网络系统实践课程设计报告-梅苑二号楼智能化建设方案.doc

网络系统实践课程设计报告梅苑二号楼智能化建设方案目录1引言.3现阶段情况分析：.3需求分析：.32网络设计的目标与要求.42.1设计目标：.42.2设计要求：.43方案设计与实现.43.1网络设计原则：.43.2主流组网技术分析与选择.73.3网络拓扑结构设计.113.4IP地址划分：.173.5设备选型与配置：.303.6路由及交换机选择与配置.303.7网络安全设计与管理.373.8未来升级与扩展.404网络施工与结构化布线.424.1.结构：.424.2.介质：.434.3.屏蔽：.434.4.布线测试：.444.5.接线：.444.6.链路长度：.444.7.衰减：.444.8.近端串扰(NEXT)损耗：N.445结束语.45参考文献.45附件一：主要网络设备具体配置文件清单，主要配置命令应有注释。.461引言随着信息科技的快速发展，智能化产业技术也得到了大力应用。许多智能化产品，例如智能化小区、智能化办公等都渐渐深入人们的工作与生活中。但是在学校里智能化宿舍的建设仿佛仍然存在着障碍，而无法实现智能化宿舍的建设对于宿舍的管理将是一个极大的瓶颈，会给宿舍的有效合理管理带来很大的制约作用。为了解决宿舍管理智能化，方便宿舍内部和管理员之间的交流，智能化宿舍的建设是件迫在眉睫的大事。该智能化宿舍建设主要通过建立局域网(所谓局域网1就是高速低误码率的数据通信网络，在一个有限的地理方位内进行资源分配共享和信息交换)来达到宿舍的智能化管理，可用于实现对各个宿舍的网络进行监控，实现对楼道内的视频监控和火灾监控，同时安装报警系统以满足宿舍内部发生突发事件时与管理员进行实时交流，并通过网络来进行晚点名以减少楼道管理员的工作。该智能化局域网建设是利用现代化智能技术及现代计算机、通信、控制等高新技术，把宿舍管理、安防、通信等系统集成在一起，并通过通信网络连接管理员处，为同学们提供一个更加安全、舒适、便利的现代化生活环境。现阶段情况分析：宿舍楼有统一的地方对楼内各个宿舍进行网络地管理，可以限制学生在规定时间内进行上网。同时，在楼道里也有视频监视器对于楼道内的情况进行实时监控，在宿舍楼门口也安装有门铃按钮可以保证在大门被锁的情况下通过按钮来与值班室管理员进行联系。需求分析：虽然说宿舍楼的整体智能化程度已经达到了一定的程度，但在某些方面还是存在着一些需要改进的地方的。例如，除了进行视频监控外还应进行火灾监控，另一方面每个宿舍都应该通过相应的通信设备与值班室管理员进行实时通信，从而保证突发事件发生时可以尽快解决事件。同时，通过网络来进行晚点名从而减轻了管理员的工作。当然，在网络设计中也要保证数据传输速率的快速、发展的需求和性能的需求，从而设计出最优的网络以满足智能化建设梅苑二号楼的要求。2网络设计的目标与要求2.1设计目标：该局域网旨在实现宿舍管理规范化、智能化，在实现对各个宿舍进行网络监控的同时，实现对楼道内进行视频和火灾的监控，并在宿舍内部安装报警系统以满足在突发情况下能够及时让管理员了解到事件的发生，更好地做好各项遏制各项灾难的进一步发生。同时本着网络设计的原则2，即高性能、高可靠性、安全性和可管理性进行网络的设计，以最小的成本实现最优的功能。2.2设计要求：此次网络实践通过组内讨论确定题目后，小组成员进行商议以确定所要建立的局域网所能达到的各项功能，在选用最为适合的路由器和交换机后，进行网络拓扑图的绘制，最后顺利地完成局域网的模拟建设和报告的完成。3方案设计与实现3.1网络设计原则：I宿舍智能化建设的要求：1)能保证网络在规定时间内正常不间断运行2)能为不同需求的用户群体提供服务3)能适应未来网络的扩展4)能合理分配内网和外网资源5)能支持多种不同的网络协议6)能满足扩展后的带宽要求7)能同时进行视频、火灾监测8)建立各个宿舍和管理员的实时联系II网络设计的原则：实用性和经济性建设局域网的目的就是要满足用户的需求，所构建的网络应该是以用户的需求为基础，组建网络应该以人为本。经济性就是考虑到组建网络所需的费用问题，就尽量使构建的网络满足用户的需求同时耗费在用户所能承受的范围内为最好。尤其是在构建较大的网络时考虑到网络的经济性是非常重要的。一切以用户为中心。低成本不仅仅要体现在组建成本上，更多的是要考虑网络建成后的维护和管理成本。网络组建成本是一次性的，再多也只是那些设备价格和安装、施工成本，而维护和管理成本则可能是一笔无底数的投入。先进性和可扩充性保证所构建的局域网具有一定的先进性，采用较为成熟的技术，对于已经淘汰的技术不再使用。这样可以保证网络具有较长的使用寿命。组网设计的时候，应该关注未来的技术发展方向，不采用限制新技术发展的技术标准。组网设计者应该保证在新技术得到普及的时候，所设计的局域网不需要撤换现有设备，而只需要具有网络扩展和升级选项的硬件和软件就可实现新的功能。可扩充性原则是为了适应用户和网络发展的需求，因为用户可能随着学生规模的扩大而增多，应用带宽需求也可能增加，这时如果所设计的网络系统的可扩展性不强，就会给用户和网络系统性能的提高带来不便。网络的可扩展性保证主要是通过交换机端口，服务器处理器数，内存容量，磁盘架数等方面来保证，通常要求核心，或者骨干层甚至汇聚层交换机的端口要有两个以上用于维护和扩展，当然不要在设计之初就只想到当前所需的这类端口数，把所有高速端口都用完，也不要为未来网络留有太多这类端口或设备，否则就会给网络系统设计带来巨大的压力，也会造成巨大的投资浪费。在服务器方面，可扩展性就显得更加重要了，因为服务器是整个网络数据交换的中心，所有用户都是通过服务器进行网络访问。在服务器的可扩展性方面要求所选的服务器支持“按需扩展”的理念，就是可以根据需要随时扩展，而不用开始时就一次到位。可靠性和安全性为了保证各项应用的实现，所设计的网络必须具有高可靠性。应该尽量避免系统的单点故障，应提供冗余措施，并采用先进和网络管理技术，对网络信息流量进行实时监控，并对数据进行处理，及时查出并排除故障。同时采用合适的安全措施，如设置防火墙等。易维护性所设计的网络应该具有易维护性。通过采用先进的管理策略、管理工具提高网络的易管理，简化维护工作，提高网络的易维护性。网络的维护工作在整个网络使用过程中占有大部分的分量，也是网络管理的基本工作之一，好的网络系统可以使网络管理起来非常方便，非常简单，不好的网络则可能使网络管理员整天陷入到网络维护的陷阱中，网络设计的可维护性的好坏主要取决于所设计的网络系统结构是否合理；所用传输介质和接口连接是否符合相应标准，布线是否规范，是否条理清晰；是否有完善的标记措施记录各节点所对应的交换端口；是否在设计之初就进行了详细的设计记录等等。易管理性原则随着网络规模和复杂程度的增加，管理和故障排除就越来越困难。在网络设计中，使用较为先进和完善的网络管理的软、硬件系统。灵活设置用户对internet的访问功能，能够对用户实行管理。之所以充分考虑网络的可管理性，不仅为了把网络管理员从繁杂的网络管理琐事中解脱出来，更重要的是为了日后网络的维护和管理，提高网络的维护和管理效率。网络的可管理性是必不可少的，否则再多的网络管理员也没有用。在网络设计之初就该把网络的可管理性考虑进去，选择方案时应考虑以下几个方面：1)对网络实行集中监测，分权管理，并统一分配资源2)选用先进的网络管理平台，可以集中对全网设备实施具体到端口的管理能力，并可提供及时的故障报警和日志3)选用的网络设备及其他连接在网络上的重要设备应该支持远程管理4)设计时充分考虑运行维护的问题充分利用现有资源原则：对于任何一个用户都希望尽可能降低网络成本，尽管他们都希望使用性能尽可能高的网络系统，在设计新的网络系统时要充分考虑现有网络资源的利用，避免资源浪费，举个例子，例如原来网络仅有10Mbps的网卡，集线器或交换机连接，新网络中本来是不建议使用已经淘汰的10Mbps的设备的，但是如果100Mbps及以上的端口资源紧缺的话，另外有些用户确实用电脑比较少，或者其应用相对比较简单，则完全可以使用原来的10Mbps设备，对于配置较低的计算机也是如此，在可以不用重新购买的情况下不需要另外购买，使用原来的资源就可。另外，在设计新的系统时，尽量可以与原来的系统兼容。这样一些需要的数据就可以直接使用了。而不会出现原来的数据库数据不能导入的情况。3.2主流组网技术分析与选择3.2.1组网方式3：交叉双绞线：如果只有两台电脑，则可以用这种方式，不过这只是临时性的解决办法，一旦有三台或三台以上的计算机，这种方法就行不通了，并且完全不能提高警惕网络规模。总线型网络：总线结构采用单根传输线连接网络中所有结点，任一站点发送的信号都可以沿着总线传播，能被其他所有结点接收。总线结构小型局域网工作站和服务器常采用BNC接口网卡，利用T型BNC接口连接器和50欧姆同轴电缆串行连接各站点，总线两端头需安装终电阻器。优点：电缆长度短，结构简单，造价低，易于布线，组成串行连接的小型局域网非常容易，适用于计算机数量较少，布置较集中的单位，如小型办公网络，游戏网络。缺点：不能集中控制；故障检测需在网上的各个结点间进行，一个连接节点故障可能导致全网不能通信；在扩展总线的干线长度时，需重新配置中继器、剪裁电缆、高速终端器等；对计算机数量较多，位置相对分散，传输信息量大的网络，建议不使用总线结构。在日益重视网络管理的今天，总线型网络已经逐渐从网络舞台上消失了。星型网络：星型结构网络中有一个惟一的转发结点（中央结点），每台计算机都通过单独的通信线路连接到中央结点（交换机）。信息传送方式，访问协议非常非常简单。星型结构小型局域网工作站和服务器常采用RJ-45接口网卡，以集线器为中央结点，用双绞线连接集线器与工作站和服务器。目前性价比较高的方