局域网络组网技术大学本科方案设计书

中 文 提 要

本论文本着实用的原则，全面介绍了局域网组建所需要的基础知识、实战方法和操作技巧。全套论文由4章构成，分别介绍了组建局域网必须了解的基础知识，局域网的特点，网络软、硬件的选择方法，常见局域网的构建方法，以及附“学校局域网的组建和维护”的一个方案。其中内容丰富，叙述清楚，详细而系统的介绍了组建局域网和管理局域网方面的技术知识。

关 键 字

1.载波监听多路访问/冲突检测 2.传输控制协议/网际协议 3. 非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线 4.网卡的硬件地址 5. 网络操作系统

English indicative abstract

This thesis is in the light of the practical principle, introducing the bureau the foundation that area net set need when setting up knowledge, true war method with operate the technique completely.Complete set thesis from 3 composings, introduced a foundation for setting up bureau area net must understanding knowledge respectively, the characteristics of the bureau area net, the network is soft, the choice method of the hardware, the familiar bureau area net sets up the method, and attach\setting up with supporting\net.Among them the contents is abundant, describing clarity, detailed but the system introduced a technique for setting up bureau area net with managing bureau area net knowledge.

Key Words

1. CSMA/CD

2. Transmission Control Protocol/Internet Pretocol 3. UTP and STP 4. MAC

5. Network Operating System

目录

一、网络基础知识- 4 - 1、认识网络- 4 - 2、局域网的特点- 5 - 3、局域网深入探讨- 8 - 二、校园网设计范围及要求- 14 - 1、设计原则- 14 -

2、校园网的特点和需求- 14 - 3、校园网的设计目标- 14 - 4、设计范围- 15 - 5、布线要求- 15 -

三、校园网布线系统的组成和器件选择- 15 - 1、系统组成- 15 - 2、器件选择原则- 16 -

四、校园局域网布线系统设计- 16 - 1、结构化综合布线子系统简介- 16 - 2、工作区子系统- 16 - 3、水平子系统- 18 -

五、设备安装与线路铺设建议- 20 - 六校园网建设的具体实施方案- 20 - 1、网络中心主干网络的设计- 20 - 2、教案子网的设计- 21 - 3、办公子网的设计- 22 - 4、图书馆子网的设计- 23 - 5、宿舍区子网的设计- 23 - 七、系统安全设计- 24 - 1、硬件设备的安全- 24 - 2、数据安全- 25 - 八、系统调试- 26 - 九、总结- 27 - 论文小结- 28 - 参考文献- 29 -

一、网络基础知识

1、认识网络

所谓计算机网络，是指将多个独立的计算机系统通过通信线路连接起来，并在网络软件的支持下能够实现数据通信和资源共享的集合。 1.1.网络的功能

概括地讲，计算机网络主要有如下几个方面的功能： ·资源共享：它主要包括硬件、软件和数据共享。 ·通信：通过网络可以方便地进行实时通信。

·分布式处理：对于某些高强度的数据处理或数学运算，可通过网络将任务分布到多台计算机中进行处理，最后将结果进行汇总。 1.2网络的分类

网络的分类方法有多种，最常见的划分方式是依据网络的组建规模和延伸围，此时网络可以分为3类：局域网（Local Area Network, LAN）、城域网（Metropolitan Area Network, MAN）和广域网（Wide Area Network, WAN）。

1. 局域网

局域网是局部地区网络的简称，此时连网计算机的距离通常应小于10km。局域网根据其规模的大小又可以细分为小型局域网和大型局域网。其中，小型局域网的特点是地域小计算机数量不多，因而网络安装、管理都比较简单。例如，家庭、办公室、游戏厅、网吧以及计算机机房网络都属于小型局域网。

局域网之所以能够被广泛地应用，是因为它主要具备如下几个优势：

·极高的数据传输速率。局域网内各计算机之间的数据传输速率一般不小于10Mbit/s,最快可以达到100Mbit/s或1000Mbit/s。

·低廉的连网成本。例如，廉价的同轴电缆、双绞线都可做为传输介质，而做为连网设备的网卡、集线器、交换机价格也不高。

·网络安装、配置与管理比较简单，并且具有较高的稳定性和可扩充性。 2. 城域网

城域网（MAN）比局域网规模大得多，采用与局域网相同的联网技术。它一般覆盖一座城市，通常采用ATM作为主干网络交换机，采用光纤通信技术，具有实时的数据传

输、语音和视频等业务，提供较高的网络传输速度，干线速度一般在100Mbit/s以上。

3. 广域网

广域网（WAN）用电话线和卫星提供跨国或全球间的联系。数据传输速率通常要比局域网慢，其主干线传输速率目前仅为128～4096kbit/s,而最终用户的上线速率仅为56kbit/s。

2、局域网的特点

2.1局域网的组成

一个典型的局域网主要应包含如下四个部分：

· 服务器（Server）：用来管理网络并为用户提供共享服务的计算机。与网络中的工作站相比，服务器通常具有更快的速率、更大的存储容量和更高的可靠性。此外，为了便于对网络进行管理，服务器中通常应安装相应的网络操作系统，如Novell Netware, Windows NT/2000 Server, UNIX等。

·工作站（Workstation）：用户使用的计算机，又称用户机或客户机。从网络构成的角度看，任何一台计算机（如 286、386、486、PⅢ、P4等）都可作为工作站。当工作站登录到网络服务器后，可按规定权限存取服务器中的文件。此外，工作站通常还可以与网络中的其他用户进行通信或访问Internet。

·网络通信系统（Network Communications System）：连接工作站和服务器的设备。这些设备通常应包括插在服务器或工作站中的网卡，它们应与通信介质相连；用于传输数据介质，如同轴电缆、双绞线、光纤等；专用的通信设备，如集线器（HUB）、局域网交换机、路由器等。

·网络操作系统（Network Operating System）：对于稍在一点的网络来说，为了充分发挥网络的功能，以及更好地管理网络，通常应在服务器中安装网络操作系统。例如，基于安全起见，企业的几乎所有重要数据（如财务、销售等）都被保存在服务器中，并非每个人都能访问这些数据。通常情况下，只有企业负责人拥有最高权限，而其他人只能查看部分数据。此时就是借助网络操作系统来对资源和用户进行管理的，它规定了用户的权限，以及用户所能访问的资源。 2.2 局域网的拓扑结构

所谓局域网的拓扑结构，是指局域网中各计算机之间的连接形式。如果抛开构建局域网时所采用的通信介质、通信设备等，局域网中各计算机之间的学用连接形式实际上只有

两种，即总线型与星型。

在总线型网络中，由于各计算机共享一条通信电缆，网络中某个节点出现故障，将导致整个网络瘫痪。因此，目前这类结构的网络已趋于淘汰。

星型网络的优点是，当网络中某个节点出现故障时不会影响整个网络的运行。其缺点是每个计算机都要占用一条专用的通信线路，并且需要额外的通信设备，将导致成本的增加。但是，由于目前各种硬件设备价格都已非常便宜，所以，现在绝大部分局域网都采用了这种结构。

2.3 什么是局域网的规范

从大的方面讲，根据网络的工作原理，目前的局域网大致可分为三类，即以太网、令牌环网和ARCnet 网。其中，以太网是目前局域网中采用最多的通信协议标准，它采用CSMA/CD (载波监听多路访问/冲突检测) 技术进行信息传递。该标准定义了在局域网中采用的电缆类型和信息处理方法，在互联设备之间可以10～100Mbit/s的速率传送信息包，目前约80％的局域网都是以太网。

由于技术的发展和用户要求的多样性，以太网又被细分成了一系列规范。例如，10Base2以太网规范定义了构建以细同轴电缆为通信介质，网络通信速率为10Mbit/s，网络拓扑结构为总线型的局域网的技术指标；10 Base T 以太网规范定义了构建以双绞线为通信介质，网络通信速率为 10 Mbit/s ，网络拓扑结构为星型的局域网指标。 2.4 什么是局域网中的半双工和全双工

所谓半双工与全双工，是指通信双方信息交换的方式。其中半双工是指在同一时间通信双方只能有一方发送或接收信息，另一方只能处于等待状态。局域网中最早使用的就是这种方式。就目前来说，由于共享式局域网中的计算机都共享一条通信通道，在技术上无法实现同一时刻数据的双向通行，因此，常规的共享式网络只能工作在半双工模式。

所谓全双工是指在同一时间内，通信双方都可以同时发送与接收信息。从理论上讲，全双工通信方式的数据传输速率要比半双工通信方式提高一倍。就目前来说，很多交换机和网卡都采用了全双工模式，从而使网络速率得到大幅度提高。 2.5 局域网的结构类型

局域网的结构决定了局域网的管理方式，当我们创建一个局域网时，通常应遵循如下步骤来进行：

⑴ 明确自己的需求，即希望局域网具备哪些功能。

⑵ 在综合考虑局域网功能、现有软硬件的特点与价格、网络的可管理性与可扩充性等

因素的基础上决定局域网的结构。

⑶ 根据选定的局域网结构决定局域网的拓扑结构，以及应选择的相关设备和软件。 ⑷对局域网进行配置和维护。

由此可以看出，决定局域网的结构是构建局域网时非常重要的一环。就目前来说，局域网的结构主要包括工作站/文件服务器结构、客户机/服务器结构、对等网结构及主机/终端系统等4种。

1. 工作站/文件服务器网络

在这类网络中，某台运行特定网络操作系统的计算机被作为文件服务器，而网络中的其他计算机在登录该计算机之后，可以存取该计算机的文件。但是，文件服务器计算机并不进行任何网络应用处理，因此，服务器的功能非常单一，目前，这类网络已逐渐让位于客户机/服务器网络。

2. 客户机/服务器网络

随着网络技术的发展和人们不断提出新的要求，网络应用中的重点早已不再局限于简单的资源共享。人们迫切要求服务器端能够完成一部分数据处理工作，即将任务同时分配给服务器和客户端共同完成。为此，人们开发出了目前最为流行的客户机/服务器网络。

3. 对等网络

在对等网络中，没有专用的服务器，每个工作站既是服务器也是工作站，相互之间可以进行通信和资源共享。目前支持对等网络的操作系统主要有Microsoft 公司的LAN Manager、Windows 95/98及Novell公司的NetWare Lite等。

4. 主机/终端网络

在主机/终端网络系统中，用户通过与主机相连的终端在主机操作系统的管理下共享主机的内存、外存、中央处理器和各种输入/输出设备。 2.6 局域网中计算机数量的限制

如前所述，局域网中所能连接的计算机数量首先取决于所采用的网络规范。例如，如果所构建是10 Base T双绞线星型以太网，则按照10 Base T规范，网络中总的计算机数量不得超过1023台。但是，在实际工作中，基于网络效率的考虑，网络中实际所能连接的计算机数量，要远远小于网络规范所规定的计算机的最大数量。例如，如果构建的是10 Base T双绞线星型以太网，网络中的计算机数量通常不能超过30台。

那么，如果网络中的计算机数量较多，该如何解决这个问题呢？就目前来说，主要有以下几个方法：

· 将网络划分为几个网段，进行分段管理，从而平衡网络负荷，已扩充网络所能承载的用户。

· 选用速率更高的通信设备。例如，一个10 Base T网络（采用100Mbit/s集线器和5类双绞线，计算机中加装100Mbit/s网卡）当然要比一个10Base T网络（采用10Mbit/s集线器和3类双绞线，计算机中加装10Mbit/s网卡）快。因此，这也意味着网络中能够容纳更多的计算机。

· 将共享式网络改造成交换式网络。在局域网中，以集线器构成的网络称为共享网络，此时局域网中的所有计算机共享一个带宽，并且在同一时间只能有一对计算机进行通信。对于交换式网络来说，它以交换机为核心通信设备。此时各计算机都可享有单独的带宽，并且可以同时建立多个通信链路。因此，这也意味着网络中能够容纳更多的计算机。

3、局域网深入探讨

3.1 什么是OSI参考模型

OSI参考模型是国际标准化组织于1978年为网络通信定义的一个标准，它将网络通信按功能分为7个层次，并定义了各层的功能、层与层之间的关系、相同层次的两端如何通信等。如图1-14，软硬件厂商可根据此标准开发其产品，以便与其他厂商的产品进行通信。

下面简要介绍一下OSI参考模型中各层的特点与功能：

· 应用层，该层为用户提供一个良好的应用环境，它主要指网络操作系统和具体的应用程序。例如，当用户输入或执行申请网络服务命令被打成包，然后通过低层协议发送到网络上。

· 表示层，该层主要用于解决因各种系统使用不同数据格式而导致无法相互通信的问题，使其通过共同的格式来表示。它所提供的服务包含数据语法的转换、数据的传送等。表示层是用户在工作站上运行的操作系统和应用程序的一部分。

· 会话层，该层主要的功能是建立起两端之间的会话关系，并负责数据的传送。例如，两节点在正式通信前，需要协商好双方所使用的通信协议、通信方式（全双工或半双工）、如何纠错及复原，以及如何结束通信等内容。

· 传输层。该层负责错误的检查和修复，以确保传送的质量。如果有必要的话，也会将较长的数据分割成较小的单位后传送，并由接收端将其恢复原状，而接收端也会一个“接收确认信号（Acknowledgment）”给发送端。传输层数据传输方式报文（Message），IPX/SPX协议中的SPX与TCP/IP协议中的TCP就属于这一层定义的范围。

· 网络层。对由多个网络组成的网际网来说，网络中的计算机除了有一个物理地址外，还应有一个网络号。例如，地址00000001：10005AC48192表明该计算机位于00000001网络上，它在00000001网中的地址为10005AC48192。网络层主要用于解释网络层地址，并把数据引导至合适的网上，即根据网络地址在实体之间建立网络连接、路由切换（Routing and Switching）、交通堵塞的疏导与控制等。传输单位是分组（Packet），IPX/SPX协议中的IPX与TCP/IP协议中的IP就属于这一层定义的范围。

· 数据链路层，该层主要提供的服务包含检查和改正在物理层上可能发生的错误，负责将由物理层传来的未经处理的位数据包装成数据帧（Frame）。当帧出现在网络电缆上时，为了确定帧目标，该层在帧的开头加上了自己的头，包括帧大小、源物理地址和目标物理地址等。物理地址的作用在于将网络结点相互区分，它是一个惟一的十六进制或十进制数。数据链路层分为两个子层，MAC（介质访问控制）子层用于管理包到目的地的传送过程，LLC（逻辑链路层控制）子层从上层接收包并发送到MAC层。

·物理层，该层为通信提供物理链路，它定义了硬件接口的电气特征、机械特征以及其他功能等。物理层包括了所有可用的组网方法，以太网、ARCnet网和令牌环网都属于这一层的定义范围。 3.2 TCP/IP协议简介

TCP/IP协议（Transmission Control Protocol/Internet Pretocol,传输控制协议/网际协议）是目前最常用但也最复杂的网络协议，它是为跨越局域网和广域网环境的大规模网络互连而设计的。其中的TCP（传输控制协议）描述了如何在网络上建立可靠的、主机对主机的数据传输服务，IP（网际协议）描述了如何在互连的网络之间实现寻址，以及如何进行数

据包的路由。

TCP/IP基于4层参考模型。属于TCP/IP协议组的所有协议都位于该模型的上面3层，如图1-2所示。TCP/IP模型的每有层都对应OSI参考模型的一层或多层。

1. IP地址的类型

每个TCP/IP主机都有惟一的逻辑地址IP标识。IP地址的长度为32位，即4个字节。每个IP地址内部分成两部分，即网络ID和主机ID。

·网络ID，也叫做网络地址，用于标识大规模TCP/IP网际网络（由网络组成的网络）内的单个网段。

·主机ID，也叫做主机地址，用于识别每个网络内部的TCP/IP节点（工作站、服务器、路由器或其他TCP/IP设备）。

IP地址的长度为32位，即4个字节。将每个字节转换为十进制数表示并用点分隔，即为IP地址，如131.107.16.200。

为了便于对网络进行管理，IP地址被分成了A、B、C、D、E五类。其中，A类、B类和C类地址用于指派TCP/IP节点，D类和E类用于特殊用途。各类地址的特点如下：

· A类，用于特大型网络。在该类网络中，IP地址的第一个字节表示网络号，且数值必须介于1~26之间，其余3个字节用于表示主机号。

· B类，用于大、中型网络，IP地址的前两个字节表示网络号，且第一个字节的范围应介于128~191之间。

· C类，用于小型网络，IP地址的前3个字节表示网络号，且第一个字节的范围应介于192~223之间。

· D类，用于多路广播组用户，其第一个字节应介于224~239之间。 · E类，专用于实验，其第一个字节应介于240~255之间。

2. 子网掩码

子网掩码也是一个32位数值，它有如下两个功能：

· 区分IP地址中的网络号和主机号。当TCP/IP网络上的主机相互通信时，就可利用 子网掩码得知这些主机是否在相同的网络区段内。 · 将网络分割为多个子网。

默认情况下，A、B、C三类网络的子网掩码如表1-3所示。

在表中，子网掩码为1的位用来定位网络号，为0的用来定位主机号。

子网掩码的另一个用途就是可将网络分割为多个以IP路由器连接的子网。如果某公司有多个分布于各地的网络，当然可以申请多个网络号，也可以只申请一个网络号，但必须借助子网掩码的帮助。

3. IP路由器

两个TCP/IP网络之间的连接可以靠IP路由器来完成，也就是说，如果甲网络上的主机要和乙网络上的主机通信时，可以借助于IP路由器的帮助。用户可以将Windows NT/2000服务器设置成路由器或者使用专用的路由器设备。 3.3网络系统遵循的标准与规范

标准 为保证校园网建设的可靠性、安全性、完备性，除了校园网建设所使用设备应按标准的组合与标准的测试外，综合布线尽可能地按国际、国内有关标准进行规范设计。 下面是系统能满足的标准：

CCITT ISDN 综合业务数据网络标准 EIA/TIA-568A/B 商务建筑布线标准 IEEE 802.3 10 BASE-T 网络标准 IEEE 802.3u 100 BASE-T 网络标准

安装与设计规范 系统的安装与设计遵从下述的规范： 《中国建筑电气设计规范》、《工业企业通信设计规范》 3.4当前主流网络技术简介

为了满足和实现校园网上述目标,我们通过对目前流行的主流组网技术的对比分

析，提出我们对校园网的解决方案。在满足学校需要的情况下，采用先进的组网技术，适应网络发展趋势的同时兼顾学校资金的实际情况。 以太网和快速以太网：

快速以太网实际上是10M以太网的100M版本，所以它的运行速度要比10M以太网快。在用户已经很熟悉传统以太网的情况下，快速以太网相对其他高速网络技术更容易被掌握和接受，它可以应用在共享式和主干环境下，提供高带宽网络连接，提供优质的服务质量（QOS）。快速以太网与传统的以太网技术相似，毋庸赘言，此外它还具备以下优点： 1．快速以太网遵循CSMA／CD协议，现有的10BASE－T网络设备可以相当简便地升级到快速以太网，保护用户原有的投资，与其它新型网络技术相比，更方便地使现有的10M以太网无缝连接到100M网上。

2．100BASE－T网络设备，只需要比10BASE－T设备多花少量费用就可提供更高的性能。因此，100BASE－T组网技术具备较高的性能价格比。

3．快速以太网100BASE－T符合IEEE标准802，并得到了所有的主流网络厂商的支持，并可平滑地向1000BASE－T升级。

千兆以太网技术

千兆以太网是相当成功的10M以太网和100M快速以太网连接标准的扩展。IEEE

已批准千兆以太网工程IEEE802.3z，并遵循CSMA／CD协议，用户可以保护原有的投资并可以平滑升级原有网络。

1000BASE－T技术是目前以太网技术中最前沿的技术。对于复杂的应用，尤其是

视频应用，单纯的高宽带是不够的，还必须提供相应的策略服务。Gb以太不但能为用户提供Gb级的带宽，而且为复杂的应用提供策略服务。 1．实现线速度与路由； 术。

4．支持基于802.1Q的V－LAN； 5．支持基于WEB的网管； 6．具有拥塞控制能力。 3.5 ATM技术

2．支持基于1GMP（INTERNET组管理协议）的Multicast；

3．支持基于802.1p的COS（服务级别）；例如PACE（优先访问控制）多媒体技

ATM技术实用的符合标准的产品可达单段网155M吞吐率，目前已有接近5Gbps速

率交换引擎的箱式ATM交换机产品，其总吞吐率超过4Gbps，可以看出ATM技术与1000BASE－T技术均能满足学校视频图象的应用需求。 单段网速率 可升级速率 与10Mbps以太网互连

ATM 155M 622M 局网仿真等技术

ATM与1000BASE－T技术比较

1000BASE－T 1000M 与10M协议相同，互连容易 对多媒体信息支持方对不同性质的数据传输提供不同式 标准化 的服务 本地网有关标准基本完成 支持多媒体信息传输 完全达标准化，1000Mbps标准已经完成 相对便宜 价格

较高 从上表可以看出，ATM技术适合于多媒体信息传输，容易组成Gbps数量级的高速干网，ATM交换机间可采用662Mbps高速通道互连，可避免交换机间通讯瓶颈。但1000BASE－T技术价格相对较低，交换机中采用优先控制技术在一定程度上解决对实时性要求较高的信息传送管理。

综上所述，千兆网对数据、语音、视频应用能比较完美地解决。同时它是网络技术的发展趋势，因些我们在校园网络系统的建设中选用千兆网组网技术建设校园主干，选用100M组网技术建设学校二级主干。这样，不仅满足了学校的需求，而且可为系统升级、扩充扩展提供了投资保护

二、校园网设计范围及要求

1、设计原则

校园网设计应该遵循一定的原则，要坚持开放性、先进性、标

准性，以及经费的合理性；校园网系统应充分利用已实现的和将要实现的各种现代化先进设备，来实现校园技术 数据及管理信息的存储、传输、处理和综合利用，实现网内的任何一个节点能及时、充分地分享相关信息。为此，系统采用如下设计思想： 综合考虑学校现况及发展的需要，依照校园网总体提出的系统建设目标，系统规模和总体规则具体要求，建立网络。设计物理网络时，从全局考虑，从将来整个校园计算机网的实际应用出发，对整个网络系统做出通盘筹划，规划出最合适的方案。同时保证网络的结构和主要设备具有一定的升级和扩容的能力。

2、校园网的特点和需求

校园网，作为一种独特的模式，与其他企

业、事业有明显的区别。建设校园网中一定要考虑到这些因素校园的分布区域相对比较集中，不象一般企业、事业单位分布区域比较大。校园网的通信量比较大，作为教育和科研的基地，网络用户的群体比较广泛，要求的通信量是比较大的，主干网的带宽一定要满足学校的要求：．广泛的资源共享。．丰富的网络设备。．与国内国际广泛的联系。．多媒体服务的需要。．多媒体技术对校园网将来发展非常重要,象远程教案、电视会议等。校园网建设要考虑到将来的扩充和升级，避免资金的重复投资。

3、校园网的设计目标

当今社会，计算机技术和通信技术飞速发展。同

时，随着市场经济改革的日益深化，国民经济步伐越来越大，信息社会的到来，计算机网络互连技术已经成为当今潮流。对于处于教育前沿的学校而言，实施校园网与国际接轨势在必行。建设一合适的校园网，对提高学校整体素质无疑是巨大促进，是提高教案水平和管理水平不可缺少的支撑环境。校园网要达到的具体目标：

1、网络用户级的安全性；

2、数据传输级的安全性。网络用户级的安全性应在网络的操作系统中予考虑，而数据传输的安全性则必须在网络传输时解决。

服务器需求：

为了保证管理系统的运行，需要服务器有以下特点：速度快、高容错性、高可靠性、断电保护。

4、设计范围

某教案大厦，高六层，计算机中心主机房位于位于图书馆二层，电话主机房设在一层。但不在同一位置。通过此计算机中心与学生宿舍、图书馆、多谋体教室、教研室、总务处和办公室用光缆相连。

5、布线要求

校园网络计算机主机房位于位于图书馆三层。然后通过光缆分别连至校内的三幢建筑，与中心机房相距超过300M距离的建筑物采用单模室外光缆不到300M距离的建筑物采用多模模室外光缆连接，，在各建筑内部采用超五类4对UTP电缆连接到设备间的配线架上。

每层每一个位置有一个数据点，同时也安装一个语言点，数据、语音水平系统均使用5类非屏蔽双绞线；数据垂直主干系统采用室内光纤，楼与楼之间采用室外光纤；语音垂直主干系统采用五类25对大对数电缆。

三、校园网布线系统的组成和器件选择

1、系统组成

综合布线系统由建筑群干线系统、设备间系统、水平系统以及工作区系统组成。

2、器件选择原则

支持话音、数据、图形、图像、多媒体、安全监控、传感等各种信息的传输要求。 （1）工作区选择原则

全部选用超五类系列信息模块，性能全部超过国际标准ISOIS 11801的指标。 （2）水平线缆选择原则：非屏蔽线（UTP）

（3）主干线缆选择原则 ：主干线缆选用6芯多模(单模)光缆，可以支持ATM或千兆以太网主干，体现了经济实用的原则。同时满足未来高带宽需求的应用。

（4）配线架选择原则

* 考虑今后的校园网的发展，保证连接端口的扩充性以及先进性。 * 配线架具有独特的电抗平衡性，可以确保五类线缆的传输性能。

四、校园局域网布线系统设计

1、结构化综合布线子系统简介

综合布线关系到网络性能、投资效益、实际运行效果及日常维护扩充等诸方面问题，结构化布线是整个计算机网络系统中不可分割的部分。

综合布线系统采用组合压接方式，模块化结构、星型布线方法，具有开放性系统特征的布线系统。它包括以下六个子系统：工作区子系统、水平布线子系统、管理子系统、垂直干线子系统、设备间子系统、建筑群子系统。六个子系统构成一个统一的、模块化的结构，每一部分包含有标准的连接套件，下面对这几个子系统做一简单介绍。

2、工作区子系统

工作区子系统提供工作区办公室中的站点与信息插座之间的连接。它包括连接线、适配器和其它传输设备。

连接线是指相应的计算机、电话、电视及消防探关、监控探头等与信息座之间的连线；适配器是指连线的接头，如用于计算机连线的RJ-45接头和用于电话的RJ-11接头。用户在使用时，只要将电话或计算机网络连线接入相应信息座，即可使电话或计算机入网与外界通讯

校园内各工作区信息点选择RJ45接口的单孔形式。楼层的信息点统计如下表所示：

各楼信息点分布总计

楼名 房间 101 办公室 102 103 楼名 教研室 楼名 总务处 小计 房间 201 202 203 小计 房间 301 小计 信息点 240 100 80 420 信息点 240 50 50 340 信息点 50 50

楼名 图书室 楼名 多媒体教室 楼名 宿舍 楼名 楼层 2 小计 楼层 1 小计 楼层 1~3栋 小计 楼层 信息点 200 200 信息点 200 200 信息点 2000 2000 信息点 主服务器 小计 总计 10 10 3220 3、水平子系统

水平布线子系统提供管理子系统与工作区子系统之间的连接。它包括水平传输介质，介质终端所连的相应互连设备。

本工程方案中，为使我们的计算机网络不但能够满足目前的各种需求，还要为以后的发展打下基础，我们选用超五类非屏蔽双绞线作为水平布线子系统的传输介质。它不仅能够满足您现在的需求（10Mbps或100Mbps），而且使网络升级变得轻而易举（例如，您可以只是简单地更换网卡和集线器，就使您的10M网络升级到100M，而不用重新布线），从而使您的投资发挥最大的效益。

水平布线子系统的介质互连设备主要是指工作区间的信息插座，用以连接您的网络设备如工作站和电话等。

布线结构采用星型结构，从配线架起分别辐射到每个用户点的信息插座。走线方法可以视现场具体情况而定。

信息点全部采用F-NET CAT5E 4对 UTP超五类优质非屏蔽双绞线。根据我们的工程经验，结合办公大楼的各楼层的平面图，计算出线缆的平均长度为60M。每箱 CAT5E 4对 UTP 线缆长度为305M。水平线缆用量见下表：

超五类信息点 平均长度 超五类UTP箱数 3220 60 750 4、管理子系统

管理子系统就是配线架系统，它把水平子系统和垂直子系统连在一起或把垂直主干和设备子系统连在一起。通过它可以改变布线系统各子系统之间的连接关系，从而管理网络通信线路。它包括提供回路识别的标签和在交叉连接中组成回路的插线和路线。为满足用户未来的各种需求，如搬迁、扩展及更新设备，甚至改变网络拓扑结构及电话位置等而设置的管理控制中心。配件主要包括配线架、过线槽、跳接线等。当用户需求变化时，只须在此子系统中简单地改变跳线即可达到要求，故大大降低了系统的运行维护费用，缩短

系统的停机时间，提高了设备的利用率。建议对网络布线工程涉及的楼层配线间均配备标准19\信息配线柜，网络电缆及电话电缆皆汇总至配柜内的跳线架上。

5、垂直干线子系统

垂直干线子系统是连接管理子系统到设备子系统的系统。一般采用光纤和大对数的无屏蔽双绞线。双绞线用于连接电话、计算机终端或低速计算机网络；光纤用于连接高速计算机网络，多采用62.5/125微M多模光纤或单模光纤。

6、设备间子系统

设备间子系统把垂直主干和网络设备连接起来。它由设备间中的电缆、连接器和相关支撑设备组成。所有的设备引线，网络干线，各探头的连线等都在设备间子系统中汇集，与各类设备如网络交换机、集线器和电话程控交换机等相连接。一般设备间子系统包含智能网络管理设备和网络管理员，用以监控整个网络的运行状况。

有两种类型的配线架，分别连接光纤和双绞线。分布及数量如下：

楼名 办公室 教研室 图书馆 总务处 采用材料(24口光纤配线架) 1 1 1 1 采用材料(24口超五类配线架) 18个 15个 15个 5个 设备间应尽量保持室内无尘土、通风良好、室内照明不低于150Lx，载重量不小于100磅每平M。应符合有关消防规范、配置有关消防系统。室内应提供UPS电源配电盘以保证网络设备运行及维护的供电。每个电源插座的容量不小于300W。

7、楼群子系统

楼群子系统将一个园区的各建筑物内的设备子系统连接在一起，以实现各建筑物间的通信。它一般包括光缆、电缆和电气保护设备。

综合布线系统对于智能大楼来说，就如体内的神经。它将所有的语音、数据、视频信号等的布线，经过统一的规划设计，综合在一套标准的布线系统中，将智能建筑的三大子系

统有机地连接起来，为智能建筑的系统集成提供了物理介质。可以说综合布线系统的成功与否直接关系到智能大楼的成败，选择一套高品质的综合布线系统是至关重要的。

楼间连接选用室外6芯多模光纤，，室外6芯单模光纤， 从校园平面图可以大致估算出实际距离，部分可以利用原有的管道，其余采用架空方式或从新铺设地下管道。

走向 办公室 教研室 图书馆 总务处 宿舍 多媒体教室 合计 采用材料 F-NET 六芯多模光缆 F-NET 六芯多模光缆 F-NET 六芯单模光缆 F-NET 六芯单模光缆 F-NET 六芯多模光缆 F-NET 六芯多模光缆 光纤数量（M） 250M 250M 1500M 250M 2000M 1500M 4750M 注：光纤长度根据实际施工所需数量而定

五、 设备安装与线路铺设建议

1.工作区：可选择壁型或地板型信息插座，提供标准的RJ-45接口。 2.水平线缆走向建议：水平布线可采用桥架、配管及地下线槽等走线方式。在每层配电间设一个分配线架（IDF），通过水平桥架将水平线缆由各房间的信息点引至IDF。

3.垂直线缆及IDF的铺放建议：由各层配线间内的垂直干缆经配线间内的竖井，根据各信号线用途的不同，分别引至不同的MDF。

4.配线架放置建议：配线架均安装在各层配线间，建议将配线架安装在19\标准机架内或配线架机柜中。

MDF在设备间内的布放位置待方案确认后随施工图一并提供。

六 校园网建设的具体实施方案

校园网网络系统基本可分为校园网络中心、教案子网、办公子网、图书馆子网、宿舍区子网等。网络中心设计主要包括主干网络的设计、校园网与Internet的互连、远程访问服务等。

1、网络中心主干网络的设计

千兆以太网是近几年发展起来的技术，和快速以太网相比，提供更高更快的传输速度，还有更好的第三层交换能力，能管理更高的带宽，更高的流量。其技术较ATM简单，而且价格合理。由于相应的千兆以太网标准已经出台，目前千兆以太网已是局域网发展的主要方向。

使用D-Link DES-355024个10/100BASE-TX端口+2个组合式1000BASE-T/SFP千兆端口以太网交换机作为校园网的中心交换机。 它可适用于大型主干网络，高速率、高端口密度、多端口类型的复杂网络，需要千兆以太网的网络环境等。

校园网与 Internet的互连推荐采用局域网专线接入方式，此方式需要配备路由器（Router）等设备， 租用电信部门的专线DDN或Frame Relay，也可申请ISDN专线并向CERNET管理部门申请IP地址及注册域名，以专线方式连入Internet，并提供放火墙、计费管理等功能与下面的各个子网通过千兆位的链路相连。

2、教案子网的设计

校园网建网的目的之一。是利用计算机网络实现多媒体教案，如：交互式多媒体课堂：在网络多媒体教室中，学生查找文本、视频资料，进行主动的学习，老师起到引导和

把握方向的作用。电子阅览室：把各种影视，教案资料存放在视频库中。在阅览室内利用计算机网络观看。 教师培训：教师在办公室内，利用网络观看放在视频库中的教案示范或为备课查看视频资料。

多媒体教案的难点在于实现视频信号的传输（如VOD视频点播），其困难之处主要有以下几点：视频信号数字化后的数据量非常宏大，例如，一幅NTSC标准的24位真彩色图像约占1MB空间，要在计算机上实现全活动的视像，则帧速率为30帧/秒，1秒钟的视频数据占30MB空间，显然。仅依靠现有的存贮技术根本无法实现，更不要说在网络上实时传输。ISO制定了将动态图像进行压缩的MPEG标准，其中MPEG-1把视频和伴音信息压缩到1.2M/B-1.5M/B。另外Intel公司的Indeo Video技术也得到广泛应用，在其产品中，视频信号所占用的带宽小于500K/B。

以太网使用CSMA/CD介质访问规程。任一工作站要进入网络都必须采用这种带有冲突检测的载波侦听多路访问方式，其结果是，每个数据包传送所需要的时间是不确定的，这种不可预测性使得传送的视频信号不能同步，因而产生噪声和图像失真，为解决这个问题，H.323标准应运而生。它规定所有数据包所占用时间的长度是相同的，这就为在局域网上传送视频创造了条件。

总之，在局域网上实时传送高质量的视频数据还未成熟，但传送压缩后的视频确是可行的。在教案过程中，大量传送的是文本、图像和部分的视频等数据，对速度要求较高，所以我们推荐所有教案用端口采用100M交换式以太网口，主要端口至少采用100M交换式以太网口。

推荐D-Link DES-1226G 2个组合（combo）10/100/1000BASE-T/SFP(mini GBIC)端口，它提供了优良的每端口性能价格比，并支持基于端口的VLAN划分。

3、办公子网的设计

办公子网主要面向学校的各级领导以及各职能部门，为实现学校管理的现代化服务。办公计算机所实现的功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作。网络数据应该传输得比较快，才能提高办公的效率。同时，办公计算机应该能够达到支持视频传送的要求。

网络办公管理信息系统包括办公管理、思教管理、教务管理、总务管理、财务报表管理等。鉴于办公子网将支持视频功能，推荐采用交换式10/100M端口，部分采用共享式10/100M.

在此，我们向您推荐D-Link DES-1226G 2个组合（combo）10/100/1000BASE-T/SFP(mini GBIC)端口。

4、图书馆子网的设计

图书馆是一个相对独立的系统，其内部可以专门配备一套主机连接光盘塔以及若干查询终端。用于教师及学生对图书及目录通过相应的索引软件进行查找。 图书馆的其它办公计算机仍然接入校园办公子网。 图书馆通过100M交换口连入校园网，而各个查询终端可以采用10/100M共享式端口。

推荐D-Link DES-1226G 2个组合（combo）10/100/1000BASE-T/SFP(mini GBIC)端口，它提供了优良的每端口性能价格比，并支持基于端口的VLAN划分。

5、宿舍区子网的设计

宿舍区子网即在学生宿舍内部连网，可以直接浏览学校发布的信息及查阅一些电子文档资料。由于宿舍区子网对带宽的要求并不高，因此可选用共享10M/100M的端口。

D-Link DES-1226G2个组合（combo）10/100/1000BASE-T/SFP(mini GBIC)端口支持VLAN,基于端口VLAN,支持VLAN最大数目:26/设备。

七、系统安全设计

学校由于建立了校园内部INTRANET，并通过INTERNET代理共享INTERNET资源。因些需要具有完善的安全保密机制。我们在系统设计时对系统的安全机制作了较为详细的考虑。在本方案中拟采用WINDOWS NT的安全机制保护和防火墙技术，因些对系统而言，安全措施比较得力。根据本网络系统的需求，我们在方案设计时主要考虑硬件、网络安全、非法用户入侵及电气保护方面的安全保护措施。 校园网系统的安全主要包括两个方面：

1、硬件设备的安全

1）选择优质的硬件设备是保证系统安全可靠的前提条件。

即全系统的硬件设备：包括服务器、中央交换机、工作组交换机、集线器、PC工作站等等

的安全性。硬件设备的安全性主要由设备本身的性能和采用容错技术来保证。最主要的决定于设备本身的性能，所以我们在选择了世界著名网络设备生产厂D-LINK的网络产品和以高性能著称于全国的联想公司的服务器和PC工作站等经过多年使用的国际公认的优质设备。

2）优秀的容错系统是系统的安全的可靠保证

在服务器上：众所周知，联想万全服务器能提供较高的冗余性能，在后面我们将作进一步详细的介绍。

联想万全系列服务器提供冗余电源、冗余风扇、热插硬盘，RAID卡能实现从RAID0到RAID5的磁盘冗余，从而保证数据和系统的安全可靠。 3）建立完善的安全管理机制是保证系统可靠运行的必要条件

性能优异的设备和科学合理的设计，使系统具备了高可靠性运行的必要条件，但要实现系统真正安全、可靠、高效的运行， 建立完善的管理体制是至关重要的。特别是对于系统数据的安全性方面，管理显得尤为重要。 4）控制室电气设备保护与接地 主要措施 A．防雷接地 B．直流接地 C．保护接地 D．屏蔽与防静电接地

2、数据安全

数据的安全性表现在以下几个方面： 1) 防止因硬件故障造成的数据破坏

我们通过采用优质、高性能的设备和采用切实可行的系统容错技术可以完全保证因硬件故障造成的数据破坏。 2) 保证数据不被窃取和破坏

建立相应的安全管理机制和在用户中树立安全意识，防止泄密事件发生，以保证数据不被窃取。 3) 防止病毒破坏

一方面，要求网上的用户不要随意拷贝外来磁盘和下载网上文件，不要随意使用盗版光盘，防止病毒进入网络，另一方面使用杀毒软件对工作站进行病毒清理，在网上安装防病毒软件，也是一种防止网上病毒侵蚀的有效途径。 4) 防止人为破坏和“黑客”攻击

采用INTERNET防火墙技术，在和INTERNET连接的通道上设立防火墙，屏蔽本系统的IP地址，对出入的数据包进行过滤，防止“黑客”通过INTERNET攻击本系统。 5）防火墙

由于校园网建立了与INTERNET的通道，INTRANET需对外开放，在方案设计中为

今后防火墙的建设提供了准备。

八、系统调试

客户机的安装

在每一台客户端计算机上必须安装下述组件： Microsoft网络用户 网络适配器（本地网卡） TCP/IP 1）软盘配置：

1.将在连接共享计算机上安装Microsoft Internet连接共享时制作的软盘插入您的软盘驱动器中。

2.单击“开始”按钮，然后单击“运行”。 3.键入：a:\\icsclset.exe 4.单击“确定”。 （2）TCP/IP设置：

要使用连接共享计算机访问Internet，请按照下述步骤确保将网络适配器的TCP/IP设置正确。

1.在“控制面板”中，双击“网络”图标。

2.在“网络组件”列表中，单击与您的网络适配器有关联的TCP/IP，然后单击“属性”。

3.选中“自动获取IP地址”复选框。

4.单击“WINS配置”选项卡，然后选中“使用DHCP进行WINS解释”旁边的复选框。

5.单击“网关”选项卡，然后删除可能列出的所有已安装的网关。 6.单击“DNS配置”选项卡，然后选中“禁用DNS”旁边的复选框。 7.单击“确定”接受新的TCP/IP设置。 8.单击“确定”更新新的网络配置。

联网配置：

1、windowsxp用户，由于现在windowsxp比较普及，所以先讲这个。打开“网络连接”（“网上邻居”属性），点击左边任务栏中的“设置家庭或小型办公网络”，按照提示一步步做就行了（注意主客机的选择是不一样的）。这个方法最简单，主机设置完以后，客机可以不用设置任何东西，接上就可以上网了。如果使用的是路由器，在设置完路由器以后还不能上网的，可以运行一次。

2、98/me/2000用户可以安装sygate，注意有分主/客模式。方法类似上面的，也是有向导的

九、总结

学校的网络化建设必然会对学校的信息化起到巨大的推动作用，为学校的办公提供简单、有效、便捷的理想环境，为学校的教育教案改革迅捷提供有效的数据信息。由于建立了校园网,一方面缩短了学校与外界的距离,利用电子邮件和Internet电话等服务 ,扩大了学校与外界的交流。另一方面,构建了以Intranet为基础的管理信息系统,推动了学校的信息化建设,为学校今后的快速发展准备了条件。随着学校的校园网建设的普及化，学校将会进入一个科学管理和科学教案的新时代。

论 文 小结

本论文在指导教师田小华老师以及计算机00级03班同学们的帮助下，历时五个月，终于完成。期间，经过查阅收集国内外文献资料，一方面充实了理论基础，另一方面确定了局域网相关技术策略。针对局域网络组网技术进行深入分析研究，并整理出一个“学校局域网的组建和维护”的方案。

21世纪是一个以网络技术为核心技术的信息时代，随着网络技术的广泛应用和高速发展，在给我国经济发展提出严峻挑战的同时，也给我国经济发展带来了前所未有的机遇。 计算机网络从60年代末７０年代初的实验性网络研究，经过７０年代中后期的集中式、闭关网络应用，到８０年代中后期的局部开放应用，一直发展到９０年代的开放式大规模推广，其速度发展之快，影响之大，是任何学科不能与之相匹敌的。计算机网络的应用从科研、教育到工业，如今已渗透到社会的各个领域，它对于其他学科的发展具有使能和支撑作用。就我国计算机网络的应用和发展而言，在很大程度上得益于政府的支持。因此，在今后的发展过程中仍然要按照集成的哲理，运用网络的手段，从基础研究、技术开发入手，以典型应用为突破口进行工程推广，继续走产、学、相结合的道路。 现在网络发展正处于一个转折点，网络新产品追求更快和更加鲁棒（ｒｏｂｕｓｔ）的性能指标，以提供更大的带宽促进商业应用；用户则要求网络技术在更加安全可靠的情况下提供象电话一样简单、易用的服务；而计算机网络体系结构和相关技术还未能从根本上解决问题。因此，计算机网络又面临着新一轮的理论研究和技术开发，既是挑战，也是机遇。人类将越来越离不开计算机网络。

参 考 文 献

1.《局域网组网、管理与维护教程》 郭玲文、段炼、徐建平编著，电子科技大学出版社出版，2003年11月第一版。

2.《局域网组建实用培训教程》 姜勇、张灶法、方宁生编著，清华大学出版社出版，2003年11月第一版。

3.《局域网一点通》王辟、李馥娟编著，人民邮电出版社出版，2002年8月第一版。 4.《最新计算机网络实用教程》杨丰瑞、杨丰任编著，中国铁道出版社出版，2001年7月第1版。

5.《网络应用基础》沈美莉、陈孟建、田文雅编著，电子工业出版社出版，2002年1月第1版。

6.http://www.pdasky.net/soft/4583.htm掌上先锋-[软件下载中心]- - 电子书 –《局域网组网技术》

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