10級網(wǎng)絡工程項目設計課程設計實施方案

2013-2014學年第一學期計算機科學與技術(shù)專業(yè)（網(wǎng)絡工程方向）10級網(wǎng)絡工程項目設計課程設計實施方案課程設計是大學生（尤其是作為工科專業(yè)）必不可少的一個綜合性理論實踐環(huán)節(jié)。通過課程設計培養(yǎng)學生綜合運用已學過的理論和技能去分析和解決實際問題的能力，加深課程理論的理解和應用，對加強學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。一、課程設計目的與要求〈〈網(wǎng)絡工程項目設計》課程課程是計算機科學與技術(shù)專業(yè)（網(wǎng)絡工程方向）的一門專業(yè)實踐課，其主要內(nèi)容是規(guī)劃和設計一個中小型網(wǎng)絡，課程設計所涉及的工作過程主要包括網(wǎng)絡方案的規(guī)劃與設計、網(wǎng)絡方案的實施等。通過本課程設計，使學生全面了解和掌握網(wǎng)絡工程規(guī)劃和設計的方法，了解計算機網(wǎng)絡工程規(guī)劃與設計的一般過程，具體包括在白頂向下的網(wǎng)絡設計方法中需求分析、邏輯設計、物理設計、優(yōu)化測試及文檔編寫，從而可以完成一些類似于校園網(wǎng)或者中小型企業(yè)的網(wǎng)絡的規(guī)劃和設計，形成一個詳細的設計方案。要求根據(jù)對中小型網(wǎng)絡分析，設計與構(gòu)建的基本技術(shù)，基本原理，并且最后形成一個詳細的網(wǎng)絡規(guī)劃與設計的文檔。從而提高學生網(wǎng)絡工程的應用能力，使學生可以提高學生分析問題和解決問題的能力和團隊協(xié)作的能力。對網(wǎng)絡進行規(guī)劃設計時，一般從以下幾個方面進行。L需求分析選擇一家中小規(guī)模的網(wǎng)絡，首先要選擇一家中小規(guī)模的網(wǎng)絡，通過實地調(diào)查等形式了解企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡建設的背景，明確網(wǎng)絡需求和網(wǎng)絡性能的評價標準。具體地，包括網(wǎng)絡建設的目的與原則、投資規(guī)模、現(xiàn)有網(wǎng)絡的問題與不足等；網(wǎng)絡系統(tǒng)中所包含的信息點的數(shù)量、分布及信息流量、應用程序的類型及對QoS的要求、是否需要提供廣域網(wǎng)接入和網(wǎng)絡安全上的考慮因素等。用戶需求目前辦公網(wǎng)絡主要功能實現(xiàn)辦公網(wǎng)絡內(nèi)部資源共享。辦公網(wǎng)絡可共享的資源的主要有硬盤、光驅(qū)、應用程序、驅(qū)動程序以及重要的數(shù)據(jù)等。對于辦公網(wǎng)絡的安全主要涉及的是內(nèi)部網(wǎng)絡共享資源的安全，保護這些重要數(shù)據(jù)信息的完整性、可用性、保密性和可靠性。技術(shù)目標統(tǒng)一性、完整性、經(jīng)濟實用性、可靠性與有效性、擴展性與先進性、安全性。安全性：保證辦公網(wǎng)絡具有信息安全的功能，主要包括：設備的安全性、應用級的安全性、網(wǎng)絡級的安全隹、數(shù)據(jù)級的安全性。由于辦公網(wǎng)絡用戶離不開與外界進行交流，在享受Interne的服務的同時，防范網(wǎng)絡病毒、木馬等系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的破壞，防止黑客入侵造成數(shù)據(jù)丟失或泄密等。統(tǒng)一性：規(guī)劃設計辦公網(wǎng)絡，應統(tǒng)一進行規(guī)劃，統(tǒng)一設計，分步實施，以方便辦公網(wǎng)絡的后期管理。完整性：保證整個辦公網(wǎng)絡的系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡管理等方面應有充分的保證。經(jīng)濟實用性：每個公司在組建白己內(nèi)外計算機網(wǎng)絡的時候，都需要考慮如何最有效的利用網(wǎng)絡資源，使有限的硬件設施獲得最優(yōu)的可用帶寬，保證建成的網(wǎng)絡安全和規(guī)范，并且易于維護、擴展和周效使用。因此，在設計中要采用先進的、成熟的、實用性強的技術(shù)和性價比高網(wǎng)絡產(chǎn)品，不盲目的追求設備的高檔、技術(shù)的超前，以免造成不必要的資金浪費，從而使系統(tǒng)具有較強的實用性?？煽啃耘c有效性：規(guī)劃設計時必須從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設計方案、設備選型、廠商的技術(shù)服務與維修響應能力、設備備件供應能力等多方面考慮，盡可能減少故障發(fā)生的可能性，縮小影響面。同時還須考慮與現(xiàn)有辦公設備和事務處理的整合。擴展性與先進性：進行網(wǎng)絡規(guī)劃設計時應具有較好的擴展性，以降低系統(tǒng)擴展的投入成本，并能充分滿足信息技術(shù)高速發(fā)展的需要。能適應近3-5年內(nèi)的業(yè)務增長和突發(fā)性事件的需要，確保各級系統(tǒng)的可擴充性和先進性，并注意設備的冗余設計以及網(wǎng)絡的負載均衡。網(wǎng)絡應用Web、FTP、E-Mail、VOD。2、邏輯設計整體結(jié)構(gòu)設計根據(jù)需求分析，以層次化的網(wǎng)絡設計方法，選擇合適的網(wǎng)絡技術(shù)，設計一個性能價格比相對優(yōu)化的網(wǎng)絡解決方案，該網(wǎng)絡要實現(xiàn)各種資源的兼容性，網(wǎng)絡整體安全性、先進性、可靠性，后續(xù)網(wǎng)絡的可擴展性、易管理性、高有效帶寬等。主要包括：組網(wǎng)技術(shù)的選擇，子網(wǎng)的劃分與隔離，共享資源的配置，應用服務器的設置，IP地址規(guī)劃等，綜合布線系統(tǒng)的規(guī)劃(工作區(qū)子系統(tǒng)，水平子系統(tǒng)，主干子系統(tǒng)，設備間子系統(tǒng)，建筑群子系統(tǒng)，管理子系統(tǒng)，需要考慮機房的安全、布局等等)。局部網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)設計3、物理設計主要是：布線、交換機與路由器配置網(wǎng)絡中心的設計每棟樓設計4、網(wǎng)絡設計方案的編寫以通用的網(wǎng)絡方案編制規(guī)范撰寫一個相應的書面文檔，在該文檔中要包括需求分析(網(wǎng)絡建設的目標與原則)、主干技術(shù)的選擇、工程總體設計(拓樸結(jié)構(gòu)、功能設計、硬件與軟件選擇、結(jié)構(gòu)化布線等)、網(wǎng)絡管理與安全、投資預算和設備清單。5、測試確定測試范圍(對哪個網(wǎng)段測試)確定測試內(nèi)容(連通隹、性能、故障)二、課程設計的內(nèi)容可以白選題目，題目必須是與網(wǎng)絡規(guī)劃設計相關(guān)的。參考題目：1、規(guī)劃設計一個擁有2個機位的網(wǎng)吧。要求從以下幾個方面進行設計：需求分析(目的，特點，策略).2）網(wǎng)絡規(guī)劃設計①結(jié)構(gòu)選型（拓樸結(jié)構(gòu)）.②Interne接入.③硬件選擇（型號，配置）.④軟件選擇（系統(tǒng)軟件，管理軟件，應用軟件）.⑤傳輸介質(zhì).3）可行性論證.①傳輸速度.②用戶接（客戶機，操作系統(tǒng)，應用軟件，協(xié)議）.③管理能力（技術(shù)，安全）④投資費用（軟件，硬件，安裝，布線，培訓，維護等）.⑤成本回收等.2、某中學校園網(wǎng)規(guī)劃方案的設計設計要求如下：建立辦公白動化系統(tǒng)辦公樓共有40個信息點。要求通過校園網(wǎng)連至INTERNET,達到1M到桌面，并對財務科，人事科等科室進行單獨子網(wǎng)管理。建立考試監(jiān)控系統(tǒng)共有教學樓3座，120個信息點。（1）綜合教學樓一個，60個信息點。其中有10個實驗室，每個實驗室配置1臺PC和1個投影儀（此處無須上網(wǎng)）；20個教室，其中一個教室2個攝像機。（2）普通教學樓1:40個信息點，共20個教室，其中一個教室2個攝像機。（3）普通教學樓2:20個信息點，共10個教室，其中一個教室2個攝像機。建立綜合多媒體教室信教中心：共120個信息點。有兩個多媒體教室，每個教室60臺PC。要求可網(wǎng)管，通過校園網(wǎng)上連至INTERNET，達到1M到桌面。為了滿足教職工的需要，提高教職工教學條件和水平，大力發(fā)展網(wǎng)上教學，優(yōu)秀科目科件制作等。將教職工宿舍區(qū)的PC通過校園網(wǎng)上連至INTERNET，達到10M到桌面，以后可擴展到1M。學校校園網(wǎng)建設所需PC和投影儀由校方白行選擇和安裝。學生宿舍由于高中階段學習生活的特殊性，不進行任何布置。3、企業(yè)網(wǎng)（園區(qū)網(wǎng)）設計每一個企業(yè)網(wǎng)（園區(qū)網(wǎng)）都有白己的特殊性，包括企業(yè)網(wǎng)（園區(qū)網(wǎng)）的環(huán)境和功能需求，這就要求必須針對這些特殊性進行專門的規(guī)劃與設計。1）規(guī)劃和設計企業(yè)網(wǎng)（園區(qū)網(wǎng)）的主要步驟：首先，在規(guī)劃和設計企業(yè)網(wǎng)（園區(qū)網(wǎng)）前必須進行詳細的需求調(diào)研，搞清楚用戶現(xiàn)有的網(wǎng)絡狀況以及建網(wǎng)目標。限于網(wǎng)絡方面的專業(yè)技術(shù)水平，用戶往往無法清楚地對需求進行描述，這就需要設計人員揣摩用戶的意圖，通過各種方式了解用戶的需求。有了需求以后，下一步就是對系統(tǒng)進行分析，對企業(yè)網(wǎng)（園區(qū)網(wǎng)）中的主要技術(shù)進行選型，根據(jù)先進性和實用性相結(jié)合，經(jīng)濟性和可擴展性相結(jié)合，按可靠性、安全性、可管理性、可維護性的原則進行設計。具體包括主干網(wǎng)技術(shù)選型、主干網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)、Interne接入方式、廣域網(wǎng)互連方式、一些組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)等。接著是進行詳細的設計。首先是設備的選型，設備選型必須在滿足功能的前提下，遵循相關(guān)的設計原則；然后是VLAN的規(guī)劃、IP的規(guī)劃、路由的規(guī)劃；接著是進行可靠性、安全性的具體規(guī)劃以及網(wǎng)絡的管理規(guī)劃等。最后，需要進行綜合布線系統(tǒng)設計和機房設計。2）企業(yè)網(wǎng)（園區(qū)網(wǎng)）在規(guī)劃過程中應遵循的原則。（1）標準化及規(guī)范化：采用開放的標準網(wǎng)絡通信協(xié)議，選擇符合工業(yè)標準的網(wǎng)絡設備、通信介質(zhì)、網(wǎng)絡布線連接件及其相關(guān)器件器材。工程實施遵照國家電信工程實施標準進行。（2）先進性與成熟性：按照生命周期的原則，系統(tǒng)設計的基本思想，符合技術(shù)發(fā)展的基本潮流，使布線系統(tǒng)在其整個生命周期內(nèi)保持一定的先進性。選擇合理的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡工程中所用的設備、器材、材料以及軟件平臺應選擇與網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展潮流相吻合的、先進的、有技術(shù)保證的、得到廣大用戶認可的廠家產(chǎn)品。(3) 安全性與可靠性：為了保證整個網(wǎng)絡系統(tǒng)安全、可靠地運行，首先必須在總體設計中從整體考慮系統(tǒng)的安全性和可靠性。在網(wǎng)絡設計階段以及在工程實施各個階段都必須考慮到所有影響系統(tǒng)安全、可靠性的各種因素。工程實施完成后，必須按照標準進行嚴格的測試。4、高校校園網(wǎng)的網(wǎng)絡規(guī)劃與設計.高校校園網(wǎng)絡的規(guī)劃設計有多種解決方案，依學校的類型規(guī)模和性質(zhì)的不同，以使網(wǎng)絡的設計方案有所不同，體現(xiàn)在技術(shù)、應用上更是不同。學校教師的教學、科研工作和學生的學習生活對一個高速的、資源豐富的和應用多方面的校園網(wǎng)絡的需求是迫切的、必需的，也是網(wǎng)絡規(guī)劃與設計者的目標。設計與規(guī)劃高校校園網(wǎng)要求：設計的校園網(wǎng)方案的設計應符合近、中和長期發(fā)展規(guī)劃依據(jù)學校規(guī)模大小，結(jié)合學校教學科研的內(nèi)容及其發(fā)展的需要，制定一個在未來十年中的近期、中期及長期的建設規(guī)劃，以保持網(wǎng)絡建設的延續(xù)性，并保護先前的投資(含各種硬件、軟件及信息資源)能融入不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)和新應用。合理利用IP地址資源當申請到一個建網(wǎng)的IP地址之后，必須合理地劃分子網(wǎng)，每個子網(wǎng)中的IP地址要合理使用，既要滿足當今的需要，也要預留將來網(wǎng)絡擴展時所需，以便有足夠的各類服務器連入Internet注重需求分析校園網(wǎng)絡的規(guī)劃設計是一個系統(tǒng)建立和優(yōu)化的過程，建設網(wǎng)絡的根本目的是在Internet進行資源共享與通信。要充分發(fā)揮投資網(wǎng)絡的效益，需求分析成了網(wǎng)絡規(guī)劃設計中的重要內(nèi)容，它提供了網(wǎng)絡設計應到達的目標，并有助于設計者更好地理解網(wǎng)絡應該具有的性能；結(jié)合學校的辦學規(guī)模、管理需求和師生對教學科研的需要，確立一個性能較高的計算機網(wǎng)絡平臺。同時，經(jīng)過系統(tǒng)的需求分析，網(wǎng)絡的設計者還能更好地作出決策，評價現(xiàn)有的網(wǎng)絡，提供移植的功能及給所有校內(nèi)師生更為合適的資源。合理選擇組網(wǎng)技術(shù)校園網(wǎng)絡的設計模式網(wǎng)絡硬件的選擇三、課程設計報告寫作要求封面內(nèi)容提要組員分工目錄正文（1）用戶需求分析。包括節(jié)點分布情況、管理需求（用戶之間的訪問情況）、應用需求、基本的擴展需求（近五年可能的網(wǎng)絡擴展情況）及拓撲結(jié)構(gòu)。（2）邏輯網(wǎng)絡設計。包括技術(shù)選型（局域網(wǎng)技術(shù)、廣域網(wǎng)接入設計、網(wǎng)絡應用設計等）；總體設計（拓撲結(jié)構(gòu)圖及設計說明，網(wǎng)絡的主干、接入帶寬及冗余與備份等）；VLan及IP地址規(guī)劃（包括設備規(guī)劃表和VLan規(guī)劃表）；網(wǎng)絡管理與安全設計。（3）物理網(wǎng)絡設計。包括綜合布線設計：相關(guān)設計圖，網(wǎng)絡中心的位置及設備，設備列表（設備、型號、名稱、互連端），建筑群子系統(tǒng)互連（各個建筑的互連設備名稱及端，線纜或無線連接），建筑內(nèi)部的設備間子系統(tǒng)的位置，垂直布線、水平布線進行簡要說明；設備選型：交換機選型、路由器選型及性能描述、服務器硬件選型；服務器軟件選型等。（4）網(wǎng)絡設