计算机网络设计与安全技术 课件2 局域网络设计.pptxVIP

《计算机网络设计与安全技术》

第2章局域网络设计

学习内容：

(1)局域网络配置基础；

(2)基于双绞线的小型局域网设计案例；

(3)无线局域网架设案例。

学习目标：

(1)能够理解网络拓扑、设备和传输介质特性，探索局域网络的工程设计方法；

(2)通过有线和无线局域网设计过程的案例学习，培养小型局域网络的应用设计能力。

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2.1局域网络配置基础

计算机网络主要由硬件系统、软件系统和网络信息组成。

外网/其他分支

核心层

汇聚层

接入层

业务层

网管中心

千兆到桌面

服务器认面

数据中心_

堆叠接入星型级联

Internet

三层到桌面

WAN

3

2.1.2网络设备

以路由器和交换机为主，部分局域

网下还有集线器和信号转换器。路由器兼有局域网和广域网接口，无线路由器用于局域网终端设备之间的WIFI无线连接。

2.1.1局域网的拓扑结构

(a)总线型(b)星型(c)环型(d)树型

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2.1.3传输媒体

可分为两大类：有线的传

输媒体和无线的传输媒体。

在有线的传输媒体中，电磁波沿着固体媒体(铜线或光纤)向前传播，而无线的传输媒体则是利用大气和外层空间作为传播电磁波的通路。

10¹¹10¹²10¹³10¹⁴10⁵10¹6

光纤

10⁵10⁶

双绞线

10⁶

无线电

海事

无线电

调幅

无线电

f(Hz)10⁴

10²10⁴

同轴电缆

f(Hz)10°

5

10⁷

5G技术，具有高速率、低时延和大连接特点，速率标准是1.4Gbps,下行峰值速率500Mbps及以上，最高下载速率能达到1.4Gbps;最高上行速率约为100Mbps。将成为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键新型基础设施。

IOT

低功耗广域网络技术

WiFi

C-RANMEC

BBU池

前传网光纤前传

MassiveMIMO与波束赋形

光纤回传

无线回传

无线前传

SONs

AAU

D2D

NFV

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卫星互联网也被称作空天互联网

2023年，中国首次在偏远地区实现低轨卫星互联网在电力通信领域的测试应用。在没有地面通信基站的情况下，利用卫星信号，也可以支撑电力巡检、应急保障等任务。

2.2基于双绞线的小型局域网设计案例

案例包括需求描述、设计要点出发，开展网络拓扑设计和实验室布局设计，

最后给出工程概算和采购设备与材料的调研，培养网络工程设计能力。

2.2.1设计需求描述

假设有两个计算机实验室房间，需要通过若干网络设备构建一个小型局域网。

每个房间最多只能放置60台计算机，而需要连网的计算机有100台(都有网卡),FTP和WEB服务器共两台(有内置网卡)。最远的计算机距交换机20m。两个房间需要共用一套刷卡系统，实现统一管理，学生登录信息将放在WEB服务器上。

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具体设计要求：

(1)请使用VISIO工具，设计该局域网络拓扑结构，要求网络结构清晰，具有较好的可扩展性。

(2)请使用VISIO工具，设计该实验室网络布局图，使其能够清晰地描述实际房间的设备和布线分布情况，使其具有利用率高、安全性好、布局合理等特点。

(3)性能价格比计算：

①上网查找和选配相应的交换机、路由器等设备，以及网线和水晶头材料，要求提供完整截图的相应图片及其指标。

②计算下列参数：使用的交换机个数、RJ-45接头个数。

③按照布局图测算整个实验环境所需的双绞线长度(精确到1m),要求给出计算过程。

④计算选购网络设备和联网材料的价格。

⑤请查找网络资料，估算该网络布线工程的其他费用。

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2.2.2局域网络拓扑设计要点

采用星型需要考虑以下方面：

(1)网络拓扑类型

采用星型模型构成的树型网络，每个交换机连接多台主机。同时，交换机之间通过交叉线

实现级联方式。

(2)网络安全

在特定应用领域，需要增加防火墙、入侵检测系统、入侵防护系统，强化网络安全。对于Web服务，甚至还需要引入网页防篡改系统。

(3)跨网段互联

如果涉及到不同网段的互联，需要增加路由器。路由器还具有数据包过滤作用，实现基本

的防护功能。

(4)交换机的选择

考虑交换机的端口数、是否千兆口、是否需要光纤口、是否需要可管理功能等内容。

(5)网络地址分配

如果启用DHCP协议，则IP地址是自动分配的。但是，本项目要采用静态分配方法，需要为

每台计算机分配IP地址，培养学生网络地址划分的基本应用能力。

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