毕业设计论文智能社区局域网整体解决方案

毕业设计（论文） 题 目：智能社区局域网整体解决方案 学 号 姓 名 指 导 教 师 院（系）专业 xxx年x月xx日摘要随着计算机及网络的逐步普及，用户与外界之间的数据交换和共享要求日益增加，为了提高用户了解信息，智能小区局域网的建设已经成为用户走向信息化时代的必然选择。本文根据网络规划设计理论技术，对智能小区整体局域网而作的设计方案，文中首先对智能小区的基础情况及网络建设进行了分析，而后根据具体情况作了详细的网络建设的规划和设计。此方案完全适应智能小区的网络建设需求，并且具有一定的可扩展性，可以适应很长一段时期内的用户的网络发展的基本需求。关键词：局域网，需求分析，网络规划，方案设计ABSTRACTsharing between the increasing demands, in order to enhance user understanding of information, intelligent residential building has become a local area network users with information-based era of the inevitable choice. Based on the network planning and design theory, technology, the Intelligent Community as a whole and for local area network design, this paper first Intelligent Community of the base case and network construction were analyzed, and then depending on the circumstances of the network construction in detail the planning and design. This program was fully meet the needs of Intelligent Community of the network construction, and has a certain degree of scalability, can adapt to a very long period of time, the users network development of the basic needs.Keywords: LAN, needs analysis, network planning, program design目录第一章 需求分析41.1 中小型局域网络需求分析41.2 智能小区内部局域网具体需求分析5第二章智能小区网络设计62.1 智能小区网络结构 6 2.2 智能小区网络拓扑图描述 7第三章 网络设备的选择83.1中心服务器83.2 交换机123.3路由器14第四章计算机网络设备的配置154.1交换机配置154.2 路由器配置17第五章 智能小区综合布线设计185.1综合布线的概念18 5.2综合布线的设计 19第六章 网络安全 226.1网络安全 22总结23致谢23参考文献24第一章 需求分析1.1 中小型局域网络需求分析在网络系统的设计之初进行系统化、科学的需求分析，对整个网络系统的成功非常重要，对于中小型局域网络而言，在规划时应当考虑以下4个方面的问题： u 拓扑结构需求分析在进行网络的总体设计前，应当首先搞清楚给哪些建筑物布线，每座建筑物中的哪些房间布线，每个房间的哪个位置要预留信息插座，建筑物之间的距离、建筑物的垂直高度和水平长度等。只有事先调查好这些情况，才能合理地设计网络拓扑结构，选择适当的位置作为网络管理中心以及作为设备间放置连网设备，有目的地选择组建网络所使用的通信介质和交换机。u 数据传输需求分析用户对数据传输量的需求决定了网络应当采用何种连网设备和布线产品。就目前情况来看，多媒体已经成为局域网络所必须支持的功能之一。基于这种大传输量的需求，以1000Mb/s光纤作为主干和垂直布线，以100Mb/s超五类双绞线作为水平布线，从而实现100Mb/s交换到桌面的网络，已经成为最普通的网络架构。基于这种大传输量的需求，100Mb/s高性能交换机也已逐步从部门走向工作组。u 发展需求分析 网络设计者不仅要考虑到容纳网络中当前的用户，而且还应当为网络保留至少3-5年的可扩展能力，从而使在用户增加时，网络依然能够满足增长的需要。这一点非常重要，因为布线工程一旦完毕，就很难再进行扩充性施工。所以，在埋设网线和信息插座时，一定要有足够的余量，而连网设备则可以在需要时随时购置。u 性能需求分析 不同厂家乃至同一厂家不同型号的交换机在性能和功能上都有较大差异，有的安全性高、有的稳定性好、有的转发速率快、有的拥有特殊性能。因此，应当慎重考察和分析本网络对性能的根本需求，以便选择相应品牌和型号的交换机。1.2 智能小区内部局域网具体需求分析其在功能上对系统的需求：一方面是现代化的智能小区能向社区内广大住户提供综合信息的资讯服务，另一方面则是面向用户的需要功能，即通过完善与成熟的综合布线系统，以信息处理技术、自动控制技术为手段，实现社区综合信息网络系统，它为社区成员提供更加安全、高效、方便、舒适的生活环境和综合服务。具体需求分析：智能小区要建立符合小区需要的局域网，因此需要建设高性能的局域网，实现数据管理、多媒体通信、数据库管理信息系统及实现内部局域网的互联，并且和Internet互联。其局域网应是一个以宽带IP网为目标，建立数据、语音、视频三网合一的一体化网络。为提高网络可靠性及安全性，需要在主干网采用光纤布线。局域网应实现虚拟局域网（VLAN）的功能，以确保全网的良好性能及网络安全性。主干网交换机应具有很高的包交换速度，整个网络应具有三层交换功能。主干网络应该采用成熟的、可靠的千兆位以太网技术作为网络的主干。局域网应选用先进的网管软件，建立完善的网络管理体系。在设备方面，应该选择有成功案例的网络厂商的设备，网络应具有良好的扩展性。根据实际需求及用户的投资承受力，对楼内网络系统的需求分析如下：1.主干线采用具有第三层交换功能的千兆以太网（Gigabit Ethernet）。为各用户提供准确、可靠、快捷的各种数据和信息，充分发挥各个家庭现有计算机设备的功能2.主干设备应能满足205个用户接入访问的要求。3.支持虚拟网络（VLAN）。4.网管软件应具备对接入层交换设备进行远程可操作的能力（如在网络中心对接入交换机进行针对端口IP过滤条件的远程设置）。5.网络设备选型：网络设备全部采用Cisco系列产品。第二章 智能小区网络设计2.1 智能小区网络结构2.2智能小区网络拓扑图描述分层的网络结构是大中型网络设计的基本原则，分层结构可以获得良好的扩展性，便于对网络的变化进行预计和规划，因此采取分层模型设计。根据用户实际需求，整个智能小区楼网络采用星形结构，并分为核心层（分布于设备间）和访问层（分布在一、二、三、四号楼，包括分布广泛的中低端网络连接/交换设备及各种终端设备）。中心机房设在设备间，用来放置核心层设备。采用双链路冗余方式对双核心和骨干网络进行冗余连接。第三章 网络设备的选择因智能小区有一个网络中心点，在此而个中心选择光纤主干产品进行连通，使用CISCO系列产品作为主干网络设备，在各个楼层分别使用独立交换机进行连接，大大提高的网络带宽。3.1中心服务器中心服务器是整个网络的核心部分.中心服务器是整个网络中网络服务的提供者,它的性能优劣直接接影响整个网络的工作效率,它的不稳定又会给网络造成很大的损失.因此在服务器的选项型上应考虑如下问题:1. 高可靠性2. 高效性3. 可扩展性和兼容性由于智能小区数据量相对较大,访问人员比较多,同时承担了大量局域网数据的传输,服务等工作,对服务器的容错性有较高的要求.根据容错技术的现状,我们选用了Cisco Media Convergence Server 7825H-3000服务器.其性能如下:表1 Cisco Media Convergence Server 7825H-3000的规格处理器处理器 (CPU)Pentium 4处理器内部时钟速度3060MHzL2缓存512KB最大处理器数1安装的处理器数1BIOS类型闪存内存最大内存4GB内存总线时钟266MHz内存技术PC2100 DDR SDRAM总RAM插槽4软盘软盘尺寸3.5每个软盘的读/写容量1.44MB和720KB格式化支持的驱动器1个驱动器旋转300 rpm传输速率（高和低）每秒500（高），250（低）KB字节/扇区512扇区/磁道（高和低）18（高），9（低）磁道/面80磁道到磁道访问时间6或3ms平均访问时间（高和低）174（高），94（低）ms读/写头2DVD-ROMDVD接口IDEDVD单层读速度6.7到16x (完全CAV)DVD双层读速度5 到12x (完全CAV)DVD视频3.3到8x (完全CAV)DVD-R3.95GB1到2.3x (完全CAV)DVD-R4.7GB1到2.3x (完全CAV) DVD-RAM2.6GB2XZCLVDVD-RAM4.7GB2XZCLVCD-ROM/CD-R17到40x (完全CAV)CD-RW10到24x (完全CAV)CD-I/视频CD4.3到10x (完全CAV)CD-DA (DAE)12XCLV CD-DA (音频输出)4到10x (完全CAV)RAID控制器控制器型号SmartArray-642支持的RAID级别0，1，5，10支持的SCSI协议Ultra160和Ultra320SCSI峰值数据传输速率每通道320MB最大驱动器数236GB SCSI非热插拔硬盘硬盘RPM10000硬盘平均查找时间5.4ms硬盘接口类型Ultra320 小型计算机系统接口（SCSI）40GB ATA/100非热插拔硬盘硬盘RPM7200硬盘平均查找时间8.5ms 硬盘接口类型ATA 10网络连接网卡（NIC ）双板载10/100/1000连接器服务器上的2个RJ45连接器10Base-T电缆支持3，4或5类UTP（2或4对），328英尺（100米）100Base-TX电缆支持5类UTP（2对），328英尺（100米）1000Base-T电缆支持5类UTP，5E UTP， 6UTP（2对），328英尺（100米）图形子系统图形类型2D图形芯片集ATI Rage XL视频RAM类型SDRAM安装的视频RAM8MB最高视频RAM 8MB最高分辨率VGA和SVGA最高色彩参数16777216图形总线接口PCI接口串行端口1并行端口0USB 1.1端口2键盘端口1鼠标端口1外部SCSI端口Cisco Unity:1 CallManager:0安全上电密码键盘密码磁盘驱动控制磁盘引导控制串行接口控制可拆除DVD-ROM和磁盘驱动器组件管理员密码扩展选项总插槽（空闲）Cisco Unity 1(0); Cisco CallManager 1(1)电源最高输入电压180W自调整AC输入有功率纠错(PFC) 有输入频率范围50-60Hz 输入电压下限最低90VAC 最高132VAC输入电压上限最低180VAC 最高264VAC输入电流3.3A(110VAC）1.7A(220VAC)环境参数空气温度服务器开机41.0-122.0 F (5-50 C)空气温度服务器关机-40.0-185 F (-40-85 C)湿度服务器开机5-95%湿度服务器关机5-95%额定BTU682 BTU/Hr.闲置声音耗散6.1 bel最高声音耗散6.2 bel闲置相邻声压51dBa工作相邻声压52dBa制冷系统安装6个风扇尺寸外型机架安装1U机架安装包括于标准第三方机架之中重量24.58磅(11.15公斤)高1.67英寸 (4.24厘米)宽19.0英寸 (48.3厘米)深21.9英寸 (55.6厘米)3.2交换机24个10/100端口+2个10/100/1000 BASE-T端口+增强镜像。思科系统公司宣布了Cisco Catalyst 2950G和Catalyst 2950T系列交换机的终止销售和产品生命期终止日期。这些交换机最后的订购时间为2006年12月31日。在2011年12月30日前，拥有有效服务合同的用户将可继续获得思科技术支持中心(TAC)的支持。基本参数 设备类型智能 mAC地址表BSDODI22 VLAN支持支持 包转发率362000 背板带宽（Gbps）8.6 交换方式智能 传输速率10Mbps/100Mbps 传输模式全/半双工自适应 网络标准802.11 端口 端口数24 模块化插槽数0 端口类型RJ45 性能参数 网管功能是 堆叠是 是否支持全双工是 电气规格 额定电压220 V 3.3路由器Cisco 1841集成多业务路由器能够以线速提供安全的数据访问应用，从而为中小企业和小型分支机构提供全套功能和灵活性，以便实现安全的互联网和内部网接入。它能够借助多种先进的安全服务和管理功能支持思科自防御网络，这其中包括硬件加密加速、IPSec VPN（AES、3DES、DES）、防火墙保护、内部入侵防御（IPS）、网络准入控制（NAC）和URL过滤支持等。设备类型集成多业务路由器端口结构模块化传输速率10/100Mbps最大DRAM内存(MB)384最大Flash内存(MB)128支持网络协议TCP/ IP支持的网管协议SNMP/ telnet是否VPN支持支持VPN是否Qos支持支持是否内置防火墙内置固定广域网接口可选固定局域网接口2个10/100M 以太网口支持扩展模块插槽数5控制端口USB, console安全标准UL60950-1, CAN/CSA 60950-1, AS 3260, EN60950-1电源电压(V)100 to 240 VAC,50-60 Hz电源功率(W)50重量(kg)2.8kg长度(mm)274宽度(mm)343高度(mm)47.5工作温度()0 - 40工作湿度10% 85% 无凝结存储温度()-25 - 65存储湿度5% 95% 无凝结第四章 计算机网络设备的配置4.1 交换机配置1.配置vtp域3750#vlan database 进入vlan配置模式 3750(vlan)#vtp domain server 设置vtp管理域名称 server 3750(vlan)#vtp server 设置交换机为服务器模式3750(vlan)#exit 2.配置中继3750(config)#interface gigabitethernet 2/1 3750(config-if)#switchport 3750(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q 配置中继协议 3750(config-if)#switchport mode trunk3.配置核心交换机vlan3750#vlan database3750(vlan)#vlan 20 name jlx 创建了一个编号为20 名字为jlx的 vlan 3750(vlan)#vlan 30 name cwb创建了一个编号为30 名字为cwb的 vlan 3750(vlan)#vlan 40 name cyb 创建了一个编号为40 名字为cyb的 vlan这里不再一一列举VLAN创建。4.为vlan配置ip地址（配置vlan间的3层交换）3750(config)#interface vlan 20 3750(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 vlan20接口ip 3750(config-if)#ip helper-address 192.168.0.254 dhcp server ip 3750(config)#interface vlan 30 3750(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 vlan30接口ip 3750(config-if)#ip helper-address 192.168.0.254 dhcp server ip 3750(config)#interface vlan 403750(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 vlan40接口ip 3750(config-if)#ip helper-address 192.168.0.254 dhcp server ip 5、配置上行口ip地址、启用交换机三层模块、配置默认路由3750(config)#int g1/0/13750(config-if)#no switchport3750(config-if)#ip add 172.16.0.3 255.255.255.03750(config-if)#no shut3750(config-if)#exit3750(config)#ip routing3750(config)#0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.0.1u 配置接入层交换机1、 配置vtp域2950#vlan database 进入vlan配置模式 2950 (vlan)#vtp domain server 设置vtp管理域名称 server 2950 (vlan)#vtp client 设置交换机为客户端模式2950 (vlan)#exit 2、 配置中继 2950 (config)#interface gigabitethernet 0/1 2950 (config-if)#switchport mode trunk。（其实这步可以省略，现在的交换机的两个端口及连之后，会自动协商为trunk模式。） 3、 将交换机端口划入vlan2950 (config)#interface range fastethernet 0/1 - 20 配置端口1 到202950-1(config-if)#switchport access vlan 10 归属test1 vlan。接入层交换机配置完成4.2 路由器的配置1、 路由器的接口及nat配置Router（config）#interface FastEthernet0/0Router（config-if）#ip address 172.16.0.1 255.255.255.0Router（config-if）#ip nat insideRouter（config）interface Serial0/0Router（config-if）#ip address 62.148.89.55 255.255.255.252Router（config-if）#ip nat outsideRouter（config）# ip nat pool kkkk 61.148.89.46 61.148.89.46 netmask 255.255.255.252Router（config）# ip nat inside source list 1 pool kkkk overload2、 配置出口默认路由及静态路由Router（config）# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 62.148.89.56Router（config）# ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 172.16.0.3Router（config）# ip route 192.168.2.0 255.255.255.0 172.16.0.3Router（config）# ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 172.16.0.33、 配置access-list Router（config）# access-list 1 permit any（允许所有人上网）第五章 智能小区综合布线设计5.1综合布线的概念综合布线系统（Premises Distributed System，简称PDS）是一种集成化通用传输系统，在楼宇和园区范围内，利用双绞线或光缆来传输信息，可以连接电话、计算机、会议电视和监视电视等设备的结构化信息传输系统，同时，由于PDS充分考虑了通信技术的发展，设计时有足够的技术储备，能充分满足用户长期的需求，应用范围十分广泛。而且结构化综合布线系统具有高度的灵活性，各种设备位置的改变，局域网的变化，不需重新布线，只要在配线间作适当布线调整即可满足需求。结构化综合布线一般划分为六个子系统。综合布线系统使用标准的双绞线和光纤，支持高速率的数据传输。这种系统使用物理分层星型拓扑结构，积木式、模块化设计，遵循统一标准，使系统的集中管理成为可能，也使每个信息点的故障、改动或增删不影响其它的信息点，使安装、维护、升级和扩展都非常方便，并节省了费用。5.2综合布线的设计5.2.1 工作区子系统（Work Area）工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线，以及信息插座所组成。信息点由标准RJ45插座构成。信息点数量应根据工作区的实际功能及需求确定，并预留适当数量的冗余。例如：对于一个办公区内的每个办公点可配置23个信息点，此外应为此办公区配置35个专用信息点用于工作组服务器、网络打印机、传真机、视频会议等等。若此办公区为商务应用则信息点的带宽为100M可满足要求；若此办公区为技术开发应用则每个信息点应为交换式100M甚至是光纤信息点。5.2.2 水平子系统（Horizontal） 水平子系统主要是实现信息插座和管理子系统，即中间配线架（IDF）间的连接。水平子系统指定的拓扑结构为星形拓扑。水平干线的设计包括水平子系统的传输介质与部件集成。选择水平子系统的线缆，要根据建筑物内具体信息点的类型、容量、带宽和传输速率来确定。5.2.3 管理子系统（Administration）管理子系统由交连、互连和输入/输出组成，实现配线管理，为连接其它子系统提供手段。包括配线架、跳线设备及光配线架等组成设备。设计管理子系统时,必需了解线路的基本设计原理,合理配置各子系统的部件。5.2.4 垂直干线子系统（Backbone） 通常是由主设备间（如计算机房、程控交换机房）提供建筑中最重要的铜线或光纤线主干线路,是整个大楼的信息交通枢纽。5.2.5 设备间子系统（Equipment Room）设备间子系统由设备室的电缆、连接器和相关支持硬件组成，把各种公用系统设备互连起来。设备间的主要设备有数字程控交换机、计算机网络设备、服务器、楼宇自控设备主机等等。它们可以放在一起，也可分别设置。在较大型的综合布线中，可以将计算机设备、数字程控交换机、楼宇自控设备主机分别设置机房，把与综合布线密切相关的硬件设备放置在设备间，计算机网络设备的机房放在离设备间不远的位置。5.2.6 建筑群子系统（Campus Subsystem）建筑群子系统是实现建筑之间的相互连接，提供楼群之间通信设施所需的硬件。建筑群之间可以采用有线通信的手段，也可采用微波通信、无线电通信的手段。第六章 网络安全6.1 网络安全安全保障也不能完全信赖系统的安全设施，必须要有健全的安全管理。安全管理是安全防范体系中具体落实的手段，它贯穿于整个安防工作中，将安全技术和措施用具体的管理方式来实现，体现人的能动作用3。当前应该着重进行以下工作：建立较完备的安全组织和安全制度；定期进行系统关键存储备份，落实系统灾难恢复措施；定期的系统安全风险评估，监督日常安全技术和措施的落实情况；定期的网络安全日志审查与分析记录；制定安全事件应急处置预案和相关处理措施，建立网络安全、病毒疫情预警和公告。网络安全保障并不是网管员个人的事情，保障措施应建立在全体人员群防群力的机制基础上。网络安全最大的弱点来自于用户，用户由于缺乏安全经验常识而盲目地操作，将自己的弱点暴露给入侵者4。因此，应在利用各种手段和途径进行用户安全意识教育的同时，还需要积极采取措施进行用户安全习惯和常用安全技术的教育，从源头入手，杜绝各种不规范和有损网络安全的行为。小结以上的介绍为智能小区内部网建设提供了一个总体的设计方案，本方案中所采用的技术与产品充分考虑到了网络未来的升级与发展，为企业将来的发展、扩大做了周密的考虑。再是由于系统选择的是最为成熟与标准的网络技术，把网络已构筑了高速和坚固的信息高速公路，面对未来的发展将处于非常有利的境界。通过该方案，为企业建立了稳定、畅通的网络系统，给企业带来更为快捷的信息交流和更好的经济利益。参考文献1. 智能建筑计算机网络 付保川等编著 北京人民邮电出版社2. 智能大厦和智能小区安全防范系统的设计与实施黎连业 等编 清华大学出版社3. 宽带IP接入网络技术及其应用实例 万博通公司技术部 海洋出版社4. 计算机网络规划与设计 段水福、段炼、张元睿著浙江大学出版社xxxxx网络工程班学生：xxxxxxx年xx月x日