网络工程—方案设计案例

《网络工程》方案设计

任务说明书

题

学 院：信息技术工程学院

专 业：信 息 管 理 与 信 息 系 统 班 级：__________ 学 号：__________ 学生姓名：__________ 教 师：_________

年 月 日

《网络工程方案设计》

任务书

一、课程设计的目的

网络工程方案设计是专业实践环节之一，是学习完《网络工程》课程后进行的一次全面的综合训练。其目的让学生掌握组建计算机网络的基本技术，特别是网络规划与设计、综合布线规划与设计、网络产品选型与报价等等，提高学生的综合应用能力。 二、课程设计任务

1． 课题一：

以一栋或几栋楼宇（可以是教学楼、实验楼、公寓楼、图书馆、办公楼等等）为例进行计算机网络规划与设计。内容包括需求分析，网络结构设计（含拓扑图），网络布线设计（含布线图），网络设备选型，投资概算等。要求根据设计内容，按学校统一的课程设计规范撰写一份设计说明书。 2．课题二：

以一个组织（可以是公司或企业、学校、政府部门或机关等等）为例进行计算机网络规划与设计。内容包括需求分析，网络结构设计（含拓扑图），网络布线设计（含布线图），网络设备选型，投资概算等。要求根据设计内容，按学校统一的课程设计规范撰写一份设计说明书。

以上两题可任选其一，每人的设计内容不能雷同。 三、时间

设计总时间1周（5个工作日,第18周） 四、方案设计说明书撰写规范

1、撰写设计说明书1份 (不少于6000字)。设计说明书须每人一份，独立完成。 2、方案设计说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容，以及附图或附件等材料。正文包括需求分析、网络结构设计（含拓扑图）、网络布线设计（含布线图）、网络设备选型、投资概算、结束语或总结等。

3、题目字体用小三，黑体，正文字体用五号字，宋体，小标题用四号及小四，宋体。 五、参考资料 1、参考书：

[1] 夏靖波，杜华桦，段弢. 网络工程设计与实践[M].西安电子科技大学出版社，2005.7 [2] 杨文安. 计算机网络工程设计与实施[M]. 科学出版社,2004.12 [3] 杨威. 网络工程设计与安装[M]. 电子工业出版社,2003.8

[4] 杨威,王云，刘景宜. 网络工程设计与系统集成[M].人民邮电出版社,2005.9 2、参考网站： （1）高端网络产品：

[1] 华为.http:///cn/products/datacomm/catalog.do?id=-2 [2] 华为-3COM. http:///

[3] 思科.http:///global/CN/products/index.shtml

[4] 北电网络.http:///corporate/global/asia/china/index_ch.html （2）中、低端网络产品：

[1] 联想网络.http:///asp/index.asp [2] 友讯网络.http:// [3] 智邦网络.http:/// [4] TP-LINK. http:// （3）网络产品价格查询

[1] 中关村在线. http:///

[2] IT168 - 全原创IT主流资讯.http:/// [3] 中研广汇. http:// （4） 网络布线产品及配件 参考网站：

[1] http:///43010/price001.html

[2] http:///mb/mb2/index.asp?nucompany=066809185716 [3] http:///pc365shop/list-1-114.html

目 录

摘 要 ................................................................................................................................................ 5 第一章 网络建设需求分析................................................................................................................... 6

1.1 基本需求分析......................................................................................................................... 6 1.2 性能需求分析......................................................................................................................... 6 第二章 网络设计方案 .......................................................................................................................... 7

2.1网络设计原则.......................................................................................................................... 7 2.2 网络拓扑图设计..................................................................................................................... 7

网络设计特点 ......................................................................................................................... 8 2.3网络布线 ................................................................................................................................. 8

2.3.1 网络布线要求 ............................................................................................................. 8 2.3.2 网络布线注意事项 ..................................................................................................... 8 2.3.3网络平面图.................................................................................................................. 9 2.3.4网络剖面图.................................................................................................................. 9

第三章 网络设备选型及投资概算..................................................................................................... 11

3.1网络设备选型........................................................................................................................ 11

3.1.1汇聚层........................................................................................................................ 11 3.1.3接入层........................................................................................................................ 12 3.2 投资概算 .............................................................................................................................. 13 第四章 总结 ........................................................................................................................................ 15 参考文献 .............................................................................................................................................. 16

╳╳大学第一教学楼网络的规划与设计

摘 要

在老师讲解了本次课程设计的主要任务和要求后，进行实地考察。我这次的课程设计主要针对的是╳╳大学第一教学楼的网络设计，在对第一教学楼进行考察过后，做出了基本需求分析和性能需求分析，并按照老师的要求绘制了网络平面图、剖视图和拓扑图。这次网络设计所用的高端设备选择的是思科(CISCO)产品，汇聚层交换机选择的是思科3750系列中的一款性能比较好的交换机，接入层交换机统一选择为思科2960系列中的CISCO WS-C2960-24TT-L，最后在投资概算的时候加入了低端产品，并将其纳入投资概算中。本次课程设计因为没有得到第一教学楼的实际尺寸，所以在用线方面只做了大概的统计。

第一章 网络建设需求分析

1.1 基本需求分析

通过第一栋教学楼进行实地的观察和了解，一教总共有五层楼，除一楼有10间作为教室外，二楼以上均有11间作为教室。针对一教教室少且分布均匀这一特点，这里就按它的楼层进行规划。

表1.1 第一教学楼信息点统计表

1.2 性能需求分析

1、因为本次设计主要针对的是第一栋教学楼，所以中心机房不予考虑，并使用四芯单模光纤将一教与中心机房连接起来，连接带宽达到1Gbps。

2、楼层交换机到各楼层使用超五类双绞线，连接带宽达到100/1000M。 4、室内全部使用超五类双绞线，连接带宽达到10/100M。 5、中心交换机具有很高的可用性、扩展性；

6、所有交换设备能用一套统一的网络管理软件进行管理与配置； 7、能满足多媒体教学的流畅性。

第二章 网络设计方案

2.1网络设计原则

校园网络系统是一个综合性的网络系统，既要完成日常的网络教学的任务，如：多媒体教学、办公自动化；又要有足够的可扩充的能力为新兴应用提供平台，如：远程教育、虚拟学校、视频与语音的应用。在校园网络的发展过程中，众多的工作站和巨大的访问量必然带来网络的维护工作困难。建设与维护管理是学校在校园网络建设中的两个同等重要的课题。本方案的设计原则是： 先进性

系统设计必须把握技术的发展方向，采用先进成熟的体系结构，选择已经被广泛接受的，成熟的，先进的产品和支撑平台与运行环境，以保证系统的性能和教学的顺利进行。 开放性与统一性

系统中采用的各项软硬件技术和产品都必须具有开放性，遵循现有的各种国际标准或工业标准，以便根据需要选择合适的相互兼容的产品。各层交换机均选择CISCO品牌。 可扩展性和灵活性

网络的建设必须能够提供随着技术的发展而不断升级的能力，必须能够随着需求而变化，在规模的扩张，网络宽带增长方面留有较大的空间，保护投资。 可维护性可管理性

随着网络规模的扩大和系统复杂程度的增加，必须做好网络管理和故障排除，选用先进和完善的网络管理工具。采用模块化设计的、具有可管理性的网络设备，可以极大的方便系统维护和管理人员的工作。 可靠性

可靠性对本系统来说是至关重要的，在系统设计中要充分考虑到可能出现的各种情况，应用各种技术，尽可能的减少系统故障，确保系统具有良好持续的运转性。 经济性：

在满足用户需求的前提下，系统要具有较高的性价比。

2.2 网络拓扑图设计

根据实际观察结果，校园网中第一教学楼网络拓扑图如下：

图2.1 第一教学楼网络拓扑图

注释：

1、汇聚层交换机放在第一教学楼三楼左边休息室；

2、放在第一教学楼二楼的接入层交换机连接第一教学楼一、二楼层工作区子系统； 3、汇聚层交换机连接第一教学楼三楼工作区子系统和接入层交换机；

4、放在第一教学楼四楼的接入层交换机连接第一教学楼四、五楼层工作区子系统。

网络设计特点

整体网络结构具有下面特点： 1、容易实现。

2、节点的扩展、移动方便。

3、维护容易，单台计算机对其它节点影响小。 4、数据传输快。 2.3网络布线

2.3.1 网络布线要求

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磅每平米。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。

2.3.2 网络布线注意事项

一、由于六类线缆的外径要比一般的五类线粗，为了避免线缆的缠绕（特别是在弯头处），在管

线设计时一定要注意管径的填充度，一般内径20mm的线管以放2根六类线为宜。 二、桥架设计合理，保证合适的线缆弯曲半径。上下左右绕过其他线槽时，转弯坡度要平缓，

重点注意两端线缆下垂受力后是否还能在不压损线缆的前提下盖上盖板。

三、放线过程中主要是注意对拉力的控制，对于带卷轴包装的线缆，最好能在一端预拉出一部

分线缆，然后在管线另一端抽取，预拉出的线不能过多，避免多根线在场地上缠结环绕。 四、拉线工序结束后，两端留出的冗余线缆要整理和保护好，盘线时要顺着原来的旋转方向，

线圈直径不要太小，有可能的话用废线头固定在桥架、吊顶上或纸箱内，做好标注，提醒其他人员勿动勿踩。

五、在整理、绑扎、安置线缆时，冗余线缆不要太长，不要让线缆叠加受力，线圈顺势盘整，

固定扎绳不要勒得过紧。

六、在整个施工期间，工艺流程及时通报，各工种负责人做好沟通，发现问题马上通知甲方，

在其他后续工种开始前及时完成本工种任务。

2.3.3网络平面图

图2.2第一教学楼平面图

注释：

1、每个教室都有两个信息点，有一个备用.

2、教室走廊的加粗双绞线是多条双绞线的重合，不是一条双绞线。

3、第一教学楼接入校园网使用四芯单模光纤,室内全部用超五类双绞线。 4、第一教学楼一楼的杂物室(二楼以上为休息室)作为控制室。

2.3.4网络剖面图

图2.3第一教学楼剖视图

注释：

1、第三层作为中心控制层。

2、紫色的线为垂直布线，是每个教学楼到该楼每一层的垂直连线。

3、绿色的水平布线，是每一层交换机到每个信息点的水平连线。绿色的垂直布线是 布线盒到信息点的连线。

4、每个教室有两个信息点，有一个备用，到信息点的连线是双线，只画一根代替。

第三章 网络设备选型及投资概算

3.1网络设备选型

3.1.1汇聚层

一、设备选型概述：

思科新推出的Cisco Catalyst 3750系列交换机是一个创新的产品系列，它结合业界领先的易用性和最高的冗余性，里程碑地提升了堆叠式交换机在局域网中的工作效率。这个新的产品系列采用了最新的思科StackWise技术，不但实现高达32Gbps的堆叠互联，还从物理上到逻辑上使若干独立交换机在堆叠时集成在一起，便于用户建立一个统一、高度灵活的交换系统--就好像是一整台交换机一样。这代表了堆叠式交换机新的工业技术水平和标准。

对于中型组织和企业分支机构而言，Cisco Catalyst 3750系列可以通过提供配置灵活性，支持融合网络模式，已经自动配置智能化网络服务，降低融合应用的部署难度，适应不断变化的业务需求。此外，Cisco Catalyst 3750系列针对高密度千兆位以太网部署进行了专门的优化，其中包含多种可以满足接入、汇聚或者小型网络骨干网连接需求的交换机。

二、汇聚层交换机，CISCO WS-C3750G-24TS-S有以下特点：

图3.1 CISCO WS-C3750G-24TS-S交换机样图

3750系列交换机是一个创新的产品系列，它结合业界领先的易用性和最高的冗余性，里程碑地提升了堆叠式交换机在局域网中的工作效率。这个产品系列采用了最新的思科StackWise智能堆叠技术，不但实现高达32Gbps的堆叠互联，还从物理上到逻辑上使若干独立交换机在堆叠时集成在一起，便于用户建立一个统一、高度灵活的交换系统 -- 就好像是一整台交换机一样。这代表了堆叠式交换机新的工业技术水平和标准。3750系列最多可以将9个交换机堆叠在一起，构成一个统一的逻辑单元，其中总共包含468个以太网10M/100M端口或者252个以太网10M/100M/1000M端口。各个10M/100M和10M/100M/1000M单元可以根据网络的需要任意组合。3750系列可以使用标准多层软件镜像（SMI）或者增强多层软件镜像（EMI）。SMI功能集包括先进的服务质量（QoS）、速率限制、访问控制列表（ACL）和基本的静态和路由信

息协议（RIP）路由功能。EMI可以提供一组更加丰富的企业级功能，包括先进的、基于 硬件的IP单播和组播路由。 其基本参数如下:

一、设备选型概述：

Cisco Catalyst 2960系列智能以太网交换机是一个全新的、固定配置的独立设备系列，提供桌面快速以太网和10/100/1000千兆以太网连接，可为入门级企业、中型市场和分支机构网络提供增强LAN服务。

二、接入层交换机CISCO WS-C2960-24TT-L具有以下特点：

图3.2 CISCO WS-C2960-24TT-L交换机样图

1、集成安全特性，包括网络准入控制(NAC) 2、高级服务质量(QoS)和永续性 3、为网络边缘提供智能服务。

其基本参数如下：

3.2 投资概算

设备选择及所需费用如下表：（详细的参数见前面网络结构设计）

表3.3设备选择及资金概算

第四章 总结

在这短暂的5天课程设计时间里，由第一天老师辛勤的讲解到最后一天自己能完成，期间我学到了很多书本里没有的东西。在这5天的学习中，我基本学会了网络设计的基本过程。对一些常用的网络设备有了初步的了解，这个对我们来说是非常有用的。因为我们在往后的学习工作中，难免会碰到、用到一些网络设备，而这些在书本上只是一些抽象的知识。在这次网络设计中，由老师带领我们参观了学校的机房，让我们真正看到这些网络设备的形状，并把它们的特点、规格、连接方式给我们作了仔细的讲解，而后我们通过网络上的查询，对它们的功能、工作原理、基本参数规格有了更深一步的了解。这些知识是书本上没有的。本次网络最难的地方就是设备选型，在老师的细心指导之下，我明确了设备选型的方向，最终做出了抉择。我们还在老师的带领下，参观了学校的机房，这使我们了解到了一些设备的知识，最终将其应用于实际当中。

参考文献

[1]．白海波．黄宝兴 《网络组建管理与维护实用教程》北京： 中国林业出版社，2006．4 [2]．刘永华．张峰庆 《计算机组网与维护技术》 北京：清华大学出版社，2006．9 [3]．郭秋萍 《计算机网络实验教程》 北京：北京航空航天大学出版社，2005．3 [4]．张基温．《计算机网络技术》北京： 高等教育出版社， 2004． 02

[5]．数据通信 – 华为. http:///cn/products/datacomm/catalog.do?id=-2 [6]．H3C - IToIP解决方案专家. http:/// [7]．深圳市普联技术有限公司.http:// [8]．中关村在线. http:///

[9]．思科首页. [10]．3Com首页.http:///

[11]．IT168 - 全原创IT主流资讯. http:///