局域网组建与互联课程设计

课程设计说明书课程设计说明书课程名称课程名称 局域网组建与互联课程设计局域网组建与互联课程设计 教教 学学 部部 经管部经管部 专专 业业 信息管理与信息系统信息管理与信息系统班班 级级 B743201B743201 学学 号号 B74320109B74320109 学生姓名学生姓名 指导教师指导教师 沈航北方科技学院沈航北方科技学院局域网组建与互联课程设计任务书局域网组建与互联课程设计任务书教教 学学 部部 经管部经管部 专业专业 信息管理与信息系统信息管理与信息系统 课程设计题目课程设计题目 局域网组建与互联局域网组建与互联 班级班级 B743201 学号学号 B74320109 姓名姓名 课程设计时间课程设计时间: 2011 年年 1 月月 5 日至日至 2011 年年 1 月月 10 日日课程设计的内容及要求：课程设计的内容及要求：（一）主要内容（一）主要内容利用所掌握的计算机网络的知识，以小组为单位独立设计局域网，并加深对计算机网络的认识。巩固和加深对计算机局域网的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。培养独立思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。通过实际分析设计、调试，掌握计算机局域网的基本规程，以及协议的利用方法。通过课程设计，培养学生严谨的科学态度，严肃认真的工作作风，和团队协作精神。（二）基本要求（二）基本要求 选用合适的网络协议，保证本次网络设计的畅通； 独立完成本次系统的设计、网络规划以及设备的调试，通过指导教师当场验收； 交出完整的课设报告。（三）主要参考书（三）主要参考书局域网组建与管理与教程 清华大学出版社 赵家俊 2005.1现代网络技术教程 电子工业出版社 张公忠 2000.1 局域网组建与实践(第 2 版)电子工业出版社 卢小平 2004.11 校园网组建与管理 清华大学出版社 王竹林 2002.1 校园网设计与远程教学系统开发人民邮电出版社 王保顺 张炜 2003.1 校园网络组建与应用科学出版社蒋先华 许以臣 2003.6 校园网系统集成技术与应用 清华大学出版社 刘正勇 2002.6 局域网组网、管理与维护教程 北京希望电子出版社 锻炼 2003.11（四）评语（四）评语 （五）成绩（五）成绩指导教师指导教师 年年 月月 日日负责教师负责教师 年年 月月 日日沈航北方科技学院沈航北方科技学院目录目录摘 要.1第 1 章 局域网基本知识.21.1 计算机网络.21.2 局域网简介.21.2.1 局域网协议设置.31.3 网络通信协议.31.3.1 IPX/SPX 协议.31.3.2 NetBEUI 协议.31.3.3 TCP/IP 协议.4第 2 章 常用网络设备.52.1 常用网络设备.52.1.1 网卡 .52.1.1 交换机 .52.3 路由器.62.4 传输介质.6第 3 章 局域网的连接.73.1 建设目标.73.2 层次化设计.73.3 逻辑设计.83.4 物理设计.8第 4 章 总结.9参考文献.10摘摘 要要随着网路的普及，作为计算机技术和通信技术相结合的产物，计算机网络在这个时代发挥着它不可估量的作用，对人们的工作、学习、生活、行为和思维方式都产生着重要的影响。随着科学技术的不断进步，计算机技术和网络技术都得到了长足的发展，越来越多的计算机连接到不同的网络中，使得计算机网络不论从结构上还是规模上都发生了很大的变化，这给计算机网络的建设提出了新的挑战，对实施网络工程也提出了新的要求。在以计算机技术为代表的信息科技的发展更是日新月异，从各个方面影响和改变着我们的生活，而其中的计算机网络技术的发展更为迅速，已经渗透到了我们生活的各个方面，人们已经离不开计算机网络，并且随着因特网的迅速普及，给我们的学习与生活条件带来更大的方便，我们与外部世界的联系将更加的紧密和快速。第第 1 1 章章 局域网基本知识局域网基本知识1.11.1 计算机网络计算机网络计算机网络是指通过传输媒休连接的多部计算机组成的系统，使登录其上的所有用户能够共享软硬件资源。计算机网络如按网络的组建规模和延伸范围来划分的话，可分为局域网(Local Area Network,LAN)、城域网(Metropolitan Area Network,MAN)、广域网(Wide Area Network,WAN)。我们经常用到的因特网(Internet)属于广域网，校园网属局域网。未来的网络技术将向着使用简单、高速快捷、多网合一、安全保密方向发展。1.21.2 局域网简介局域网简介局域网（Local Area Network，LAN）是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。美国电气和电子工程师协会（IEEE）局域网标准委员会员会曾提出局域网的一些具体特征： 1、局域网在通信距离有一定的限制，一般在 12Km 的地域范围内。比如在一个办公楼内、一个学校等。 2、较高传输率的物理通信信道也是局域网的一个主要特征，在广域网中用电话线连接的计算机一般也只有 2040Kpbs 的速率。 3、因为连接线路都比较短，中间几乎不会爱任何干扰，所以局域网还具有始终一致的低误码率。 4、局域网一般是一个单位或部门专用的，所以管理起很方便。 5、另外局域网的拓扑结构比较简单，所支持连接的计算机数量也是有限的。组网时也就相对很容易连接。 1.2.1 局域网协议设置局域网协议设置 局域网中的一些协议，在安装操作系统时会自动安装。如在安装 Windows2000或 Windows95/98 时，系统会自动安装 NetBEUI 通信协议。在安装 NetWare 时，系统会自动安装 IPX/SPX 通信协议。其中三种协议中，NetBEUI 和 IPX/SPX 在安装后不需要进行设置就可以直接使用，但 TCP/IP 要经过必要的设置。所以下文主要以Windows2000 环境下的 TCP/IP 协议为主，介绍其安装、设置和测试方法，其他操作系统中协议的有关操作与 Windows2000 基本相同，甚至更为简单。1.31.3 网络通信协议网络通信协议 网络中不同的客户机、服务器之间能够传输数据，源于协议的存在。协议(Protocol)指网络设备用来通信的一套规则，这套规则可以理解为一种彼此都能听懂的公共语言，它专门负责计算机之间的相互通信，被称为网络通信协议。在局域网中最常用的网络通信协议有：IPX/SPX 协议、NetBEUI 协议、TCP/IP协议及其兼容协议等。1.3.11.3.1 IPX/SPXIPX/SPX 协议协议IPX/SPX 协议(Internet work Packet Exchange/Sequences Packet Exchange，即网际包交换/顺序包交换)是一种稳定性高、功能强大的由 Novell 公司提供的 NetWare 中必备的一种通信协议。在局域网中联网玩游戏时，IPX/SPX 也是一种必不可少的通信协议。IPX/SPX 的两个兼容协议“NWLink IPX/SPX 兼容协议”和“NWLink NetBIOS”统称 NWLink 通信协议，它是在 Windows NT 中访问 Novell 网络而必须的兼容协议。与 Windows9X 中的“IPX/SPX 兼容协议”相比，NWLink 通信协议集其优点于一身，而且更适应于网络环境中的应用。1.3.21.3.2 NetBEUINetBEUI 协议协议NetBEUI(NetBIOS Extended User Interface，即 NetBIOS 用户扩展接口)是由 IBM公司于 1985 年开发的，是一种容量小、效率高、速度快的通信协议。同时它也是微软公司最为喜爱的一种协议。它主要适合于早期的微软操作系统，如 DOS、LAN Manager、Windows3.x 和 Windows for Workgroup 等。NetBEUI 是专门为几台到几百台计算机所组成的单段网络而设计的。它不具有跨网段工作的能力，也就是说它不具有“路由”功能，如果用户在一台服务器或客户机上安装了多个网卡作网桥时，将不能使用 NetBEUI 作为通信协议。1.3.31.3.3 TCP/IPTCP/IP 协议协议TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,即传输控制协议/网际协议)是目前最常用的一种通信协议，是计算机世界里的一个通用协议。在局域网中，TCP/IP 协议最早出现在 UNIX 系统中，现在几乎所有的厂商和操作系统都开始支持它。同时，TCP/IP 也是 Internet 的基础协议。现在，各种网络操作系统都已经把 TCP/IP 协议作为内置协议，其在组建局域网时的配置也最为复杂。第第 2 2 章章 常用网络设备常用网络设备2.12.1 常用网络设备常用网络设备 网络设备主要是指硬件系统，各种网络设备之间是有着相互关联而不是相互独立的，每一部分在网络中有着不同的作用，缺一不可，只有把这些设备通过一定的形式连起来才能组成一个完整的网络系统，网络设备主要包括网卡、集线器、交换机、路由器、传输介质等。2.1.12.1.1 网卡网卡 网卡（简称 NIC） ，也网络适配卡或网络接口卡，网卡作为计算机与网络连接的接口，是不可缺少的网络设备之一。无论是双绞线网络、同轴电缆网络还是光缆网络，都必须借助于相应类型的网卡才能实现与计算机的连接，是计算机与局域网相互连接的惟一接口。每块网卡上都有一个世界惟一的 ID 号，也就是 MAC（Media Access Control）地址，计算机在连入网络之后，就是依靠这个 ID 号才能实现在不同计算机之间的通信和信息交换。网卡有很多种，不同类型的网络需要使用不同种类的网卡，不同速度的网络需求也要使用不同的网卡。如根据带宽来分的话，有10Mbit/s 网卡、10/100Mit/s 自适应网卡和 1000Mbit/s 网卡；如按总线分，有 ISA总线、PCI 总线、PCMCIA 总线网卡等。从目前校园网建设的实际情况来看，工作站网卡选择 PCI 总线的 10M/100Mbit/s 自适应网卡最适合。2.1.12.1.1 交换机交换机 交换机，也称交换式集线器，是专门设计的，使各计算机能够相互高速通信的独享带宽的网络设备。作为高性能的集线设备，随着价格的不断降低，交换机已逐步取代了集线器而成为集线设备的首选。由交换机构建的交换式网络系统不仅拥有高速的传输速率，而且交换延时很小，使得信息的传输效率大大提高，适合于大数据量并且使用非常频繁的网络通信，被广泛应用于各种类型的多媒体和数据传输网络。交换机具有很强的网络管理功能，它能自动根据网络通信的使用情况来动态管理网络，因为交换机采用了独享网络带宽的设计。2.32.3 路由器路由器 路由器除了有连接不同的网络物理分支和不同的通信媒介、过滤和隔离网络数据流及建立路由表，还有控制和管理复杂的路径、控制流量、分组分段、防止网络风暴及在网络分支之间提供安全屏障层等到功能。根据路由设备的组成可以分为软路由和硬路由。根据路由表的设置方式可以将路由器分为静态的和动态的。路由器工作在网络层，因此它可以在网络层交换和路由数据帧，访问的是对方的网络地址。当数据帧到达路由器后，路由器查看数据帧的目标地址，并在路由表查看到达目标地址的路径，根据路径的代价，选择一条最佳的路径，然后把数据帧沿这条路径发送给目标地址。2.42.4 传输介质传输介质 网络要求把各个独立的计算机连接起来的，这样就必然要求有一种介质将计算机连接起来，这就是传输介质，局域网的传输介质可分为有线介质和无线介质两种，一般情况下都是用有线介质的，因为它的稳定性高，连接可靠，无线介质只是在特殊环境下才使用的传输方式。常用的有线介质主要有以下几类。第第 3 3 章章 局域网的连接局域网的连接网络结构设计对于整个网络系统来说是十分重要的，它设计的成功与否都直接影响网络的使用功能的实现以及网络是否能满足网络的需求。当今网络的发展远远超出了单纯追求基本连通历史阶段。我们必须要有清晰的网络总体设计思路及原则，遵循总体设计、分步实施的原则，用新一代的网络设计思想、最成熟的网络技术对公司网络进行总体设计。3.13.1 建设目标建设目标整合现有网络系统，构建我公司从总公司到一级分公司、二级分公司的基 IP 应用的骨干网络通信平台，建立数据、语音、视频一体化网络；按照业务发展的需要，扩展骨干网的网络带宽；建立健全总公司以及各个省公司的数据中心；统一全网的安全控制措施和安全监测手段；集中网络管理，实施分级维护；进一步规范 IP 地址的应用；积极开展网络综合应用，在全公司逐步开通 IP 电话业务、视频会议系统以及网上培训业务；为业务发展提供良好的网络环境。网络建设是一项基础工程，要先于业务发展超前进行，各分公司要根据实际情况逐步开展现有网络的优化工作，优化后的网络应能承载现有的各个业务系统，同时为一级分公司的数据集中和总公司灾备中心的建设提供基础保障，适应未来业务发展的需要。3.23.2 层次化设计层次化设计从管理和技术的角度来看，我们都要求采用层次化的网络设计结构，这样既方便了管理，又有利于扩展和灵活布置。整个广域网骨干系统保留目前的分层结构，也就是目前的三层结构，但对整个网络的资源以及网络的扩展性、可靠性、安全性进行增强，同时提供对语音和视频等新的应用的支持。3.33.3 逻辑设计逻辑设计该网络采用一台两台二层交换机和三台路由器组建，各设备之间采用直连。实现三台路由器和交换机进行互相通讯，并且使路由器之间运行 RIP 协议。逻辑图，如图 1 所示。图图 1 逻辑图逻辑图3.43.4 物理设计物理设计将网络设备放入机柜中，用网线连接各设备，相同设备用交叉线，不同设备用直通线，交换机 D 的 E0/12 口与路由器 A 的 E0/1 口相连；路由器 A 的 E0/0 口与路由器 B 的 E0/0 口相连；路由器 B 的 E0/1 口与路由器 C 的 E0/1 口相连；路由器 C的 E0/0 口与交换机 E 的 0/12 口相连。第第 4 4 章章 总结总结 本次课程设计一共花了一周的时间，在这一周时间中，我学到了很多东西，以前只是对局域网有个初步的了解，通过本次课程设计，我对局域网又有了更深一层的认识，增强了动手能力。 整个设计过程是对网络设备的一点点加深理解的过程，对功能的实现进一步清楚，对模糊的功能需求通过问老师，也给了我们透彻的分析解释这不仅可以培养我们对这门课的学习兴趣，同时激励我们靠自己的能力以团队的形式去完成任务，不管是上网搜索还是去图书馆查相关资料，而且可以用实际的操作能力来考验我们对这门课以及对网络实验的掌握程度。 通过这次课程设计让我对局域网有了进一步的了解，更加认识到讲只是应用到实践中的必要性。在课程设计过程中，我组成员共同努力，共同进步，充分发挥了团队合作精神。虽然我们这组最后没有完成任务，但是我觉得收获仍然很大，因为在本次的课程设计过程中，我们的知识、能力都有了提高。经过这一个星期的努力，我丰富了自己的计算机知识，感谢杨帆老师和各位同学，没有他们的帮助我不可能这么顺利的完成此次课程设计。参考文献参考文献(1)局域网组建与管理与教程 清华大学出版社 赵家俊 2005.1(2)现代网络技术教程 电子工业出版社 张公忠 2000.1 (3)局域网组建与实践(第 2 版)电子工业出版社 卢小平 2004.11 (4)校园网组建与管理 清华大学出版社 王竹林 2002.1 (5)校园网设计与远程教学系统开发人民邮电出版社 王保顺 张炜 2003.1 (6)校园网络组建与应用科学出版社蒋先华 许以臣 2003.6 (7)校园网系统集成技术与应用 清华大学出版社 刘正勇 2002.6 (8)局域网组网、管理与维护教程 北京希望电子出版社 锻炼 2003.11