小型局域网以及企业局域网办公系统的设计与实现

课程设计说明书

院（部）：信息与电气工程学院

课程名称：某信息中心局域网系统设计专业：通信工程

班级：通信112

姓名：

学号：

指导教师：

完成时间：2014年1月

摘要

21世纪是一个以网络为基础的信息时代。作为计算机技术和通信技术相结合的产物，计算机网络在这个时代发挥着它不可估量的作用，对人们的工作、生活和思维方式都产生着重要的影响。随着网络的逐步普及，局域网是一种小范围内的网络，是网络的组成细胞一个网络有时就是由大大小小的局域网互连而成的，人们在工作与生活中，经常使用的是局域网例如，在一个办公室里组建一个可以资源共享的小型办公无线局域本组网主要完成对一般公司信息中心的网络的组网，布线及解决方案。主要介绍了一般公司信息中心的网络拓扑图，所要完成的是组网的整个过程。重点的说明了局域网的设计思想、解决方案以及对于局域网的管理。

【关键词】：信息中心局域网 IP分配拓扑图

目录

摘要 (2)

1、需求分析 (4)

1.信息中心网络特点与要求 (4)

1.2某信息中心网络的发展背景 (4)

2、网络技术选择 (4)

3. 网络结构设计 (5)

3.1内部局域网结构设计 (5)

3.2服务器的配置 (7)

3.3外网的网络结构 (10)

4. 设计拓扑图及结果 (12)

5.网络布局和综合布线 (13)

5.1网络布局的具体实施要求 (13)

致谢 (17)

1、需求分析

1.信息中心网络特点与要求

网络是支撑信息中心各种业务的基础设施，局域网通常规模较小，结构相对简单，性能各有不同，需考虑信息中心内数据流量的预期增长来设计信息中心对可靠性和有效性的需求；有些信息中心网络技术人员较少，因而对网络的依赖性很高，要求网络尽可能可靠、简单易用，降低网络的使用和维护成本、提高产品的性价比就显得很重要。基于以上特点，应遵循下列设计原则：1.先进技术与简单易用有效结合。 2.能根据信息中心业务发展有升级扩展的空间。3.可靠性高。4.设计的网络满足实际需求。在实际应用中大部分的信息中心只用到了局域网的20%的功能，因此如果设计精简而又功能满足实际需求的产品不但可以大大降低信息中心在局域网的运营成本，而且还能够提高整个局域网系统的稳定性和易维护性；有利于信息中心管理效率。

1.2某信息中心网络的发展背景

随着计算机网络的发展，计算机在实际工作中应用越来越深入，信息中心与信息中心之间、信息中心内部之间的信息媒体之间的相互交换和共享的要求日益突出；需要使信息中心内部间真正做到高效的信息交换、资源的共享，为信息中心内部人员提供准确、可靠、快捷的各种生产数据和信息，充分发挥信息中心的计算机设备的功能；降低运作及管理成本,因此很有必要建立信息中心内部局域网。局域网要求建设基于TCP/IP协议和WWW技术规范的信息中心内部非公开的信息管理和交换平台，该平台以WEB为核心，集成WEB、文件共享、信息资源管理等服务功能，实现公司员工在不同地域对内部网的访问。

2、网络技术选择

在各种局域网技术中，以太网以其造价低、技术成熟、产品丰富、可靠性高、可扩展性好、传输介质丰富和易于管理等有点而成为建设局域网的主流技术；以太网使用

CSMA/CD协议，它是一种基于冲突检测机制的网络协议。

拓扑结构需求分析

采用了交换机用星型的拓扑结构，这种拓扑结构的优点是：1、容易实现2、节点扩展、移动方便 3 、便于维护：网络故障将先以层为单位被定位在不同的交换层面上，随后在被定位的层面上很快就可以找出发生故障的交换机或节点，这种方法把复杂的维护问题简单化。4 、采用广播信息传送方式。5、网络传输数据快

3.网络结构设计

3.1 内部局域网结构设计

图1

内部局域网网络号：192.168.5.0

Router0的设置如下图：

图 2

局域网终端采用手动设置方式，如下图：

图4

3.2服务器的配置

DHCP 服务器

两台连接到互联网上的电脑相互之间通信，必须有各自的IP地址，但由于现在的IP地址资源有限，宽带接入运营商不能做到给每个报装宽带的用户都能分配一个固定的IP地址（所谓固定IP就是即使在你不上网的时候，别人也不能用这个IP地址，这个资源一直被你所独占），所以要采用DHCP方式对上网的用户进行临时的地址分配。也就是你的电脑连上网，DHCP服务器才从地址池里临时分配一个IP地址给你，每次上网分配的IP地址可能会不一样，这跟当时IP地址资源有关。当你下线的时候，DHCP服务器可能就会把这个地址分配给之后上线的其他电脑。这样就可以有效节约IP地址，既保证了你的通信，又提高IP地址的使用率。

在一个使用TCP/IP协议的网络中，每一台计算机都必须至少有一个IP地址，才能与其他计算机连接通信。为了便于统一规划和管理网络中的IP地址，DHCP（Dynamic Host Configure Protocol，动态主机配置协议）应运而生了。这种网络服务有利于对校园网络中的客户机IP地址进行有效管理，而不需要一个一个手动指定IP地址。

DHCP服务器适用的范围

它是TCP／IP协议簇中的一种，主要是用来给局域网客户机分配动态的IP地址。缺

点：DHCP存在较多的广播开销，对于用户量较多的城域网会造成网络运行效率下降和配置困难；另一方面，仍然无法解决用户自行配置IP地址的问题。

3.1 DHCP服务器的配置

1)选开始菜单→程序→管理工具→DHCP 即可打开你的DHCP管理器。

2) 第一次进入时计算机名左侧图标是一个红色下箭头，表示该计算机没有得到授权，这时应右击计算机名，在弹出的快捷菜单中选择授权命令

3)这时创建作用域右击服务器名，在弹出的快捷菜单中选择新建作用域命令，打开新建作用域向导也可以在操作菜单下单击新建作用域命令来打开新建作用域向导，在弹出新建作用域向导欢迎对话框中单击下一步按钮。这时弹出作用域对话框在名称（必填）和说明（可不填）处填入任意内容。比如在名称处填写FIRST DHCP SERVER，再下一步。

4)在IP地址范围中，需要在输入此作用域分配的地址范围下的起始IP地址和结束IP地址处输入欲用来分配给客户端的IP地址的范围；系统会自动填充长度和子网掩码两项中的内容。

5)随后得到的是添加排除的界面。你可以在起始地址IP地址处输入单个的欲保留的IP地址，再按添加按钮把它加入到下面的排除的地址范围列表中；也可以在起始IP地址和结束IP地址处输入一个欲保留的IP地址的范围添加进去；可以进行多次操作，直到将所有不欲分配给客户端使用的保留IP地址全添加进去。

6)接着就是设租约期限，也就是为分配给客户端的这些IP地址设定一个有限期，当超过这个有效期之后，客户端就将不再能够得到那些供分配的IP地址。在限制为下面进行相关设置即可；最大有效期限为999天23分59秒，建议设为此值。补充一点，在此处进行设置时，有一个小窍门：如果需要修改其中的天或分或秒的值，可以直接在相关栏内输入所需内容，或用键盘上的上下光标键（按住不放）来迅速得到你所需要的数目；但如果用鼠标选择的话，就必须一下一下点（按住不放不生效），很麻烦。

7)以上所作的设置只是为客户端设定了用于自动分配的IP地址，如果还要给它们设定自动分配的DNS和网关地址，则还必须在系统询问您现在想为此作用域配置DHCP

选项吗下选否，我稍候配置这些选项，然后按下一步按钮继续。

配制DHCP 选项

8)单击下一步按钮，将弹出正在完成新建作用域向导对话框。

9)单击完成按钮，结束新建作用域的工作，回到DHCP控制台。返回控制台

注：此时的作用域左侧土标上有一个红色的下箭头，这表示该作用域没有被激活，必须激活作用域，作用域才会生效, 如图3-3-9

10)右击作用域，在弹出的快捷菜单中选择激活命令便可将该作用域激活。如果想使该作用域不起作用，可以右击作用域，在弹出的快捷菜单中选择停用命令，而不必将该作用域删除。

11) 至此DHCP服务器基本配制完毕。

12) 此外如果要为某些客户机永久分配同一个IP地址具体操作如下在DHCP控制台中选择保留选项，右击鼠标，选择新建保留命令。

保留IP地址

图5

3.3外网的网络结构

网络拓扑图：

图6 Router1的设置，如下图：

图7

图8

外网终端ip地址如下

图9

4.设计拓扑图及结果

图9

运行结果图：

图10

5.网络布局和综合布线

5.1网络布局的具体实施要求

目前的网络设备大都采用机架式的结构，如交换机、路由器、硬件防火墙等。这些设备之所以有这样一种结构类型，是因为它们都按国际机柜标准进行设计，这样大家的平面尺寸就基本统一，可把一起安装在一个大型的立式标准机柜中。这样做的好处非常明显：一方面可以使设备占用最小的空间，另一方面则便于与其它网络设备的连接和管理，同时机房内也会显得整洁、美观。

我们经常接触到的放置机房里有网络机柜、服务器机柜以及综合布线柜，从这三个机柜的名字就可以看出它们各自所起的作用；一般来说，网络设备如交换机、路由器、防火墙、加密机等以及网络通信设备如光端机、调制解调器等是放置在网络机柜的；服务器机柜的宽度为19英寸，高度以U为单位（1U=1.75英寸=44.45毫米），通常有1U，2U，3U，4U几种标准的服务器。机柜的尺寸也是采用通用的工业标准，通常从22U到42U不等；机柜内按U的高度有可拆卸的滑动拖架，用户可以根据自己服务器的标高灵活调节高度，以存放服务器、集线器、磁盘阵列柜等设备。服务器摆放好后，它的所有I/O线全部从机柜的后方引出（机架服务器的所有接口也在后方），统一安置在机柜的线槽中，一般贴有标号，便于管理。

综合布线柜一般配有前后可移动的安装立柱，自由设定安装空间，可按需要配置隔板、风扇、电源插座等附件。配线架通常安装在机柜里，配线架的一面是RJ45口，并标有编号；另一面是跳线接口，上面也标有编号，这些编号和上面的RJ45口的编号是一一对应的。每一组跳线都标识有棕、蓝、橙、绿的颜色，双绞线的色线要和这些跳线一一对应，这样做不容易接错。配线架不仅仅是便于管理线对，而且可以防止串扰，增加线对的隔离空间，提供360度的线对隔离。

在机房中，必须放置交换机、功能服务器群和网络打印设备，以及局域网络连接Internet 所需的各种设备，如路由器、防火墙以及网管工作站等；因此机房的网络布局一般至少有三个机柜，综合布线柜和网络机柜应当紧连在一起，便于调线操作，接下来是服务器

机柜；将网络设备和布线系统进行合理的布局。

在网络布局中，每个机柜最好留点空间，便于以后网络设备、服务器设备的扩充，综合布线柜里有可能除了网络布线外，还有能布置电话线，所以要在机柜里留下一定空间。

从机柜内部线缆附设的角度看，机柜配置密度更高，容纳的IT设备更多，大量采用冗余配件(如冗余电源、存储阵列等)，机柜内设备配置频繁变换，数据线和电缆随时增减。所以，机柜必须提供充足的线缆通道，能从机柜顶部、底部进出线缆。在机柜内部，线缆的敷设必须方便、有序，与设备的线缆接口靠近，以缩短布线距离；减少线缆的空间占用，保证设备安装、调整、维护过程中，不受到布线的干扰，并保证散热气流不会受到线缆的阻挡；同时，在故障情况下，能对设备布线进行快速定位。

供电系统和制冷系统是计算机机房的两个重要部分。在供电系统中，一般采用在线的UPS供电方式，蓄电池实际可供使用的容量与蓄电池的放电电流大小、蓄电池的环境工作温度、贮存时间的长短以及负载的性质（电阻性、电感性、电容性）密切相关。制冷系统（空调）涉及到机房的整个物理环境，包括空调、地板、机柜及房间布局等诸多方面；因此UPS和空调我们也要考虑好将它们放置在一个合适的位置。如果机房空间较大，可以将UPS和空调都放在机房里；如果空间较小，可以把UPS（包括蓄电池）放在配电房里。需要注意的是如果大楼里安装有“中央空调”的话，机房里也必须安装独立的空调，因为中央空调不可能24小时都开着，上班的时间可以利用中央空调，下班和星期节假日的时候，如果服务器、网络设备需要正常运行的话，则必须要开机房里的独立空调。机柜的扩展性表现在机柜内设备密度的扩展和机柜数量的扩展，因此网络布局时必须将机柜的配风能力（通常称为散热能力）以及配电能力考虑在内。一方面，机柜内的设备需要温度、湿度适宜并且风量充足的冷风（冷空气）。这些冷风被机柜内的IT 设备吸入，从而为设备内的部件（尤其是CPU）降温。当机柜内设备增加到一定数量时，由地板出风口送出的冷风风量将不能满足所有设备的需求，从而形成部分IT设备配风不足而过热。

解决机柜内设备密度扩展时遇到的这种局部热点问题可以采用调配IT设备位置的方式

来解决。例如，把热负荷最大的设备安装在机柜中部位置，以便获得最大的配风风量。另外的解决方法是，在机柜的上部或下部位置安装轴向水平的强排风扇，增强上部或下部的吸入能力（即减小IT设备的入口静压），从而增加配风风量。

另一方面，机柜内的设备需要供电以及与机柜外部进行通信。当机柜内的IT设备数量增加时，这些线缆、连接端子同时成倍地增加，从而对机架式电源排插的容量、插口数量都提出了扩展要求。机柜内的布线空间也是需要提前考虑的，因为当机柜内的功率密度提高时，设备后部的线缆将明显增加风阻，所以必须考虑线缆管理及走线空间的问题。

参考文献

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[10]、张恒杰，将高飞.计算机网络工程. [M]大连：理工大学出版社 2008

[11]、校园网络技术与管理张际平主编 [M]北京：东南大学出版社 2001

致谢

在组建小型局域网与信息中心局域网组建实用中，我更加深入地理解了所学的知识，知道了设计区域网的方法和运用相关的知识让设计合理，对所学的知识有了一个形象具体的了解，学习理论之后迷惑，不知所学的东西如何在实际中运用。通过课程设计，让自己实实在在地学到了知识。

感谢老师的指导和同学的热情帮助，让我在这个过程收获了实在的东西。