第一篇：超導(dǎo)磁體低溫液位監(jiān)測單元的設(shè)計與實現(xiàn)論文

引言

超導(dǎo)磁體相對于常規(guī)磁體而言，具有勵磁線圈電流密度大、電流穩(wěn)定性高、功耗小、體積小和運轉(zhuǎn)費用低等優(yōu)點，可滿足用戶對磁場高強度、高均勻度和高穩(wěn)定度等性能的要求，在科學(xué)研究、醫(yī)療診斷、交通運輸和電力系統(tǒng)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，其中采用了超導(dǎo)磁體的核磁共振(NMR)譜儀和磁共振成像(MRI)儀更是發(fā)展形成了一個產(chǎn)值巨大的市場.隨著國民經(jīng)濟(jì)和科教醫(yī)衛(wèi)事業(yè)的迅速發(fā)展，我國對超導(dǎo) NMR 和 MRI儀器設(shè)備的需求也在飛速增長，但是這些儀器設(shè)備的核心技術(shù)與制造基本上控制在少數(shù)發(fā)達(dá)國家手中，為了打破國外的技術(shù)壟斷并滿足國內(nèi)市場的巨大需求，我國科研機構(gòu)目前正在積極開展超導(dǎo)儀器設(shè)備的自主創(chuàng)新研制.液氦和液氮的液位測量原理

1.1 液氦液位的測量原理

液氦的測量使用電阻式傳感器，其測量原理如圖 1 所示.使用一根鈮鈦超導(dǎo)絲制成的液位傳感器插入液氦中，其中 I+端和 I-端連接電流源的正負(fù)極，V+端和 V-端輸出超導(dǎo)絲的電壓.測量時，浸沒在液氦中的那部分超導(dǎo)絲呈超導(dǎo)態(tài)，電阻為 0;而液面之上的超導(dǎo)絲由于加熱電阻的作用呈正常態(tài).通過測量傳感器的電阻變化量，即可檢測液氦液面的變化.1.2 液氮液位的測量原理

液氮的測量使用電容式液位傳感器，其測量原理如圖 2 所示，電容傳感器由兩個同軸不銹鋼管構(gòu)成，中間使用聚四氟乙烯絕緣材料固定兩個管子的位置，外管的管壁上開有若干流通孔，使液氮能在電容傳感器中自由流入或流出.由于空氣和液氮的介電常數(shù)不同，當(dāng)液位變化時，傳感器的電容量也相應(yīng)變化，可以檢測出液位的變化.液位監(jiān)測單元的硬件設(shè)計

2.1 硬件整體設(shè)計

液位監(jiān)測單元的硬件整體架構(gòu)如圖 3 所示，液位監(jiān)測單元硬件電路主要由模擬信號處理電路和以 STM32ARM 微控制器為核心的控制系統(tǒng)組成.2.2 壓控電流源的設(shè)計

為了適應(yīng)不同規(guī)格的電阻傳感器對電流源的需求，由微控制器所產(chǎn)生的 PWM 輸出經(jīng)過光耦合器的隔離耦合以及比較器的緩沖后，再經(jīng)過低通濾波后輸出一個直流電壓以控制電流源.2.3 電壓-頻率轉(zhuǎn)換電路

電壓-頻率轉(zhuǎn)換電路的原理圖如圖 5 所示，電阻式傳感器提供的電壓經(jīng)由接口 V+和V-進(jìn)入電壓-頻率轉(zhuǎn)換器 TC9400 的 3 腳和 7 腳，然后在 8 腳輸出相應(yīng)的頻率 FREQ_OUT，輸出頻率經(jīng)過光耦的隔離耦合后進(jìn)入微控制器進(jìn)行處理，從而計算出液氦的液位.2.4 電容-頻率轉(zhuǎn)換電路

電容-頻率轉(zhuǎn)換電路的原理圖如圖 6 所示，采用 INTERSIL 公司型號為 ICM7555 的555 定時器構(gòu)建一個經(jīng)濟(jì)實用的電容-頻率轉(zhuǎn)換電路.電容傳感器的兩個極板分別連接P1 和 P2 接口，接口 PL1，PL2 和 PL3 分別接供電電源、頻率輸出和地，由電阻 R2和電容構(gòu)成積分電路，并周期性對電容進(jìn)行充放電，使得電容上的電壓在門限電壓上下反復(fù)震蕩，通過 555 定時器內(nèi)部的比較器和觸發(fā)器的工作，可以在輸出管腳得到相應(yīng)的脈沖波形.2.5 微控制器系統(tǒng)設(shè)計

以 STM32F103 微控制器作為控制核心，對模擬接口電路輸出的頻率信號進(jìn)行處理，并通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)為壓控電流源提供輸入脈沖，通過 CAN 總線與上位機進(jìn)行通信，液氦和液氮的液位信息在微控制器內(nèi)進(jìn)行計算，其結(jié)果在 LED 數(shù)碼管上顯示，并且在液位低于安全位置時，通過蜂鳴器進(jìn)行報警.圖 7 所示為微控制器系統(tǒng)電路的框圖.液位監(jiān)測單元的軟件設(shè)計

3.1 軟件總體設(shè)計

液位監(jiān)測軟件的主要功能是通過 CAN 通信設(shè)置兩個測量通道的各項參數(shù)，并控制電流源為電阻式液氦傳感器提供工作電流，然后將測量通道反饋回來的頻率信號進(jìn)行處理，得出液位信息后顯示在 LED 數(shù)碼管上，并通過 CAN 通信接口上傳給上位機.3.2 頻率信號處理程序設(shè)計

STM32F103 包含了多個通用定時器，為了能夠同時測量液氦和液氮的液位，本文使用通用定時器 TIM2 和 TIM3 分別為液位監(jiān)測的兩個通道進(jìn)行頻率信號處理.在STM32F103 初始化的時候?qū)?TIM2 和 TIM3 進(jìn)行配置，其時鐘由內(nèi)部時鐘源提供為 72MHz，預(yù)分頻值為 1，計數(shù)器設(shè)置為向上計數(shù)模式，自動重載寄存器的值設(shè)置為 65 535.液位監(jiān)測單元的功能測試

液位監(jiān)測單元經(jīng)過 PCB 的器件焊接和各個功能模塊的調(diào)試后進(jìn)行了功能測試.在默認(rèn)設(shè)置中，液位監(jiān)測單元啟用了兩個測量通道，通道 1 用于液氦測量，通道 2 用于液氮測量.結(jié)論

本文首先介紹了超導(dǎo)磁體液氦和液氮的液位監(jiān)測單元的研究背景和意義，接著介紹了液氦和液氮的液位測量原理，然后詳細(xì)闡述了基于 STM32 微控制器的雙通道低溫液位監(jiān)測的設(shè)計方案，即從微控制器 STM32F103 輸出的 PWM 波形控制電流源輸出一個穩(wěn)定的電流，同時，兩路頻率轉(zhuǎn)換電路分別把電壓值和電容值轉(zhuǎn)換為頻率信號，輸入到微控制器 STM32 中進(jìn)行處理，最后由 STM32 輸出的液位信息在 LED 數(shù)碼管進(jìn)行顯示并通過 CAN 通信傳至上位機.最后通過測試表明，實現(xiàn)了液位的實時監(jiān)測、遠(yuǎn)程監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制等功能，驗證了設(shè)計的可行性.

第二篇：索道鋼絲繩安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

索道鋼絲繩在線實時自動監(jiān)測系統(tǒng)的研制與應(yīng)用

竇柏林

摘 要：TCK?W索道鋼絲繩在線實時自動監(jiān)測系統(tǒng),第一次實現(xiàn)了對索道鋼絲繩的在線實時自動監(jiān)測。該技術(shù)對索道鋼絲繩的斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等各種局部缺陷（LF）有極高的檢出率，對鋼絲繩的徑縮、有效金屬截面積的損失（LMA）等缺陷有準(zhǔn)確的分辨力，為確保索道鋼絲繩的安全運行，提供了一個全新的技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞：索道，鋼絲繩，在線檢測

一、索道鋼絲繩安全檢測的現(xiàn)狀

鋼絲繩作為索道客（貨）設(shè)備中高度危險的關(guān)鍵構(gòu)件，是索道運輸?shù)纳€。鋼絲繩使用過程中，始終潛伏著因強度損耗而發(fā)生斷繩事故的危險。美國的權(quán)威機構(gòu)曾對全球8000家鋼絲繩用戶進(jìn)行調(diào)查，結(jié)論是：有10%的在用鋼絲繩強度損耗超過15%，處于“危險狀態(tài)”，2%的在用鋼絲繩強度損耗超過30%，處于“極度危險狀態(tài)”。

長期以來，由于缺少對索道鋼絲繩科學(xué)高效的在線實時自動檢測手段，世界各國索道的斷繩事故時有發(fā)生。1999年發(fā)生的3起索道重大斷繩事故中，意大利Cavalese索道斷繩，一次死亡20人；法國阿爾卑斯山的天文臺索道斷繩，20位天文學(xué)家不幸遇難；中國貴州麻嶺客運索道斷繩，造成一次死亡14人，傷22人的慘痛事故。2003年僅印度就發(fā)生了2起索道斷繩的重大事故，共造成11人死亡53人受傷的嚴(yán)重慘案。近幾年來，各國的客（貨）運索道斷繩事故仍時有發(fā)生。我國四川渡口礦務(wù)局曾對其15年間貨運索道事故進(jìn)行了統(tǒng)計分析，結(jié)果表明：鋼絲繩斷繩事故90次，占總事故的16%，造成的停運時間為734小時，占總停運時間的24%。

目前，世界各國索道對鋼絲繩日常自檢普遍通過人工目測來發(fā)現(xiàn)鋼絲繩的各種隱患，目視檢測時鋼絲繩的運行速度不得高于0.5m/s，這種方法明顯存在效率低、不可靠的缺點：檢測人員目測一條長度超過3000米的鋼絲繩，一次耗時至少需要120分鐘；一些長度超過10000米的索道，檢測的時間至少需要10小時以上。某鋼絲繩用戶曾對一條更換下來的250米長的鋼絲繩進(jìn)行解剖驗證，目測檢查鋼絲繩表面斷絲只有13根，解剖后發(fā)現(xiàn)，鋼絲繩內(nèi)部暗傷僅斷絲就多達(dá)134處，其中一個捻距內(nèi)的斷絲最多達(dá)到11根。

傳統(tǒng)的強磁探傷設(shè)備由于技術(shù)局限，普遍存在準(zhǔn)確率、重復(fù)率差的問題。泰山索道曾對一條張緊索進(jìn)行無損探傷，發(fā)現(xiàn)的斷絲數(shù)并不多，還沒有達(dá)到報廢數(shù)量，對鋼絲繩進(jìn)行拆散檢查時發(fā)現(xiàn)，幾乎每一根鋼絲都在不同的位置發(fā)生過斷裂，基本上沒有一根從頭到尾的整絲，情況十分危險。洛陽威爾若普檢測技術(shù)有限公司采用弱磁檢測技術(shù)研發(fā)的TCK?W索道鋼絲繩在線實時自動監(jiān)測系統(tǒng)，可以在索道高速運行的同時完成對鋼絲繩的自動監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)控，使鋼絲繩始終處于安全受控的檢測狀態(tài)，成功的解決了索道鋼絲繩在線實時自動監(jiān)測的技術(shù)難題。

二、TCK?W弱磁檢測技術(shù)原理

TCK?W弱磁檢測技術(shù)是基于“空間磁場矢量合成”原理，采用寬距、非接觸式弱磁能勢感應(yīng)裝置，通過提取被磁化的鐵磁性材料上磁場分布的差異信息，完成定位、定性、定量識別鋼絲繩內(nèi)外部各種缺陷的創(chuàng)新型電磁無損檢測技術(shù)。

1、弱磁檢測的基本概念 鋼絲繩是由優(yōu)質(zhì)鋼材制成單絲，再經(jīng)過多重捻制而組成的1種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鐵磁性柔性傳力、承載構(gòu)件，具有良好的導(dǎo)磁能力。圖l為典型的鋼絲繩磁化特性曲線和磁導(dǎo)率隨磁場強度變化曲線，圖中Hμm為磁導(dǎo)率μ取最大值時的磁場強度，B為磁感應(yīng)強度。

當(dāng)磁場強度大于Hμm時，屬于強磁檢測的范圍，此時材料的磁導(dǎo)率處于Pm點右側(cè)。在缺陷附近的局部區(qū)域中，通過該區(qū)域橫截面(垂直于磁化磁場方向)上的磁通量幾乎不變化，因斷口中的空氣隙的磁導(dǎo)遠(yuǎn)小于材料磁導(dǎo)，一部分磁場將會繞過斷口從其附近的材料中通過，致使它們中的磁場強度升高，磁導(dǎo)率下降，從而通過斷口空氣隙外泄的漏磁通相對增大。

當(dāng)磁場強度小于Hμm時，屬于弱磁檢測的范圍，此時材料的磁導(dǎo)率處于Pm點左側(cè)，隨缺陷附近的材料中磁場的增強，磁導(dǎo)率將增大，斷口處外泄的漏磁通相對減小。這時檢測傳感器的靈敏度和最小分辨力相應(yīng)提高。、弱磁的檢測原理 鋼絲繩被磁化后，在鋼絲繩內(nèi)部產(chǎn)生主磁感應(yīng)強度Bz，在鋼絲繩表面產(chǎn)生主漏磁感應(yīng)強度Bz1，Bz1與缺陷磁感應(yīng)強度方向相反。傳感器對磁感應(yīng)強度進(jìn)行綜合處理時，用補償磁感應(yīng)矢量Bb來抵消主漏磁感應(yīng)強度Bz1.檢測儀上某點傳感線圈捕捉到得磁感應(yīng)強度矢量，是鋼絲繩外該點各種磁感應(yīng)強度矢量沿軸向分量的矢量和，即

式中：Bs為傳感線圈捕捉到的磁感應(yīng)強度；Bz1為主漏磁感應(yīng)強度；Bb為補償磁感應(yīng)強度；Bh為環(huán)境磁感應(yīng)強度；By為偏移磁感應(yīng)強度；Bd為斷絲漏磁感應(yīng)強度；Bm為磨損漏磁感應(yīng)強度；Bx為銹蝕漏磁感應(yīng)強度；Bp為疲勞漏磁感應(yīng)強度；B′b為變形漏磁感應(yīng)強度；Bn為第n個磁感應(yīng)強度矢量；Bi為任何缺陷磁感應(yīng)強度。

試驗表明：傳感線圈的輸出信號U是Bs的函數(shù)，缺陷當(dāng)量△S又是U的函數(shù)，可寫成

式中：U為傳感線圈輸出的電壓信號； 所以可得

式中：△S為缺陷當(dāng)量或損耗面積的百分比數(shù)；A為比例系數(shù)(由實驗所得)；C為常數(shù)。這樣，鋼絲繩損傷點的面積損耗值△S就變成了場強Bi的函數(shù)。

TCK?W弱磁檢測技術(shù)的主要優(yōu)勢在于：①弱磁檢測元件靈敏度極高，檢測時傳感器與被測物體表面之間的間隙允許較大，最大可達(dá)30 mm。②由于是弱磁檢測，對被測物體的磁場束縛力小，可以實現(xiàn)0～30 m/s速度下的檢測，因此完全可以滿足索道鋼絲繩在線實時自動監(jiān)測的要求。

三、索道鋼絲繩在線實時自動監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

TCK?W系統(tǒng)已經(jīng)在新加坡的圣淘沙、我國的武當(dāng)山、華錫集團(tuán)等客（貨）運索道得到成功應(yīng)用，運行效果良好。圣淘沙索道于2010年12月引進(jìn)TCK?W系統(tǒng)，從而結(jié)束了該索道費時費力的人工檢查的歷史，通過3年的監(jiān)測運行，系統(tǒng)的可靠性得到了新加坡政府BCA的認(rèn)可。TCK?W系統(tǒng)還可以對該索道鋼絲繩進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實時反饋運行中索道鋼絲繩的變化趨勢。圖

2、圖3表明TCK?W系統(tǒng)監(jiān)測到的圣淘沙索道2280米處損傷發(fā)展趨勢，并得到圣淘沙索道的現(xiàn)場驗證。

圖2： 2013年02月12號2280米損傷曲線圖和數(shù)據(jù)表

圖3： 2014年03月04號2280米損傷曲線圖和數(shù)據(jù)表

廣西華錫集團(tuán)銅坑礦貨運索道于2012年7月19日接到TCK?W系統(tǒng)報警，發(fā)現(xiàn)2號索道鋼絲繩4#接頭后2105-2122米處損傷有突變趨勢，報告顯示損傷量值已達(dá)到嚴(yán)重?fù)p傷程度。銅坑礦根據(jù)報警提示立即停機處理，經(jīng)現(xiàn)場人工驗證，發(fā)現(xiàn)該段鋼絲繩密集斷絲嚴(yán)重，礦方因此將該損傷段切掉，重新編織接頭，從而避免了一場重大事故的發(fā)生。

圖4：2012年07月19日華錫貨運索道4#接頭后2105-2122米補接頭前損傷曲線和數(shù)據(jù)表

四、結(jié)論

洛陽威爾若普檢測技術(shù)有限公司研發(fā)的TCK?W弱磁檢測技術(shù)，是我國科學(xué)家成功發(fā)現(xiàn)空間磁場矢量態(tài)勢的變化和運動規(guī)律，在鋼絲繩檢測領(lǐng)域建樹的重大創(chuàng)新成果，第一次實現(xiàn)了對索道鋼絲繩的在線實時自動監(jiān)測。該技術(shù)對索道鋼絲繩的斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等各種局部缺陷（LF）有極高的檢出率，對鋼絲繩的徑縮、有效金屬截面積的損失（LMA）等缺陷有準(zhǔn)確的分辨力，不僅可以為正確評估被測鋼絲繩的剩余承載能力、安全系數(shù)和使用壽命提供科學(xué)可靠的檢測依據(jù)，而且為確保索道鋼絲繩的安全運行，提供了一個全新的技術(shù)手段。TCK?W系統(tǒng)填補了索道鋼絲繩在線實時自動監(jiān)測領(lǐng)域的國內(nèi)外空白，處于國際領(lǐng)先水平。

作者簡介：竇柏林，洛陽威爾若普檢測技術(shù)有限公司，董事長

第三篇：地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)論文

摘 要:探討開發(fā)地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測系統(tǒng)的必要性與緊迫性。以VisualBasic編程語言和ACCESS數(shù)據(jù)庫為工具,應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)設(shè)計開發(fā)地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)程序采用模塊化結(jié)構(gòu),具有直接與外業(yè)觀測電子手簿連接下傳原始觀測資料、預(yù)處理和數(shù)據(jù)庫管理等功能,實現(xiàn)了測量內(nèi)外業(yè)的一體化。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、易于維護(hù)、利于后繼開發(fā),提高監(jiān)測數(shù)據(jù)處理的效率、可靠性以及監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋的及時性,值得類似工程的借鑒。

關(guān)鍵詞:地鐵隧道;變形監(jiān)測;管理系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,越來越多的城市開始興建地鐵工程。地鐵隧道建造在地質(zhì)復(fù)雜、道路狹窄、地下管線密集、交通繁忙的鬧市中心,其安全問題不容忽視。無論在施工期還是在運營期都要對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形監(jiān)測,以確保主體結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境安全。地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測內(nèi)容需根據(jù)地鐵隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計、國家相關(guān)規(guī)范和類似工程的變形監(jiān)測以及當(dāng)前地鐵所處階段來確定,由規(guī)范[1]與文獻(xiàn)[2]知,運營期的地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測內(nèi)容主要包括區(qū)間隧道沉降、隧道與地下車站沉降差異、區(qū)間隧道水平位移、隧道相對于地下車站水平位移和斷面收斂變形等監(jiān)測。它是一項長期性的工作,其特點是監(jiān)測項目多、線路長、測點多、測期頻和數(shù)據(jù)量大,給監(jiān)測數(shù)據(jù)處理、分析和資料管理帶來了繁瑣的工作,該項工作目前仍以手工為主,效率較低,不能及時快速地反饋監(jiān)測信息。

因此,有必要開發(fā)一套高效、使用方便的變形監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),實現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學(xué)管理及快速分析處理?，F(xiàn)階段國內(nèi)出現(xiàn)了較多的用于地鐵施工期的監(jiān)測信息管理系統(tǒng)[3-4],這些系統(tǒng)雖然功能比較齊全、運行效率較高,能夠很好地滿足地鐵施工期監(jiān)測需要,但它主要應(yīng)用于信息化施工,與運營期地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測無論是在內(nèi)容還是在目的上都有著很大的區(qū)別和局限性。而現(xiàn)在國外研究的多為自動化監(jiān)測系統(tǒng)[5-6],也不適用于目前國內(nèi)自動化程度較低的地鐵隧道監(jiān)測。

此外,能夠用于運營期并符合當(dāng)前國內(nèi)地鐵隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測實際的監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)還較為少見。因此,隨著國內(nèi)建成地鐵的逐漸增多,開發(fā)用于運營期地鐵的變形監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)變得越來越迫切。為此,根據(jù)運營期地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測內(nèi)容[1-2]和特點,以isualBasic作為開發(fā)工具[7],應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)[8],以目前較為流行的Access數(shù)據(jù)庫作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,設(shè)計和開發(fā)了用于運營期地鐵隧道變形監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),不僅提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)處理的效率和可靠性,保證了監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋的及時性,而且在某城市地鐵隧道變形監(jiān)測中投入應(yīng)用,取得較好的效果。

1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

1．1系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

變形監(jiān)測數(shù)據(jù)庫用于存儲監(jiān)測點屬性、監(jiān)測成果等數(shù)據(jù)信息,是數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此,合理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)不僅是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵,還有利于系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的管理和高效處理分析?？紤]到變形監(jiān)測成果的特點,系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)不僅能滿足用戶的需要,而且能使系統(tǒng)需求的資源最少,同時還要使數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)冗余度盡量小,以達(dá)到結(jié)構(gòu)合理、易于維護(hù)等目的[8]。為此,根據(jù)變形監(jiān)測內(nèi)容,系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計由如下數(shù)據(jù)表構(gòu)成。

1)測段名表:包括測段編號和測段名稱兩個字段。為便于變形監(jiān)測分析,在監(jiān)測中將相鄰兩個車站之間的隧道劃分為一測段,并按車站和車站之間的隧道進(jìn)行編號,測段名稱則根據(jù)各個車站或者車站之間隧道的名稱而定,監(jiān)測點的測段屬性值直接根據(jù)其所在測段來取對應(yīng)的編號值,方便查詢。

2)監(jiān)測點屬性表:包括監(jiān)測點名、測段、車道、具體位置、里程、材料、布設(shè)時間、布設(shè)單位、當(dāng)前狀況、用情況、備注等。其中車道為監(jiān)測點所在的左、右道或上、下行線;具體位置指測點所處具體的空間位置,如地面、地下、高架等;當(dāng)前狀況是指目前監(jiān)測點的完好情況,也就是可用否;使用情況是指監(jiān)測時是否使用。

3)沉降監(jiān)測成果表:包括編號、監(jiān)測點名、高程、測期、監(jiān)測時間、備注等。為了遵守數(shù)據(jù)庫鍵的唯一性原則和方便查詢,各個測點的每期編號由測期號與監(jiān)測點名組成,因而表中將不會出現(xiàn)相同記錄,保證了鍵的唯一性[8]。

4)沉降差異點屬性表:除了測段為各個車站編號,其余與監(jiān)測點屬性相同。

5)沉降差異監(jiān)測成果表:與沉降監(jiān)測成果表相同。

6)水平位移監(jiān)測成果表:包括編號、監(jiān)測點名、X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)、測期、監(jiān)測時間、備注等,測點的編號設(shè)置與沉降監(jiān)測成果表相同。

7)水平位移差異監(jiān)測成果表:與水平位移監(jiān)測成果表相同。

8)斷面收斂變形監(jiān)測成果表:包括編號、監(jiān)測點名、直徑

1、直徑

2、測期、監(jiān)測時間、備注等,測點的編號設(shè)置與沉降監(jiān)測成果表相同。

在以上各表中,第一個字段為主關(guān)鍵字,各字段值的類型與字節(jié)寬度均按照實際所需的最佳值確定,考慮到測段名的繁瑣和數(shù)據(jù)庫管理操作的方便迅捷,在數(shù)據(jù)庫管理時將測段名表與其他各表進(jìn)行關(guān)聯(lián)[8]。

1．2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

根據(jù)地鐵隧道變形監(jiān)測的內(nèi)容與特點,系統(tǒng)由系統(tǒng)設(shè)置、預(yù)處理、數(shù)據(jù)庫管理、在線幫助和退出5個模塊組成,總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2系統(tǒng)的功能及特點

2．1系統(tǒng)的功能

2．1．1系統(tǒng)設(shè)置功能

1)參數(shù)設(shè)置:設(shè)置系統(tǒng)所使用數(shù)據(jù)庫的地址,實現(xiàn)對地鐵的不同隧道段監(jiān)測數(shù)據(jù)庫分別進(jìn)行管理,同時還可設(shè)置顯示計算成果的小數(shù)位數(shù)等參數(shù)。

2)用戶設(shè)置:可以添加用戶和更改用戶登錄密碼,防止非系統(tǒng)用戶進(jìn)入破壞數(shù)據(jù),保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的安全和系統(tǒng)的正常運行。

2．1．2預(yù)處理功能

1)觀測資料整理:用戶可以通過系統(tǒng)的接口程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)和外業(yè)觀測電子手簿直接相連,下傳原始觀測資料,并對其計算處理,得到觀測成果數(shù)據(jù)。

2)粗差檢驗:對觀測成果數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗,剔除不合格數(shù)據(jù),保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的正確可靠,同時將檢驗后的成果數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫中。

3)基準(zhǔn)點穩(wěn)定性檢驗:檢驗監(jiān)測基準(zhǔn)點的穩(wěn)定性,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性。

2．1．3數(shù)據(jù)庫管理功能

1)數(shù)據(jù)查詢:包括屬性數(shù)據(jù)查詢和監(jiān)測成果數(shù)據(jù)查詢。查詢屬性數(shù)據(jù)時,可以先對屬性數(shù)據(jù)類別和屬性值條件進(jìn)行選擇,同時系統(tǒng)動態(tài)搜索出滿足條件的測點,然后可根據(jù)用戶實際需要結(jié)合監(jiān)測成果條件(前后測期、兩期沉降量、兩期沉降速率等)查詢出滿足要求的測點屬性信息,實現(xiàn)對不同類監(jiān)測點在不同監(jiān)測成果條件下的屬性值進(jìn)行查詢。查詢監(jiān)測成果時,可首先對測點的測段、車道、具體位置等測點主要屬性值進(jìn)行選擇,然后再對監(jiān)測成果的測期、兩期變化量、累積變化量和變化速率等條件進(jìn)行設(shè)置,查詢出滿足用戶要求的測點成果。在查詢出滿足要求的數(shù)據(jù)后,可導(dǎo)入到EXCEL中進(jìn)行編輯打印。

2)數(shù)據(jù)錄入和添加:包括監(jiān)測點屬性數(shù)據(jù)錄入添加和監(jiān)測成果數(shù)據(jù)錄入添加兩個功能,用于向數(shù)據(jù)庫錄入添加監(jiān)測點屬性信息和監(jiān)測成果數(shù)據(jù)。設(shè)置有手工錄入添加和自動導(dǎo)入兩種方式,前者直接在程序界面上的相應(yīng)空格中填入數(shù)據(jù)值,實現(xiàn)逐點錄入;而后者則將文本數(shù)據(jù)格式或者EXCEL格式的數(shù)據(jù)自動導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)多點自動導(dǎo)入。添加數(shù)據(jù)時動態(tài)顯示已添加的數(shù)據(jù)和添加后數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)信息,添加完成后可以將已添加的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到EXCEL中進(jìn)行編輯、打印。在錄入添加之前可將所要錄入添加的數(shù)據(jù)按照預(yù)定的格式存儲在EXCEL或記事本中,隨后便可將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中。

3)數(shù)據(jù)修改:考慮到操作的規(guī)范性,系統(tǒng)只允許對監(jiān)測點屬性進(jìn)行修改。通過查詢所要修改的監(jiān)測點,對其屬性信息進(jìn)行修改,同時可以動態(tài)顯示數(shù)據(jù)庫中的監(jiān)測點屬性信息,方便用戶及時看到修改結(jié)果。

4)數(shù)據(jù)刪除:與數(shù)據(jù)修改功能相似,通過對數(shù)據(jù)信息查詢后再進(jìn)行刪除,刪除前須經(jīng)確認(rèn),然后才能操作,確保準(zhǔn)確無誤。

5)數(shù)據(jù)導(dǎo)出:由于在前述操作中已包括本功能,因此系統(tǒng)中無需再單獨設(shè)此功能模塊,避免重復(fù)。

2．1．4在線幫助功能

包括幫助目錄與幫助主題搜索兩個功能,用于系統(tǒng)運行過程中的在線幫助,以文本和圖像的形式對系統(tǒng)進(jìn)行操作說明,并對常見問題作詳細(xì)解答。

2．1．5退出功能

退出系統(tǒng)。

2．2系統(tǒng)的特點

1)系統(tǒng)充分利用了先進(jìn)計算機技術(shù)的優(yōu)勢,克服了傳統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)管理存在的數(shù)據(jù)查詢繁瑣、處理分析低效等缺陷。

2)系統(tǒng)操作通過窗口和菜單進(jìn)行,具有界面友好、操作幫助完善等優(yōu)點。

3)系統(tǒng)可通過接口程序與外業(yè)觀測電子手簿相連,下傳原始觀測資料,并進(jìn)行計算處理,實現(xiàn)測量內(nèi)外業(yè)一體化。

4)經(jīng)系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)成果可直接導(dǎo)入到EX-CEL中,充分利用了EXCEL報表制作的優(yōu)點,滿足了用戶對報表格式多樣性的要求。

5)監(jiān)測數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)存入數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理,使復(fù)雜、繁瑣的監(jiān)測數(shù)據(jù)管理工作變得簡單易行,如數(shù)據(jù)的查詢、添加、刪除、導(dǎo)入EXCEL等可通過鼠標(biāo)單擊直接實現(xiàn),提高了工作效率。系統(tǒng)的實現(xiàn)與應(yīng)用

系統(tǒng)采用Windows2000/Me/XP作為操作平臺,以桌面式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫ACCESS和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言VisualBasic6。0作為開發(fā)工具,通過數(shù)據(jù)庫引擎(ADO)[7]與數(shù)據(jù)庫有機的聯(lián)系在一起。系統(tǒng)開發(fā)采用面向?qū)ο蟮姆椒?它是根據(jù)應(yīng)用問題所涉及的對象,建立于現(xiàn)實世界的一種軟件開發(fā)思想[7]。利用該方法的關(guān)鍵是對前端概念的理解,只有當(dāng)應(yīng)用領(lǐng)域固有的概念被識別和理解了,才能較好的設(shè)計系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及實現(xiàn)其功能。

VisualBasic是一個面向?qū)ο蟮膱D形界面應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境,利用它可開發(fā)面向?qū)ο蟮幕赪in-dows的應(yīng)用程序[7]。由于VisualBasic充分利用了Windows的窗口資源,因而開發(fā)應(yīng)用程序的用戶界面美觀、簡潔。本系統(tǒng)中所使用的菜單、按鈕和結(jié)果顯示等功能方式均以模塊化開發(fā)實現(xiàn),有利于系統(tǒng)的后續(xù)開發(fā)升級。

系統(tǒng)應(yīng)用過程:首先,按照系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)表的字段格式對車站、區(qū)間段和監(jiān)測點進(jìn)行統(tǒng)一編號、命名和歸類,并根據(jù)實際情況確定測點屬性值,將整理后的測段信息與測點屬性數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫;然后,通過系統(tǒng)的接口程序從外業(yè)觀測電子手簿下傳各期原始觀測資料,對其進(jìn)行預(yù)處理后將滿足要求的成果數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫;最后,對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和處理計算,分析地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形情況。該系統(tǒng)在某城市地鐵監(jiān)測中得到了很好的應(yīng)用,發(fā)揮了較大的作用,實際應(yīng)用表明:

1)監(jiān)測數(shù)據(jù)管理的效率得到了明顯的提高。應(yīng)用系統(tǒng)后,數(shù)據(jù)處理分析所花時間從原先手工進(jìn)行所需的7d至8d縮短為1d至2d。

2)系統(tǒng)計算準(zhǔn)確、成果可靠。

3)系統(tǒng)功能完善,操作簡單,界面友好、美觀。結(jié) 論

地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是結(jié)合地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測實際情況進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)的具有較高的實用價值。

1)系統(tǒng)應(yīng)用了先進(jìn)的ADO數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫與系統(tǒng)的有機結(jié)合,使Access數(shù)據(jù)庫與VisualBasic語言的優(yōu)勢得到了最大的發(fā)揮,值得類似系統(tǒng)借鑒。

2)通過實踐應(yīng)用表明該系統(tǒng)功能完善、方便實用、計算準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)成果可靠,能夠較好地滿足實際應(yīng)用需求,大大減少了數(shù)據(jù)管理工作量,提高了效率。

3)系統(tǒng)中測量內(nèi)外業(yè)一體化的實現(xiàn)為地鐵隧道自動化變形監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)積累了一定的經(jīng)驗。

4)系統(tǒng)開發(fā)運行的成功為今后地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)以及地鐵安全監(jiān)測專家系統(tǒng)的研究開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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第四篇：公交查詢系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)論文

公交查詢系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)論文

1引言

隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、規(guī)模的擴大以及人口的增長，城市交通問題日益突出。降低出行時間將使所有的公交利用者產(chǎn)生效益，快速的交通、更好的信息及更好的市場可以提高公交的形象，能夠增加公交乘坐者。城市公共交通運輸以其覆蓋面廣、經(jīng)濟(jì)、快捷的特點，成為絕大多數(shù)出行者的首選方式，也是各地城市政府大力發(fā)展的一種交通方式。本地市民特別是外來旅游、出差、就醫(yī)等急需了解本地道路情況的人可以利用本系統(tǒng)方便快捷的查詢出所有符合他們要求的公交路線，對他們的出行和生活提供幫助。我國城市公交乘客信息系統(tǒng)的發(fā)展處于一個落后的水平,廣大乘客可以獲得信息的方式很少,公交信息的完整性和準(zhǔn)確性得不到保證，而且還沒有專門的機構(gòu)負(fù)責(zé)信息的發(fā)布和管理。出于這個目的,在老師的指導(dǎo)下,我設(shè)計了這個城市公交線路查詢系統(tǒng)。在對公交乘客出行心理特征進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,考慮乘客選擇公交線路決策的因素,進(jìn)行程序關(guān)鍵部分的框架設(shè)計。

現(xiàn)階段，人們的出入方式主要還是來源于城市公交，特別是對于那些到外地出差、打工，進(jìn)行商業(yè)有關(guān)或其他事情需要在外地進(jìn)行短暫停留的人而言，公交對他們是必不可少的，但是對于那個不屬于自己所熟悉的城市，坐公交也是一個很大的難題，因此，開發(fā)一個公交查詢系統(tǒng)就顯得非常的重要。本系統(tǒng)的核心是對選擇好的車次進(jìn)行路線的查詢，或者輸入所要查詢的車站名，點擊“查詢”按鈕，查詢所有含有該站的車次及相應(yīng)的停靠站。此處既可以“精確查詢”也可以是“模糊查詢”，“模糊查詢”主要方便那些對站名不是很清楚，但知道其中的一部分的乘客，系統(tǒng)可以幫助他們快速的查出。

1.1論文的研究內(nèi)容

公交查詢系統(tǒng)是一個取代過去由人工查詢的查詢系統(tǒng)。本論文論述了一個基于瀏覽器/服務(wù)器（B/Srowser/Server）模式的公交查詢系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)的過程.論文從開發(fā)平臺和工具談起，對ASP.NET服務(wù)器所提供的組件及其屬性和方法做了一般介紹，更重要的是闡述了ASP.NET的數(shù)據(jù)庫訪問組件ADO.NET的使用方法。最后，詳細(xì)介紹了如何創(chuàng)建“公交查詢系統(tǒng)”的全部過程。系統(tǒng)的開發(fā)工具與環(huán)境

2.1ASP.NET簡介

ASP.NET是一種建立在通用語言上的程序構(gòu)架，能被用于一臺

Web務(wù)器來建立強大的應(yīng)用程序。ASP.NET提供許多比現(xiàn)在的開發(fā)模式強大的的優(yōu)勢。AS.PNET建立在.NET Framework的編程類之上，它提供了一個web應(yīng)用程序模型，并且包含使生成web應(yīng)用程序變得簡單的控件集和結(jié)構(gòu)。ASP.NET包含封裝公共用戶界面元素（如文本框和下拉菜單）的控件集。但這些控件在務(wù)器上運行，并以HTML的形式將它們的用戶界面推送到瀏覽器。在服務(wù)器上，這些控件公開一個面向?qū)ο蟮木幊棠Ｐ停瑸閣eb開發(fā)人員提供了面向?qū)ο蟮木幊痰呢S富性。ASP.NET還提供結(jié)構(gòu)服務(wù)（如會話狀態(tài)管理和進(jìn)程回收），進(jìn)一步減少了開發(fā)人員必須編寫的代碼量并提高了應(yīng)用程序的可靠性。另外，ASP.NET 使用這些同樣的概念使開發(fā)人員能夠以服務(wù)的形式交付軟件。使用ML webservices功能ASP.NET開發(fā)人員可以編寫自己的業(yè)務(wù)邏輯并使ASP.NETT結(jié)構(gòu)通過SOAP交付該服務(wù)。Visual Studio.NET是一套完整的開發(fā)工具，用于生成應(yīng)用程序、XML Web services、桌面應(yīng)用程序和移動應(yīng)用程序。Visual Basic.NET、Visual C++.NET、Visual C#.NET和VisualJ#.NET全都使用相同的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，該環(huán)境允許它們共享工具并有助于創(chuàng)建混合語言解決方案。另外，這些語言利用了.NET Framework的功能，此框架提供對簡化應(yīng)用程序和XML Web services 開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)的訪問。

2.1.1ASP.NET技術(shù)的優(yōu)點

ASP.NET是一種將各種Web元素組合在一起的服務(wù)器技術(shù)，是一個統(tǒng)一的Web開發(fā)平臺，它提供了生成一個完整的Web應(yīng)用程序所必須要的各種服務(wù)。與以前的開發(fā)模型相比較，它提供了以下數(shù)個重要的優(yōu)點：

(1）增強的性能。ASP.NET是在服務(wù)器上運行的編譯好的公共語言運行庫代碼。與被解釋的前輩不同，.NET可利用早期綁定、實時編譯、本機優(yōu)化和盒外緩存服務(wù)。這相當(dāng)于在編寫代碼之前便顯著提高了性能。(2）世界級的工具支持。ASP.NET框架補充了Visual Studio集成開發(fā)環(huán)境中的大量工具箱和設(shè)計器。WYSIWYG編輯、拖放服務(wù)器控件和自動部署只是這個強大的工具所提供功能中的少數(shù)幾種

（3）威力和靈活性。由于ASP.NET基于公共語言運行庫，因此應(yīng)用程序開發(fā)人員可以利用整個平臺的威力和靈活性。.NET框架類庫、消息處理和數(shù)據(jù)訪問解決方案都可從 Web 無縫訪問。ASP.NETT也與語言無關(guān)，所以可以選擇最適合應(yīng)用程序的語言（如C#），或是跨多種語言分割應(yīng)用程序。另外，公共語言運行庫的交互性保證在遷移到ASP.NET時保留基于COM的開發(fā)中的現(xiàn)有投資。（4）簡易性。ASP.NET使執(zhí)行常見任務(wù)變得容易，從簡單的窗體提交和客戶端身份驗證到部署的站點配置。

（5）可管理性。ASP.NET采用基于文本的分層配置系統(tǒng)，簡化了將設(shè)置應(yīng)用于服務(wù)器環(huán)境和Web應(yīng)用程序。由于配置信息是以純文本形式存儲的，因此可以在沒有本地管理工具幫助的情況下應(yīng)用新設(shè)置。此“零本地管理”哲學(xué)也擴展到了ASP.NET框架應(yīng)用程序的部署。只需將必要的文件復(fù)制到服務(wù)器，即可將ASP.NET框架應(yīng)用程序部署到服務(wù)器。不需要重新啟動服務(wù)器，即使是在部署或替換運行的編譯代碼時。

（6）可縮放性和可用性。ASP.NET在設(shè)計時考慮了可縮放性，增加了專門用于在聚集環(huán)境和多處理器環(huán)境中提高性能的功能。另外，進(jìn)程受到ASP.NET 運行庫的密切監(jiān)視和管理，以便當(dāng)進(jìn)程行為不正常（泄漏、死鎖）時，可就地創(chuàng)建新進(jìn)程，以幫助保持應(yīng)用程序始終可用于處理請求。2.1.2.NET Framework概述 NET Framework是用于生成、部署和運行XML Web services 和應(yīng)用程序的多語言環(huán)境。它由以下幾個主要部分組成：

公共語言運行庫

運行庫實際上在組件的運行時和開發(fā)時操作中都起到很大的作用，盡管名 稱中沒有體現(xiàn)這個意思。在組件運行時，運行庫除了負(fù)責(zé)滿足此組件在其他組件上可能具有的依賴項外，還負(fù)責(zé)管理內(nèi)存分配、啟動和停止線程和進(jìn)程，以及強制執(zhí)行安全策略。在開發(fā)時，運行庫的作用稍有變化；由于做了大量的自動處理工作（如內(nèi)存管理），運行庫使開發(fā)人員的操作非常簡單，尤其是與今天的COM相比。特別是反射等功能顯著減少了開發(fā)人員為將業(yè)務(wù)邏輯轉(zhuǎn) 變?yōu)榭芍赜媒M件而必須編寫的代碼量。

統(tǒng)一編程類

該框架為開發(fā)人員提供了統(tǒng)一的、面向?qū)ο蟮摹⒎謱拥暮涂蓴U展的類庫集(API)。目前，C++開發(fā)人員使用Microsoft基礎(chǔ)類，而Java開發(fā)人員使用Windows 基礎(chǔ)類。框架統(tǒng)一了這些完全不同的模型并且為Visual Basic和JScript程序員同樣提供了對類庫的訪問。通過創(chuàng)建跨所有編程語言的公共 API 集，公共語言運行庫使得跨語言繼承、錯誤處理和調(diào)試成為可能。從JScript到C++的所有編程語言具有對框架的相似訪問，開發(fā)人員可以自由選 擇它們要使用的語言。2.2 ADO.NET概述

ADO.NET并不是ADO的升級版本，它是全新的面向?qū)ο竽Ｐ?。比ADO更適應(yīng)于分布式及Internet等大型應(yīng)用程序環(huán)境，為了多人同時存取更具擴展性，ADO.NET的數(shù)據(jù)存取采用的是離線存取模式，可說是專門為.NET臺設(shè)計的數(shù)據(jù)存取結(jié)構(gòu)。它具有簡單地訪問關(guān)系數(shù)據(jù)、可擴展性、支持多層應(yīng)用程序、統(tǒng)一XML和關(guān)系數(shù)據(jù)訪問的特點。ADO.NET的主要目標(biāo)是提供對關(guān)系數(shù)據(jù)的簡單訪問功能。坦白的說，易于使用的類描述關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的表、列和行。另外，ADO.NET引入了DataSet類，它代表來自封裝在一個單元中的關(guān)聯(lián)表中的一組數(shù)據(jù)，維持他們之間完整的關(guān)系。這是在ADO.NET中的新概念，可以顯著的擴展數(shù)據(jù)訪問接口的功能。ADO.NET可以擴展——它為插件.NET 數(shù)據(jù)提供者（也稱為可管理提供者）提供了框架，這些提供者被構(gòu)建，以便從任何數(shù)據(jù)源讀取和寫入數(shù)據(jù)。ADO.NET提供了兩種內(nèi)置的.NET數(shù)據(jù)提供者，一種用于OLE DB數(shù)據(jù)源，另一種用于Microsoft SQL Server。可以通過OLE DB訪問數(shù)據(jù)格式（比如Microsoft Access）、第三方數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系數(shù)據(jù)另外，Microsoft最近預(yù)演了用于ADO.NET的ODBC.NET數(shù)據(jù)提供者，它允許.NET 訪問更多的舊的數(shù)據(jù)格式和第三方數(shù)據(jù)庫。ADO.NET用于多層應(yīng)用程序。這是當(dāng)今商業(yè)和電子商務(wù)應(yīng)用程序最常見的體系結(jié)構(gòu)。在多層體系結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用邏輯的不同部5分1運a行s在p多x個服務(wù)器或進(jìn)程中，每一部分就稱為一層。ADO.NET使用開放的Internet標(biāo)準(zhǔn)XML格式在層之間通信，允許數(shù)通過Internet防火來傳遞，并允許以非Microsoft技術(shù)來實現(xiàn)一層或多層。那么在Visual Studio.NET中ADO.NET訪問數(shù)據(jù)庫分為二種。一種是SQL Server 數(shù)據(jù)庫，另一種是其任何類型的數(shù)據(jù)庫。本系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫為SQL Server2005,因此是通過SQLConnection、SqlCommandSqlDataAdapter、DataSet等幾個主要的數(shù)據(jù)訪問對象來訪問數(shù)據(jù)的.需求分析

3.1系統(tǒng)需求分析

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們生活水平的提高，越來越多的人開始熱衷于到外地旅游。那么對于這些外來旅游者，首先搞清這個城市的公交路線顯的很重要！我的家鄉(xiāng)沈陽，作為一個旅游城市，每年都要吸引大量的游客，為了滿足這些游客熟悉公交路線的需求，特以公交查詢系統(tǒng)為設(shè)計課題。本軟件不僅能給游客帶來方便，也能給廣大市民提供方便。我認(rèn)為這樣的系統(tǒng)應(yīng)該具有很好的實用性！開發(fā)本系統(tǒng)的目標(biāo)就是立足廣大乘客的實際，著眼于公交業(yè)的未來發(fā)展，規(guī)范公交管理，提高服務(wù)質(zhì)量，方便乘客查詢，并為此設(shè)計該系統(tǒng)。人們生活水平的提高，越來越多人喜歡旅游，但是第一次來一個陌生的城市，肯定對公交路線不熟悉，所以必定需要一個能查看具體公交線路的公交系統(tǒng)。有些只知道一個站的某幾個字或一個車次的某幾個數(shù)字，所以本系統(tǒng)將給出站點的模糊查詢，方便用戶的查詢，有些只知道車次

或某個站點，本系統(tǒng)也給出了公交線路查詢、公交站點查詢、公交換乘查詢，進(jìn)一步方便大家的出行，但也有用戶什么都查不到，想留言問問人，所以再搞個留言板很有必要，方便大家交流以及解答各種疑難問題！本系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計的方法來實現(xiàn)系統(tǒng)總體功能，提高系統(tǒng)的各項指標(biāo)，即將整個系統(tǒng)合的劃分成各個功能模塊，正確地處理模塊之間和模塊內(nèi)部的聯(lián)系以及和數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系，定義各模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過對模塊的設(shè)計和模塊之間關(guān)系的系統(tǒng)來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的功能前臺主要有3個模塊，線路查詢、站點查詢、公交換乘模塊和后臺管理模塊

功能名稱：線路查詢

功能概述：可以獲得要查詢公交所通過的各個站點。

功能名稱：站點查詢

功能概述：通過輸入的指定站點查詢經(jīng)過該站點的公交。

功能名稱：公交換乘查詢

功能概述：分為公交直達(dá)、公交一次換乘，主要體現(xiàn)那些不可直達(dá)需要轉(zhuǎn)車的路線的所有換法。(如果用戶輸入的起始點和終點，有一條及一條以上的公交線可以直達(dá)的，則為公交直達(dá)；如果輸入的起始點和終點，沒有一條公交線可以直接到的，系統(tǒng)將會給出一次換乘的方案，則為公交一次換乘)功能名稱：后臺管理

功能概述：用于管理員登陸，添加、修改、刪除公交線路，修改信息資料、安全密碼，回復(fù)留言板等功能。

本系統(tǒng)提供了的車次查詢功能、路5線1查A詢S功P能X。乘客可以方便的進(jìn)行查詢，以防乘錯車次。當(dāng)然有些功能的智能化不是很強，系統(tǒng)有待進(jìn)一步來完善。

3.2 數(shù)據(jù)庫需求分析

數(shù)據(jù)庫在一個信息管理系統(tǒng)中占有非常重要的地位，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞將直接對應(yīng)用系統(tǒng)的效率以及實現(xiàn)的效果產(chǎn)生影響。合理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計可以提高數(shù)據(jù)存儲的效率，保證數(shù)據(jù)的完整和一致。

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是由傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)發(fā)展而來的，從層次模型、網(wǎng)狀模型發(fā)展到關(guān)系模型。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計算機科學(xué)的一個重要分支，它能指導(dǎo)我們正確地設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了計算機應(yīng)用的發(fā)展。采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)的原理和方法可以有效地設(shè)計實用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。一個完整的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS），數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）、數(shù)據(jù)庫（DB）、應(yīng)用程序和相應(yīng)的硬件設(shè)施。

目前許多數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都基于關(guān)系模型，關(guān)系模型的主要特點是用表格結(jié)構(gòu)表達(dá)實體，用鍵表示實體與實體之間的聯(lián)系。與層次模型和網(wǎng)狀模型相比，關(guān)系模型比較簡單，容易為初學(xué)者接受。關(guān)系模型是由若干個關(guān)系模式組成的集合，關(guān)系模式相當(dāng)于記錄類型，它的實例稱為關(guān)系。每個關(guān)系是一張表格。表格簡單，用戶易懂，用戶只需用簡單的查詢語句就可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，并不涉及到存儲結(jié)構(gòu)，訪問技術(shù)等細(xì)節(jié)。關(guān)系模型是數(shù)學(xué)化的模型，要用到集合論，離散數(shù)學(xué)等知識。SQL語言是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的代表性語言，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

在設(shè)計數(shù)據(jù)庫時，應(yīng)注意數(shù)據(jù)的安全性，保證數(shù)據(jù)的安全，防止非法用戶訪問數(shù)據(jù)庫，以免泄露重要信息，同時也能51防A止s非法用戶的蓄意破壞，有許多保護(hù)數(shù)據(jù)的方法，如采用用戶標(biāo)識，口令密碼或訪問控制等方法。一個成功的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)具有用戶標(biāo)識，每一個合法用戶具有一個用戶名和相應(yīng)的口令，進(jìn)入數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)前必須輸入正確的口令，否則無法進(jìn)入系統(tǒng)，這就保證了只有合法的用戶才能操作數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。為了保證數(shù)據(jù)的合法語義，必須對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性約束，即防止用戶輸入不合語義的數(shù)據(jù)。

在設(shè)計應(yīng)用軟件時，應(yīng)嚴(yán)格按照軟件工程學(xué)的方法進(jìn)行設(shè)計，傳統(tǒng)的方法采用瀑布模型，從問題定義、可行性分析、需求分析、概念設(shè)計、總體設(shè)計、系統(tǒng)實現(xiàn)、編碼和軟件測試、運行和維護(hù)等軟件生命周期內(nèi)，每一階段均在前一階段的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計，并在每一階段有相應(yīng)的文檔資料。設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時應(yīng)該首先充分了解用戶各個方面的需求，包括現(xiàn)有的以及將來可能增加的

需求。數(shù)據(jù)庫設(shè)計一般包括如下幾個步驟：數(shù)據(jù)庫需要分析，數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計，數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計。

4系統(tǒng)概要設(shè)計

4.1概述

本階段設(shè)計的基本目標(biāo)是解決系統(tǒng)如何實現(xiàn)問題，也叫做概要設(shè)計，本階段主要任務(wù)是劃分

出系統(tǒng)的物理元素及設(shè)計軟件的結(jié)構(gòu)，完成軟件定義時期的任務(wù)之后就應(yīng)該對系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)

計，即根據(jù)系統(tǒng)分析產(chǎn)生的分析結(jié)果來確定這個系統(tǒng)由哪些系統(tǒng)和模塊組成，這些系統(tǒng)和模塊又如何有機的結(jié)合在一起，每個模塊的功能如何實現(xiàn)。系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)是使系統(tǒng)實現(xiàn)擁有所要求的功能，同時，力爭達(dá)到高效率、高可靠性、可修改性，并且容易掌握和使用。模塊化的依據(jù)是：

把復(fù)雜問題分解成許多容易解決的小問題。原來的問題也就變得容易解決。模塊化設(shè)計是把大型軟件按照一定的原則劃分成一個較小的相對功能獨立又相關(guān)聯(lián)的模塊。每個模塊完成一個特定的子功能。把這些模塊結(jié)合起來組成一個整體。完成指定的功能，滿足問題的要求。采用模塊化原理的優(yōu)點在于可以使軟件結(jié)構(gòu)清晰，容易測試和調(diào)試。從而提高軟件的可靠性，可修改性。有助于軟件開發(fā)的組織管理。一個大型軟件可分別編寫不同的模塊。4.2功能模塊劃分 查詢系統(tǒng)模塊

該模塊實現(xiàn)公交查詢功能?？蓪崿F(xiàn)按線路查詢、站點查詢和起點—終點查詢?nèi)N查詢方式。錄入系統(tǒng)模塊該模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的新增、修改、刪除功能。

4.3.1 數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計

在系統(tǒng)設(shè)計的開始，我首先考慮的是如何用數(shù)據(jù)模型來數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)與語義，以對現(xiàn)實世界進(jìn)行抽象。目前廣泛使用的數(shù)據(jù)模型可分為兩種類型，一種是獨立于計算機系統(tǒng)的“概念數(shù)據(jù)模型”，如“實體聯(lián)系模型”；另一種是直接面向數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)的“結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型”。在本系統(tǒng)中我采用“實體聯(lián)系模型”（ER模型）來描述數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)與語義，以對現(xiàn)實世界進(jìn)行第一次抽象。ER模型直接從現(xiàn)實世界抽象出實體類型及實體間聯(lián)系然后用ER圖來表示數(shù)據(jù)模型。它有兩個明顯的優(yōu)點：接近于人的思維，容易理解；與計算機無關(guān)，用戶容易接受。但它只是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的第一步。E-R圖是直觀表示概念模型的工具，它有三個基本成分：

（1）矩形框，表示實體類型（考慮問題的對象）。（2）菱形框，表示聯(lián)系類型（實體間的聯(lián)系）。（3）橢圓形框，表示實體的屬性。實體和屬性的定義如下：

管理員表（登陸ID，登錄姓名，登錄密碼）站名表（站名編號，站名）

車輛線路編號表（車次，車線類型）

線路表（線路編號，車次，站名，次序）

車輛表（車輛編號，車次，車輛類型，服務(wù)類型，票價，IC 卡類型，運行區(qū)間）

冬季發(fā)車時間表（車次，編號，首班時間，末班時間）

夏季發(fā)車時間表（車次，編號，首班時間，末班時間）

4.3.2數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

本系統(tǒng)創(chuàng)建的SQL數(shù)據(jù)庫名稱為城市公交查詢系統(tǒng)。并將數(shù)據(jù)文件和日志文件保存在公交查詢系統(tǒng)APP_DATA文件夾中。①管理員表(LoginTable)

管理員表存放登陸系統(tǒng)所需要的用戶名和密碼，登錄后臺時需要訪問此表。

②站名表

站名表存放站名等數(shù)據(jù)，修改站名需要訪問此表。

③車輛線路編號表

車輛線路編號表存放線路編號等數(shù)據(jù)，修改車輛線路編號將要訪問此表。

④線路表

線路表存放公交車線路的數(shù)據(jù)，修改車輛線路需要訪問此表。

5詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn)

5.1.連接數(shù)據(jù)庫的包含文件

在動態(tài)網(wǎng)站中，調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是十分頻繁的，為了避免編寫重復(fù)的代碼。編寫一個數(shù)據(jù)庫連接文件是非常重要的。DB.cs

文件中包含了本系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫的連接代碼。本系統(tǒng)的數(shù)庫 的連接代碼如下：

public static SqlConnection createConnection(){

SqlConnection

con=new SqlConnection(“server=.;database=城市公交查詢系統(tǒng);uid=sa;pwd=;”);return con;}

5.1.1新增車次線路

此模塊為管理員操作，如當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)新的公交線路，或原有公交車線路有新的站點加入，管理員可以登錄此表，及時添加線路和站點的信息，以保證車次線路的及時更新，方便用戶查詢。添加車次的界面如圖所示。

在輸入相關(guān)車次信息后便進(jìn)入站名添加過程如圖

5.1.2新增車次線路

此模塊為管理員操作，如當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)新的公交線路，或原有公交車線路有所變動是，管理員可以登錄此模塊，及時添加相關(guān)的線路圖，以保證車次線路圖的及時更新，方便用戶查詢。添加的界面如圖

5.1.3刪除車次以及無效站點

此模塊同樣為管理員操作，如當(dāng)?shù)啬膫€公交線路已經(jīng)被廢除，或原有公交車線路有哪個站點被刪除，管理員可以登錄此表，及時刪除線路和站點的信息，以保證車次線路的及時更新，方便用戶查詢。刪除的界面如圖

5.1.4刪除線路圖

該模塊在管理員系統(tǒng)中實現(xiàn)，如當(dāng)?shù)啬膫€公交線路已經(jīng)改變，管理員可以登錄此模塊，及時刪除線路圖信息，以保證車次線路圖的及時更新，方便用戶查詢。刪除的界面如圖

6測試與維護(hù)

6.1 創(chuàng)建和測試應(yīng)用程序

為了確保本系統(tǒng)能夠正常運行，需要在發(fā)布之后做一次較全面的測試?，F(xiàn)將具體操作及過程

舉例說明如下：

創(chuàng)建和測試應(yīng)用程序應(yīng)是交替進(jìn)行的，既要注意開發(fā)的效率也要注意它的穩(wěn)定性。每編寫一個模塊，就要對這個模塊進(jìn)行測試，看它能否根據(jù)特定的要求工作。及早發(fā)現(xiàn)問題，及早解決，否則到最后再來測試的話，難度會大大增加。6.2測試項目

在MIS開發(fā)過程中采用了多種措施保證軟件質(zhì)量，但是實際開發(fā)過程中還是不可避免地會產(chǎn)生差錯，系統(tǒng)中通?？赡茈[藏著錯誤和缺陷，不經(jīng)周密測試的系統(tǒng)投入運行，將會造成難以想象的后果，因此系統(tǒng)測試是MIS開發(fā)過程中為保證軟件質(zhì)量必須進(jìn)行的工作。大量統(tǒng)計資料表明，系統(tǒng)測試的工作量往往占MIS 開發(fā)總工作量的40%以上。因此，我們必須重視測試工作。由于程序中隱藏的缺陷只在特定的環(huán)境下才有可靠顯露，系統(tǒng)缺陷通常是由于對某些特定情況考慮不周造成的。因此測試不是為了表明程序正確；成功的測試也不是沒有發(fā)現(xiàn)錯誤的測試。

有意義的軟件測試應(yīng)該是從“破壞”軟件系統(tǒng)的角度出發(fā)，精心設(shè)計最有可以暴露程序系統(tǒng)缺陷的測試方案。因此軟件測試的目標(biāo)應(yīng)該是以盡可能少的代價和時間找出軟件系統(tǒng)中潛在的錯誤和缺陷。

總結(jié)

在公交數(shù)字化的時代，公交系統(tǒng)的設(shè)計者應(yīng)當(dāng)以乘客需求為首位，調(diào)整服務(wù)策略，滿足社會的需要和乘客的需要，充分發(fā)揮公交系統(tǒng)交通中心的作用。本系統(tǒng)基本達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計目標(biāo)，但是在系統(tǒng)的實際化應(yīng)用中仍需要改進(jìn)和提高公交查詢系統(tǒng)的服務(wù)職能。系統(tǒng)的不足與改進(jìn)方案：

在數(shù)據(jù)庫設(shè)計方面，還有待改進(jìn)，數(shù)據(jù)庫設(shè)計也可采用別的形式，比如：可以用一個字段作為站點字段，另一個字段作為經(jīng)過該站點的車次字段，只要找到經(jīng)過某個站點最多的車次，就可以設(shè)計該字段的類型以及長度。其次，系統(tǒng)的實際應(yīng)用化欠缺，可以通過使用根據(jù)起點站、終點站來確定那條路線，給出多種乘車方案的方法改進(jìn)。線路的更新應(yīng)該可以通過調(diào)整數(shù)據(jù)庫次序的方法來更新。同時，界面的設(shè)計不夠美觀版面的設(shè)計以及查詢結(jié)果的顯示不夠人化，視覺效果不佳。應(yīng)當(dāng)參照一些比較美觀的網(wǎng)站設(shè)計進(jìn)行色彩的調(diào)整，同時亦可以加入更多的FLASH效果使得頁面更具動態(tài)性。

致謝

時光飛逝，一轉(zhuǎn)眼我的大學(xué)生活就要結(jié)束了。這兩年我學(xué)到了很多很多的知識，是我人生的一個轉(zhuǎn)折。我之所以能取得這些成績，除了有自己的努力外，在我的學(xué)習(xí)，生活中還得到了很多人的關(guān)心和幫助。在此我要對他們表示衷心的感謝。

首先，我要感謝我的畢業(yè)指導(dǎo)老師。在連續(xù)數(shù)月的畢業(yè)設(shè)計中，她不遺余力地指導(dǎo)和幫助我。在她孜孜不倦的教誨下，我順利地完成了畢業(yè)設(shè)計。老師對工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，對學(xué)生無私的關(guān)懷，使我受益良多。我衷心地感謝她。在這里我還要感謝所有指導(dǎo)過我的老師們，沒有你們的培養(yǎng)我無法完成兩年的大學(xué)學(xué)業(yè)還有，我能有今天，是與我父母的辛勤培養(yǎng)分不開的，他們?yōu)槲腋冻隽艘磺?。我將在以后的學(xué)習(xí)、工作中再接再厲，盡我最大的努力做到最好來報答父母的養(yǎng)育之恩。

參考文獻(xiàn)

[1]曹祖圣.吳明哲.Visual C#.NET 程序設(shè)計經(jīng)典.北京:科學(xué)版社,2004.P.50-53.[2]宣小平.ASP.NET數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)實例導(dǎo)航.上海:人民郵電出版社,2003.P.121-130.[3]金銀秋.數(shù)據(jù)庫原理與設(shè)計.北京:科學(xué)出版社,2003.P.201-230.[4]張海藩.軟件工程.北京:人民郵電出版社2002.P.75-80.[5]朱曄.ASP.NET 第一步——基于C#和ASP.NET2.0.北京:清華大學(xué)出版社,.2007-7-1.P.301-310.[6]譚振林.道不遠(yuǎn)人——深入解析ASP.NET 2.0 控件開發(fā).北京:子工業(yè)出版社。2007-9-1.P.125-140.[7]哈特 ASP.NET 2.0經(jīng)典教程——C#篇孟憲瑞，易磊.北京:人民郵電出版社.2007-2-1.P.20-40.[8]朱印宏，熊利榮.Dreamweaver 8完美網(wǎng)頁設(shè)計——ASP動態(tài)網(wǎng)頁設(shè)計篇.北京 中國電力出版社.2006-10-1.P.63-72.[9]郝剛ASP.NET 2.0開發(fā)指南.北京:人民郵電出版社.2006-5-1.P.53-55.

第五篇：校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 論文

* * * * * *大學(xué)

本科畢業(yè)設(shè)計（論文）

題

目

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 學(xué)生姓名

* * *

專業(yè)班級

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理12-01 學(xué)

號

000000000000

院（系）* * 學(xué)院 指導(dǎo)教師(職稱)* * *（教授）完成時間 2016年 6月1日

鄭州輕工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書

題目 校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 專業(yè) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理 學(xué)號 *********** 姓名 *** 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等： 主要內(nèi)容： 校園網(wǎng)建設(shè)的原則、目標(biāo);2 校園網(wǎng)總體框架;3 校園網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)方案;4 校園網(wǎng)的安防設(shè)計;5 校園網(wǎng)系統(tǒng)預(yù)算

基本要求：

能讓校園網(wǎng)絡(luò)正常的運行，利用各種技術(shù)保證校園網(wǎng)絡(luò)的安全性，保證能讓教師、學(xué)生能夠正常的訪問網(wǎng)絡(luò)。

主要參考資料：

[1]王平魏大新 李育龍 編著 Cisco網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 電子工業(yè)出版社 2012 [2]劉曉輝 張運凱 李福亮 編著 網(wǎng)絡(luò)綜合布線 清華大學(xué)出版社 2012 [3]謝希仁 編著 計算機網(wǎng)絡(luò) 電子工業(yè)出版社 2013 完 成 期 限： 2016年5月13日 指導(dǎo)教師簽名：

專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名：

2016 年 3 月 1 日

目 錄

摘 要.......................................................I ABSTRACT....................................................II 1 引言.......................................................1 1.1 項目相關(guān)背景..........................................1 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀............................................1 1.3 開發(fā)目的意義..........................................2 2 校園網(wǎng)絡(luò)介紹...............................................3 2.1 校園網(wǎng)................................................3 2.2 校園網(wǎng)的建設(shè)原則......................................3 3 局域網(wǎng)簡介.................................................4 3.1 局域網(wǎng)的特點..........................................4 3.2 網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)........................................4 3.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議..............................................5 4 校園建設(shè)的需求分析.........................................6 4.1 總體設(shè)計分析..........................................6 4.2 需求分析..............................................6 4.3 收集學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)需求....................................7 5 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計...............................................8 5.1 設(shè)計目標(biāo)..............................................8 5.2 設(shè)計原則..............................................8 5.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)評估與總體設(shè)計................................8

5.4 主干網(wǎng)設(shè)計...........................................10 5.5 無線局域網(wǎng)設(shè)計.......................................10 5.6 網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計.........................................11 5.7 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計.........................................11 5.8 地址規(guī)劃.............................................11 6 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型..............................................13 6.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型.........................................13 6.2 中心交換機...........................................13 6.3 其它交換機選型.......................................15 6.4 服務(wù)器...............................................16 6.5 路由器...............................................17 6.6 防火墻...............................................19 6.7 電源以及其他.........................................19 7 校園網(wǎng)詳細(xì)設(shè)計及實現(xiàn)......................................20 7.1 交換模塊設(shè)計.........................................20 7.1.1 訪問層交換服務(wù)的實現(xiàn)－配置訪問層交換機...................20 7.1.1.1 配置訪問層交換機AccessSwitch1的基本參數(shù)...............20 7.1.1.2 配置訪問層交換機AccessSwitch1的管理IP、默認(rèn)網(wǎng)關(guān).......22 7.1.1.3 配置訪問層交換機AccessSwitch1的VLAN及VTP.............22 7.1.1.4 配置訪問層交換機AccessSwitch1端口基本參數(shù).............22 7.1.1.5 配置訪問層交換機AccessSwitch1的訪問端口...............23 7.1.1.6 配置訪問層交換機AccessSwitch1的主干道端口.............24 7.1.1.7 配置訪問層交換機AccessSwitch2..........................24 7.2 廣域網(wǎng)接入模塊設(shè)計...................................25

7.2.1 配置接入路由器 InternetRouter 的基本參數(shù).................25 7.2.2 配置接入路由器 InternetRouter 的各接口參數(shù)...............25 7.2.3 配置接入路由器 InternetRouter 的路由功能.................26 7.2.4 配置接入路由器 InternetRouter 上的 NAT...................26 7.2.5 配置接入路由器 InternetRouter 上的 ACL...................27 7.3 遠(yuǎn)程訪問模塊設(shè)計.....................................27

7.3.1 配置物理線路的基本參數(shù)...................................28 7.3.2 配置接口基本參數(shù)并指定 IP 地址池.........................28 7.3.3 配置身份認(rèn)證.............................................28 7.4 服務(wù)器模塊設(shè)計.......................................29 8 布線系統(tǒng)..................................................31 8.1 方案采用.............................................31 8.2 BICC Brand_Rex 結(jié)構(gòu)化布線產(chǎn)品主要特點................31 8.3 設(shè)計依據(jù).............................................31 8.4 技術(shù)方案.............................................32 8.5 建筑群系統(tǒng)設(shè)計說明...................................33 8.6 工程實施內(nèi)容.........................................33 9 校園網(wǎng)的測試..............................................35 結(jié)束語......................................................36 致謝........................................................37 參考文獻(xiàn)....................................................38

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要

20世紀(jì)后期互聯(lián)網(wǎng)在我國得到快速發(fā)展，通過網(wǎng)絡(luò)辦公涉及到企業(yè)、單位、學(xué)校、軍事等各個領(lǐng)域，教育發(fā)展也逐漸走上了網(wǎng)絡(luò)化。互聯(lián)網(wǎng)和現(xiàn)代化式的教育發(fā)展的結(jié)合使得校園網(wǎng)成為學(xué)校教育、教學(xué)的重要平臺。

學(xué)校的校園網(wǎng)已經(jīng)成為重要的信息傳遞設(shè)施，其規(guī)模已經(jīng)成為學(xué)校實力和科研水平的重要標(biāo)志，結(jié)合當(dāng)前校園網(wǎng)的發(fā)展水平完成了本次畢業(yè)設(shè)計并得到學(xué)習(xí)為以后更好的設(shè)計校園網(wǎng)打下了基礎(chǔ)。通過校園網(wǎng)的設(shè)計與建設(shè)的整體方案，從而完成了寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)，為師生提供教學(xué)、科研和綜合服務(wù)信息。

在本次畢業(yè)設(shè)計當(dāng)中，根據(jù)校園網(wǎng)的需求，設(shè)計的校園網(wǎng)的規(guī)劃；根據(jù)校園網(wǎng)的規(guī)劃，設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹P地址劃分、設(shè)備選型等，根據(jù)校園網(wǎng)的布線，設(shè)計了工作區(qū)子系統(tǒng)、管理區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)等，然后根據(jù)校園網(wǎng)的具體實現(xiàn)，設(shè)計了設(shè)備的配置并有校園網(wǎng)的安防等。

關(guān)鍵詞 校園網(wǎng)，規(guī)劃，設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)安全，設(shè)備

I

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

CAMPUS NETWORK DESIGN AND IMPLEMENTATION

ABSTRACT

In late twentieth Century, the Internet has been rapidly developed in China, involved in various fields of enterprises, units, schools, military through the network office, education has gradually embarked on the network.The development of education combined with Internet and modern style of the campus network has become an important platform of school education, teaching.Campus network has become an important information infrastructure, the scale has become an important symbol of the school strength and level of scientific research, combined with the current development level of the campus network completed the graduation design and study for the future design of campus network better foundation.The overall design and construction of campus network, thus completing the broadband multimedia network, providing teaching, scientific research and comprehensive information service for teachers and students.In this graduation design, according to the needs of the campus network, the campus network planning;according to the campus network planning, network topology, design of IP address, equipment selection, layout of campus network based on, design work area subsystem, management subsystem, horizontal subsystem, and then according to the specific implementation of the campus network, the design of the equipment configuration and campus network security.KEY WORDS

Campus Network, the planning, Network security, equipment

II

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 引言

1.1 項目相關(guān)背景

信息時代的發(fā)展，影響著世界的每一個角落。每個人的生活和工作幾乎都與計算機密切相關(guān)。在速度越來越快的計算機硬件和日益更新的軟件背后，網(wǎng)絡(luò)作為中樞神經(jīng)把我們聯(lián)系在一起。也正是因為網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)與發(fā)展，使Internet為主要標(biāo)志的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)成了我們現(xiàn)代文化的重要組成部分，聯(lián)系上億人的Internet將我們帶入了一個新的網(wǎng)絡(luò)時代。

在現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，企業(yè)網(wǎng)的建設(shè)是非常重要的，企業(yè)網(wǎng)內(nèi)部各種不同業(yè)務(wù)的開展是企業(yè)網(wǎng)發(fā)展迅速的最主要原因。從早期的企業(yè)網(wǎng)主要是簡單的數(shù)據(jù)共享，簡單數(shù)據(jù)庫的共享到現(xiàn)在內(nèi)部全方位的數(shù)據(jù)共享，從過去單一的企業(yè)到現(xiàn)在多個分支公司的全部互連，因而對網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面要求越來越廣。這一要求最早還只局限于各分支企業(yè)內(nèi)部，現(xiàn)在則已是整個企業(yè)、整個行業(yè)，甚至整個Internet的共同要求。

1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀

早期校園網(wǎng)絡(luò)主要是共用內(nèi)部教育系統(tǒng)主機資源，共享簡單數(shù)據(jù)庫，多以二層交換為主，很少有三層應(yīng)用，存在訪問速度慢、安全、可管理性較差等方面的問題。現(xiàn)在學(xué)校校園網(wǎng)建設(shè)要實現(xiàn)內(nèi)部全方位的數(shù)據(jù)共享，應(yīng)用三層交換，提供全面的QOS保障服務(wù)，使校園網(wǎng)實現(xiàn)安全可靠的高速訪問，從而達(dá)到教育管理、多媒體教學(xué)、圖書館管理自動化的目的。而且還要通過Internet實現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)，提供可增值可管理的業(yè)務(wù)，必須具備高性能、高安全性、高可靠性，可管理、可增值特性以及開放性、兼容性、可擴展性。本著技術(shù)先進(jìn)、投資合理、充分利用現(xiàn)有教學(xué)設(shè)備，在技術(shù)上和設(shè)備上適當(dāng)超前的原則，建立規(guī)范化、技術(shù)先進(jìn)、擴展性能良好、性能價格比高的校園網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。建成以先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)和多媒體技術(shù)為主要手段的多層開放式、全方位信息通訊與信息管理系統(tǒng)。要在全院教學(xué)和行政管理兩方面實現(xiàn)信息化，積極開發(fā)，廣泛運用現(xiàn)代教育技術(shù)和信息資源，全面提高學(xué)院教師學(xué)生運用信息技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和工作的能力，全面推進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合、創(chuàng)造適應(yīng)新時代要求的現(xiàn)代教學(xué)模式和管理模式，提高教育效益與質(zhì)量，形成具有現(xiàn)代教育信息化

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 的新特色。

1.3 開發(fā)目的意義

校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，與一般的工程相比，它除了具有一般的工程特點外，更有其獨特之處。它不僅涉及許多技術(shù)問題，而且也涉及管理、組織、經(jīng)費、法律等諸多方面的其他問題，因此，必須遵循一定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析與設(shè)計方法。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要任務(wù)就是對一些指標(biāo)給出盡可能準(zhǔn)確的分析和評估，包括需求分析、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)擴充、網(wǎng)絡(luò)安全以及外網(wǎng)互聯(lián)等方面。對網(wǎng)絡(luò)工程而言，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃并不是最終的目的，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是為網(wǎng)絡(luò)工程實施服務(wù)的，網(wǎng)絡(luò)工程實施的主要方法是系統(tǒng)集成，因此，一般說來，一個完整的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)該包括需求分析、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計、布線系統(tǒng)設(shè)計、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計和服務(wù)系統(tǒng)體系等多個方面的內(nèi)容。

校園網(wǎng)是各種類型網(wǎng)絡(luò)中的一大分支，有著非常廣泛的應(yīng)用。作為新技術(shù)的發(fā)祥地，學(xué)校、尤其是高等學(xué)校，和網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系十分密切，網(wǎng)絡(luò)最初是在校園里進(jìn)行實驗并獲得成功的，許多網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)也是首先在校園網(wǎng)中獲得成功，進(jìn)而才推向社會的。

本課題的理論意義和實踐意義：

（1）校園網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展是推進(jìn)素質(zhì)教育的需要

互聯(lián)網(wǎng)已成為學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生道德品質(zhì)、創(chuàng)新能力等方面的新環(huán)境，成為培養(yǎng)高素質(zhì)人才的嶄新的平臺，是學(xué)校推進(jìn)素質(zhì)教育的需要。

（2）校園網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展是學(xué)校教育改革的戰(zhàn)略制高點

創(chuàng)建豐富多彩的校園網(wǎng)絡(luò)文化對于轉(zhuǎn)變陳舊的教育思想和觀念，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)結(jié)構(gòu)和教學(xué)模式的改革，對于深化基礎(chǔ)教育改革，提高教育質(zhì)量，培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新人才具有深遠(yuǎn)意義。

（3）校園網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展是學(xué)校教育現(xiàn)代化的重點標(biāo)志

運用現(xiàn)代教育技術(shù)建設(shè)和發(fā)展校園網(wǎng)，營造清新的校園網(wǎng)絡(luò)文化氛圍，就是從根本上落實教育的戰(zhàn)略地位，解放教師的生產(chǎn)力，推動和發(fā)展教師、學(xué)生的創(chuàng)造力的一種創(chuàng)新優(yōu)勢的重要標(biāo)志。

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 校園網(wǎng)絡(luò)介紹

2.1 校園網(wǎng)

計算機網(wǎng)絡(luò)，簡單地說，就是通過電纜、電話線或無線通訊將兩臺以上的計算機互連起來的集合。它包括：計算機、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、傳輸介質(zhì)（可以是有形的，也可以是無形的，如無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)就是空氣）以及相應(yīng)的應(yīng)用軟件四部分。

計算機網(wǎng)絡(luò)如按網(wǎng)絡(luò)的組建規(guī)模和地域范圍來劃分的話，可分為局域網(wǎng)(Local Area Network,LAN)、城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network, MAN)、廣域網(wǎng)(Wide Area Network, WAN)。我們經(jīng)常用到的因特網(wǎng)(Internet)屬于廣域網(wǎng)，校園網(wǎng)屬局域網(wǎng)。未來的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將向著使用簡單、高速快捷、多網(wǎng)合一、安全保密的方向發(fā)展。

2.2 校園網(wǎng)的建設(shè)原則

校園網(wǎng)建設(shè)是一項綜合性非常強的系統(tǒng)工程，它包括了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總體規(guī)劃、硬件的選型配置、系統(tǒng)管理軟件的應(yīng)用以及人員培訓(xùn)等諸多方面。因此在校園網(wǎng)的建設(shè)工作中必須處理好實用與發(fā)展、建設(shè)與管理、使用與培訓(xùn)等關(guān)系，從而使校園網(wǎng)的建設(shè)工作健康穩(wěn)定地開展。首先，校園網(wǎng)的建設(shè)是一個為學(xué)校教育教學(xué)活動長期服務(wù)的工作，因此在校園網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)過程中，必須從學(xué)校長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃出發(fā)，以服務(wù)于教育為基本點，結(jié)合學(xué)校當(dāng)前教育教學(xué)的實際需要，做出科學(xué)的規(guī)劃部署。在校園網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)中，一般學(xué)校應(yīng)遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、整體設(shè)計、分步實施”的原則。其次在校園網(wǎng)的建設(shè)中必須堅持硬件建設(shè)與組織管理協(xié)調(diào)發(fā)展的原則，在重視硬件建設(shè)的同時，加強網(wǎng)絡(luò)的組織管理水平，不斷開發(fā)網(wǎng)絡(luò)的功能，從而充分發(fā)揮校園網(wǎng)絡(luò)的功效，提高校園網(wǎng)對學(xué)校教育的服務(wù)水平。

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 局域網(wǎng)簡介

3.1 局域網(wǎng)的特點

局域網(wǎng)，是指范圍在幾百米到十幾公里內(nèi)辦公樓群或校園內(nèi)的計算機相互連接所構(gòu)成的，外部設(shè)備和數(shù)據(jù)庫等互相聯(lián)接起來組成的計算機通信網(wǎng)，簡稱LAN。美國電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會員會曾提出局域網(wǎng)一些具體特征：

（1)局域網(wǎng)在通信距離有一定的限制，一般在1~2Km的地域范圍內(nèi)。比如在一個辦公樓內(nèi)、一個學(xué)校等。

（2)局域網(wǎng)中經(jīng)常使用共享信道，即所有的計算機都接在同一條電纜上。采用專用的傳輸媒介來構(gòu)成網(wǎng)路，傳輸速率在1兆比特/秒到100兆比特/秒之間或更高。

（3)因為連接線路都比較短，中間幾乎不會受任何干擾，所以局域網(wǎng)還具有始終一致的低誤碼率。

（4)局域網(wǎng)一般是一個單位或部門專用的，所以管理起很方便。另外局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡單，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要為總線型和環(huán)型。所支持連接的計算機數(shù)量也是有限的(一般在數(shù)十臺到數(shù)百臺之間)。組網(wǎng)時也就相對很容易連接。它可以通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)電路，與遠(yuǎn)方的局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫或處理中心相連接，構(gòu)成一個大范圍的信息處理系統(tǒng)。

LAN目前廣泛應(yīng)用于辦公室自動化、生產(chǎn)自動化和信息處理系統(tǒng)中。通過電話線上網(wǎng)的adsl寬帶上網(wǎng)，上的是廣域網(wǎng)，就是我們說的互聯(lián)網(wǎng)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)通常按層或級的方式來組織，每一層都建立在它的下層之上。不同的網(wǎng)絡(luò)，層的名字、數(shù)量、內(nèi)容和功能都不盡相同。但是每一層的目的都是向它的上一層提供服務(wù)，這一點是相同的。層和協(xié)議的集合被稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。作為具體的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，當(dāng)前重要的和使用廣泛的網(wǎng)絡(luò)體結(jié)構(gòu)是TCP/IP體系結(jié)構(gòu)。

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol,傳輸控制協(xié)議和互連網(wǎng)協(xié)議），TCP/IP體系結(jié)構(gòu)是當(dāng)前應(yīng)用于Internet網(wǎng)絡(luò)中的體系結(jié)構(gòu)，它是由OSI結(jié)構(gòu)演變來的，它沒有表示層，只有應(yīng)用層、傳輸層，網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

3.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)上所有設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、計算機及交換機、路由器、防火墻等）之間通信規(guī)則的集合，它規(guī)定了通信時信息必須采用的格式

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 校園建設(shè)的需求分析

4.1 總體設(shè)計分析

本設(shè)計是為校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計，為保證學(xué)院校園網(wǎng)的實用性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性以及可延展性，現(xiàn)按學(xué)院的整體布局及實際需求，提出校園網(wǎng)綜合設(shè)計方案。

4.2 需求分析

目前校園主要建筑有1號教學(xué)樓、2號教學(xué)樓、圖書綜合樓、實訓(xùn)中心、女生公寓、男生公寓、食堂。根據(jù)教育部門有關(guān)文件精神，結(jié)合學(xué)院實際情況，學(xué)院信息化建設(shè)工作的核心目標(biāo)在于充分利用信息技術(shù)，建立多層次、高可靠、可管理、可運營的開放式的數(shù)字化校園，促使其提高辦學(xué)質(zhì)量和效益。重點體現(xiàn)在以下幾個方面。

教學(xué)方面，利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)高質(zhì)量的教學(xué)資源、信息資源和智力資源的共享和傳播，同時促進(jìn)高水平的師生互動，促進(jìn)主動式、協(xié)作式、研究型的學(xué)習(xí)，從而形成開放、高效的教學(xué)模式，更好地培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、問題解決能量和創(chuàng)新能力。

管理方面，利用信息技術(shù)實現(xiàn)職能信息管理的自動化，實現(xiàn)上下級部門之間更迅速、便捷的溝通，實現(xiàn)不同職能部門之間的數(shù)據(jù)共享與協(xié)調(diào)，提高決策的科學(xué)性和民主性，減員增效，形成充滿活力的新型管理機制。

科研方面，促進(jìn)科研資源共享，加快科研信息傳播，促進(jìn)院內(nèi)外學(xué)術(shù)交流。公共服務(wù)體系方面，建設(shè)和維護(hù)好覆蓋學(xué)院教學(xué)、科研、管理、生活等各個區(qū)域的寬帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提供面向全院師生的基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，建設(shè)高質(zhì)量的數(shù)字化圖書館等應(yīng)用信息資源庫，以及服務(wù)于學(xué)院中心工作的基本信息資源庫，實現(xiàn)身份認(rèn)證等院內(nèi)公共管理、服務(wù)功能和這些格式的意義。

在校園局域網(wǎng)上用到的主要協(xié)議有 TCP/IP協(xié)議IPX/SPX協(xié)議等等。一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議至少包括三要素:語法，語義，時序。TCP/IP是一種分層協(xié)議，它共被分為個4層次，大約包含近期100個非專有協(xié)議，通過這些協(xié)議，可以高效和可靠地實現(xiàn)計算機系統(tǒng)之間的互連。TCP/IP協(xié)議中的核心協(xié)議有TCP（傳輸控制協(xié)議）、UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）和IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）。

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

4.3 收集學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)需求

學(xué)院局域網(wǎng)的功能要求包括能夠高速、安全、及時地傳送文本、音頻和視頻等多種媒體信息，能夠支持一定程度的突發(fā)訪問。在性能和安全性上應(yīng)滿足10000人的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求，對響應(yīng)時間不作特殊要求；為了存儲數(shù)據(jù)和備份數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)中心需要建立磁盤列陣；為保障網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)備的安全運行要求在網(wǎng)絡(luò)中心提供不間斷電源；在遵循經(jīng)濟(jì)實用、成熟先進(jìn)和安全可靠的設(shè)計原則下，最大限度地考慮采用符合發(fā)展趨勢的新技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須采用成熟先進(jìn)的技術(shù)，所采用的標(biāo)要求統(tǒng)一，支持目前業(yè)界最新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)必須符合國際/國家標(biāo)準(zhǔn)，并且擁有廣泛的支持廠商；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求具有高可靠性、高穩(wěn)定性和高可用性；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求提供足夠的寬帶，以適應(yīng)校園網(wǎng)上信息結(jié)構(gòu)多樣化，要求支持虛擬網(wǎng)和第三層交換，形成公布式三層交換網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求具有擴展性和可升級性，能夠適應(yīng)用戶數(shù)量的擴展，能夠保證未來網(wǎng)絡(luò)升級時的平穩(wěn)銜接，保證網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)基本設(shè)計核心的向后兼容性；要求網(wǎng)絡(luò)易于管理，支持網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湟晥D、網(wǎng)段與端口的監(jiān)控；網(wǎng)絡(luò)流量及錯誤統(tǒng)計，具備計費管理、故障定位、診斷、修復(fù)和自動隔離等功能；要求網(wǎng)絡(luò)具有高的安全性。在要求網(wǎng)絡(luò)具有開放性的同時，要求保證其安全性。在廣域網(wǎng)選擇上考慮學(xué)院的實際需求我們的校園網(wǎng)將通過光纖接入因特網(wǎng)。

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計

5.1 設(shè)計目標(biāo)

以上面需求分析的結(jié)果為依據(jù)，進(jìn)行學(xué)院校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計

校園網(wǎng)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成。其中，硬件系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（交換機、路由器、防火墻等）、主機系統(tǒng)（服務(wù)器、工作站等）、外部設(shè)備（打印機、UPS、磁盤陣列等）以及布線系統(tǒng)組成；軟件系統(tǒng)主要由系統(tǒng)軟件（網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等）和應(yīng)用軟（辦公自動化系統(tǒng)、綜合教務(wù)管理系統(tǒng)、圖書館自動化系統(tǒng)等）組成。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計的總體目標(biāo)是充分利用信息技術(shù)，建立多層次、高可靠、可管理、可運營、經(jīng)濟(jì)實用的開放式數(shù)字化校園，促進(jìn)提高辦學(xué)質(zhì)量和效益。具體體現(xiàn)在以下4個方面。

（1）總體規(guī)劃，分步實施。

（2）以教學(xué)活動為核心，以師生為主題。（3）注重應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。

（4）注重網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的擴展性和可升級性以及向后兼容性。

5.2 設(shè)計原則

設(shè)計原則為標(biāo)準(zhǔn)化、可擴展性、可靠性與安全性、先進(jìn)性、可管理性、完善的技術(shù)支持服務(wù)。

5.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)評估與總體設(shè)計

根據(jù)需求分析可知，校園網(wǎng)要求覆蓋學(xué)院的教學(xué)區(qū)、行政辦公區(qū)以及生活后勤區(qū)，要求數(shù)據(jù)、圖形、圖像、語音、視頻等信息都能在網(wǎng)絡(luò)上較好地傳輸，考慮到需求分析中收集的師生員工規(guī)模的信息，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時將校園網(wǎng)分為主干網(wǎng)和各區(qū)子網(wǎng)，主干網(wǎng)帶寬1000Mbps，子網(wǎng)帶寬100Mbps，網(wǎng)絡(luò)支持VLAN管理，IP組播、第三層交換以及多種路由協(xié)議；在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)選型上，采用目前主流的快速以太網(wǎng)技術(shù)。

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

千兆以太網(wǎng)是超高速主干網(wǎng)的一種選擇方案，它在數(shù)據(jù)、語音、視頻等實時業(yè)務(wù)方面表現(xiàn)優(yōu)良。千兆以太網(wǎng)頻寬較高，能夠克服原以太網(wǎng)的弱點，提供服務(wù)保證。從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資成本與維護(hù)成本、技術(shù)的先進(jìn)性與穩(wěn)定性、應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)難易程度等諸多方面考慮，應(yīng)選擇基于1000M和100M相結(jié)合的高速以太網(wǎng)技術(shù)作為四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園網(wǎng)的設(shè)備、選型的主要依據(jù)之一。

在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面，選用星型的撲結(jié)構(gòu)，將校園網(wǎng)整體劃分為核心層、匯聚層、接入層三個邏輯層次。各建筑物之間采用光纖進(jìn)行互連，樓內(nèi)采用超5類非屏蔽雙絞線布線，在同一幢樓的匯聚層和接入層交換機之間也采用超5類非屏蔽雙絞線進(jìn)行連接。全網(wǎng)設(shè)一個核心層節(jié)點，位于網(wǎng)絡(luò)中心。校內(nèi)所有主干線路均匯聚于此節(jié)點，同時網(wǎng)絡(luò)中心骨干節(jié)點也是學(xué)院廣域網(wǎng)的唯一出口。

匯聚層又根據(jù)實際情況分為一級匯聚節(jié)點和二級匯聚根據(jù)以上分析設(shè)計結(jié)果，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖5-1所示。

教學(xué)區(qū)防火墻實心訓(xùn)中路由器寢室區(qū)Web服務(wù)器郵件服務(wù)器Internet核心交換機管理服務(wù)器后勤中心

圖5-1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

5.4 主干網(wǎng)設(shè)計

校園網(wǎng)將實訓(xùn)中心作為本校的網(wǎng)絡(luò)中心，在設(shè)備選型時必須具有光纖接入能力以及支持VLAN劃分。實訓(xùn)中心作為網(wǎng)絡(luò)中心，同時必須應(yīng)對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的全面的管理。

5.5 無線局域網(wǎng)設(shè)計

校園網(wǎng)建設(shè)的主要目的是利用計算機網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)，讓有限的教學(xué)材料資源利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)來激發(fā)廣大教職工、學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量；另一個重要作用是利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)同辦公，不同的工作人員可以通過電子郵件或者其他方式的協(xié)作來加速工作進(jìn)程等，這就涉及到各種子網(wǎng)的構(gòu)建。

在網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)用戶一般分布在不同的樓宇和組織中，甚至擁有自己的服務(wù)器和應(yīng)用系統(tǒng)（多媒體教室、電子閱覽室等），而這一切都由同一個通信網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。如何將同一組織在不同樓宇中的用戶群所組成的邏輯組與他們所在的物理位置關(guān)系上區(qū)分開，從而達(dá)到限定不同邏輯組間的通信流量以提高安全性和系統(tǒng)性能，是在網(wǎng)絡(luò)集成和設(shè)計中必須考慮的問題。解決的手段是建設(shè)無線局域網(wǎng)，采用合理的劃分策略，形成最佳的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體系。

所謂無線局域網(wǎng)就是試圖形成這樣一種在一個大網(wǎng)中處于不同物理位置的各個成員可以不受位置限制而構(gòu)成，即WLAN，如下圖5-2。

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

圖5-2 5.6 網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計

根據(jù)用戶需求分析的結(jié)果可知，四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院的校園網(wǎng)必須是一個可管理的網(wǎng)絡(luò)，因此，在我們必須進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計主要解決故障查找、配置與重配置和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視問題，而解決這些問題現(xiàn)在一般都借助網(wǎng)絡(luò)管理軟件。所以，校園網(wǎng)中，我們選用主干交換設(shè)備廠商提供的網(wǎng)絡(luò)管理軟件來完成網(wǎng)絡(luò)管理工作。

5.7 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計

根據(jù)用戶需求分析的結(jié)果可知，校園網(wǎng)必須是一個安全的網(wǎng)絡(luò)。,因此，在邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時必須進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計。提供網(wǎng)絡(luò)安全實質(zhì)上是一種平衡策略，因此，權(quán)衡網(wǎng)絡(luò)安全需要和方便用戶需要，在校園網(wǎng)的安全設(shè)計方面主要采用訪問控制技術(shù)、用戶認(rèn)證技術(shù)、防火墻和安全管理技術(shù)以及病毒防范技術(shù)等來保障網(wǎng)絡(luò)安全運行。

5.8 地址規(guī)劃

采用內(nèi)部地址和合法IP地址，需要向上級信息中心申請統(tǒng)一的內(nèi)部IP地址和合

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

法的IP地址，數(shù)量大約要3段B類內(nèi)部地址。需要的合法IP地址大約需要2個C類地址。域名規(guī)劃要求我們申請獨立域名，統(tǒng)一標(biāo)志，全面規(guī)劃，方便管理?；ヂ?lián)網(wǎng)接入設(shè)計 根據(jù)用戶需求分析的結(jié)果，校園網(wǎng)必須接入互聯(lián)網(wǎng)。通過學(xué)院所在地區(qū)的電信業(yè)務(wù)運營商的商談，征得學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)的同意、相關(guān)職能部門認(rèn)可，決定以光纖（1000M）方式接入Internet。

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型

6.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型

采用的設(shè)備主要包括：

1)整體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可分為主干網(wǎng)絡(luò)、分支網(wǎng)絡(luò)、和廣域網(wǎng)絡(luò)三部分

2)核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用銳捷RG-S9620路由千兆以太網(wǎng)交換機，負(fù)責(zé)對骨干節(jié)點網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器接入以及VLAN等主要功能。

3)接入層設(shè)備采用高端密度交換機EN-2924S,實現(xiàn)10M/100M用戶接入。

6.2 中心交換機

網(wǎng)絡(luò)主干的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選用1臺銳捷RG-S9620千兆中心路由交換機，通過光纖與各樓宇二級交換機相連，形成星型結(jié)構(gòu)千兆以太網(wǎng)的主干解決方案。它不僅可以同時滿足銅纜、多模與單模接入的共存問題，而且具有較高的無阻塞的背板速率，支持全線速交換能力，較好的擴展性，可為學(xué)院的進(jìn)一步擴容提供快捷與低成本的升級方式。銳捷RG-S9620千兆中心路由交換機具有以下特點：

1）最小的代價滿足需求，實現(xiàn)主干網(wǎng)絡(luò)的1000M連接，同時還實現(xiàn)線速的2、3、4層交換能力。

2）實現(xiàn)VLAN劃分、應(yīng)用級負(fù)載均衡等功能，并能保證性能不受影響。3）投入成本小，網(wǎng)絡(luò)連接易于實現(xiàn)。

4）預(yù)留一定數(shù)量的100M網(wǎng)絡(luò)端口，便于網(wǎng)絡(luò)的擴展。該款交換機是企業(yè)級智能交換機，擁有強大的功能，為校園網(wǎng)的穩(wěn)定、快速、高效的運行提供了保障，其參考價格為228864元。如下圖6-1

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

圖6-1 核心交換機

銳捷RG-S9620基本規(guī)格 交換機類型 路由交換機 交換方式 存儲-轉(zhuǎn)發(fā) 背板帶寬 9830Gbps MAC地址表 768K 銳捷RG-S9620網(wǎng)絡(luò)參數(shù)

包轉(zhuǎn)發(fā)率 L2: 3571Mpps L3: 3571Mpps 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.3, IEEE802.3u, IEEE802.3z, IEEE802.3ab, IEEE802.3ae, IEEE802.3ak, IEEE802.3an, IEEE802.3x, IEEE802.3ad, IEEE802.1p, IEEE802.1x, IEEE802.1Q, IEEEE802.1D, IEEEE802.1w, IEEEE802.1s 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：BGP4、IS-IS、OSPFv2、RIPV1、RIPV2、IGMP v1/v2/v3、DVMRP、PIM-SSM/SM/DM MBGP、LPM Routing、Policy-based Routing、Route-policy、ECMP、WCMP、VRRP 網(wǎng)管功能：SNMP v1/v2/v3、Telnet、Console、WEB、RMON、SSHv1/v2、FTP/TFTP、USB、監(jiān)控顯示屏

其他功能：QOS: IP Precedence、802.1P、DSCP、ACL流分類、Urgent Queue、、Protocol Queue、硬件隊列、FIFO、PQ、CQ、SP、RR、WRR、DRR、SP+WRR、SP+DRR、CBQ、WFQ、CBWFQ、LL、WRED、CAR、LR(InOut)Traffic Shaping(GTS)、HOL、RSVP 銳捷RG-S9620端口參數(shù) 模塊化插槽數(shù)：20個 銳捷RG-S9620電氣規(guī)格

電源電壓 100-240VAC 額定功率 2000W

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

銳捷RG-S9620外觀參數(shù) 尺寸 448×437×1797 mm

6.3 其它交換機選型

接入層選擇EN2924-SGM+型號的交換機，提供了24個10/100MbpsRJ-45端口和用于擴展及上鏈路模塊的2個可選插槽。此外還專門提供一個專用管理插槽。其即插即用式安裝、先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理和基于標(biāo)準(zhǔn)的交換能力是我們的理想選擇。其參考價格為5000.00元 EN-2924 SGM+千兆交換機 圖6-2

圖6-2 主 要 性 能 千兆高性能以太網(wǎng)交換機 支持端口匯聚（Port Trunking）、VLAN、流量控制（Flow Control）、端口鏡像

Port Mirror）等功能，可以提高網(wǎng)絡(luò)性能和可監(jiān)控性 支持IGMP協(xié)議，可在組播（如視頻點播）時有效降低網(wǎng)絡(luò)流量8.8Gbps大容量背板帶寬19”機架式安裝全雙工和半雙工自適應(yīng)支持多達(dá)6K的MAC地址空間內(nèi)建3M緩存最高支持8.8G的吞吐量自動地址學(xué)習(xí)功能安全過濾通信數(shù)據(jù)符合IEEE802.3X

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 支持存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式 自適應(yīng)交叉線和平行線

6.4 服務(wù)器

根據(jù)學(xué)院的實際需求情況高性能的服務(wù)器必不可少，所以我們選擇了HP ProLiant DL580 G5 451993-AA1的服務(wù)器，它為校園網(wǎng)高效、穩(wěn)定、安全地運行提供了優(yōu)質(zhì)服務(wù)。根據(jù)需要應(yīng)配置WWW服務(wù)器、郵件服務(wù)器、管理服務(wù)器以提高整個校園網(wǎng)的服務(wù)效率和質(zhì)量。其參考價格為140000.00元。圖6-3

圖6-3核心服務(wù)器

HP ProLiant DL580 G5 451993-AA1基本參數(shù) 服務(wù)器類型 機架式 結(jié)構(gòu) 4U 處理器類型 Intel 至強 E7350 服務(wù)器處理器主頻 2.93GHz CPU核心 四核 標(biāo)配處理器 4顆 最大支持處理器 4顆 處理器二級緩存 8MB 主板芯片組 Intel 7300 芯片組

擴展插槽 PCI-Express 插槽（多達(dá) 11 個可用）；標(biāo)配 8 個插槽 內(nèi)存類型 DDR2

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

內(nèi)存容量 8G 最大內(nèi)存 128GB 光驅(qū) 標(biāo)配薄型 DVD 光驅(qū)

配薄型 DVD 光驅(qū) 標(biāo)配支持8 個 SFF SAS/SATA，最多可支持16個SFF SAS/SATA 重量 30.8Kg 電源說明 800 瓦, 符合 CE Mark 標(biāo)準(zhǔn)(可選熱插拔 AC 冗余電源)電源功率 800W 網(wǎng)卡數(shù)量 2個

網(wǎng)絡(luò)控制器 NC373i 多功能千兆網(wǎng)絡(luò)適配器

I/O接口 1 個串行端口、1 個定位設(shè)備（鼠標(biāo)）、1 個

正面視頻接口、1 個背面視頻接口、1 個鍵盤、共 6 個 USB 2.0 端口：正面 2 個；背面 2 個

內(nèi)部 2 個；1 個 iLO 2 遠(yuǎn)程管理端口；2 個 RJ-45 網(wǎng)絡(luò)接口

操作系統(tǒng) Microsoft Windows Server 2003；Red HatEnterprise Linux；SuSE Linux Enterprise sever；Novell NetWare；Sun Solaris Intel Platform Edition；VMware 虛擬化軟件

網(wǎng)卡數(shù)量 2個

6.5 路由器

路由器我們根據(jù)學(xué)院的需求結(jié)果選擇 H3C RT-SR6608-H3型號的核心路由器，報價為220000.00元，如下圖6-4

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

圖6-4核心路由器

H3C RT-SR6608-H3主要參數(shù) 路由器類型 開放多核企業(yè)級路由器 其他控制端口 Console, AUX, USB 擴展插槽 ≥18 Mpps 路由器包轉(zhuǎn)發(fā)率 30個

路由器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 支持靜態(tài)路由, RIPv1/v2、RIPng, OSPFv2/v3, BGP、BGP4+, IS-IS、ISIS v6, 支持DHCP Server, DHCP Relay, DHCP Client, DNS Client, IPv6, NTP Server, NTP Client, Telnet Server, Telnet Client, TFTP Client, FTP Server, FTP Client, 二層協(xié)議等 VPN功能 支持VPN 防火墻功能 內(nèi)置

安全標(biāo)準(zhǔn) ACL, TCP, AAA, RADIUS, HWTACACS, IKE, PKI, RSA, SSH 1.5/2.0, IPSec 機身重量

＜50kg 外觀尺寸 436×468×308mm

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

6.6 防火墻

防火墻采用天融信的NGFW4000-E-VPN(E)。面向中心骨干機構(gòu)和復(fù)雜的高端流量環(huán)境。擁有內(nèi)置的IPSEC加密、Web頁面包護(hù)和負(fù)載均衡雙機熱備，提供強大的功能和安全保障，其報價為140000.00元。圖6-5

圖6-5物理防火墻

天融信NGFW4000-E-VPN(E)主要參數(shù)如下： 防火墻類型 百兆級防火墻 網(wǎng)絡(luò)吞吐量 100Mbps 管理 SNMP/CLI/SSH 人數(shù)限制 無用戶數(shù)限制 入侵檢測 IDS/Dos/DDoS 主要功能 VPN, 訪問控制, 寬帶管理, 防火墻功能 安全標(biāo)準(zhǔn) UL 1950, EN 41003, AS/NZS 3260, AS/NZS 3548 Class A, CSA Class A, FCC Class A, EN 60555-2, VCCI(ClassII)控制端口 RS-232 其他端口 3個10/100BASE-TX,最多可擴展7個端口

6.7 電源以及其他

UPS電源對于機房服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正常運行非常重要，而電池對于UPS電源而言至關(guān)重要，在此，我們采用愛克賽的主機，而電池采用大力神電池，提供4小時的后備電源。其它外部設(shè)備我們根據(jù)實際需要再臨時購買。

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 校園網(wǎng)詳細(xì)設(shè)計及實現(xiàn)

7.1 交換模塊設(shè)計

校網(wǎng)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換設(shè)備可以劃分為三個層次：訪問層、分布層、核心層。傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)交換發(fā)生在OSI模型的第2層?，F(xiàn)代交換技術(shù)還實現(xiàn)了第3層交換和多層交換。高層交換技術(shù)的引入不但提高了校園網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的效率，更大大增強了校園網(wǎng)數(shù)據(jù)交換服務(wù)質(zhì)量，滿足了不同類型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的需要。

本網(wǎng)絡(luò)還引入了虛擬局域網(wǎng)（Virtual LAN，VLAN）的概念。VLAN將廣播域限制在單個VLAN內(nèi)部，減小了各VLAN間主機的廣播通信對其他VLAN 的影響。在 VLAN 間需要通信的時候，可以利用 VLAN 間路由技術(shù)來實現(xiàn)。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理人員需要管理的交換機數(shù)量眾多時，可以使用 VLAN 中繼協(xié)議（Vlan Trunking Protocol，VTP）簡化管理，它只需在單獨一臺交換機上定義所有VLAN。然后通過VTP協(xié)議將VLAN定義傳播到本管理域中的所有交換機上。這樣，大大減輕了網(wǎng)絡(luò)管理人員的工作負(fù)擔(dān)和工作強度。

當(dāng)校園網(wǎng)絡(luò)的交換機數(shù)量增多、交換機間鏈路增加時，交換網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性可能會造成交換環(huán)路問題，這需要通過在各交換機上運行生成樹協(xié)議（SpanningTree Protocol，STP）來解決。

7.1.1 訪問層交換服務(wù)的實現(xiàn)－配置訪問層交換機

訪問層為所有的終端用戶提供一個接入點。

這里的訪問層交換機采用的CiscoCatalyst295024口交換機（WS-C2950-24）。交換機擁有24個10/100Mbps自適應(yīng)快速以太網(wǎng)端口，運行的是Cisco的IOS操作系統(tǒng)。

7.1.1.1 配置訪問層交換機AccessSwitch1的基本參數(shù)

（1）設(shè)置交換機名稱：設(shè)置交換機名稱，也就是出現(xiàn)在交換機CLI提示符中的名字。一般我們會以地理位置或行政劃分來為交換機命名。當(dāng)我們需要Telnet登錄到若干臺交換機以維護(hù)一個大型網(wǎng)絡(luò)時，通過交換機名稱提示符提示自己當(dāng)前配置交換機的位置是很有必要的。語句如下：

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

Switch（config）#hostname accessswitch1 Accessswitch1（config）#（2）設(shè)置交換機的加密使能口令：當(dāng)用戶在普通用戶模式而想要進(jìn)入特權(quán)用戶模式時，需要提供此口令。此口令會以MD5的形式加密，因此，當(dāng)用戶查看配置文件時，無法看到明文形式的口令。將交換機的加密使能口令設(shè)置為secretpasswd。如下：

Accessswitch1（config）#enable secret secrepaswd（3）設(shè)置登錄虛擬終端線時的口令：對于一個已經(jīng)運行著的交換網(wǎng)絡(luò)來說，交換機的帶內(nèi)遠(yuǎn)程管理為網(wǎng)絡(luò)管理人員提供了很多的方便。但是，處于安全考慮，在能夠遠(yuǎn)程管理交換機之前網(wǎng)絡(luò)管理人員必須設(shè)置遠(yuǎn)程登錄交換機的口令。:設(shè)置登錄交換機時需要驗證用戶身份，同時設(shè)置口令為youguess如下：

（4）設(shè)置終端線超時時間：為了安全考慮，可以設(shè)置終端線超時時間。在設(shè)置的時間內(nèi)，如果沒有檢測到鍵盤輸入，IOS將斷開用戶和交換機之間的連接。設(shè)置登錄交換機的控制臺終端線路及虛擬終端線的超時時間為5分30秒鐘如下：

（5）設(shè)置禁用IP地址解析特性：在交換機默認(rèn)配置的情況下，當(dāng)我們輸入一條錯誤的交換機命令時，交換機會嘗試將其廣播給網(wǎng)絡(luò)上的DNS服務(wù)器并將其解析成對應(yīng)的IP地址。利用命令noipdomain-lookup可以禁用這個特性。設(shè)置禁用IP地址解析特性如下：

（6）設(shè)置啟用消息同步特性：有時，用戶輸入的交換機配置命令會被交換機產(chǎn)生的消息打亂。可以使用命令loggingsynchronous設(shè)置交換機在下一行CLI提示符后復(fù)制用戶的輸入。設(shè)置啟用消息同步特性如下：

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

7.1.1.2 配置訪問層交換機AccessSwitch1的管理IP、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)

訪問層交換機是OSI參考模型的第2層設(shè)備，即數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備。因此，給訪問層交換機的每個端口設(shè)置IP地址是沒意義的。但是，為了使網(wǎng)絡(luò)管理人員可以從遠(yuǎn)程登錄到訪問層交換機上進(jìn)行管理，必要給訪問層交換機設(shè)置一個管理用IP地址。這種情況下，實際上是將交換機看成和PC機一樣的主機。

給交換機設(shè)置管理用IP地址只能在VLAN1，即本征VLAN中進(jìn)行。按照表2-1，管理交換機設(shè)置管理用IP地址只能在VLAN1，即本征VLAN中進(jìn)行。按照表2-1，管理VLAN所在的子網(wǎng)是：192.168.0.0/24，這里將訪問層交換機AccessSwitch1的管理IP地址設(shè)為：192.168.0.5/24如下所示，顯示了為訪問層交換機AccessSwitch1設(shè)置管理IP并激活本征VLAN。

為了使網(wǎng)絡(luò)管理人員可以在不同的子網(wǎng)管理此交換機，還應(yīng)設(shè)置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址192.168.0.254。

7.1.1.3 配置訪問層交換機AccessSwitch1的VLAN及VTP 從提高效率的角度出發(fā)，在本校園網(wǎng)實現(xiàn)實例中使用了VTP技術(shù)。同時，將分布層交換機DistributeSwitch1設(shè)置成為VTP服務(wù)器，其他交換機設(shè)置成為VTP客戶機。

這里訪問層交換機AccessSwitch1將通過VTP獲得在分布層交換機DistributeSwitch1中定義的所有VLAN的信息。設(shè)置訪問層交換機AccessSwitch1成為VTP客戶機如下：

7.1.1.4 配置訪問層交換機AccessSwitch1端口基本參數(shù)

（1）端口雙工配置：可以設(shè)定某端口根據(jù)對端設(shè)備雙工類型自動調(diào)整本端口雙工模式，也可以強制將端口雙工模式設(shè)為半雙工或全雙工模式。在了解對端設(shè)備類型

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 的情況下，建議手動設(shè)置端口雙工模式。設(shè)置訪問層交換機AccessSwitch1的所有端口均工作在全雙工模式如下：

（2）端口速度：可以設(shè)定某端口根據(jù)對端設(shè)備速度自動調(diào)整本端口速度，也可以強制將端口速度設(shè)為10Mpbs或100Mbps。在了解對端設(shè)備速度的情況下，建議手動設(shè)置端口速度。設(shè)置訪問層交換機AccessSwitch1的所有端口的速度均為100Mbps如下：

7.1.1.5 配置訪問層交換機AccessSwitch1的訪問端口

訪問層交換機AccessSwitch1為終端用戶提供接入服務(wù)。在圖中，訪問層交換機AccessSwitch1為VLAN10、VLAN20提供接入服務(wù)。

（1）設(shè)置訪問層交換機AccessSwitch1的端口1～10：設(shè)置訪問層交換機AccessSwitch1的端口1～端口10工作在訪問（接入）模式。同時，設(shè)置端口1～端口10為VLAN10的成員。如下：

（2）設(shè)置訪問層交換機AccessSwitch1的端口11～20：設(shè)置訪問層交換機AccessSwitch1的端口11～端口20工作在訪問（接入）模式。同時，設(shè)置端口1～端口10為VLAN20的成員。如下：

（3）設(shè)置快速端口：默認(rèn)情況下，交換機在剛加電啟動時，每個端口都要經(jīng)歷生成樹的四個階段：阻塞、偵聽、學(xué)習(xí)、轉(zhuǎn)發(fā)。在能夠轉(zhuǎn)發(fā)用戶的數(shù)據(jù)包之前，某個端口可能最多要等50秒鐘的時間（20秒的阻塞時間＋15秒的偵聽延遲時間＋15秒的學(xué)習(xí)延遲時間）。

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

對于直接接入終端工作站的端口來說，用于阻塞和偵聽的時間是不必要的。為了加速交換機端口狀態(tài)轉(zhuǎn)化時間，可以設(shè)置將某端口設(shè)置成為快速端口（Portfast）。設(shè)置為快速端口的端口當(dāng)交換機啟動或端口有工作站接入時，將會直接進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，而不會經(jīng)歷阻塞、偵聽、學(xué)習(xí)狀態(tài)（假設(shè)橋接表已經(jīng)建立）。設(shè)置訪問層交換機AccessSwitch1的端口1～端口20為快速端口。如下：

7.1.1.6 配置訪問層交換機AccessSwitch1的主干道端口

訪問層交換機AccessSwitch1通過端口FastEthernet0/23上連到分布層交換機DistributeSwitch1的端口FastEthernet0/23。同時，訪問層交換機AccessSwitch1還通過端口FastEthernet0/24上連到分布層交換機DistributeSwitch2的端口FastEthernet0/23。這兩條上連鏈路將成為主干道鏈路，在這兩條上連鏈路上將運輸多個VLAN的數(shù)據(jù)。設(shè)置訪問層交換機AccessSwitch1的端口FastEthernet0/

23、FastEthernet0/24為主干道端口。如下：

7.1.1.7 配置訪問層交換機AccessSwitch2 訪問層交換機AccessSwitch2為VLAN30和VLAN40的用戶提供接入服務(wù)。同時分別通過自己的FastEthernet0/

23、FastEthernet0/24上連到分布層交換機DistributeSwitch1、DistributeSwitch2的端口FastEthernet0/24。

對訪問層交換機AccessSwitch2的配置步驟、命令和對訪問層交換機AccessSwitch1的配置類似。這里，不再詳細(xì)分析，只給出最后的配置文件內(nèi)容（只留下了必要的命令）。需要指出的是，為了提供主干道的吞吐量，可以采用鏈路捆綁（快速以太網(wǎng)信道）技術(shù)增加可用帶寬。例如，可以將訪問層交換機AccessSwitch1的端口FastEthernet0/21和FastEthernet0/22捆綁在一起實現(xiàn)200Mbps的快速以太網(wǎng)信道，然后再上連到分布層交換機DistributeSwitch1。

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

同樣，也可以將訪問層交換機AccessSwitch1的端口FastEthernet0/23和FastEthernet0/24捆綁在一起實現(xiàn)200Mbps的快速以太網(wǎng)信道，然后再上連到分布層交換機DistributeSwitch2。

7.2 廣域網(wǎng)接入模塊設(shè)計

廣域網(wǎng)接入模塊的功能是由廣域網(wǎng)接入路由器InternetRouter 來完成的。采用的是Cisco 2851 路由器。它通過自己的串行接口 serial 2/0接入 Internet。其作用主要是在 Internet和校園網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)間路由數(shù)據(jù)包。除了完成主要的路由任務(wù)外，利用訪問控制列表（Access Control List，ACL），廣域網(wǎng)接入路由器 InternetRouter 還可以用來完成以自身為中心的流量控制和過濾功能并實現(xiàn)一定的安全功能。

7.2.1 配置接入路由器 InternetRouter 的基本參數(shù)

對接入路由器InternetRouter的基本參數(shù)的配置步驟與對訪問層交換機AccessSwitch1 的基本參數(shù)的配置類似。如圖7-1

圖7-1配置接入路由器 InternetRouter 的基本參數(shù)

7.2.2 配置接入路由器 InternetRouter 的各接口參數(shù)

對接入路由器InternetRouter的各接口參數(shù)的配置主要是對接口FastEthernet 0/0 以及接口 Serial 2/0 的 IP 地址、子網(wǎng)掩碼的配置。如圖7-2所示：

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

圖7-2配置接入路由器 InternetRouter 的各接口參數(shù)

7.2.3 配置接入路由器 InternetRouter 的路由功能

在接入路由器 InternetRouter 上需要定義兩個方向上的路由：到校園網(wǎng)內(nèi)部的靜態(tài)路由以及到 Internet 上的缺省路由。

到 Internet 上的路由需要定義一條缺省路由，其中，下一跳指定從本路由器的接口 serial 2/0 送出。到校園網(wǎng)內(nèi)部的路由條目可以經(jīng)過路由匯總后形成兩條路由條目。如圖7-3所示：

圖7-3配置接入路由器 InternetRouter 的路由功能

7.2.4 配置接入路由器 InternetRouter 上的 NAT 由于目前 IP 地址資源非常稀缺，不可能給校園網(wǎng)內(nèi)部的所有工作站都分配一個公有 IP（Internet 可路由的）地址。為了解決所有工作站訪問 Internet 的需要，必須使用 NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）技術(shù)。

為了接入 Internet，本校園網(wǎng)向當(dāng)?shù)豂SP申請了6個 IP 地址。其中一個IP地址：202.110.5.1 被分配給了 Internet 接入路由器的串行接口，另外 5 個 IP 地址：202.110.5.2～ 202.110.5.6 用作 NAT。

NAT 的配置可以分為以下幾個步驟：

（1）定義 NAT 內(nèi)部、外部接口，如圖7-4所示：

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

圖 7-4定義 NAT 內(nèi)部、外部接口

（2）定義允許進(jìn)行 NAT 的工作站的內(nèi)部局部 IP 地址范圍，如圖7-5所示：

圖 7-5定義工作站的內(nèi)部局部 IP 地址范圍

（3）為服務(wù)器定義靜態(tài)地址轉(zhuǎn)換，其他工作站定義復(fù)用地址轉(zhuǎn)換。如圖7.2.4-3所示：

圖7-5為服務(wù)器定義靜態(tài)地址轉(zhuǎn)換及為工作站定義復(fù)用地址轉(zhuǎn)換

7.2.5 配置接入路由器 InternetRouter 上的 ACL 路由器是外網(wǎng)進(jìn)入校園網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)的第一道關(guān)卡，是網(wǎng)絡(luò)防御的前沿陣地。路由器上的訪問控制列表（Access Control List，ACL）是保護(hù)內(nèi)網(wǎng)安全的有效手段。一個設(shè)計良好的訪問控制列表不僅可以起到控制網(wǎng)絡(luò)流量、流向的作用，還可以在不增加網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟、硬件投資的情況下完成一般軟、硬件防火墻產(chǎn)品的功能。由于路由器介于校園內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)之間，是外網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行通信時的第一道屏障，所以即使在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安裝了防火墻軟件后，仍然有必要對路由器的訪問控制列表進(jìn)行縝密的設(shè)計，來對內(nèi)網(wǎng)包括防火墻本身實施保護(hù)。

7.3 遠(yuǎn)程訪問模塊設(shè)計

遠(yuǎn)程訪問也是校園網(wǎng)絡(luò)必須提供的服務(wù)之一。它可以為家庭辦公用戶和出差在外的員工提供遠(yuǎn)程、移動接入服務(wù)。

遠(yuǎn)程訪問有三種可選的接入方式：專線連接、電路交換和包交換。不同的廣域網(wǎng)連接類型提供的服務(wù)質(zhì)量不同，花費也不相同。在本設(shè)計中，考慮到面對的用戶群規(guī)模較小、業(yè)務(wù)量較小，所以采用了異步撥號連接作為遠(yuǎn)程訪問的接入方式。

異步撥號連接屬于電路交換類型的廣域網(wǎng)連接，它是在傳統(tǒng)公共交換電話 網(wǎng)（Public Switched Telephone Network，PSTN）上提供服務(wù)的。傳統(tǒng) PSTN 提

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

供的服務(wù)也被稱為簡易老式電話業(yè)務(wù)（Plan Old Telephone System，POTS）。因為目前存在著大量安裝好的電話線，所以這樣的環(huán)境是最容易滿足的。因此，異步撥號連接也就成為最方便和普遍的遠(yuǎn)程訪問類型。

廣域網(wǎng)連接可以采用不同類型的封裝協(xié)議，如 HDLC、PPP 等。其中，PPP除了提供身份認(rèn)證功能外，還可以提供其他很多可選項配置，包括鏈路壓縮、多鏈路捆綁、回叫等，因此更具優(yōu)勢。本設(shè)計所采用封裝協(xié)議是 PPP。

7.3.1 配置物理線路的基本參數(shù)

對物理線路的配置包括配置線路速度（DTE、DCE之間的速率）、停止位位數(shù)、流控方式、允許呼入連接的協(xié)議類型、允許流量的方向等。如圖7-6所示：

圖7-6配置物理線路的基本參數(shù)

7.3.2 配置接口基本參數(shù)并指定 IP 地址池

對接口基本參數(shù)的配置包括：接口封裝協(xié)議類型、接口異步模式、IP 地址、為遠(yuǎn)程客戶分配IP 地址的方式等。這里，設(shè)置遠(yuǎn)程客戶從IP地址池 huangrong 中獲得 IP 地址。并建立一個名為huangrong 的 IP 地址池。其 IP 地址范圍是： 192.168.200.1～ 192.168.200.16。如圖7-7所示：

圖7-7配置接口基本參數(shù)并指定 IP 地址池

7.3.3 配置身份認(rèn)證

PPP提供了兩種可選的身份認(rèn)證方法：口令驗證協(xié)議PAP（Password

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

Authentication Protocol，PAP）和質(zhì)詢握手協(xié)議（Challenge HandshakeAuthentication Protocol，CHAP）。

PAP是一個簡單的、實用的身份驗證協(xié)議。PAP認(rèn)證進(jìn)程只在雙方的通信鏈路建立初期進(jìn)行。如果認(rèn)證成功，在通信過程中不再進(jìn)行認(rèn)證。如果認(rèn)證失敗，則直接釋放鏈路。

CHAP 認(rèn)證比 PAP 認(rèn)證更安全，因為 CHAP 不在線路上發(fā)送明文密碼，而是發(fā)送經(jīng)過摘要算法加工過的隨機序列，也被稱為“挑戰(zhàn)字符串”。同時，身份認(rèn)證可以隨時進(jìn)行，包括在雙方正常通信過程中。因此，非法用戶就算截獲并成功破解了一次密碼，此密碼也將在一段時間內(nèi)失效。

CHAP對端系統(tǒng)要求很高，因為需要多次進(jìn)行身份質(zhì)詢、響應(yīng)。這需要耗費較多的 CPU 資源，因此只用在對安全要求很高的場合。

PAP雖然有著用戶名和密碼是明文發(fā)送的弱點，但是認(rèn)證只在鏈路建立初期進(jìn)行，因此節(jié)省了寶貴的鏈路帶寬。本設(shè)計中將采用 PAP 身份認(rèn)證方法。

（1）建立本地口令數(shù)據(jù)庫，如圖7-8所示：

圖7-8建立本地口令數(shù)據(jù)庫

（2）設(shè)置進(jìn)行 PAP 認(rèn)證，如圖7-9所示：

圖7-9設(shè)置進(jìn)行 PAP 認(rèn)證

7.4 服務(wù)器模塊設(shè)計

服務(wù)器模塊用來對校園網(wǎng)的接入用戶提供各種服務(wù)。在本設(shè)計中，所有的服務(wù)器被集中到VLAN 100，構(gòu)成服務(wù)器群并通過分布層交換機DistributeSwitch1 的端口F1～ 10 接入校園網(wǎng)。

校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)提供的常用服務(wù)（服務(wù)器）包括：

WEB 服務(wù)器，提供 WEB 網(wǎng)站服務(wù)。DNS、目錄服務(wù)器，提供域名解析以及目錄服務(wù)。FTP文件服務(wù)器，提供文件傳輸、共享服務(wù)。郵件服務(wù)器，提供郵件收發(fā)服務(wù)。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，提供各種數(shù)據(jù)庫服務(wù)。打印服務(wù)器，提供打印機共享服務(wù)。網(wǎng)管服務(wù)器，對校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行綜合管理。

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

表7-10給出了所有的服務(wù)器名稱及IP地址、網(wǎng)關(guān)：

表7-10 服務(wù)器名稱及IP地址、網(wǎng)關(guān)

服務(wù)器編號 Server 1 Server 2 Server 3 Server 4 Server 5 Server 6 Server 7 服務(wù)器名稱 WEB 服務(wù)器 FTP文件服務(wù)器 DNS、目錄服務(wù)器 郵件服務(wù)器 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 打印服務(wù)器 網(wǎng)管服務(wù)器

服務(wù)器IP地址 192.168.100.1 192.168.100.2 192.168.100.3 192.168.100.4 192.168.100.5 192.168.100.6 192.168.100.7

網(wǎng)關(guān) 192.168.100.254 192.168.100.254 192.168.100.254 192.168.100.254 192.168.100.254 192.168.100.254 192.168.100.254 表7-11給出了所有的服務(wù)器硬件平臺、操作系統(tǒng)以及服務(wù)軟件的選型表：

表7-11 服務(wù)器硬件平臺、操作系統(tǒng)以及服務(wù)軟件的選型表

編號 Server 1 Server 2 Server 3 Server 4 Server 5 Server 6 Server 7 服務(wù)器名稱 WEB 服務(wù)器 FTP文件服務(wù)器 DNS、目錄服務(wù)器 郵件服務(wù)器 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 打印服務(wù)器 網(wǎng)管服務(wù)器

硬件平臺 HP LH3000 HP LH3000 HP TC 4100 SUN E250 HP TC 4100 HP TC 4100 HP TC 4100

操作系統(tǒng) Windows2000 Server Windows2000 Server Windows2000 Server

Solaris 8.0 Windows2000 Server Windows2000 Server Windows2000 Server

服務(wù)軟件 IIS5.0 SER V-U5.0 ActiveDirectory EYOU Mail SQLServer2000

---

Cisco Works 2000

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 布線系統(tǒng)

8.1 方案采用

本設(shè)計方案采用BICC Structured Cabling Systems(結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng))的設(shè)計思想，遵循國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，設(shè)備采用BICC產(chǎn)品。BICC集團(tuán)總部位于英國倫敦，BICC是英文“British Insulated Callenders Cables”的縮寫，意即英國獨立電纜集團(tuán)。

8.2 BICC Brand_Rex 結(jié)構(gòu)化布線產(chǎn)品主要特點

Brand_Rex結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)由非屏蔽銅纜系統(tǒng)、銅纜系統(tǒng)、普通光纜系統(tǒng)、吹光纖布線系統(tǒng)四個部分組成。它是世界少數(shù)可同時提供屏蔽線和非屏蔽線系統(tǒng)的廠家，更是少數(shù)可同時提供50/125、62.5/125多模和單模光纖系統(tǒng)的廠家。同時，在Brand_Rex系統(tǒng)中，涵蓋了從線纜到配線架到模塊、面板等端的全系列產(chǎn)品。

8.3 設(shè)計依據(jù)

1）標(biāo)準(zhǔn) 綜合布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是一個開發(fā)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，它支持廣泛的應(yīng)用，保護(hù)用戶以往的投資，綜合布線系統(tǒng)遵循下列標(biāo)準(zhǔn)：

EIA/TIA 568 民用建筑布線標(biāo)準(zhǔn) EIA/TIA 569 民用建筑通信通道及空間標(biāo)準(zhǔn) ANSI/EIA/TIA-570 住宅及商業(yè)應(yīng)用 ANSI/EIA/TIA-606 商業(yè)建筑電訊設(shè)施管理標(biāo)準(zhǔn)

ANSI/EIA/TIA-607 商業(yè)建筑電訊設(shè)施接地標(biāo)準(zhǔn) TSB-67 非屏蔽雙絞線布線系統(tǒng)傳輸性能

測試標(biāo)準(zhǔn)

TSB-72 簡明光纖布線指導(dǎo) ISO/IEC DIS11801 建筑物通用布線系統(tǒng) IEEE802.3 10BASET-T 10M雙絞線以太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

IEEE802.3 100BASET-T 100M雙絞線以太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn) IEEE802.3 1000BASET-T 1000M雙絞線以太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)

2）安裝與設(shè)計規(guī)范 目前，在國內(nèi)需要遵循的主要規(guī)范如下：中國建筑電氣設(shè)計規(guī)范；工業(yè)企業(yè)通信設(shè)計規(guī)范；中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)“建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范”；結(jié)構(gòu)化保險系統(tǒng)設(shè)計總則；市內(nèi)電話線路工程施工及驗收技術(shù)規(guī)；BICC Millennium系統(tǒng)設(shè)計總則。

3）BICC Millennium的優(yōu)勢如下：將各系統(tǒng)統(tǒng)一布線，提高全系統(tǒng)的性價比；具有開放性和充分的靈活性，不論各個子系統(tǒng)設(shè)備如何改變，位置如何移動，布線系統(tǒng)只需跳線而不需其任何其它改變；設(shè)計思路簡潔，施工簡單，施工費用低；充分適應(yīng)通信和計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，為今后辦公全面自動化打下了堅實的線路基礎(chǔ)；大大減少維護(hù)管理人員的數(shù)量及費用；根據(jù)最終用戶的不同需求進(jìn)行隨時改變和調(diào)整。

8.4 技術(shù)方案

1）設(shè)計范圍及要求

本設(shè)計是以建筑物分布平面圖為基本依據(jù)，并結(jié)合學(xué)院的實際情況而進(jìn)行設(shè)計的。信息點結(jié)合平面分布圖及信息中心統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行配置與選型，根據(jù)用戶需求，所有信息點為數(shù)據(jù)點，未考慮話音點。在設(shè)計過程中系統(tǒng)的主干傳輸介質(zhì)選用多模光纜。

2）設(shè)計目標(biāo)的確定

這需要充分考慮到學(xué)校對組建網(wǎng)絡(luò)的總體要求，并最終按照哪些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒定。總體要求為：體現(xiàn)適應(yīng)性、先進(jìn)性，滿足用戶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用未來的發(fā)展；主干網(wǎng)滿足計算機系統(tǒng)高速網(wǎng)絡(luò)的傳輸要求，適應(yīng)未來寬帶多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展的需要；保證多個區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)連接清晰、明確。各層面的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)盡可能科學(xué)合理，保證有足夠的空間以方便維護(hù)和使用；實現(xiàn)每間房一條以上數(shù)據(jù)線，并預(yù)留出一定數(shù)量的接口。

3）我們?yōu)閷W(xué)院設(shè)計的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)將基于以下目標(biāo)：

符合當(dāng)前和長遠(yuǎn)的信息傳輸要求；布線系統(tǒng)設(shè)計遵從國際（ISO/CEI1801）標(biāo)準(zhǔn)；布線系統(tǒng)采用國際標(biāo)準(zhǔn)建議的層層星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；布線系統(tǒng)將支持?jǐn)?shù)據(jù)（計算機）、視頻圖像（電視會議、電視監(jiān)視等）以及綜合信息的高質(zhì)量傳輸，并適應(yīng)各種不同類型不同廠商的計算機及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品；布線系統(tǒng)的信息出口采用國際標(biāo)準(zhǔn)的RJ-45插座，使用統(tǒng)一的線路規(guī)格和設(shè)備接口使任意信息點都能接插不同類型的終端設(shè)備，以便支

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

持話音、數(shù)據(jù)、圖像等數(shù)據(jù)信息或多媒體信息的傳輸；布線系統(tǒng)符合綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)ISDN的要求，以便于Internet相連；布線系統(tǒng)要立足開放原則，既要支持集中式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，又要支持Client/Sever分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

4）系統(tǒng)性能需要滿足考慮到的性能如下：實用性、靈活性、開放性、模塊 化、擴展性、經(jīng)濟(jì)性。

5）信號種類及布線系統(tǒng)的要求

信號種類：學(xué)院結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)支持的信息傳輸類別為數(shù)據(jù)信號；布線要求：學(xué)院校園網(wǎng)綜合布線系統(tǒng)主干傳輸介質(zhì)宜選用多模光纜，數(shù)據(jù)點水平線纜至終端插座均采用BICC的千兆比產(chǎn)品，通過在配線間的配線架上對數(shù)據(jù)點進(jìn)行方便地跳接調(diào)整即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)點的任意替換。

8.5 建筑群系統(tǒng)設(shè)計說明

一號教學(xué)樓系統(tǒng)設(shè)計說明：一號教學(xué)樓內(nèi)用戶點數(shù)設(shè)計為90點，根據(jù)該建筑物特點及實際需求設(shè)計布線系統(tǒng)。雙絞線的敷設(shè)通過PVC材料構(gòu)成的路由沿墻壁完成。二號教學(xué)樓系統(tǒng)設(shè)計說明：二號教學(xué)樓內(nèi)用戶點數(shù)設(shè)計為48點，根據(jù)該建筑物特點及實際需求設(shè)計布線系統(tǒng)。雙絞線的敷設(shè)通過PVC材料構(gòu)成的路由沿墻壁完成。圖書綜合樓樓系統(tǒng)設(shè)計說明：圖書綜合樓內(nèi)用戶點數(shù)設(shè)計為100點，根據(jù)該建筑物特點及實際需求設(shè)計布線系統(tǒng)。雙絞線的敷設(shè)通過PVC材料構(gòu)成的路由沿墻壁完成。實訓(xùn)中心系統(tǒng)設(shè)計說明：實訓(xùn)中心樓內(nèi)用戶點數(shù)設(shè)計為300點，根據(jù)該建筑物特點及實際需求設(shè)計布線系統(tǒng)。雙絞線的敷設(shè)通過PVC材料構(gòu)成的路由沿墻壁完成。宿舍區(qū)系統(tǒng)設(shè)計說明: 宿舍區(qū)系統(tǒng)共有3幢樓，每幢樓內(nèi)用戶點數(shù)設(shè)計為300點，共計900點，根據(jù)該建筑物特點及實際需求設(shè)計布線系統(tǒng)。雙絞線的敷設(shè)通過PVC材料構(gòu)成的路由沿墻壁完成。

8.6 工程實施內(nèi)容

按照預(yù)定方案，在具體施工過程中將按照如下順序進(jìn)行。

1）布線設(shè)計 ：根據(jù)學(xué)院需求具體情況，完成布線設(shè)計配置方案，并在校方確認(rèn)后，進(jìn)一步完成建筑的管線設(shè)計或修正。2）銅纜施工：進(jìn)行銅纜及相關(guān)管線的布放、安裝

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

3）光纜施工：對光纜及相關(guān)管線的安裝進(jìn)行督導(dǎo)。

4）線路測試：工程完工后，將選用BICC公司認(rèn)定的專用儀器對系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)通、接續(xù)測試，并提交測試證明報告。

5）系統(tǒng)聯(lián)調(diào)：在系統(tǒng)的線路測試后，選擇若干站點，對外部連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行連通測試，并提供測試報告。

6）工程驗收：完成上述兩項測試后，雙方簽字認(rèn)定工程驗收完畢，并由工程方完成有關(guān)BICC 15年質(zhì)保體系的認(rèn)證工作。

7）文檔：工程驗收后，工程方將以文本或磁盤文件方式，向校方提供系統(tǒng)設(shè)計與方案配置、施工記錄等在內(nèi)的文檔

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 校園網(wǎng)的測試

當(dāng)校園網(wǎng)初具規(guī)模后，還應(yīng)該對校園網(wǎng)的整體運行情況做一下細(xì)致的測試和評估。

1．主要的測試內(nèi)容應(yīng)該包括： 對設(shè)備間的物理連通性的測試。對相同VLAN內(nèi)的通信進(jìn)行測試。對不同VLAN內(nèi)的通信進(jìn)行測試。對冗余鏈路的工作狀態(tài)進(jìn)行測試。對廣域網(wǎng)接入路由器上的NAT進(jìn)行測試。對廣域網(wǎng)接入路由器上的ACL進(jìn)行測試。對遠(yuǎn)程訪問服務(wù)進(jìn)行測試。對各種服務(wù)器提供的服務(wù)進(jìn)行測試。2．常用診斷命令 Ping 測試設(shè)備間連通性

Show running-config 顯示設(shè)備運行配置文件內(nèi)容 Show startup-config 顯示設(shè)備啟動配置文件內(nèi)容 Show interface vlan vlan號 顯示Vlan信息 Show interface 顯示端口所有信息

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

結(jié)束語

本畢業(yè)設(shè)計從校園網(wǎng)的建設(shè)思想、目標(biāo)、可以選用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的介紹和選擇等多方面的論述，使我們對校園網(wǎng)建設(shè)工程有了一個比較深入的了解，校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)作為一項重要的系統(tǒng)工程，它的所用到的各種技術(shù)是多方面的，即有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工程施工技術(shù)，也有管理制度等各個方面的知識。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展是永無止境的，在前進(jìn)的過程中必將有更多的知識需要我們?nèi)W(xué)習(xí)與研究，并能將其應(yīng)用到實際的網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)之中。由于校園網(wǎng)功能齊全，技術(shù)含量高，接觸面廣，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、規(guī)劃和建設(shè)中都非常復(fù)雜，在論述中不可能面面具到，同時也由于本人的知識水平有限，文中的不足和錯誤在所難免，敬請各位老師多多指點。

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

致謝

這篇論文的順利完成，首先要感謝我的指導(dǎo)老師張建偉教授。在我做論文的初期過程中，張老師始終耐心的指出我需要改進(jìn)的地方，在后期過程中，又在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖、IP地址劃分、結(jié)構(gòu)化布線等方面給了我很多的提示，從細(xì)節(jié)上提高了論文的質(zhì)量，幫我完成了這篇論文。

另外，這篇論文的完成要感謝學(xué)校的支持，為我們開辟了專門做論文的機房。還要感謝我宿舍的眾多室友們，在與他們的討論中，許多好的建議、想法都被我用運到論文中。論文還參考了許多文獻(xiàn)資料及網(wǎng)站資料。

在這里我向直接或間接幫助我的老師、朋友、文獻(xiàn)作者、網(wǎng)絡(luò)資料共享者致以我由衷的謝意。

校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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