大學校園網的改進畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 的傳輸距離，同時把所有節點集中在以它為中心的節點上。中繼器是連接網絡線路的一種裝置，常用于兩個網絡節點之間物理信號的雙向轉發工作。本科畢業設計（論文） 局域網技術現狀分析與分類第3章 局域網技術現狀分析與分類 局域網（Local Area Network，LAN）產生于20世紀70年代。數據分配上也分為共享式和交換式，網間數據交換核心方面分為路由和三層交換兩種。因為Ethernet的N個結點共享一條10Mbps的公共通信信道，所以當網絡結點數N增大，網絡通信負荷加重時，沖突和重發現象將大量發生，網絡效率急劇下降，網絡傳輸延遲增長，網絡服務質量下降。 星型拓撲星型拓撲結構是因集線器或交換機連接的各連接點呈星狀分布而得名。 總線型拓撲 總線拓撲采用單根傳輸線作為傳輸介質，所有的站點都通過相應的硬件接口直接連接到傳輸介質或總線上。 環型拓撲環型網絡拓撲結構主要應用于采用同軸電纜（也可以是光纖）作為傳輸介質的令牌網中，是由連接成封閉回路的網絡節點組成。由于信息包在封閉環中必須沿每個結點單向傳輸，因此，環中任何一段的故障都會使各站之間的通信受阻。樹形拓撲結除了具有星型拓撲結構的所有優點外，還具有自身的優點：擴展性能好，易于網絡維護。最理想的情況是建樓以前先進行安裝，并考慮今后擴建的要求。總之，選擇局域網拓撲時，需要考慮的因素很多，這些因素同時影響網絡的運行速度和網絡軟硬件接口的復雜程度等。 局域網的發展趨勢 未來的局域網將集成包括一整套服務器程序、客戶程序、防火墻、開發工具、升級工具等，給企業向局域網轉移提供一個全面解決方案。典型分層設計模型可分為三層即：接入層、匯聚層、核心層。采用分層網絡設計模型有許多優點，如：網絡具有很好的可擴展性；方便實現冗余，提高網絡可用性；可提高網絡的安全性并且易于管理和維護等。此外，啟用AAA認證服務，提供對需要登錄校園設備進行管理維護的人員身份的驗證。物理拓撲與邏輯拓撲是各自獨立的。此口令會以MD5的形式加密，因此，當用戶通過show runningconfig等命令查看配置文件時，口令將以密文的形式出現，不同于password（口令不加密）。使用PortFast的交換機端口如果被配置為接入端口，該端口會直接從阻塞狀態轉換到轉發狀態，繞過常規的STP（Spanning Tree Protocol）的偵聽和學習狀態。VTP服務器會向整個交換網絡中啟用VTP的交換機分發和同步VLAN信息，從而最大限度減少配置錯誤或配置不一致而導致的問題。這里是先查看tacacs+服務器，如果tacacs+服務器無法連接，或驗證失敗，則SSH登錄失敗。因此，為便于管理維護，本樓棟網絡采用VTP技術，同時將核心匯聚層換機S1設置成為VTP服務器，其它交換機設置為VTP客戶機， AS1的VTP相關配置如下：首先，配置VTP模式，樓棟接入層交換機AS1將通過VTP獲得核心匯聚層交換機S1中定義的所有VLAN信息，設置樓棟接入層交換機AS1成為客戶機的命令如下：AS1(config)vtp mode client其次，配置VTP域，VTP管理域包括一臺交換機或者共享相同VTP域名的多臺互連交換機，一臺交換機每次只能成為一個VTP域的成員，在VTP服務器上創建或修改VLAN時，VLAN信息在整個VTP域內傳播。（1）設置交換機名稱 如果網絡中的多個交換機（路由器）使用出場時的默認主機名Switch （Router），將會在網絡配置和維護時造成很大的混亂，如：當使用Telnet或SSH訪問遠程網絡設備以維護網絡時，必須確認已向正確的設備進行了連接，如果設備都使用其默認的而名稱，我們就無法確定連接的是不是正確的設備，故通過交換機名稱提示符提示自己當前配置交換機的位置是很有必要的。校園網邏輯拓撲所示。 實現的功能 在研究TCP/IP協議簇的工作原理的基礎上，基于分層網絡架構設計校園網；實現DNS（Domain Name System）、DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）、NAT等基本服務；內部網絡使用動態路由協議連通，并進行優化。核心層可連接到Internet資源，核心層匯聚所有分布層的設備發送的流量，因此必須能夠快速轉發大量的數據。將來的局域網的發展趨勢必將是有線網絡和無線網絡共存，無線局域網作為一種靈活的數據通信系統，在建筑物和公共區域內，是固定局域網的有效延伸和補充。以太網技術成熟、成本低、結構簡單、穩定性和可擴充性好；便于網絡升級，同時可以實現實時監控、智能化物業管理、大樓保安、家庭信息化（如遠程遙控家電、可視門鈴等）、遠程抄表等，可提供智能化、信息化得辦公和家居環境，滿足不同層次的人們對信息化的需求。可靠性：網絡的可靠性是任何一個網絡的生命。不管選用什么樣的傳輸介質，都需要進行安裝。它采用分級的集中控制方式，其傳輸介質可有多條分支，但不形成閉合回路，每條通信線路都是雙向傳輸數據的，如圖34所示。只有當傳送信息的目標地址與環路上某臺計算機的地址符合時，才被該計算機的環接口接收，否則信息傳至下一個計算機的環接口。值得一提的是，對于站點不多（少于10個站點）的網絡或各個站點相距不是很遠的網絡，采用總線拓撲還是比較適合的。但受到單段雙絞線100米的限制，它僅應用于小范圍（如同一層樓）的網絡部署。 常見局域網拓撲結構 網絡的拓撲結構是指網絡中通信線路和站點（計算機或設備）的相互連接的幾何形式。在10BaseT的以太網中，如果網中有N個結點，那么每個結點平均能分到的帶寬為10Mbps/N。而信息化進程的加快，更是刺激了通過LAN進行網絡互連需求的劇增。從理論上講中繼器的使用是無限的，網絡也因此可以無限延長。也就是說當它要向某節點發送數據時，不是直接把數據發送到目的節點，而是把數據包發送到與集線器相連的所有節點，如圖26所示。通俗的說，網橋的工作像很早以前的電話接線員,你撥給接線員,告訴他接給誰,網橋自身維護著一張表，稱為MAC表，它可以通過“學習”向MAC表中填入MAC地址及其對應的端口之間的映射關系，下次再發送數據時不會再廣播。如圖25所示，在所有節點直接連接到交換機的LAN中，網絡的吞吐量大幅增加，每個用戶計算機連接到交換機的獨立端口，是一個獨立的沖突域并擁有全部帶寬，這種增加主要是由于三個原因：每個端口有專用的帶寬；沒有沖突的環境；全雙工通信。目前路由器已經廣泛應用于各行各業，各種不同檔次的產品已經成為實現各種骨干網內部連接、骨干網間互聯和骨干網與互聯網互聯互通業務的主力軍。 路由器(Router)路由器是連接因特網中各局域網、廣域網的設備，它會根據信道的情況自動選擇和設定路由，以最佳路徑，按前后順序發送信號的設備。那么網關到底是什么呢？網關實質上是一個網絡通向其他網絡的IP地址。網絡接口層：控制網絡的硬件設備和介質。物理層：通過物理介質傳送和接收原始的二進制位流。在OSI的環境下，應用層為用戶提供各種服務，例如：電子郵件、文件傳輸和遠程登錄等。專用網是由用戶部門組建經營的網絡，不容許其它用戶和部門使用；由于投資的因素，專用網常為局域網或者是通過租借電信部門的線路而組建的廣域網絡。所謂資源共享，就是指網絡系統中的計算機用戶可以利用網絡內其他計算機系統中的全部或部分資源的過程。軟件下載：住戶可以把局域網提供的大量免費軟件下載到自己的PC機上，如工具、教學、生活保健以及一些引人入勝的游戲軟件。網上考試庫：可以實現遠程考試，實現遠程教學管理。14. 學校圖片欄：開設“學校圖片”欄目，及時將學校風貌和最新工作場景展示給廣大的師生，給他們以美感和增強他們的責任感。當然也可利用網上考試項目，實現對在外實習學生遠程考核。7. 學生天地欄：學生是學校的主體，有學生參與才能體現校園網的真正意義。3. 學校概況欄：主要用于學校簡介和學校組織結構情況等的介紹。為了作好一個年報，幾個人費上好幾天的時間才能完成，而且容易出錯。網上辦公庫：可實現學校內部辦公，而且不受時間、空間限制。快速以太網分交換式10Base－T以太網和共享式100Base－TX以太網兩種，可支持銅線和光纖（不支持同軸電纜）。 課題背景本課題主要致力于大學校園網絡的設計和實現，闡述了大學校園局域網工程的設計。教育—這個任何時代永恒的主題，也因現代高科技的發展而發生質的變化。Internet 上積累了大量信息資源，這些資源涉及人類面對和從事各個領域行業及社會公用服務信息, 成為信息時代全球可共享的最大信息基地。國家各級教育主管部門對此給予了大力的支持，從發展規劃到政策保障都作了詳細的部署。眾所周知，Internet是縱橫全球無邊無際的“網絡的網絡”，地區用戶接入方式可以有多種選擇，可以由電信局、有線電視臺或其它ISP（Internet）提供該業務。教師通過注冊登錄后，可以將手中的試卷、論文、教案、論文、課件以及各種作品、程序均可保存在學校網絡中，即方便了同專業教師之間的交流，又方便了今后查找的困難。會后可以修改會議記錄，并以電子文檔方式保存，省時省力，提高辦公效率。包括了學校所有的工作內容和學生學習及參與的一些情況。5. 教師天地欄；在本欄目中通過設立：教師風采，教師培訓，個人主頁，教改動態，校內資源等子欄目，來展示我校名師風采，綜合素質的普遍提高。此欄目專門為學生所有，所有學生均可參與。10. 信息服務欄：主要介紹信息中心一些工作及責職。17. 資源中心欄：實現與信息中心上的‘資源中心’直接鏈接，以利于廣大教師及時登錄和上傳課件等資源于其中，實現與其他兄弟學校的交流與合作。公告欄：管理處通過公告欄可向全校發布社區新聞、維修通知、服務推介等信息。內部電子信箱：可為每個人配置電子信箱，方便與世界各地的互聯網用戶通信，用戶通過電子信箱還可以訂閱各種電子雜志。城域網（Metropolitan Area Network,MAN）一般是指建立在大城市、大都市區域的計算機網絡，覆蓋城市的大部分或全部區域。典型的網絡體系結構包括：開放系統互連（Open System Interconnection,OSI)參考模型和傳輸控制協議/互聯網協議（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）參考模型。傳輸層：提供端到端的通信，它從會話層接收數據，進行適當的處理之后傳送的網絡層。圖22所示為OSI參考模型與TCP/IP參考模型的對比。但它卻很好的為我們擔供了一個體系分層的參考，有著很好的指導作用。而要實現這兩個網絡之間的通信，則必須通過網關。需要指出的是，當兩個不同類型的網絡彼此相連時，必須使用路由器。最常見的交換機是以太網交換機。網橋用于連接或橋接兩個物理網段，可對網絡數據的流通進行管理。它工作于OSI參考模型第一層，即“物理層”。中繼器是最簡單的網絡互聯設備，主要完成物理層的功能，負責在兩個節點的物理層上按位傳遞信息，完成信號的復制、調整和放大功能，以此來延長網絡的長度。微型計算機的發明和迅速流行，計算機應用的不斷深入和擴大，以及對信息交流、資源共享和高帶寬的迫切需求，都直接推動了局域網的發展。在以上幾個方面中網絡類型的選擇是關鍵，目前的主要技術之爭是發生在以太網和ATM之間的，這兩種技術各有短長：ATM技術相對以太網來說是一種較為為新型的技術，它基于面向連接，提供QoS保障，在實時數據傳送，預留帶寬方面有不可比擬的優越性，特別適合實時多媒體的交互式通訊和一些突發性的數據傳送要求，它針對不同的數據通訊類型會給予不同的質量保證，另外小信元有利于速率的不斷提高，但由于其技術成熟度不夠，且目前直接基于ATM的應用類型還比較少，它的優越性受到了限制，此外，它的元件和設備價格昂貴是另一個不利與推廣的弱點。為了克服網絡規模和網絡性能之間的矛盾，人們提出了將“共享介質方式”改為“交換方式”的方案，這就推動了“交換局域網”技術的發展。在星型結構的網絡中有中央節點（集線器或交換機），其他節點（工作站、服務器）以中央節點為中心，與中央節點直接相連，如圖31所示，因此星型拓撲結構又稱為集中式拓撲結構或集中式網絡。任何一個站點發送的信息都可以沿著介質傳播，而且能被所有其他的站點接收。圖33是典型的環型拓撲結構。為了增加環形拓撲可靠性，還引入了雙環拓撲。樹形拓撲的缺點是對根的依賴性太大，如果根發生故障，則全網不能正常工作，對根的可靠性要求很高。安裝費用的高低與拓撲結構的選擇以及傳輸介質的選擇、傳輸距離的確定有關。現在網絡建設，最常用的是樹型拓撲結構，小區網絡往往也采用這種結構。局域網將進一步加強和Email、群件的結合，將Web技術帶入Email和群件，從信息發布為主的應用轉向信息交流與協作。 分層網絡模型接入層：負責連接終端設備（如PC、打印機等），以提供對網絡其它部分的訪問，接入層的主要目的是提供一種將設備連接到網絡并控制允許網絡上哪些設備可以通信的方法，接入層中可能包含路由器、交換機、集線器、網橋和無線接入點。 分層網絡設計重點考慮因素在進行分層網絡設計時，一般重點考慮兩個因素：網絡直徑和冗余。 設備選型 為了實現網絡設備的統一，校園網絡設計中全部采用同一家的網絡產品，即使用Cisco廠商提供的產品，全網使用同一廠商設備的好處在于可以實現各種不同的網絡設備功能的相互配合和補充。例如：所有類別的以太網在設備之間通信時使用的是邏輯總線型拓撲，無論線纜的物理布局如何都是如此。將交換機的加密使能口令配置為cisco2950的命令如下： AS1 (config)enable seceret cisco（3）設置控制臺線路口令 Cisco IOS設備的控制臺端口具有特別的權限，做為最低限度的安全措施，必須為所有的網絡設備的控制臺端口配置強口令，這可以降低未經授權的人員將電纜插入設備來訪問設備的風險，設置登陸登錄控制臺線路時的口令為cisco命令如下: AS1 (config)line console 0 AS1 (con