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高校ICT类专业计算机实验室网络系统方案的设计

发布时间：2015-01-03 08:37:01 来源：文档文库

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计算机网络工程实验报告

实验三：高校ICT 类专业计算机实验室网络系统方案设计

小组成员：

一、需求分析...........................................................................3

1、功能需求 ...........................................................................3

2、设计原则 ...........................................................................3

二、系统主要节点流量分析....................................................4

1、节点流量分析......................................................................4

三、系统方案设计 ..................................................................5

1、ICT实验室网络拓扑图........................................................5

四、设备选型 ..........................................................................6

1、路由器和核心交机 ............................................................6

3、接入交换机（4台）...........................................................8

五、网络仿真及调试结果 ......................................................9

1、Boson Netsim 仿真拓扑图 ...............................................9

2、各个设备配置结果 ............................................................10

（1）、路由器的配置..............................................................10

（2）、交换机的配置 ............................................................10

（3）、服务器配置 ................................................................11

（4）、PC机配置.....................................................................12

3、仿真结果 ............................................................................13

六、参考文献 ..........................................................................15

七、实验小结 ..........................................................................附页

1、需求分析

ICT实验室目前主要为“英语教学与互联网”、“英语课件制作”两门课程提供服务，同时承担着对教师和学生进行ICT技能培训和学生进行微格教学的任务。

ICT实验室至少在以下几个方面提供支持：

（1）通过网络查找各类资源；

（2）提供微型课程与教学组织工具；

（3）开展ICT实验；

（4）提供开放性协同学习的环境（跨地域跨文化的学习与交流）。

1、功能需求

（1）ICT实验室网络必须具有高速、大流量并发，支持稳定快速的文本、图形、音频、视频等多种媒体信息传输功能，二级以上的交换机应具备组播功能；

（2）ICT实验室网络应具备性能优越的资源共享功能，与其他校园网各终端间具有快速交换功能；

（3）ICT实验室网络与外部网络互连后，应具有“防火墙”过滤功能，以防止网络黑客入侵；

（4）ICT实验室网络应具备完善的管理机制，例如用户权限控制；

（5）ICT实验室应具备无线接入功能。

2、设计原则

（1）经济实用性

坚持实用、经济的原则，对比设备性能和价格，选择性价比较高的设备，

建设千兆以太网网络平台；

（2）可靠性

为使网络可靠稳定地运行，从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理

等多方面考虑，把故障率降到最小，以求达到最大的平均无故障时间；

（3）可升级和可扩展性

选择具有一定扩展能力的设备，同时，使分配的IP 地址具有一定的容量，

在结构和性能上都留有一定的升级空间；

（4）容错性

a、设备容错性：所选用设备必须具有全容错结构，一台设备中单个电源、

单个风扇的故障不影响设备工作，单个模块的故障不影响其它模块的正

常工作；设备应具有热修复能力，即当设备的某些部件发生故障时，可

以带电更换而不影响设备其它部件工作，新更换部件可直接投入工作而

不必重新引导整个设备。

b、网络结构容错：不能因某台设备的故障而影响到整个主干网络的正常运

行；任意一条链路的中断不能使得主干网络的任何部分中断工作。

2、系统主要节点流量分析

根据实验室的需求，估算出以下式子：

应用总信息传输速率=平均事务大小×每字节位数×每个会话事务数×平均

用户数/平均会话长度

在实验室中，根据实际需求，实验室中实际使用的流量在300~500Mbps，此处，我们假设为500Mbps。我们使用4 台CISCO WS-C2960S-24TS-S。

1、节点流量分析

节点	流量
核心交换机	1000Mbps(实际中假设使用500Mbps)
接入交换机	100Mbps
PC 机（PC1~PC25）	25 台PC 机共享100Mbps（平均每台分配4Mbps）
PC 机（PC26~PC50）	25 台PC 机共享100Mbps（平均每台分配4Mbps）
PC 机（PC26~PC50）	25 台PC 机共享100Mbps（平均每台分配4Mbps）
PC 机（PC51~PC75）	25 台PC 机共享100Mbps（平均每台分配4Mbps）
PC 机（PC76~PC100）	25 台PC 机共享100Mbps（平均每台分配4Mbps）

3、系统方案设计

1、ICT实验室网络拓扑图

2、IP 地址规划

（1）、255.255.255.255 是限制广播地址；

（2）、127.0.0.1 是本机地址；

（3）、224.0.0.1 是组播地址；

（4）、10.x.x.x、172.16.x.x、172.31.x.x、192.168.x.x 是私有地址；

3、子网掩码

255.255.255.0

4、网关设置

192.168.1.1

5、具体分配

路由器：192.168.1.2

服务器：192.168.1.3，192.168.1.4

100台PC：192.168.1.5~192.168.1.29

192.168.1.30~192.168.1.54

192.168.1.55~192.168.1.79

192.168.1.80~192.168.1.104

4、设备选型

1、路由器和核心交换机

由于实验室网络是ICT网络模式，我们选用H3C ICG 1000信息通信网关。ICG1000同时具备了路由器，防火墙和交换机的功能，适用于ICT网络模式。

主要参数如下:

硬件规格	处理器	MIPS 64位网络处理器 500MHz
	转发性能	60kpps
	内存	64M（DDR II）
	Flash	8M
	console	1
	固定通信接口	2个10/100M以太网路由接口 3个10/100M以太网交换接口
	最大功耗	15W
	电源（AC）	输入额定范围： 100～240V 50/60Hz
	外形尺寸（W×D×H）	330×230×44mm
	重量	2kg
	环境温度	0～40℃
	存储温度	-10℃～70℃
	工作湿度	10%～90%无凝结
	存储湿度	5%～90%无凝结
	散热方式	自然散热
软件规格	作模式	主备模式智能负载均衡手动负载均衡(电信走电信，网通走网通) 源地址路由
	网络协议	PPPoE DHCP 客户端 DHCP服务器静态路由 NAPT NTP DDNS VPN透传(PPTP、L2TP)
	防火墙	出站通信策略(源接口/IP/MAC/用户/目的IP/协议/端口/时间段) 入站通信策略(源接口/IP/MAC/用户/目的IP/协议/端口/时间段)
	IPSec VPN	支持AH、ESP协议支持手工或通过IKE自动建立安全联盟 ESP支持DES、3DES、AES多种加密算法支持MD5及SHA-1验证算法支持IKE主模式及野蛮模式支持NAT穿越支持通过域名方式配置IPSec连接(DDNS)
	访问控制	IP<->MAC地址绑定 URL过滤 MAC地址过滤 QQ/MSN访问控制金融软件控制大智慧/分析家/同花顺/广发至强/光大证券/国元证券
	网络安全	ARP防攻击/免费ARP 状态数据包检查防止WAN口的Ping 防止TCP sync扫描防止Stealth FIN扫描防止 Xmas Tree扫描防止Null扫描防止UDP扫描功能防止Land 攻击功能防止Smurf攻击功能防止WinNuke攻击功能防止Ping of Death攻击防止SYN Flood攻击功能防止UDP Flood攻击功能防止ICMP Flood攻击功能防止IP Spoofing功能防止碎片包攻击防止TearDrop攻击防止Fraggle攻击功能
	QoS	流量统计(基于IP/端口的流量统计) 网络流量限速(基于IP，上下行流量分别限速) NAT表项限制应用通道限制(绿色通道/限制通道)
	配置管理	基于Web的用户管理接口(远程管理/本地管理) 命令行CLI 通过http 升级系统软件 SNMP V1/V2V3 TR-069管理
	系统服务	ALG 端口触发 UPnP 虚拟服务器静态NAT(一对一NAT) DMZ 主机
	故障诊断	Ping / Tracert 设备自检故障信息一键导出
认证	CE

2、接入交换机（4台）

由于实验室有100 个PC 机，所以交换机的端口数量为26，在每台交换机中

使用25 个端口，用4 台即可。我们选用CISCO WS-C2960S-24TS-S，参数如下：

主要参数	产品类型	智能交换机
	应用层级	二层
	传输速率	10/100/1000Mbps
	产品内存	DRAM内存:128MB
	产品内存	FLASH内存:64MB
	交换方式	存储-装发
	背板带宽	50Gbps
	包转发率	38.7Mpps
	MAC地址表	8k
端口参数	端口结构	非模块化
	端口数量	26
	端口描述	24个以太网10/100/1000Mbps端口，2个1GbE SFP端口
	传输模式	全双工/半双工自适应
功能特性	网络标准	IEEE802.1D,IEEE802.1p,IEEE802.1Q,IEEE802.1s，IEEE802.1w,IEEE802.1X,IEEE802.1ab,IEEE802.3ad,IEEE802.3ah,IEEE802.3x,IEEE802.3，IEEE802.3u,IEEE802.3ab,IEEE802.3z
	VLAN	支持
	QOS	支持
其它功能参数	状态指示灯	每端口，系统
	电源电压	AC 100-240V,50-60Hz
	电源功率	36W
	产品尺寸	299x455x45mm
	平均无故障时间	335,014小时
	环境标准	工作温度：-5-45摄氏度
		工作湿度：10%-95%（非冷凝）
		存储温度：-5-45摄氏度
		存储湿度：10%-95%（非冷凝）
	产品价格	4529元