形成解决其它的关键的方向性问题。
基于总线的交换机的主要设计限制是TDM必须采用的工作频率。在标准的19英寸背板上，频率极难超过50MHZ。由于这个限制，基于总线的交换机的背板实际最高容量平均为2Gbps。此外，这种设计还存在许多方面的问题，包括接口卡带电更换能力，公平获得带宽、有效支持在并行背板上进行广播和多址联播，这些问题进一步增加了这种设计的固有复杂性。
5.2信息安全问题
用户信息安全问题一直是IP网络中的讨论热点。事实上，在网络建设初期，用户对安全性可能要求不高，但是，随着用户数的不断上升和提供点服务种类不断增多，用户将会越来越多地考虑到信息的安全性。
用户信息的不安全性主要是由用户处于以太网环境中引起的，因此要保证用户信息的安全性，就必须实现以太网环境下的用户隔离，目前主要采用的技术为VLAN技术，VLAN技术是由IEEE802.3q和IEEE802.1q定义的，其基本思想是：对每一层上的设备，下行端口分别处于一个VLAN中，上行端口分别与每个端口处于一个VLAN中，传输的以太网帧为传统的以太网帧，不含VLAN ID，一方面可以使网络支持的用户数不受VLAN个数的限制，另一方面静态分配IP地址时只需要给用户分配一个IP地址。
5.3 网络规划
校区内有南教学楼、北教学楼、实验楼、图书馆楼各1座。200余个信息点。对于如此规模点中型网络，一般来说出于网络安全和性能考虑，需要将网络划分为多个VLAN，要求既可按不同的班级、单位划分VLAN，也可按用户IP子网划分VLAN。计算机教室与各办公科室接入入用户之间不能互相通信，只能访问校园网资源，以此屏蔽广播风暴。借助三层交换机可实现跨VLAN访问。
楼宇接入交换机应具有千兆上联端口，能够通过堆叠或增加模