計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)組建與互連分析研究網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)

計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)組建與互連畢業(yè)設(shè)計(jì)論文摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)的逐步普及，校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是學(xué)校向信息化發(fā)展的必然選擇，校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)非常龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，它不僅為現(xiàn)代化教學(xué)、綜合信息管理和辦公自動(dòng)化等一系列應(yīng)用提供基本操作平臺(tái)，而且能提供多種應(yīng)用服務(wù)，使信息能及時(shí)、準(zhǔn)確地傳送給各個(gè)系統(tǒng)。而校園網(wǎng)工程建設(shè)中主要應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的重要分支局域網(wǎng)技術(shù)來(lái)建設(shè)與管理的，因此本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題將主要以校園局域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程可能用到的各種技術(shù)及實(shí)施方案為設(shè)計(jì)方向，為校園網(wǎng)的建設(shè)提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。關(guān)鍵字：局域網(wǎng)、Internet、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、服務(wù)器、防火墻目 錄1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) -31.2局域網(wǎng)簡(jiǎn)介 -32.1常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 -52.2服務(wù)器 -72.3設(shè)備選型 -83.1校園網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃 -83.2網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) -93.3Internet接入技術(shù)-103.4防火墻-103.5建網(wǎng)方案 -104.總 結(jié) -12前言 當(dāng)今世界，各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，給人們的生活帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響，它極大的改善我們的生活方式。在以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的信息科技的發(fā)展更是日新月異，從各個(gè)方面影響和改變著我們的生活，而其中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展更為迅速，已經(jīng)滲透到了我們生活的各個(gè)方面，人們已經(jīng)離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并且隨著因特網(wǎng)的迅速普及，給我們的學(xué)習(xí)與生活條件帶來(lái)更大的方便，我們與外部世界的聯(lián)系將更加的緊密和快速。隨著人們對(duì)于信息資源共享以及信息交流的迫切需求，促使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生和快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和使用為人類信息文明的發(fā)展帶來(lái)了革命性的變化。自1995年中國(guó)教育教研網(wǎng)（CERNET）建成后，校園網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入到一個(gè)蓬勃發(fā)展的階段。校園網(wǎng)的建成和使用，對(duì)于提高教學(xué)和科研的質(zhì)量、改善教學(xué)和科研條件、加快學(xué)校的信息化進(jìn)程，開展多媒體教學(xué)與研究以及使教學(xué)多出人才、科研多出成果有著十分重要而深遠(yuǎn)的意義。其主要包括各種局域網(wǎng)的技術(shù)思想、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、布線系統(tǒng)、Intranet/Internet的應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)安全，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)等內(nèi)容。通過(guò)本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的論述，希望使讀者能夠了解校園網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程以及所涉及到的各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并能對(duì)今后大家在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識(shí)或是進(jìn)行校園網(wǎng)的工程建設(shè)中有所借鑒。1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指通過(guò)傳輸媒休連接的多部計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)，使登錄其上的所有用戶能夠共享軟硬件資源。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)如按網(wǎng)絡(luò)的組建規(guī)模和延伸范圍來(lái)劃分的話，可分為局域網(wǎng)(Local Area Network,LAN)、城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network,MAN)、廣域網(wǎng)(Wide Area Network,WAN)。我們經(jīng)常用到的因特網(wǎng)(Internet)屬于廣域網(wǎng)，校園網(wǎng)屬局域網(wǎng)。未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將向著使用簡(jiǎn)單、高速快捷、多網(wǎng)合一、安全保密方向發(fā)展。1.1.1 校園網(wǎng)的建設(shè)思路 校園網(wǎng)的建設(shè)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，校園作為一個(gè)特殊的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境，它的建設(shè)與使用都有其自身的特點(diǎn)。在選擇局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時(shí)要體現(xiàn)開放式、分布式、安全可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單的原則。校園網(wǎng)的建設(shè)主要應(yīng)用局域網(wǎng)技術(shù)以及多媒體技術(shù)為主的各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)。局域網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)在20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)技術(shù)，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)成熟，并得到了廣泛的應(yīng)用，局域網(wǎng)技術(shù)成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要組成部分。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)是伴隨著多媒體信息的應(yīng)用而得到迅速的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，多媒體得到了更快更好的應(yīng)用，使我們得到了更好更多的信息。校園網(wǎng)是使用了局域網(wǎng)技術(shù)以及各種多媒體應(yīng)用技術(shù)，并結(jié)合Internet應(yīng)用等其它的技術(shù)來(lái)建設(shè)。使得校園網(wǎng)能滿足現(xiàn)代教學(xué)對(duì)信息處理的要求，使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能對(duì)教學(xué)管理現(xiàn)代化起重要的促進(jìn)作用，能實(shí)現(xiàn)信息查尋、教務(wù)管理，并與外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行交流等多種需要。1.1.2 校園網(wǎng)的建設(shè)原則 校園網(wǎng)建設(shè)是一項(xiàng)綜合性非常強(qiáng)的系統(tǒng)工程，它包括了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總體規(guī)劃、硬件的選型配置、系統(tǒng)管理軟件的應(yīng)用以及人員培訓(xùn)等諸多方面。因此在校園網(wǎng)的建設(shè)工作中必須處理好實(shí)用與發(fā)展、建設(shè)與管理、使用與培訓(xùn)等關(guān)系，從而使校園網(wǎng)的建設(shè)工作健康穩(wěn)定地開展。首先，校園網(wǎng)的建設(shè)是一個(gè)為學(xué)校教育教學(xué)活動(dòng)長(zhǎng)期服務(wù)的工作，因此在校園網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中，必須從學(xué)校長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃出發(fā)，以服務(wù)于教育為基本點(diǎn)，結(jié)合學(xué)校當(dāng)前教育教學(xué)的實(shí)際需要，做出科學(xué)的規(guī)劃部署。在校園網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)中，一般學(xué)校應(yīng)遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、整體設(shè)計(jì)、分步實(shí)施”的原則。其次在校園網(wǎng)的建設(shè)中必須堅(jiān)持硬件建設(shè)與組織管理協(xié)調(diào)發(fā)展的原則，在重視硬件建設(shè)的同時(shí)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的組織管理水平，不斷開發(fā)網(wǎng)絡(luò)的功能，從而充分發(fā)揮校園網(wǎng)絡(luò)的功效，提高校園網(wǎng)對(duì)學(xué)校教育的服務(wù)水平。1.2 局域網(wǎng)簡(jiǎn)介局域網(wǎng)是同一建筑、同一校園、方圓幾公里遠(yuǎn)的地域內(nèi)的專用網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)通常用來(lái)連接公司辦公室或企業(yè)內(nèi)部的個(gè)人計(jì)算機(jī)和工作站，以共享軟、硬件資源。美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)員會(huì)曾提出局域網(wǎng)的一些具體特征：1） 局域網(wǎng)在通信距離有一定的限制，一般在12Km的地域范圍內(nèi)。比如在一個(gè)辦公樓內(nèi)、一個(gè)學(xué)校等。2） 較高傳輸率的物理通信信道也是局域網(wǎng)的一個(gè)主要特征，在廣域網(wǎng)中用電話線連接的計(jì)算機(jī)一般也只有2040Kpbs的速率。3） 因?yàn)檫B接線路都比較短，中間幾乎不會(huì)愛(ài)任何干擾，所以局域網(wǎng)還具有始終一致的低誤碼率。4） 局域網(wǎng)一般是一個(gè)單位或部門專用的，所以管理起很方便。5） 另外局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，所支持連接的計(jì)算機(jī)數(shù)量也是有限的。組網(wǎng)時(shí)也就相對(duì)很容易連接。 1.2.1網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)通常按層或級(jí)的方式來(lái)組織，每一層都建立在它的下層之上。不同的網(wǎng)絡(luò)，層的名字、數(shù)量、內(nèi)容和功能都不盡相同。但是每一層的目的都是向它的上一層提供服務(wù)，這一點(diǎn)是相同的。層和協(xié)議的集合被稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。作為具體的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，當(dāng)前重要的和使用廣泛的網(wǎng)絡(luò)體結(jié)構(gòu)有OSI體系結(jié)構(gòu)和TCP/IP體系結(jié)構(gòu)。OSI是開放系統(tǒng)互連基本參考模型OSI/RM（Open System Interconnection Reference Model）縮寫，它被分成7層，這7個(gè)層次分別定義了不同的功能。幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)都是基于這種體系結(jié)構(gòu)的模型進(jìn)行改進(jìn)并定義的，這些層次從上到下分別是應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、運(yùn)輸層、網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，其中物理層是位于體系結(jié)構(gòu)的最低層，它定義了OSI網(wǎng)絡(luò)中的物理特性和電氣特性。TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol,傳輸控制協(xié)議和互連網(wǎng)協(xié)議）縮寫，TCP/IP體系結(jié)構(gòu)是當(dāng)前應(yīng)用于Internet網(wǎng)絡(luò)中的體系結(jié)構(gòu)，它是由OSI結(jié)構(gòu)演變來(lái)的，它沒(méi)有表示層，只有應(yīng)用層、運(yùn)輸層，網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。1.2.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是通信雙方共同遵守的約定和規(guī)范，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須安裝或設(shè)置各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之后才能完成數(shù)據(jù)的傳輸和發(fā)送，在校園局域網(wǎng)上用到的協(xié)議主要有，ICP/IP協(xié)議、IPX/SPX協(xié)議等。(1) TCP/IP協(xié)議TCP/IP協(xié)議是目前在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用得最廣泛的協(xié)議，ICP/IP實(shí)際上是一個(gè)關(guān)于Internet的標(biāo)準(zhǔn)，并隨著的Internet廣泛應(yīng)用而風(fēng)靡全球，它也成為局域網(wǎng)的首選協(xié)議。TCP/IP是一種分層協(xié)議，它共被分為個(gè)4層次，大約包含近期100個(gè)非專有協(xié)議，通過(guò)這些協(xié)議，可以高效和可靠地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的互連。TCP/IP協(xié)議中的核心協(xié)議有TCP（傳輸控制協(xié)議）、UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）和IP（因特網(wǎng)協(xié)議）TCP協(xié)議可以在網(wǎng)絡(luò)用戶啟動(dòng)的軟件應(yīng)用進(jìn)程之間建立通信會(huì)話，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流量控制和錯(cuò)誤檢測(cè)，這樣就可以在不可靠的網(wǎng)絡(luò)上提供可靠的端到端數(shù)據(jù)傳輸。UDP協(xié)議是一種無(wú)連接的協(xié)議，它在傳輸數(shù)據(jù)之前不建立連接，也不提供良好的可靠性和差錯(cuò)檢查，只僅僅依賴于校驗(yàn)來(lái)保證可靠性。UDP不進(jìn)行流量控制，沒(méi)有序列或者確認(rèn)，因此它處理和傳輸數(shù)據(jù)的速度快，還被用來(lái)傳輸關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)消息。IP協(xié)議的基本功能是提供數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)包編址、數(shù)據(jù)包路由，分段等。通過(guò)IP編址約定，可以成功地將數(shù)據(jù)通過(guò)路由傳輸?shù)秸_的網(wǎng)絡(luò)或者子網(wǎng)。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)具有一個(gè)32位的IP地址，它和48位MAC地址一起協(xié)作，完成網(wǎng)絡(luò)通信，IP協(xié)議也是一種無(wú)連接的協(xié)議。（2）超文本傳輸協(xié)議(HTTP)HTTP(HyperText Transfer Protocol ),超文本傳輸協(xié)議)是WWW瀏覽器和WWW服務(wù)器之間的應(yīng)用層協(xié)議，是用于分布式協(xié)作超文本信息系統(tǒng)的、通用的、面向?qū)ο蟮膮f(xié)議，HTTP協(xié)議還是基于TCP/IP協(xié)議之上的應(yīng)用層協(xié)。（3）文件傳輸協(xié)議(FTP)FTP(File Transfer Protocol ,文件傳輸協(xié)議)是由支持Internet文件傳輸?shù)母鞣N規(guī)則所組成的集合。這些規(guī)則能使網(wǎng)絡(luò)用戶把文件從一個(gè)主機(jī)拷貝到另一個(gè)主機(jī)上，F(xiàn)TP是采客戶/服務(wù)器方式服務(wù)的。（4）遠(yuǎn)程登錄協(xié)議（Telnet） 遠(yuǎn)程登錄協(xié)議的目的是提供一個(gè)全面的、雙向的、面向8個(gè)比特字節(jié)的通信工具，其主要目標(biāo)是提供終端設(shè)備與面向進(jìn)程接口的標(biāo)準(zhǔn)方法，Telnet是應(yīng)用層的協(xié)議，采用客戶/服務(wù)器模式工作的，Telnet不僅允許用戶登錄到遠(yuǎn)端主機(jī)上，還允許用執(zhí)行遠(yuǎn)端主機(jī)的命令，這樣用戶就能以極小的網(wǎng)絡(luò)資源代價(jià)完成大型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。2.1 常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要是指硬件系統(tǒng)，各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間是有著相互關(guān)聯(lián)而不是相互獨(dú)立的，每一部分在網(wǎng)絡(luò)中有著不同的作用，缺一不可，只有把這些設(shè)備通過(guò)一定的形式連起來(lái)才能組成一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要包括網(wǎng)卡、集線器、交換機(jī)、路由器、傳輸介質(zhì)等。2.1.1 網(wǎng)卡 網(wǎng)卡（簡(jiǎn)稱NIC），也網(wǎng)絡(luò)適配卡或網(wǎng)絡(luò)接口卡，網(wǎng)卡作為計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接的接口，是不可缺少的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一。無(wú)論是雙絞線網(wǎng)絡(luò)、同軸電纜網(wǎng)絡(luò)還是光纜網(wǎng)絡(luò)，都必須借助于相應(yīng)類型的網(wǎng)卡才能實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的連接，是計(jì)算機(jī)與局域網(wǎng)相互連接的惟一接口。每塊網(wǎng)卡上都有一個(gè)世界惟一的ID號(hào)，也就是MAC（Media Access Control）地址，計(jì)算機(jī)在連入網(wǎng)絡(luò)之后，就是依靠這個(gè)ID號(hào)才能實(shí)現(xiàn)在不同計(jì)算機(jī)之間的通信和信息交換。網(wǎng)卡有很多種，不同類型的網(wǎng)絡(luò)需要使用不同種類的網(wǎng)卡，不同速度的網(wǎng)絡(luò)需求也要使用不同的網(wǎng)卡。如根據(jù)帶寬來(lái)分的話，有10Mbit/s網(wǎng)卡、10/100Mit/s自適應(yīng)網(wǎng)卡和1000Mbit/s網(wǎng)卡；如按總線分，有ISA總線、PCI總線、PCMCIA總線網(wǎng)卡等。從目前校園網(wǎng)建設(shè)的實(shí)際情況來(lái)看，工作站網(wǎng)卡選擇PCI總線的10M/100Mbit/s自適應(yīng)網(wǎng)卡最適合。2.1.2 交換機(jī) 交換機(jī)，也稱交換式集線器，是專門設(shè)計(jì)的，使各計(jì)算機(jī)能夠相互高速通信的獨(dú)享帶寬的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。作為高性能的集線設(shè)備，隨著價(jià)格的不斷降低，交換機(jī)已逐步取代了集線器而成為集線設(shè)備的首選。由交換機(jī)構(gòu)建的交換式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅擁有高速的傳輸速率，而且交換延時(shí)很小，使得信息的傳輸效率大大提高，適合于大數(shù)據(jù)量并且使用非常頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信，被廣泛應(yīng)用于各種類型的多媒體和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。交換機(jī)具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)管理功能，它能自動(dòng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信的使用情況來(lái)動(dòng)態(tài)管理網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)榻粨Q機(jī)采用了獨(dú)享網(wǎng)絡(luò)帶寬的設(shè)計(jì)。2.1.3 路由器 路由器除了有連接不同的網(wǎng)絡(luò)物理分支和不同的通信媒介、過(guò)濾和隔離網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流及建立路由表，還有控制和管理復(fù)雜的路徑、控制流量、分組分段、防止網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴及在網(wǎng)絡(luò)分支之間提供安全屏障層等到功能。根據(jù)路由設(shè)備的組成可以分為軟路由和硬路由。根據(jù)路由表的設(shè)置方式可以將路由器分為靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的。路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，因此它可以在網(wǎng)絡(luò)層交換和路由數(shù)據(jù)幀，訪問(wèn)的是對(duì)方的網(wǎng)絡(luò)地址。當(dāng)數(shù)據(jù)幀到達(dá)路由器后，路由器查看數(shù)據(jù)幀的目標(biāo)地址，并在路由表查看到達(dá)目標(biāo)地址的路徑，根據(jù)路徑的代價(jià)，選擇一條最佳的路徑，然后把數(shù)據(jù)幀沿這條路徑發(fā)送給目標(biāo)地址。2.1.4 傳輸介質(zhì) 網(wǎng)絡(luò)要求把各個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)連接起來(lái)的，這樣就必然要求有一種介質(zhì)將計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，這就是傳輸介質(zhì)，局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)可分為有線介質(zhì)和無(wú)線介質(zhì)兩種，一般情況下都是用有線介質(zhì)的，因?yàn)樗姆€(wěn)定性高，連接可靠，無(wú)線介質(zhì)只是在特殊環(huán)境下才使用的傳輸方式。常用的有線介質(zhì)主要有以下幾類。(1) 同軸電纜同軸電纜以硬銅線為芯，外包一層絕緣材料。這層絕緣材料用密織的網(wǎng)狀導(dǎo)體環(huán)繞，網(wǎng)外又覆蓋一層保護(hù)性材料。同軸電纜有許多種不同的規(guī)格，最常用是細(xì)同軸電纜和粗同軸電纜。細(xì)同軸電纜主要用于建筑物內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)連接，而粗同軸電纜則常用于建筑物間相連。它們的區(qū)別在于粗同軸電纜屏蔽更好，能傳輸更遠(yuǎn)的距離。同軸電纜是由中心導(dǎo)體、絕緣材料層、網(wǎng)狀織物構(gòu)成的屏蔽層以及外部隔離材料層組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。(2) 雙絞線雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質(zhì)。雙絞線由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成。把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起，可降低信號(hào)干擾的程度，每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會(huì)被另一根線上發(fā)出的電波抵消，與其他傳輸介質(zhì)相比，雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受到一定限制，但價(jià)格較為低廉。目前，雙絞線可分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線。 雙絞線的結(jié)構(gòu)如圖2如示：(3) 光纖 光纖是一種直接為50100um的柔軟的、能傳導(dǎo)光波的介質(zhì)，一般由玻璃制造。光纖分為：傳輸點(diǎn)模數(shù)類分單模光纖(Single Mode Fiber)和多模光纖(Multi Mode Fiber)。單模光纖的纖芯直徑很小，在給定的工作波長(zhǎng)上只能以單一模式傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大。多模光纖是在給定的工作波長(zhǎng)上，能以多個(gè)模式同時(shí)傳輸?shù)墓饫w，與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能較差。光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成如圖3所示：2.2 服務(wù)器 校園網(wǎng)中的服務(wù)器主有數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和代理服務(wù)器，數(shù)據(jù)服務(wù)器與代理服務(wù)器主要是面向校園網(wǎng)內(nèi)部用戶的服務(wù)，對(duì)來(lái)自Internet的用戶服務(wù)也很多，主要是對(duì)校園網(wǎng)內(nèi)部用戶進(jìn)行Internet代理服務(wù)。目前，絕大多數(shù)校園網(wǎng)都要求內(nèi)部服務(wù)用戶通過(guò)代理訪問(wèn)Internet，這樣內(nèi)部用戶就不能直接訪問(wèn)Internet，同時(shí)代理服務(wù)器保存著內(nèi)部用戶訪問(wèn)Internet的日志，以作為記費(fèi)的依據(jù)。由于用戶數(shù)量非常大，也非常集口中，所以在選型代理服務(wù)器時(shí)，主要考慮的是要有較大的容量、較高的處理速度和較高的穩(wěn)定性，一般來(lái)說(shuō)都選用大型服務(wù)器作為代理服務(wù)器。2.3 設(shè)備選型 (1) 服務(wù)器端。選擇微軟的服務(wù)器端集成軟件BackOffice.BackOffice包括了WindowsNT.IIS.FrontPage.SQL Server.Exchange server.Systems Management Server。Proxy Server以及一個(gè)統(tǒng)的客戶/服務(wù)器軟件安裝程序。其中,WINDOW NT作為網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),提供文件和打印機(jī)共享,通信Internet連接和應(yīng)用程序服務(wù):IIS提供WWW和FTP服務(wù);FrontPage提供網(wǎng)頁(yè)制作工具和Web管理;Index server提供Email.時(shí)間規(guī)劃和集成的群件性能;SNA Server提供主機(jī)數(shù)據(jù)和應(yīng)用的連接能力;Systems Management集中地管理這個(gè)分布式的環(huán)境;Proxy Server提供防火墻功能,有效地將校園網(wǎng)與公共Internet分離,并有效地提供客戶訪問(wèn)Internet的通路。(2) 客戶端。選用IE5.0以上,它提供了組用戶訪問(wèn)Web,所有本地文件和校園網(wǎng)絡(luò)上所有文件的集成方法。3.1 校園網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃 校園網(wǎng)建設(shè)作為一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，與任何一項(xiàng)工程建設(shè)一樣，在開始建設(shè)前都要根據(jù)工程的特點(diǎn)事先進(jìn)行詳細(xì)的工程規(guī)化與技術(shù)需求分析，它的成功與否都直接影響到工程的建設(shè)質(zhì)量以及今后網(wǎng)絡(luò)能否可靠運(yùn)行都有直接的關(guān)系，因此要特別認(rèn)真地進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃。對(duì)于校園網(wǎng)來(lái)說(shuō)，必須對(duì)技術(shù)和教育的發(fā)展前景有著清醒的認(rèn)識(shí)，只有這樣，才能從很好地為校園網(wǎng)進(jìn)行合理的規(guī)劃。 3.1.1 總體設(shè)計(jì) 校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的物理設(shè)計(jì)和邏輯設(shè)計(jì)，在完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后才能對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行選型。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是十分重要的，它設(shè)計(jì)的成功與否都直接影響網(wǎng)絡(luò)的使用功能的實(shí)現(xiàn)以及網(wǎng)絡(luò)是否能滿足網(wǎng)絡(luò)的需求。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是校園網(wǎng)系統(tǒng)的核心，因此在設(shè)計(jì)中必須遵循以下原則：1 軟硬件的可行性。系統(tǒng)軟硬件配置必須考慮各種約束條件，主要是性能需求、當(dāng)前技術(shù)水平和改造資金多少，兼顧現(xiàn)實(shí)性和技術(shù)領(lǐng)先性。2 系統(tǒng)開放原則。系統(tǒng)應(yīng)具有良好的開放性，或稱職兼容性和擴(kuò)展性，以適應(yīng)技術(shù)的不斷發(fā)展和不增強(qiáng)的應(yīng)用需求，因此，應(yīng)盡量采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮系統(tǒng)的生命周期，一般要按超前35年考慮。3 整體最優(yōu)原則。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置時(shí)，常遇到很多矛盾，需根據(jù)有限合理性原則，進(jìn)行綜合考慮和評(píng)價(jià)，折中選擇。應(yīng)考慮的因素有：先進(jìn)性、可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性。4 開放性、先進(jìn)性原則。系統(tǒng)的傳輸速率至少目前要夠用，最好要有一定的余量，以適應(yīng)應(yīng)用的不斷增長(zhǎng)困采用公認(rèn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以增強(qiáng)適應(yīng)性，避免淘汰。要留有足夠的擴(kuò)展擴(kuò)充的余地，以便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充和改進(jìn)。網(wǎng)絡(luò)可先擇Microsoft的產(chǎn)品，以Web為中心，以Intranet技術(shù)為基礎(chǔ)，采用TCP/IP和HTTP為傳輸協(xié)議，客戶通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)Web及Web相連的數(shù)據(jù)庫(kù)。3.1.2 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 學(xué)校建設(shè)校園網(wǎng)有許多需要考慮的問(wèn)題，如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的選擇、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的選擇、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的選擇以及操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理及網(wǎng)絡(luò)安全等方面。下面根據(jù)前面介紹過(guò)的各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)進(jìn)行校園網(wǎng)組建技術(shù)的選擇。(1) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)類型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)遵循高可靠性、技術(shù)先進(jìn)、開放性、成熟標(biāo)準(zhǔn)、易于擴(kuò)展、可維護(hù)性好等原則，并充分考慮性能價(jià)格比和今后技術(shù)的發(fā)展。要求系統(tǒng)兼容性好，易于平滑連接，避免網(wǎng)絡(luò)瓶頸。當(dāng)前達(dá)到或超過(guò)100Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有：快速以太網(wǎng)、FDDI、千兆以太網(wǎng)、ATM交換網(wǎng)。FDDI是幾年前十分流行的高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，雖然技術(shù)十分成熟，但網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜且成本較高，現(xiàn)已被逐漸淘汰。ATM是比較先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它采用信元交換方式，以很高的速率在任意兩點(diǎn)間建立直接的虛擬通信鏈路，有較強(qiáng)的傳輸質(zhì)量控制能力，特別適合于多媒體信息的傳輸。但在實(shí)際使用事因端口價(jià)格過(guò)高，難以大規(guī)模采用。以太網(wǎng)是種成熟的、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)已制定完備。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，形成了完善的10Mbps、100Mbps和千兆以太網(wǎng)技術(shù)，同時(shí)還由共享式的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展成為交換式的以太網(wǎng)，具備與FDDI、ATM網(wǎng)絡(luò)融合的多種方法與規(guī)范。(2) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪x擇計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有很多種，主要有總線型拓?fù)洹h(huán)型拓?fù)浜托切屯負(fù)??？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中所有的電腦用介質(zhì)將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)從頭串到尾。這是所有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單的一種。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，就是指所有站點(diǎn)被繞成一圈的電纜所連接起來(lái)，整個(gè)結(jié)構(gòu)看起來(lái)象是一個(gè)圓圈。當(dāng)前在各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)中使用最多的是星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，雖然星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)在布線和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的花費(fèi)多一些，不過(guò)目前各種硬件設(shè)備已經(jīng)非常便宜了，這種花費(fèi)是可以承受的。因而它的優(yōu)點(diǎn)也是十分突出的，主要是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，這使得網(wǎng)絡(luò)從總體上可以提供高度的可靠性和沉佘性，這個(gè)性能十分適合校園網(wǎng)這種應(yīng)用環(huán)境，也是校園網(wǎng)的建設(shè)中必須要求做到的。3.2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)NOS（Network Operating System）是在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加上一些具有實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)和控制功能的模塊以及相關(guān)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，是使網(wǎng)絡(luò)上各計(jì)算機(jī)能夠方便有效地共享網(wǎng)絡(luò)資源、為網(wǎng)絡(luò)用戶提供所需的各種服務(wù)軟件和規(guī)程的集合。目前主要的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有NetWare、Unix、Linix和Windows NT/2000。在校園網(wǎng)中一般情況下都用Windows 2000網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，因?yàn)樗菆D形化的操作界面、使用簡(jiǎn)單、安全可靠，以及和普及率很高Windows系列單機(jī)操作系統(tǒng)的兼容性很好。 3.3 Internet接入技術(shù) 校園網(wǎng)和Internet的連接技術(shù)就顯得十分重要了，它關(guān)系到校園網(wǎng)與外部網(wǎng)絡(luò)能能否進(jìn)行可靠的連接。用戶計(jì)算機(jī)接入Internet主要有兩種方式，通過(guò)局域網(wǎng)或通過(guò)電話線網(wǎng)。不過(guò)，我們一般采取局域網(wǎng)接入方式。但不管使用哪種接入方式，首先都要連接到ISP的主機(jī)。從用戶角度看，ISP位于Internet的邊緣，用戶通過(guò)某種通信線路連接到ISP，再通過(guò)ISP的連接通道接入Internet。通過(guò)局域網(wǎng)接入Internet是指用戶局域網(wǎng)使用路由器，通過(guò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與ISP相連接，再通過(guò)ISP的連接通道接入Internet。選擇哪種數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)與租用多大的帶寬，通常取決于用戶的信息流量與能夠承擔(dān)的費(fèi)用等多種因素。3.4 防火墻防火墻是一種特殊的設(shè)備，在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間執(zhí)行訪問(wèn)控制。通常一個(gè)路由器，也可以是一臺(tái)運(yùn)行防火墻軟件的PC機(jī)。防火墻有選擇地過(guò)濾或阻塞網(wǎng)絡(luò)間的流量。它通常在Intranet和Internet的交接處，也可以在兩個(gè)Intranet之間設(shè)立防火墻。防火墻一般是基于源地址和目的地址以及每個(gè)IP包的端口來(lái)作出禁止或允許判斷。 3.5 建網(wǎng)目標(biāo) 構(gòu)建普通學(xué)校校內(nèi)Intranet環(huán)境，并通過(guò)代理服務(wù)器接入Internet，實(shí)現(xiàn)與Internet 交流。建設(shè)校園網(wǎng)絡(luò)中心，并通過(guò)一定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建連接校園網(wǎng)絡(luò)中心、計(jì)算機(jī)教室、教師備課機(jī)房、多媒體教學(xué)活動(dòng)室、圖書館、校長(zhǎng)室、教導(dǎo)處、財(cái)務(wù)處等的校園網(wǎng)，使之能通過(guò)一定的應(yīng)用軟件完成行政辦公管理、教師備課授課、學(xué)生學(xué)習(xí)交流、校內(nèi)信息公告、遠(yuǎn)程電子通訊、Internet通訊瀏覽等基本功能。3.5.1網(wǎng)絡(luò)組成(1)校園網(wǎng)的主干校園網(wǎng)主干提供兩個(gè)簡(jiǎn)單但至關(guān)重要的功能.其一,它用于在中間層交換機(jī)組之間建立互聯(lián).其二,它提供對(duì)企業(yè)各部分共享的所有資源的高速訪問(wèn).因其重要性,校園網(wǎng)主干必須具有高吞吐量和高可用性.如果主干變慢或擁擠,則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)常用資源的訪問(wèn)將變慢.通過(guò)同一令牌,主干上的中斷將影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)能力和高可用性基本要求?；诋?dāng)前信息技術(shù)發(fā)展形勢(shì)及經(jīng)濟(jì)實(shí)用可持續(xù)發(fā)展原則，建議構(gòu)建100M帶寬的快速以太網(wǎng)，根據(jù)實(shí)際工作站信息點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)中心的距離，選擇適當(dāng)?shù)膫鬏斆浇檫M(jìn)行網(wǎng)絡(luò)綜合布線。一般來(lái)講，在同一幢大樓內(nèi)距離不超過(guò)100米均可鋪設(shè)超五類非屏蔽雙絞線，而樓與樓之間的連接主干線原則上應(yīng)架設(shè)光纜，以滿足今后發(fā)展的需要。(2) 網(wǎng)絡(luò)中心也就是校園網(wǎng)中心機(jī)房，應(yīng)配置有各種系統(tǒng)服務(wù)器（如：Web服務(wù)器、Email服務(wù)器、代理服務(wù)器）、文件服務(wù)器（數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器）、中心交換機(jī)、配線機(jī)柜等。如剛使用時(shí)數(shù)據(jù)流量不大，可只配置一臺(tái)服務(wù)器，視今后網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況再作擴(kuò)充。為保證網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，網(wǎng)絡(luò)中心的設(shè)備選型應(yīng)選擇信譽(yù)可靠、質(zhì)量上等、性能穩(wěn)定、擴(kuò)充性優(yōu)良的專業(yè)產(chǎn)品。(3) 計(jì)算機(jī)教室配置100臺(tái)586以上微機(jī)，通過(guò)星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將所有微機(jī)連接到可堆疊交換機(jī)上，再通過(guò)交換機(jī)連接校園主干網(wǎng)。為方便教學(xué)，可在以上網(wǎng)絡(luò)教室的基礎(chǔ)上安裝多媒體教學(xué)平臺(tái)，使之成為一個(gè)既能完成信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)，又能進(jìn)行多媒體輔助教學(xué)，還能開展基于Internet技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的多媒體網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)室。(4)圖書館系統(tǒng)圖書館系統(tǒng)應(yīng)該包括兩個(gè)方面，第一是圖書編目、借閱管理系統(tǒng)，它為圖書館管理提供了標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化的采編、流通、查詢、統(tǒng)計(jì)以及讀者管理等手段；第二是多媒體視聽閱覽室，滿足讀者使用越來(lái)越多的電子音像讀物的要求。多媒體視聽閱覽室從技術(shù)本質(zhì)上來(lái)講就是一個(gè)多媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)室，如果學(xué)校已建好前面所述的多媒體網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)室或教師備課機(jī)房，只要在網(wǎng)絡(luò)上連接有一套光盤鏡像服務(wù)器，即可實(shí)現(xiàn)多媒體視聽閱覽的功能。(5)多媒體綜合教室信息化環(huán)境的構(gòu)筑其根本目的是為教學(xué)服務(wù)的，因此課堂信息化教學(xué)環(huán)境的建立應(yīng)該是校園網(wǎng)建設(shè)的一個(gè)重要目標(biāo)。針對(duì)課堂教學(xué)而言，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能為師生合作教學(xué)模式提供支持。在合作教學(xué)模式下，教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安排教學(xué)計(jì)劃，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，批改學(xué)生作業(yè)，實(shí)施網(wǎng)上教學(xué)；學(xué)生既可以在教師幫助下進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，也可通過(guò)小組討論等形式在同伴中開展合作學(xué)習(xí)。多媒體綜合教室內(nèi)配備有多媒體計(jì)算機(jī)、高亮度液晶投影儀、多功能視頻展示臺(tái)各一臺(tái)，功放音響一套，其中多媒體計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)卡連入校園主干網(wǎng)，從而方便調(diào)用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它計(jì)算機(jī)上的教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)資源共享。多媒體綜合教室不僅可滿足正常的輔助教學(xué)活動(dòng)，還可以用來(lái)舉辦講座、開展培訓(xùn)，不失為當(dāng)前形勢(shì)下一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇。3.5.2網(wǎng)絡(luò)軟件運(yùn)行平臺(tái)(1) 服務(wù)器操作系統(tǒng)：由于美國(guó)Microsoft公司推出的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)Windows NT具有與有著廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)的WINDOWS982000個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)相似的操作方法，易學(xué)易用，已擁有了越來(lái)越多的用戶群。大量的軟硬件生產(chǎn)商為Windows NT開發(fā)了許許多多的軟硬件產(chǎn)品，也使得Windows NT有著比較廣闊的發(fā)展前景。在目前情況下建議采用Microsoft Windows 2000以上版本。(2) 工作站其它應(yīng)用軟件：文字處理、數(shù)據(jù)表格、圖形處理、瀏覽器、電子郵件等都是經(jīng)常使的軟件。 (3) 數(shù)據(jù)庫(kù)軟件：建議采用SQL SERVER 2000以上版本。(4) 電子郵件系統(tǒng)：可采用Microsoft公司的Exchange Server,為簡(jiǎn)便使用也可采用一些共享軟件如Sharemail、Imail等，這些軟件都是基于標(biāo)準(zhǔn)SMTP/POP3/IMAP4/LDAP協(xié)議的郵件服務(wù)器軟件，用戶界面簡(jiǎn)單直觀，非常易于管理。(5) 網(wǎng)頁(yè)維護(hù)制作軟件：Macrosoft公司的FrontPage 2000、Macromedia 公司的Dreamweaver、Flash都是很好選擇。(6) 多媒體課件制作軟件：Macromedia 公司的Authorware、 Director，洪圖多媒體著作工作等都有著非常友好的界面，使用方便，擁有著大量的用戶，推薦使用。(7) 校園辦公管理用軟件：選用省教委統(tǒng)一推薦使用的“共創(chuàng)校園辦公管理信息系統(tǒng)”網(wǎng)絡(luò)版。4.總結(jié)本畢業(yè)設(shè)計(jì)從校園網(wǎng)的建設(shè)思想、目標(biāo)、可以選用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及對(duì)絡(luò)設(shè)備的介紹和選擇等多方面的論述，使我們對(duì)校園網(wǎng)建設(shè)工程有了一個(gè)比較深入的了解，校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)作為一項(xiàng)重要的系統(tǒng)工程，它的所用到的各種技術(shù)是多方面的，即有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工程施工技術(shù)，也有管理制度等各個(gè)方面的知識(shí)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展是永無(wú)止境的，在前進(jìn)的過(guò)程中必將有更多的知識(shí)需要我們?nèi)W(xué)習(xí)與研究，并能將其應(yīng)用到實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)之中。由于校園網(wǎng)功能齊全，技術(shù)含量高，接觸面廣，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、規(guī)劃和建設(shè)中都非常復(fù)雜，在論述中不可能面面具到，同時(shí)也由于本人的知識(shí)水平有限，文中的不足和錯(cuò)誤在所難免，敬請(qǐng)各位老師多多指點(diǎn)和更正。本設(shè)計(jì)是在湖南科技職業(yè)學(xué)院楊夏老師的指導(dǎo)下完成的，還得到了多位老師的指點(diǎn)與幫助，我在此對(duì)傳授我知識(shí)的各位老師表示崇高的敬意和誠(chéng)摯的謝意。主要參考文獻(xiàn)： 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