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网络系统工程综合实训——某小型校园网规划与设计要点

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摘要

当今的世界正从工业化社会向信息化社会转变，随着计算机、网络和多媒体等信息技术的飞速发展，信息的传递越来越快捷，信息的处理能力越来越强，信息的表现形式也越来越丰富，对社会经济和人们的生活产生了深刻的影响。现在，随着学校教育手段的现代化，很多学校已经逐渐加紧对信息化教育的规划和建设。开展的校园网络建设，旨在推动学校信息化建设，其最终建设目标是将建设成为一个借助信息化教育和管理手段的高水平的智能化、数字化的教学园区网络，最终完成统一软件资源平台的构建，实现统一网络管理、统一软件资源系统，并实现网络远程教学、在线服务、教育资源共享等各种应用；利用现代信息技术从事管理、教学和科学研究等工作。

本次的实训就是设计规划一个小型校园网，通过作需求的分析，并设计画网络拓扑图和IP地址的规划等工作。最终，利用实验室设备和boson

software软件组建一个模拟的小型校园网，并对校园网内的各种互联设备和部门进行综合配置，以了解和熟悉校园网建设的过程。

关键词：信息，校园网，网络拓扑，IP地址，boson software

一、 实训题目及设计要求

1、实训题目

某小型校园网规划与设计

2、网络设计要求

本次实训要求规划的校园网内覆盖五个大楼，分别是教学楼、实验楼、图书馆、办公楼和学生宿舍楼，外与Internet相连接。其具体设计要求如下

1) 内网计算机共享两个全局IP地址（59.78.84.1和59.78.84.2）上Internet。（提示：做NAT动态地址映射）。

2) 不同大楼内的客户机划分不同的VLAN，以控制广播风暴。

3) 办公楼和教学楼的计算机能互相通信。

4) 校园内所有计算机都能访问服务器。

5) 给校园内各个部门的机器分配内网地址。

6) 给校园内的服务器（等）分配内网地址，并要求外网用户可以访问。（提示：做NAT静态地址映射，外部地址是59.78.1.1和59.78.84.9）。

7) 教学楼100台机器，实验楼150台机器，图书馆100台机器，办公楼机器100台，学生宿舍600台。

8) IP地址规定为B类（172.序号.0.0----172.序号.255.255）或C类（192.168.序号.0---192.168.序号.255）。

二、 设计思路

分析实训题目及其设计要求可知，五栋大楼其实也就是五个不同的VLAN了，已经可以控制广播风暴，提高网络的性能。其次，在规划IP地址、给网络中的设备分配IP地址时，要特别注意每栋楼的主机数，以免发生IP地址不够用或冲突的情况，还有在控制各楼栋间的访问时，要采用ACL的标准访问控制列表。另外，通过NAT网络地址转换还可以实现内部地址到外部地址的转化，在服务器访问外部网络时，可以一对一的转换分配外部的地址。而通过动态地址的转换则可以实现校园网内的所有主机共享两个全局IP地址（内部合法地址）访问Internet。但由于每栋大楼的主机数都是上百的，在设计时如果把所有主机都连上会比较的麻烦和不实际，所以在设计拓扑图时我就在每栋楼选了两台主机作为代表。以下就是我设计规划的网络拓扑框图：

Internet

R4

PC13

三、 网络设备选型

在boson software软件上画仿真拓扑图时，5台交换机的型号我都选用了3550，路由器R1，R2，R3用了3640，而R4用了2514，下面我们来了解一下这些型号的交换机和路由器。

（1）、Catalyst 3550系列智能以太网Cisco交换机是一种新型的企业级可堆叠多层交换机，可提供高可用性、可扩展性、安全性和可改进网络运营的管理能力，属于中端产品。现可实现以下内智能服务，如QoS、限速、Cisco安全访问控制列表、多播管理和高性能IP路由选择，并与此同时保持了传统LAN交换的简便性，这在市场上堪称是首开先河。Catalyst 3550内部嵌有Cisco 集群管理套件（CMS）软件，使用户能使用标准Web浏览器同时配置多台Catalyst

Cisco交换机并对其进行纠错。Cisco CMS软件提供新配置向导，因而能大大简化综合应用和网络内服务的实施。

Cisco Catalyst 3550系列智能以太网交换机包括下列千兆位以太网配置：

1）、Catalyst 3550-12T交换机10个10/100/1000 BaseT端口和2个基于千兆位接口转换器（GBIC）千兆位以太网端口；

2）、Catalyst 3550-12G交换机10个基于GBIC的千兆位以太网端口和2个R1 R2 R3

教学楼交换机 实验楼交换机 图书馆交换机 办公楼交换机 学生宿舍楼交换机

PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 PC8 PC9 PC10 FTP

WWW 10/100/1000BaseT端口。

（2）、Cisco 3600系列是一个适合大中型企业internet服务供应商的模块化、多功能访问平台家族。Cisco 3600系列拥有70多个模块化接口选项，提供语音/数据集成、虚拟专网、拨号访问和多协议数据路由解决方案。

（3）、Cisco 2500系列路由器提供众多的适用于中小型远程办公室的访问产品，基本特点有：

1）、用连接到单个现场路由器上网现有设备实现分支机构与企业WAN和internet的告诉连接；

2）、有效集成LAN和传统的SNA流量，节省通信开销并便利管理；

3）、经济有效地集成以太网和令牌环LAN；

4）、用两个同步串行端口快速传输数据。

四、 IP地址规划

从设计要求来看，本次的实训要求内部网络采用B类（172.序号.0.0----172.序号.255.255）或C类（192.168.序号.0---192.168.序号.255）地址来规划IP地址。而通过计算五栋大楼共有1050台主机，如果采用C类地址最多可以容纳的主机数为28-2=254＜1050，它所能容纳的主机数远远小于所要求的主机数，所以不能用C类的IP地址。而在采用B类地址时，如果子网掩码是用默认的，可以容纳216-2=65534台主机数远远大于了1050，这样会造成不必要的浪费，而且可用的网络地址也很少，所以子网掩码采用255.255.240.0，即向主机借4位，这样就在不浪费的前提下解决了网络地址不够用的情况。

在各楼栋主机的IP地址规划时我遇到了困难，是请教了同学才划出来的。教学楼主机的起始IP地址为：172.42.144.3，由于教学楼共有100台主机，要27=128才能容纳100台主机，所以教学楼的IP地址范围是：172.42.144.3～172.42.144.128。实验楼主机起始IP地址为172.42.160.3，由于共有150台主机，要28=256才能容纳150台主机，所以实验楼的IP地址范围是：172.42.160.3～172.42.161.0。同样的道理，图书馆、办公楼、学生宿舍的主机也是这样来规划的，图书馆和办公楼的主机数也是100台，也就是27=128，而学生宿舍的主机600台要210=1024才够。

下面的表格便是五栋楼的IP地址的分配情况：

名 称 IP地址分配 子网掩码

教学楼主机 172.42.144.3～172.42.144.128 255.255.240.0

实验楼主机 172.42.160.3～172.42.161.0 255.255.240.0

图书馆主机 172.42.192.3～172.42.192.128 255.255.240.0

办公楼主机 172.42.176.3～172.42.176.128 255.255.240.0

学生宿舍主机 172.42.224.3～172.42.228.0 255.255.240.0

五、网络设备安装与调试

1、网络设备安装

从前面的分析，根据我设计规划的网络拓扑框图在boson software上画出仿真的拓扑图如下：

其各个设备端口的IP地址规划如下表所示：

设 备 端口 IP地址 掩 码 默认网关

R1

S3/0 172.42.96.2 255.255.240.0

f0/0 172.42.144.1 255.255.240.0

f1/0 172.42.160.1 255.255.240.0

f2/0 172.42.192.1 255.255.240.0

R2

S3/0 172.42.128.2 255.255.240.0

f0/0 172.42.176.1 255.255.240.0

f1/0 172.42.224.1 255.255.240.0

R3

S3/0 172.42.96.1 255.255.240.0

S3/1 172.42.128.1 255.255.240.0

S3/2 59.78.84.4 255.255.0.0

f0/0 172.42.32.1 255.255.240.0

f1/0 172.42.64.1 255.255.240.0

R4 S0 59.78.84.3 255.255.0.0

e0 59.58.1.1 255.255.0.0 PC1

e0 172.42.144.3 255.255.240.0 172.42.144.1

PC2 e0 172.42.144.4 255.255.240.0 172.42.144.1

PC3 e0 172.42.160.3 255.255.240.0 172.42.160.1

PC4 e0 172.42.160.4 255.255.240.0 172.42.160.1

PC5 e0 172.42.192.3 255.255.240.0 172.42.192.1

PC6 e0 172.42.192.4 255.255.240.0 172.42.192.1

PC7 e0 172.42.176.3 255.255.240.0 172.42.176.1

PC8 e0 172.42.176.4 255.255.240.0 172.42.176.1

PC9 e0 172.42.224.3 255.255.240.0 172.42.224.1

PC10 e0 172.42.224.4 255.255.240.0 172.42.224.1

FTP e0 172.42.32.2 255.255.240.0 172.42.32.1

WWW e0 172.42.64.2 255.255.240.0 172.42.64.1

PC13 e0 59.58.1.2 255.255.0.0 59.78.1.1

2、路由器的配置命令

（1）、R1配置命令

1）、R1基本配置

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中小型校园局域网的组建与实现

中小型校园局域网的组建与实现

中小型校园局域网的组建与实现

在当今数字化的时代，校园局域网对于学校的教学、管理和交流起着至关重要的作用。它不仅能够提高教学效率，方便师生获取信息，还能促进校园内的资源共享和协同工作。接下来，我们将详细探讨中小型校园局域网的组建与实现。

一、需求分析

在组建校园局域网之前，首先要进行全面的需求分析。这包括对学校规模、师生数量、教学和管理需求等方面的考虑。

对于一所中小型学校，可能有多个教学楼、办公楼、图书馆、实验室等场所。师生们需要能够在这些区域内便捷地访问互联网、共享教学资源、进行在线教学活动以及实现校内的信息交流。

教学方面，需要支持多媒体教学资源的传输，如高清视频、音频文件等，以满足现代化教学的需求。管理上，学校的行政办公系统、教务管理系统等也需要稳定高效的网络支持。

二、网络拓扑结构设计

根据需求分析，选择合适的网络拓扑结构是关键。常见的拓扑结构有星型、总线型和环型等。对于中小型校园局域网，星型拓扑结构通常是较为理想的选择。 在星型拓扑结构中，核心交换机位于中心位置，各个教学楼、办公楼等区域的接入交换机通过网线与核心交换机相连。这样的结构易于扩展和维护，当某个节点出现故障时，不会影响到整个网络的运行。

三、硬件设备选型

1、 交换机

根据学校的规模和网络流量需求，选择合适端口数量和性能的交换机。核心交换机应具备较高的背板带宽和处理能力，以确保数据的快速转发。接入交换机则要满足各个区域的终端设备接入需求。

2、 路由器

用于连接校园局域网与外部网络，实现互联网访问。选择具有稳定性能、良好安全防护功能的路由器。

3、 服务器

用于存储教学资源、运行学校的管理系统等。根据实际需求，可以选择文件服务器、数据库服务器等。

4、 网线

选择质量可靠的网线，如超五类或六类网线，以保证数据传输的稳定性和速度。

5、 无线设备

考虑到移动设备的使用需求，在适当的区域部署无线接入点（AP），实现无线网络覆盖。 四、IP 地址规划

校园网网络建设方案的设计及分析

校园网网络建设方案的设计及分析

校园网网络建设方案的设计及分析

在当今数字化时代，校园网已成为学校教育教学、科研管理和师生生活不可或缺的重要组成部分。一个高效、稳定、安全的校园网不仅能够提升学校的教学质量和管理效率，还能为师生提供便捷的信息服务和交流平台。因此，设计一套科学合理的校园网网络建设方案至关重要。

一、需求分析

在设计校园网网络建设方案之前，首先需要对学校的网络需求进行全面的分析。这包括以下几个方面：

1、 教学需求

学校的教学活动是校园网的主要应用场景之一。教师需要通过网络进行在线教学、资源共享、教学管理等；学生需要访问网络课程、查阅资料、完成作业等。因此，校园网需要具备高速、稳定的网络连接，以支持多媒体教学资源的流畅传输。

2、 科研需求

科研工作对于网络的要求也较高。科研人员需要访问国内外的学术数据库、进行科研协作和数据传输等。这就要求校园网能够提供高速的国际出口带宽和稳定的网络环境。

3、 管理需求 学校的行政管理部门需要通过网络进行办公自动化、学籍管理、财务管理等工作。这些系统需要在校园网内安全、稳定地运行，同时要保证数据的保密性和完整性。

4、 生活需求

师生在校园内的生活也离不开网络，如宿舍区的网络接入、校园一卡通系统的使用等。因此，校园网需要覆盖学校的各个区域，为师生提供便捷的网络服务。

二、网络拓扑结构设计

根据学校的规模和需求，校园网的拓扑结构可以采用星型、树型或混合型等结构。一般来说，大型校园网多采用分层的星型结构，将网络分为核心层、汇聚层和接入层。

1、 核心层

核心层是校园网的骨干，负责高速数据交换和路由转发。核心层设备应具备高性能、高可靠性和高扩展性，如高端路由器、核心交换机等。

2、 汇聚层

汇聚层将多个接入层设备连接到核心层，负责汇聚和转发来自接入层的流量。汇聚层设备应具备较强的性能和一定的扩展性，如中端交换机等。

3、 接入层 接入层直接连接用户终端设备，如计算机、打印机、IP 电话等。接入层设备应具备端口密度高、成本低等特点，如低端交换机等。

计算机网络课程设计--中小型园区网络设计

计算机网络课程设计--中小型园区网络设计

1 实验题目 中小型园区网络设计

一、实验目的

该实验项目要求学生在完成计算机网络前面实验的基础上结合实际案例独立完成一个中小型园区的网络设计，使学生对网络的拓扑，通信介质，网络互联设备等有更清楚的认识，认识组网基本原则，力求使学生具备局域网组网和建设的基本知识。

二、设备与环境

联网的PC兼容机、Windows操作系统，IE浏览器等。

三、实验内容

全球信息网的出现和信息化社会的来临，使得社会的生产方式发生深刻的变化。面对着激烈的市场竞争，公司对信息的收集、传输、加工、存贮、查询以及预测决策等工作量越来越大,原来的电脑只是停留在单机工作的模式，各科室间的数据不能实现共享，致使工作效率大大下降，纯粹手工管理方式和手段已不能适应需求，这将严重妨碍公司的生存和发展。社会进步要求企业必须改变现有的落后管理体制、管理方法和手段,建立现代企业的新形象，建立本企业的自动化管理信息系统(即公司局域网），以提高管理水平,增加经济和社会效益。

（一） 需求分析

1.1 现有设备及基本情况。

公司共有三栋楼，1号楼，2号楼,3号楼.各栋楼之间得知距离100米.

1号楼：三层,作为行政办公楼，共有20台电脑分布在各个办公室中。一楼五台，二楼10台,三楼5台。

2号楼：五层，产品研发部，供销部，共有30台电脑，其中20台集中在三楼研发部。设计室中专设一个机房。其他10部分散在各个办公室中。

3号楼：五层,生产车间，每层一个车间,每个车间有3台电脑，共15台。

1。2 现有人力资源。（电脑方面)

公司现有网络维护人员1名。主要负责公司的电脑维护，组建网络还需扩充网络维护人员2—3名.

公司的员工对电脑的使用还只停留在简单的应用,虽然配备了电脑，但没有发挥它的最大功用。进行网络建设，还学要对员工进行网络技术培训.

1.3 现有技术分析。

公司现有技术已经完全具备了组建网络的条件，从长远发展看，组建计算机网络也是当 2 务之急,因为信息交流速度已制约了公司的发展，无论是公司获取客户的反馈信息,还是公司之间的各种数据的传送，出现问题的处理。

校园网络系统设计方案

校园网络系统设计方案

校园网络系统设计方案

理手段。采用开放式、标准化的系统结构，以利于功能扩充和技术升级。能够与外界进行广域网的连接，提供、享用各种信息服务（与各级教育信息中心相连，与国内外著名站点相连）。

具有完善的网络安全机制，能够与原有的计算机局域网络和应用系统平滑地连接，调用原有各种计算机系统的信息。

为了实现上面几点，必须对大学教育本身有相当了解，并能够充分利用校园网，扩充各种网络应用，如多媒体课件系统、多媒体教学系统、网络教学系统、图书检索系统等，使其为各学科的教学和实验服务。

三、网络规划方案

（一）校园网的设计原则

采用先进成熟的技术和设计思想，运用先进的集成技术路线，以先进、实用、开放、安全、使用方便和易于操作为原则，突出系统功能的实用性，尽快投入使用，发挥较好的效能。本系统在软件配置和硬件设备，整个系统设计上依照以下原则确定：

1．先进性与现实性

作为中国教育科研网的一部分，学院的核心计算机网络，学院校园网网络系统处理的信息量将会十分庞大，要求计算机网络有很高的工作效率。而且随着教学科研任务工作的迅速系统面临的任务也愈来愈艰巨。所以，我们设计的网络在技术上必须体现高度的先进性。技术上的先进性将保证处理数据的高效率，保证系统工作的灵活性，保证网络的可靠性，也使系统的扩展和维护变得简单。我们将在网络构架、硬件设备、传输速率、协议选择、安全控制和虚拟网划分等各个方面充分体现学院校园网网络系统的先进性。

在考虑系统先进性的同时，我们也会考虑实效、兼顾现实，建设不仅先进而且合适的系统，在系统建设中坚持“边实施，边发展，高起点，早收益”的原则。由于学院大部分还处于规划阶段或基础建设阶段，因此我们建议实施分期建设的方法，先根据目前的需要建设第一期工程，但为以后的建设提供一定的可扩展空间。2．系统与软件的可靠性

在学院校园网网络系统设计中，很重要的一点就是网络的可靠性和稳定性。在外界环境或内部条件发生突变时，怎样使系统保持正常工作，或者在尽量短的时间内恢复正常工作，是学院校园网网络系统所必须考虑的。在设计时对可靠性的考虑，可以充分减少或消除因意外或事故造成的损失。我们将从网络线路的冗余备份及信息数据的多种备份等方面保证学院校园网网络系统的可靠性。3．系统安全性与保密性