寿宁职业高级中学校园网设计与实现毕业设计.docx
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寿宁职业高级中学校园网设计与实现毕业设计
计算机工程系工程项目训练
寿宁职业高级中学校园网设计与实现
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:
日 期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
日期:
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:
日期:
年月日
导师签名:
日期:
年月日
注意事项
1.设计(论文)的内容包括:
1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)
2)原创性声明
3)中文摘要(300字左右)、关键词
4)外文摘要、关键词
5)目次页(附件不统一编入)
6)论文主体部分:
引言(或绪论)、正文、结论
7)参考文献
8)致谢
9)附录(对论文支持必要时)
2.论文字数要求:
理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:
任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:
1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写
2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画
3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印
4)图表应绘制于无格子的页面上
5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档
5.装订顺序
1)设计(论文)
2)附件:
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价:
一、撰写(设计)过程
1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
指导教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价:
一、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
评阅教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
教研室(或答辩小组)及教学系意见
教研室(或答辩小组)评价:
一、答辩过程
1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩:
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任(或答辩小组组长):
(签名)
年月日
教学系意见:
系主任:
(签名)
年月日
绪论
组建计算机网络的目的是,为了处理各类信息的联网计算机系统,提供一个性能良好和安全的通信环境。
Internet上积累了大量信息资源,这些资源涉及人类面对和从事的各个领域、行业及社会公用服务信息。
成为信息时代全球可共享的最大信息基地。
由于计算机网络技术和通信技术的飞速发展,人们对信息的要求越来越强烈,“网络就是计算机”的说法被全世界普遍接受。
各国纷纷宣布建设本国的信息高速公路,全球信息一体化局面已指日可待。
当前的校园也纳入到全球信息一体化的格局,迫切需要建设一个安全可行的中小型校园网。
作为一个中小型网络应该具有以下几个基本功能:
1)作为一种小型网络,应该满足计算机教学科研、行政办公需要,提供各种教学、办公工具和支撑平台,并提供丰富的计算机软硬件系统资源。
2)具有完善的办公事务处理能力,包括电子公文传递、电子公文管理、电子邮件、邮件收发等无纸办公自动化功能。
3)满足信息情报交流的需要,方便学校各级领导和教学科研人员对各种信息资料、科技情报的检索和查阅。
包括Web查询、电子公告、电子新闻等。
4)具有远程通信能力,借助电话网等通信手段,以最低的通信成本,方便地实现远程互联,跨越地域限制,满足学校要求,加强各单位之间的业务联系和信息资源共享。
5)具有收集、处理、查询、统计各类信息资源的能力,充分利用原有数据资源,为学校领导提供准确、快捷的数字信息,实现数据化管理和智能化决策。
6)网络系统要确保整个计算机网络系统的可靠性、安全性,具有一定的冗余。
容错能力强,确保信息处理安全保密。
7)信息网络系统要保证实用和技术先进,便于非计算机专业人员使用,并能不断满足网络未来业务发展的需要,具有很强的扩展能力。
可行性首先要对整个需要组建的网络进行分析,确保网络设计的有效进行,和整个网络的有效建设。
对现场进行考察,对用户的需求进行分析,满足客户的需求。
致力建设一个安全,高效,可行的现代化网络。
是否在学校采用最先进的信息和传播技术是一个有决定性意义的问题,而且十分重要的是,学校应该处于影响整个社会深刻变革的中心地位。
随着计算机多媒体和网络技术的不断发展与普及,校园网信息系统的建设,是非常必要的,也是可行的。
主要表现在:
1)当前校园网信息系统已经发展到了与校际互联、国际互联、静态资源共享、动态信息发布、远程教学和协作工作的阶段,发展对学校教育现代化的建设提出了越来越高的要求。
2)教育信息量的不断增多,使各级各类学校、家庭和教育管理部门对教育信息计算机管理和教育信息服务的要求越来越强烈。
个人是否具有获得信息和处理信息的能力对于能否成功进入职业界和融入社会及文化环境都是个决定性的因素,因此学校应该培养所有学生具有驾驭和掌握这种技术的能力。
另一方面,信息技术在作为青少年教育工具的同时也向青少年提供了前所未有的机会。
新技术提供的机会以及它们在教学方面具有的优势都是很多的,特别是计算机和多媒体系统的使用有助于个人化的道路,每个学生在个人的学习道路上都可以按照自己的速度发展。
3)我国各级教育研究部门、软件开发单位、教学设备供应商和各级学校不断开发提供了各种在网络上运行的软件及多媒体系统,并且越来越形象化、实用化,迫切需要网络环境。
4)现代教育改革的需要。
在校园网中将计算机引入教学各个环节,从而引起了教学方法,教学手段,教学工具的重大革新。
对提高教学质量,推动我国教育现代化的发展起着不可估量的作用。
网络又为学校的管理者和老师提供了获取资源、协同工作的有效途径。
毫无疑问,校园网是学校提高管理水平、工作效率的基本设施。
1寿宁职业高级中学校园网建设需求分析
校园网信息资源建设,是以校园网络为基础,依据教学、科研和管理工作的具体需要,对信息资源进行合理的规划,组建,有效地组织管理和开发,提供学校Internet信息服务。
校园网络建成以后,应能充分利用先进的计算机技术和网络通信技术把学校所有的单机用户连接起来,在有效利用现有资源的基础上,实现教学、财务、行政的计算机管理,方便地为全校师生提供信息浏览、文件传输、电子邮件等服务。
这对网络性能特别是网络带宽提出了更高的要求。
此次网络组建采取交换式高速以太网技术,全部实现100M交换到桌面。
作为一个中小型的校园网应满足以下需求。
1.1教学方面
创建好校园网以后,就是我们合理利用的时候了,学生可以在自己的屏幕上看到教师的屏幕内容,教师的所有操作都将同步显示在学生的屏幕上,完成常规教学的演示功能;给指定的学生发送邮件,使之在每台学生机上运行,学生可以自定进度进行学习,真正实现以学生为中心的教学;当某个学生的操作比较典型时,利用这个功能可以把这个学生的屏幕传给其他学生,同时教师进行操作,对这个学生的操作进行讲评;当某个学生做得非常好时,可以让这个学生示范给其他学生看;如果学生有什么问题,可以用热键进行举手,在教师的主控平台上会有所显示,教师可根据情况对该学生进行单独讲解或示范;教师和学生可以进行文本及声音交流;可以对学生的屏幕轮流进行查看和监视,以便掌握班级学生的整体情况,完成常规教学的巡视功能。
将学生的屏幕传至教师机上,教师可以在自己的机器上进行操作给他看,完成常规教学的个别化教学;具备语音教室的功能,学生可以听读、跟读、录音,方便进行语言学习。
1.2管理方面
对学校的教师、学生等信息进行管理,从而真正实现针对人而不是针对机器的个别化教学;对学校内的年级、班级信息进行管理;对学校已有的辅助教学课件和自制的课件进行管理、归类,方便教师的使用;对学校的教学情况进行统筹安排,方便管理;对学校各年级所设课程进行管理;可以根据教室的计算机安排的实际情况安排教师主控平台上的座位;对学生的输入输出设备(键盘、鼠标和显示器)禁止或开启;根据不同的标准(成绩或性格等)对学生进行分组,以便对不同的组进行不同的教学;可以对学生机进行重启或关闭;学生可以自动登录,也可以强制登录。
1.3校园信息化
随着电脑技术的日益进步,价格的不断降低,教师除了可以在教师备课室内使用电脑外,还可以在办公室内使用电脑。
办公室内的电脑除了可以进行和教师备课室内的电脑一样的工作外,还可以进行基本的办公工作和管理。
连到校园网主干上以后,还可以实现全校园范围内的文献共享、信息传递、互连网接入等功能。
作为学生可在宿舍实现互联网接入,Internet网页信息浏览,电子邮件,等功能,在教室可实现教师端-学生端局域网教学模式。
A.行政办公室:
这里配备电脑和打印设备,网络电视会议,一方面要完成基本的办公应用,另一方面,实现学校日常业务的电脑化管理如学生学籍成绩管理。
电脑中除了配备通用的系统软件和办公软件以外,还要配备各种订制的办公软件,以实现特定的管理任务。
电脑中除了配备通用的系统软件和办公软件以外,还要配备各种订制的办公软件,以实现特定的管理任务。
B.校园网网站主页:
校园网主页是学校信息化建设的关键部分,是校园网中各个应用子网的基础。
在校园网建设中,是投资所占比重较大的一部分。
校园网主页可实现校务管理,学生成绩管理,招生管理,毕业前景等功能。
C.电子图书馆:
电子图书馆,是随着电子出版物的出现,网络通信技术的电子图书馆,具有存储能力大、图书检索,速度快、保存时间长、成本低、便于交流等特点。
光盘这-海量存储器、能够存储比传统图书高几千倍的信息,比微缩胶卷要多得多,而且包括图象、视频、声音,等等。
为提高校园网络可靠性及安全性,需要在主干网采用光纤布线。
校园网应实现虚拟局域网(VLAN)的功能,以保证全网的良好性能及网络安全性。
主干网交换机应具有很高的包交换速度,整个网络应具有高速的三层交换功能。
主干网络应该采用成熟的、可靠的快速以太网和千兆位以太网技术作为校园网主干。
校园网应选用先进的网管软件,建立完善的网络管理体系。
在设备方面,应选择有校园网成功案例的网络厂商的设备,同时为Internet、拨号用户和移动用户提供接口,网络还应具有良好的扩展性和可管理性。
2寿宁职业高级中学校园网的技术方案设计
校园网的设计应尽量采用符合国际工业标准的、比较成熟的技术,兼顾网络技术的发展方向,选择结构化、可扩充、多用途,可管理的网络产品,保证网络在较长时间内不落后。
同时网络设计应结构合理,在通信网络、资源配置、系统服务和网络管理上有良好的分层设计,使网络结构清晰,便于使用、管理和维护。
另外网络应坚持高效实用的原则,着眼于教学、科研、管理的实际需要,用有限的资金优先解决工作急需的问题。
2.1校园网综合布线
寻求一种更合理、更优化、弹性强、稳定性和扩展性好的布线技术,已成为当务之急。
它不但能够满足现在的需求,更重要的是迎接未来对配线系统的挑战。
结构化布线系统正是在这种背景下推出并被广泛接收的一种布线技术,它能够以一次性的布线投资,解决今后相当一段时间内的所有布线问题。
这样的结构化布线系统将具有以下特点优势:
(1)实用性:
实施后的楼宇自动化系统及其所有的子系统的通讯线路和接口都满足国际标准。
具有良好的用户使用界面,并且网络管理功能完善、使用方便。
(2)灵活性:
系统中任一部分的连接都是灵活的,即从物理接线到数据通讯、语音通讯、智能控制设备之间的连接都不受或极少受物理位置和这些设备类型的限制。
(3)模块化:
所有用于连接设备的适配件都是积木式的标准件,不需要掌握很多有关这些领域的专门知识,就能够连接这些设备。
(4)扩展性:
由于系统的所有基础设施(材料、部件、通讯设备)都采用国际标准,因此,无论计算机设备、通讯设备、智能控制设备随技术的发展,将来都可能很方便地将其连接到楼宇自动化系统中去。
(5)可靠性:
系统中的各个部分都采用高质量的材料、组部件设备实现,并谨慎施工和测试,以保证系统的各个环节都是可靠的。
2.2网络体系结构的选择
网络体系结构是指计算机通讯系统的整体设计,它为网络软件、硬件及网络通讯协议、数据存取控制和拓扑结构提供标准。
因此网络体系结构的选择是实现校园网建设目标的核心环节。
在充分了解各种网络的特点、性能、价格的基础上,根据学校的实际应用,考虑学校能够投入的资金及现有的设备、局域网和其它资源情况,进行综合分析,确定符合自己需要、有利于开发利用、有利于发展扩充、性能价格比高的网络方案。
现有的网络技术主要有FDDI、千兆以太交换网、ATM等可供选择。
目前,FDDI在100Mbps传输技术上最成熟,但其基于带宽共享的传输技术从本质上限制了大量多媒体通讯同时进行的可能性,且支持数字化语音、图像的新一代FDDI标准迟迟未能发展出来,FDDI正在被ATM和千兆位以太网技术迅速取代。
作为一种全新的技术,千兆以太网是快速以太网的延续,是性价比很高的一种主干网技术,但由于千兆以太网所涉及的标准还没有全部确定,各厂家间的兼容性也有待测试,使其不能提供严格服务质量保证。
ATM技术的出现比千兆以太网早了三年多,而且目前的ATM网络市场相当繁荣,ATM能提供较高的网络带宽和服务质量控制,具有适合于语音、视频、数据传输的特点。
考虑到多媒体技术的迅速发展和现代学校教学中大量多媒体课件的开发应用,目前一种能满足网上大量多媒体信息传递的需要,比较先进和稳定的方案是采用ATM作主干,局域网和用户端仍采用以太交换网的方案。
2.3确定合适的网络拓扑结构及布线
当计算机台数较多或可靠性要求高时,优先考虑采用星型或树型连接;对于少数几台距离较远或可靠性要求不高,共享任务不繁重,可考虑用一根电缆进行总线型连接。
实际的拓扑结构常为以上两种方式的综合。
由于学校网络应用需要大量的交互式的多媒体通信及与Internet的连接,无疑应当采用Internet/Intranet技术,这也为客户端界面的统一及应用平台的建立提供了方便。
也就是说,校园的内部网应当采用基于Intranet的网络结构。
如果需要同世界各地实现信息交流与共享,则可通过防火墙与Internet相连接。
它是一个开放、分布及动态的双向多媒体信息交流环境。
基于Intranet的校园网网络结构包括:
1)一个建立在TCP/IP协议基础上的计算机网络;
2)一台或多台运行支持多进程、多线程、多处理器的操作系统的物理服务器;
3)大量用于桌面的支持图像显示并可运行浏览器软件的客户机;
4)运行在物理服务器上的提供各种应用支持的软件服务器。
软件服务器根据功能可分为
1)Web服务器
接受浏览器请求,传输HTML页面;----·Mail服务器——接收和发送电子邮件;
2)FTP服务器
提供计算机之间的文件传输;
3)News服务器
支持新闻讨论组、工作群组讨论;
4)Proxy代理服务器
用于网络信息的复制与过滤,降低网络运转负担与费用,同时还具有安全保障能力;
5)Catalog服务器
管理网络文档,提供信息检索功能;
6)防火墙
与Internet互连时,可提供双向的访问安全认证,并进行IP地址转换,防止外部用户侵入内部网;
学校的拓扑图如图2-1所示。
从上图中可以看出该学校的校园网用到交换机,其中一个中心交换机连接了5个服务器,一个路由器和四个交换机,其中中心交换机分别连接了WWW服务器,E-mail服务器,数据库服务器,教学课件资源服务器,四个交换机分别连接到图书馆,办公系统,教学楼和多功能演示厅,很好的达到了校园网的作用。
鉴于教学区对网速要求不会很高,故把学生宿舍还有教师住宅区划到教学区,如图2-2所示。
图2-1学校的拓扑图
图2-2学生宿舍与教师住宅
构建一个数据化校区时,要选择好“路”“车”“货”。
“路”是指基础设备,如综合布线系统的铜缆及光缆等布线系统。
“车”是指各种服务器、路由器、中心交换机、终端设备,“货”是指在网上传输的各种数据、声音、图像资源。
选择一个高带宽的综合布线系统就是要解决“路”的问题,为网络化教育的畅通无阻创造条件。
为响应国家“使教育科研网络进入全部高等学校教学”的要求,新校区将建设成为一个现代化的数字化校园。
为了达到这个目标,校方对目前世界著名的几个布线厂商的产品进行了详细考察和论证,经综合考虑和专家组的评议,最后决定采用美国AVAYA公司(前美国朗讯公司企业网络部)的SYSTIMAX综合布线产品系列,即超五类铜缆解决方案PowerSum和光纤解决方案OptiSpeed.
2.3.1布线产品选型考虑
寿宁职业高级中学校区之所以选择AVAYA(前朗讯企业网络部)SYSTIMAX综合布线系统。
是基于如下考虑:
(1)匹配性好
SYSTIMAX是一套端对端的布线产品,包括线缆和接插件,其性能匹配性最好。
在综合布线的各个环节上,选择同一个厂家的产品,在布线的整体性能和各个系统之间的兼容性上能够得到较好的保证,同时厂家的15年质保更有保证。
(2)系统集成商经验丰富
-SYSTIMAX是布线的第一品牌,在全球及全中国的市场占有率均为第一,在大型项目上市场占有率达到80%,现货充足、技术支持全面、系统集成商工程项目经验最为丰富。
(3)技术与品质优越
SYSTIMAX的研发为贝尔实验室,线缆及接插件的生产基地在美国及澳大利亚。
其研发力量先进,生产流程严格。
性能价格比业界最佳。
2.3.2布线设计方案
寿宁职业高级中学在地理位置和功能上可分为三个区:
图书馆区、教学楼区和宿舍区。
根据这种情况,整个网络也相应地分为三个域,每个域建一个分中心,分中心之间的联结便构成了园区网的骨干,负责传输;同时,每个分中心将二级楼宇网接入到园区网的骨干,负责接入。
校园主干网设计(建筑群子系统)
校园网主干设计应考虑能够提供局域网络之间的快速高带宽信道,彻底消除低速信道对计算机网络的制约,使企业计算机网络形成一个完整的有机体。
采用SYSTIMAX的单模光纤满足现代应用的要求,本校园主干网把图书馆区、教学楼区和宿舍区联接起来,它们相互之间利用单模光纤进行相连,干网构成一个三角形状的骨,在实现信息高速传输的同时增强了网络的冗余可靠性,如图2-3。
图2-3校园主干网布线拓扑图
1)水平布线(Horizontal)子系统
水平布线是链接通讯和工作区的一部分。
包括信息模块及线缆。
本大楼水平布线全部采用超5类4对双绞线1061004CSL和超五类模块MPS100E,避免多种线缆类型造成灵活性的降低和管理上的困难,同时也可以实现语音与数据的互换。
2)管理间(TelecommunicationsCloset)子系统
管理子系统由交连、互连配线架组成。
管理点为连接其它子系统提供连接手段。
交连和互连允许将通讯线路定位或重定位到建筑物的不同部分,以便能更容易地管理通信线路,使在移动终端设备时能方便地进行插拔。
3)配线间用于安装配线架和安装计算机网
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