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2023年大学计算机网络原理与设计期末结课论文--第1页
2023年大学计算机网络原理与设计期末结课
论文
在2023年的今天，互联网已成为人们日常生活中不可或缺的一部
分。因此，如何构建一个高效、稳定的计算机网络已经成为重要课题。
本文将探讨计算机网络原理与设计，尤其是面向数据中心网络的设计
问题。部分内容参考自网络工程师手册和计算机网络课程教材。
第一部分：基础知识概述
计算机网络设计需要考虑的因素众多，包括网络拓扑、传输协议、
安全性等等。在本节中，我们将简要介绍计算机网络的基本概念，以
帮助读者更好地理解后续内容。
1.1计算机网络的概念
计算机网络指的是通过通信设备和媒介实现连接的独立计算机系统
的集合。通过计算机网络，用户可以实现各种各样的通信活动，包括
文件传输、电子邮件、远程登录等等。现如今，无论是个人电脑还是
大型服务器都可以连接到互联网，成为全球范围内的通信网络。
1.2网络拓扑
网络拓扑是指计算机网络中节点和链接的物理或逻辑结构。常见的
网络拓扑结构包括星型、总线型、环形等。网络拓扑的选择既受到网
络规模的影响，也受到预算、维护成本的影响。
1.3传输协议
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传输协议是指网络中传输层的协议。TCP/IP协议族是应用最广泛的
传输协议之一，包括TCP、IP、UDP等。不同的传输协议适用于不同
的应用场景，例如TCP适用于可靠数据传输，而UDP则适用于实时数
据传输。
1.4安全性
安全性是指网络中保护信息不被非法获取和使用的技术以及措施。
安全保护可以通过加密技术、身份验证、访问控制等实现。网络安全
往往是网络设计中不可或缺的一个方面。
第二部分：数据中心网络设计
数据中心网络一般由大量的服务器和交换机组成，用于存储和处理
海量的数据。因此，高效的数据中心网络设计至关重要。本节将讨论
数据中心网络设计中的几个重要方面。
2.1交换机选择
交换机是数据中心网络中的重要组成部分，负责将数据包从一个端
口切换到另一个端口。交换机的选择通常需要考虑网络流量量、吞吐
量、处理延迟等多个因素。
2.2网络拓扑
数据中心网络的拓扑结构通常采用多层结构，如三层结构、Clos网
络等。其中，Clos网络在数据中心网络中应用最为广泛。每个结构层
次的属性和角色不同，互相衔接形成整个网络，以实现更好的性能。
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2023年大学计算机网络原理与设计期末结课论文--第3页
2.3路由协议
路由协议是指路由器在数据通信过程中选择合适的路径通信的规则
和方法。在数据中心网络中，BGP（BorderGatewayProtocol）常用于
将数据流量从一个数据中心路由到另一个数据中心。
2.4负载均衡
负载均衡是指将工作负载分配到多个计算资源上，从而实现更好的
整体性能。负载均衡可以在应用层、网络层和传输层实现。常规的负
载均衡算法包括基于轮询、权重、哈希等。
第三部分：网络安全
由于网络攻击和威胁数量的增加，如何保护网络的安全已成为IT
人员关注的焦点。在本节中，我们将探讨数据中心网络安全的几个方
面。
3.1防火墙
防火墙是保护网络
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