计算机网络课程设计
---大型阅览室设计
学生姓名：王越学 号：专 业：计算机科学与技术班 级：任课教师：赵艳锋
1276807348 12级计算机3班
目录
目录 ............................................................................................................. 2 第一章 项目概述 ...................................................................................... 3
1.1设计项目要求与说明 ........................................................ 3 1.3系统设计原则 .................................................................... 4 1.4用户需求分析 .................................................................... 4 1.5网络总体规划 .................................................................... 5
第二章 网络设计方案 .............................................................................. 6
2.1 电子阅览室网络拓扑图 ................................................... 6 2.2电子阅览室网络拓扑总体描述 ........................................ 7 2.3路由器与交换机的区别 .................................................... 7 2.4服务器定型原则 ................................................................ 8 2.5 开支预算 ........................................................................... 9
第三章 部件详情 .................................................................................... 10
3.1 服务器详情 ..................................................................... 10 3.2 路由器详情 ..................................................................... 11 3.3 交换机详情 ..................................................................... 13
第四章 设计心得 .................................................................................... 16
第一章 项目概述
1.1设计项目要求与说明
图书馆要建设一个240台计算机的大型电子阅览室，有一台视频点播服务器，Internet接入采用单位局域网接入。技术选择； 网络设计规划； 设备选择及预算（服务器、PC和交换机的数量和型号）
图书馆要建设一个240台计算机的大型电子阅览室，应有一台电子图书服务
器，分布在3个相邻的房间。 Internet接入采用单位局域网接入。
技术选择； 网络设计规划； 设备选择（服务器、PC和交换机的数量和型号）
1.2电子阅览室的基本特点
随着网络信息技术、多媒体技术、存储技术的飞速进步，现代化图书馆或阅览室已进入数字时代的发展进程，并以其特有的快速、高效和便捷改变着人们习和生活的方式。数字化图书馆是信息的集散地，主要由服务器、终端机、大容量数据库等组成的计算机网络系统和大量数据处理外设构成；可以跨地区、多用户联网，可接入校园网，向读者提供阅读、联机检索、复制、编辑、收发电子邮件、上网等功能；而电子阅览室则成为图书馆一个重要的电子信息数据处理中心。 实现图书馆数字化的关键和基础是数据库的标准化和规范化。图书馆数据库中最基本又最复杂的是书目数据库，电子阅览室的编目、流通、阅览、文献检索及二次文献的开发等工作的自动化都是以此为基础的。电子阅览室数据库具有以下特点:
1.全面完整地反映信息。不仅要揭示文献的基本信息，还要包容具有一定深度和精度的信息。
2.提供多种信息检索手段。选取能反映数据的特征、最有可能被用到的检索途径，提高检索的查全率和查准率。
3.可以高速地查询资料。单位时间内为更多的读者提供资料服务，以提高阅
览室的使用率、利用率。
1.3系统设计原则
图书馆电子阅览室解决方案充分考虑布线系统的标准化、灵活性、扩展性及
经济性。在系统配置达到合理的情况下，尽可能降低工程造价、提高工程质量和建筑的使用效率。因此该系统要遵循以下原则： 标准性——整个系统符合Cisco推荐的配线标准。
开放性——整个系统能连接各个厂家、各型号的电脑、交换机并支持不同的网络结构。
方便性——采用先进的跳线管理，满足终端设备移位、改变线路的要求。 先进性——工程一次布线符合未来多年设备变换的要求。
可靠性——使用经过国际权威机构认可并经过使用考验的材料和产品。采用集中式管理，使线路检查维修更加容易。由于采用物理星型拓扑连接方法，所以线路中某点故障不影响整个系统运行。
经济性——避免投资浪费，符合未来长期通信要求。采用集成化程度高、节约占地空间的产品，达到最好的传输效果。
1.4用户需求分析
电子阅览室是学校的文献信息中心，是教学和科研服务的学术性机构，是教书育人的重要阵地，是学校信息化和社会信息化得重要基地，是体现学校办学水平的重要标志，电子阅览室改变了传统图书馆的静态书本式服务特征，实现了多媒体的存取，远程网络传输，智能化检索，跨库无缝链接的全新信息环境。数字化图书馆是运行在校园局域网上，没有时间限制，便于使用的超大规模的知识信息存储和服务系统。
1.学生能够方便快捷的通过校园网络浏览电子阅览室数据库内存储的相关文字资料，达到现代化教学要求。
2.确保电子阅览室数据库内的文献资料数据安全，保证整个系统安全稳定的
运行。
3.管理软件界面美观简洁，易学易用，方便管理人员对整个系统的监督与维护。
4.良好的数据更新能力，满足学校图书馆的发展。
1.5网络总体规划
在建设网络之前，究竟用千兆还是百兆，要从实际出发，从应用出发，考虑网络应该具备哪些功能。不同的应用有不同的需求，而且几乎没有只有单一业务的网络。
在此我们选择千兆以太网。千兆位以太网最大的优点在于它对现有以太网的兼容性。同100M位以太网一样,千兆位以太网使用与10M位以太网相同的帧格式和帧大小,以及相同的CSMA/CD协议。这意味着广大的以太网用户可以对现有以太网进行平滑的、无需中断的升级,而且无需增加附加的协议栈或中间件。同时,千兆位以太网还继承了以太网的其它优点,如可靠性较高,易于管理等。在园区网主干网中，目前逐步占据了主要地位。
第二章 网络设计方案
2.1 电子阅览室网络拓扑图
图2.1
由于我所设计的电子阅览室要求240台计算机和一台视频服务器，为了便于
管理我把240台计算机分为4组，每组60台，分别为他们分配地址，由于一共240台机器，所以主机位置需要8位（取其中两位为子网掩码）就可以解决问题，4组机器的IP地址分配如下：
192.168.0.1——192.168.0.63 默认网关为192.168.0.1 192.168.0.64——192.168.0.127 默认网关为192.168.0.1 192.168.0.128——192.168.0.191 默认网关为192.168.0.1 192.168.0.192——192.168.0.254 默认网关为192.168.0.1 四组机器的子网掩码均为255.255.255.192
2.2电子阅览室网络拓扑总体描述
我们选择的千兆位以太网设计方案，采1000M作为主干校园网络。然后根据不同的应用，将校园网分割为几个以100M交换机为核心的子网。
在此我们使用的拓扑结构为星形结构，具体地说应该为树形拓扑结构。树
形拓扑从星形拓扑演变而来,形状像一棵倒置的树,顶端是树根,树根以下带分支,每个分支还可再带子分支。树根接收各站点发送的数据,然后再广播发送到全网。树形拓扑的特点为：
（1）易于扩展。这种结构可以延伸出很多分支和子分支,这些新节点和新分支都能容易地加入网内。
(2)故障隔离较容易。如果某一分支的节点或线路发生故障,很容易将故障分支与整个系统隔离开来。
2.3路由器与交换机的区别
（1）工作层次不同
最初的的交换机是工作在OSI／RM开放体系结构的数据链路层，也就是第二层，而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层（数据链路层），所以它的工作原理比较简单，而路由器工作在OSI的第三层（网络层），可以得到更多的协议信息，路由器可以做出更加智能的转发决策。
(2) 数据转发所依据的对象不同
交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号（即IP地址）来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的，描述的是设备所在的网络，有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。
(3)路由器提供了防火墙的服务
路由器仅仅转发特定地址的数据包，不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送，从而可以防止广播风暴。
(4) 交换机一般用于LAN-WAN的连接，交换机归于网桥，是数据链路层的设
备，有些交换机也可实现第三层的交换。路由器用于WAN-WAN之间的连接，可以解决异性网络之间转发分组，作用于网络层。
由我们的总体阅览室总体要求看来，我们的设备需求是150台，从成本考虑，我们只需选择适合的交换机即可。
2.4服务器定型原则
服务器是系统中至关重要的核心设备，其作用是为各类应用提供硬件运行平台。对服务器的选择不仅仅是满足当前已开展的各项业务需要，更要着眼于未来。对网络服务器的选择，首先应从系统性能入手，通过客观的分析比较，确定一款或者一系列具有令人满意的主频处理速度和I/O吞吐量的服务器。产品质量要有保证，严格执行国际质量认证体系，确定产品稳定可靠。由于各项业务属于对外开放的，因此作为集中放置数据载体的服务器系统，一旦出现数据丢失或者差错将给用户造成重大经济损失和极坏影响，因此在服务器选型和系统配置时，应该充分考虑到系统可靠性在今后系统运行时的重要地位。
在选择服务器时，不仅要看当前的性能，还要看生产厂商的服务能力。这种能力包括两个方面，一方面是基本的安装和调试能力，另一方面是开发和升级能力，后一种能力是最为重要的，学校系统的每一次升级换代都可能面临着产品的升级后功能的增减。如果厂商有升级能力，学校的每一次升级都有相应的保障，相反，就会给学校造成很大的浪费和损失。
2.5 开支预算
网络设备报价表
第三章 部件详情
3.1 服务器详情
产品型号： CISCO R460-BUN-3
产品机型： 机架式 CPU类型： Intel Xeon CPU型号： Xeon X7540 CPU主频： 2GHz 标准内存容量： 16GB 架构类型： 4U 最大CPU数： 4 标准CPU数 2 三级缓存： 18MB 总线规格： QPI 5.86GT/s 扩展卡槽： 10×PCI-E Gen2 内存类型: DDR3 标准内存容量: 16GB
网络控制器: 2×1000M以太网卡,2×10000M以太网卡
3.2 路由器详情产品型号2911/K9 企业网吧路由产品类型,多业务路由器 模块化端口结构局域网接口3硬件参数 扩展插槽有扩展插槽,2 个外部 USB 2.0 闪存插槽软件参数TIA/EIA/IS-968 CS-03 ANSI T1.101 ITU-T G.823、G.824 IEEE 802.3 RTTE 指令支持协议VPN 支持支持11
防火墙有 支持QoS 支持NAT 支持支持 UL 60950-1 CAN/CSA C22.2 No. 60950-1认证标准EN 60950-1 AS/NZS 60950-1 IEC 60950-1其它性能IP 过滤器允许限制访问 Internet 和其他网络资源其它参数 尺寸 重量 电源9.5Kg 100-240VAC,47-63Hz 工作温度 0～40℃工作环境工作湿度 5%～85% 无冷凝 存储温度 -40～80℃ 存储湿度 5%～95% 无冷凝12
3.3 交换机详情 产品类型：智能交换机 应用层级：二层 传输速率：10/100Mbps 产品内存：DRAM 内存：64MB FLASH 内存：32MB 交换方式：存储-转发 背板带宽：4.4Gbps 包转发率：6.5Mpps MAC 地址表：8K 端口结构：非模块化 端口数量：26 个 端口描述：24 个以太网 10/100Mbps 端口，2 个两用上行端口传输模式：全双工/半双工自适应网络标准：IEEE 802.3，IEEE 802.3u， IEEE 802.1x，IEEE 802.1Q，IEEE 802.1p，IEEE 802.1D，IEEE 802.1s， IEEE 802.1w，IEEE 802.3ad，IEEE13
802.3z VLAN：支持 QOS：支持 网络管理：Web 浏览器，SNMP，CLI状态指示灯：每端口，系统 电源功率：30W 产品尺寸：44×445×236mm 产品重量：3.6kg 环境标准：工作温度：0-45℃ 工作湿度：10%-85%（非冷凝） 存储温度：-25-70℃ 存储湿度：10%-85%（非冷凝）主机 戴尔 Vostro 成就 3901-D1509V 参考价：339914
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第四章 设计心得这是我在大学生涯中第一次进行网络的课程设计，在选题目时，我犹豫着是 继续选择编程类，还是选择工程类。最后，我进行了勇敢的自我挑战，选择了大 型电子阅览室的构建。 由于我们所学习的思科第一本教材教授的知识有限， 我又从图书馆借阅了大 量的图书，并从网上查询了很多资料。我首先的思路是构造网络拓扑图，在拓扑 图确定后，在进行的各种配置的选择。布线对我来说也是一个比较新鲜的词汇， 之前一直没有接触过，经过老师的耐心讲解，才让我对布线有了整体的印象。 在交换机的选择时，我本想选择三层交换机，但是由于设备的需求过少，所 以就进行了放弃。 全部选择的二层交换机。 只是把核心交换机的配置选的高一点。 服务器则选择可以进行扩展的。16