计算机网络局域网论文（5篇）

第一篇：计算机网络局域网论文

计算机网络局域网

[摘 要]

网络已经成为人们工作和学习中不可缺少的工具，而局域网又是网络时代中必不可少的一种网络模式。局域网的拓扑结构有环型拓扑结构、树型拓扑结构、星型拓扑结构和总线型拓扑结构。现代局域网多用总线型和环型拓扑结构。高校网络教学、网络会议、数字化图书馆、网络存储技术和网络实验室等应用不断推广，便携式计算机等可移动设备的广泛应用，人员流动性增大，有些区域不适合大规模布线，使得有线局域网无法满足在校师生无线、移动接入校园网，随时随地接入Internet 的要求。局域网的作用已从最初的主机连接、文件和打印服务，转向围绕着客户机／服务器模式的大数据流应用、Intranet、WWW浏览、实时音频／视频传送等服务，日益庞大及增长的数据流持续增加了网络负荷。同时，由于基于工作组或部门级的服务器解决方案被企业级服务器所替代，促使数据流向发生了根本变化，网络主干的地位进一步得到提高。这些都促使局域网络技术从网桥技术、主干路由技术向局域网交换技术过渡。交换技术的发展为局域网交换机提供了一个空前的发展机遇，也极大地促进了局域网交换机技术与产品的更新换代。

[关键词] 计算机网络 局域网 拓扑结构 无线局域网

引言

网络已经成为人们工作和学习中不可缺少的工具，而局域网又是网络时代中必不可少的一种网络模式。它的存在给我们日常生活和工作带来便利，尤其是适用于一个单位或者地域的小型局域网受到很多人的青睐。局域网的概念

局域网(Local Area Network)是在一个局部的地理范围内(如一个学校、工厂和机关内)，将各种计算机。外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网，简称LAN。它可以通过数据通信网或专用数据电路，与远方的局域网、数据库或处理中心相连接，构成一个大范围的信息处理系统。2 局域网的特点

2.1局域网有以下特点：

①覆盖范围一般在几公里以内； ②采用专用的传输媒介来构成网路，传输速率在1兆比特/秒到100兆比特/秒之间或更高；

③多台(一般在数十台到数百台之间)设备共享一个传输媒介；

④网络的布局比较规则，在单个LAN内部一般不存在交换节点与路由选择问题； ⑤拓扑结构主要为总线型和环型。小型局域网的图形结构举例：

图1

图2 2.2从功能的角度来看，局域网具有以下几个特点：

⑴共享传输信道。在局域网中，多个系统连接到一个共享的通信媒体上。

⑵地理范围有限，用户个数有限。通常局域网仅为一个单位服务，只在一个相对独立的局部范围内连网，如一座楼或集中的建筑群内。一般来说，局域网的覆盖范围约为10m～10km内或更大一些。⑶传输速率高。局域网的数据传输速率一般为1～100Mbps，能支持计算机之间的高速通信，所以时延较低。

⑷误码率低。因近距离传输，所以误码率很低，一般在10-8～10-11之间。

⑸多采用分布式控制和广播式通信。在局域网中各站是平等关系而不是主从关系，可以进行广播或组播。⑹局域限制，只能在小范围使用。3 局域网的拓扑结构及其各拓扑结构的优缺点

计算机网络的拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式，在局域网中明确将就是文件服务器、工作站和电缆等的连接形式。现在最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、[1]环型拓扑以及它们的混合型。3.1环形拓扑结构：

在环形拓扑结构中，是将所有主机串联在一个封闭的环路中，所有节点通过点到点

[2]通信线路连接成闭合环路，每个节点能够接收同一条链路传来的数据，并以同样的速率串行地将该数据沿环送到另一端链路上。3.1.1 环形拓扑结构的优点

①没有路径选择问题（两个节点之间只有唯一点通路），控制协议简单。

②结构简单，增加或减少节点时，仅需简单的连接操作。

③所需的传输介质少于星形拓扑网络。

④传输时间固定，适用于数据传输实时性要求较高的场合。

⑤适合使用光纤。光纤的传输速率很高，十分适合于环形拓扑的单向传输。3.1.2 环形拓扑结构的缺点

①可靠性差。因为环上的数据传输要通过接在环上得每一个节点，所以任何节点的故障都会导致环路不能正常工作，甚至瘫痪。

②故障检测困难。与总线拓扑类似，因为不是集中控制，故障检测需要网上各个节点参与进行，因此实现困难。

③传输效率低。由于信号串行通过各个节点，因此节点过多时，网络响应时间将相应变长。

3.2 树形拓扑结构

树形拓扑可以看作是总线拓扑的扩展，形状象一棵倒置的树，顶端是树根，树根下面是分支。树根接收各节点发送的数据，然后再广播发送到全网。3.2.1树型拓扑结构的优点

①易于扩充。树形结构可以延伸出很多分支和子分支，这些新节点和新分支都能容易地加入网内。

②故障隔离较容易。如果某一分支的节点或线路发生故障，很容易将故障分支与整个系统隔离开来。

3.2.1树型拓扑结构的缺点

各个节点对根节点的依赖性太大。如果根发生故障，则全网不能正常工作。3.3 星形拓扑结构

在星形拓扑结构中，连接的方法是将网络中的所有计算机都以点对点的方式连接到某一[3]中央设备上。每个节点通过点到点通信线路与中心节点连接，节点间的通信都通过中心节点进行。

3.3.1 星型拓扑结构的优点

①结构简单、控制简单。因为任何一个节点只与中心节点相连接，所以媒体访问控制方法很简单，访问协议也简单，因此组网容易、便于管理。

②故障诊断和隔离容易。中心节点对连接线路可以逐一地隔离开来进行故障检测和定位，单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网。③方便服务、扩展性好。由于各节点是独立的，所以中心节点可以方便地对各个节点提供服务，增加或减少节点也不需要中断网络。

3.3.2 星型拓扑结构缺点

①传输介质需求较大。因为每个节点都要与中心节点直接相连，需要耗费大量的传输介质，安装、维护的工作量大增。此外，通信线路的利用率也较低。

②中心节点是全网可靠性的瓶颈，中心节点的故障可能造成全网瘫痪。

③各节点的分布处理能力较差。3.4 总线形拓扑结构

在总线形拓扑结构中，所有节点都直接连接到一条公共传输媒体上（总线），任何一个

[4]节点发送的信号都沿着总线进行传播，而且能被所有其它节点接收。3.4.1总线型拓扑结构的优点

①结构简单，所需要的传输介质最少。

②无中心节点，任何节点的故障都不会造成全网的瘫痪，有较高的可靠性。③易于扩充，但增加节点时需中断网络。3.4.2 总线型拓扑结构的缺点

①信号随传输距离的增加而衰减，因此总线的长度有限。

②故障诊断和隔离较困难。一个链路故障，将会破坏网络上所有节点的通信。探测电缆故障时，需要涉及整个网络。

③分布式协议（争用技术）使访问控制复杂，并不能保证信息的及时传送。4 高校局域网的应用概述

高校网络教学、网络会议、数字化图书馆、网络存储技术和网络实验室等应用不断推广，便携式计算机等可移动设备的广泛应用，人员流动性增大，有些区域不适合大规模布线，使得有线局域网无法满足在校师生无线、移动接入校园网，随时随地接入Internet 的要求[5]。无线局域网技术（Wireless Local Area Network）可以有效的弥补这些不足。作为传统局域网的补充，能覆盖有线网络难以涉及的范围，满足不确定环境中网络资源的使用和共享需求，在校园网中有很广阔的应用前景。目前，拥有无线校园网已经成为高校信息化网络化发展的标志。4.1无线局域网概述

4.1.1 无线网络和无线局域网之间的联系

无线网络和无线局域网无线网络通过将数据信号加载到在空气中传播的无线电波上实现数据传输。从无线网络的覆盖面积范围可以分为无线个人区域网（Wireless Personal Area

[6]Network ,WPAN），无线局域网，蜂窝式移动电话网络。

无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它以无线多址信道作为传输媒介，利用电磁波完成数据交互，实现传统有线局域网的功能。无线局域网有两层含义，即：“无线”和“局域网”。“无线”指无线网络，“局域网”是指通信范围介于广域网和个人网之间的网络。

无线局域网具有灵活性强和移动性强、网络部署方便快捷、网络规划和重新调整简单、扩展性好、成本低的特点。4.1.3 无线局域网的发展

无线局域网采用的标准无线局域网常用的实现技术有红外数据协会推出的IrDA,家用射频工作组提出的HomeRF、Bluetooth、美国的802.11 协议和欧洲的HiperLAN2 协议。在亚洲和美洲主要是利用IEEE802.11 系列的产品来构建无线局域网络。世纪70 年代人们开始无线网的研究。1997 年，IEEE 通过了802.11 标准，该标准中规定了传输速度最高达2Mbit/s。1999 年，IEEE802.11b 的11 Mbit/s 标准通过。“b”标准成本低廉，性能可靠，应用广泛。IEEE802.11a 扩充了标准的物理层频带为5GHz，传输速率达到54Mbit/s。2001 年，IEEE802.11 小组通过了新的WLAN 标准IEEE802.11g，在2.4GHz频带上可以实现54 Mbit/s 的数据传送。IEEE802.11g 的推出对WLAN 的发展起到很大的推动作用，目前应用的标准主要为IEEE802.11b、IEEE802.11a、IEEE802.11g，相关性能比较如表1。IEEE802.11i 标准在2004 年六月正式被IEEE 批准，并成为无线局域网规范即IEEE802.11 的一部分。IEEE 802.11i 标准中主要包含加密技术：TKIP(Temporal Key IntegrityProtocol)和AES（Advanced Encryption Standard），以及认证协议IEEE802.1x。

未来的局域网将集成包括一整套服务器程序、客户程序、防火墙、开发工具、升级工具等，给企业向局域网转移提供一个全面解决方案。局域网将进一步加强和E-mail、群件的结合，将Web技术带入E-mail和群件，从信息发布为主的应用转向信息交流与协作。局域网将提供一个日益牢固的安全防卫、保障体系，局域网也是一个开放的信息平台，可以随时集成新的应用。

随着无线局域网(WLAN)产品迅速发展并走向成熟，许多企业为了提高员工的工作效率，开始部署无线网络。中学及大学在内的许多学校也开始实施无线网络，随着家庭电脑的普及和住房装修的高档化，家庭无线网络也成为一个潜在的市场。4.1.4无线局域网应用的无线连接设备

无线局域网网络应用的主要设备有无线网卡、无线AP、无线路由器、无线天线。

⑴ 无线网卡（Network Interface Card，NIC）无线网卡的功能类似有线网卡，无线终端用无线网卡经由无线AP再进入以太网或者无线路由器，从而实现文件或信息数据的传递。

无线网卡种类主要分为笔记本电脑内置的PCMCIA 无线网卡，用于台式机的PCI 无线网卡，和两者均适用的USB 网卡。

⑵ 无线 AP（AccessPoint，又称无线接入点）无线接入点完成无线局域网和有线局域网之间的桥接，在两者之间接收数据、缓冲存储和传输数据，协调无线与有线网络之间的关键部件。接入点通常通过标准以太网线连接到有线网络上，并通过天线和无线设备进行通信，在有多个接入点时，用户可以在接入点之间漫游切换。接入点的有效范围是20~500m，根据技术配置和使用情况，一般接入点可以支持15~250 个用户，考虑到带宽一般25~30 个用户为宜。

⑶ 无线路由器：路由器工作在OSI 协议的第三层网络层，用于网络之间的互联。完成网络层的中级任务，为收到的报文寻找正确的路径和把报文转发出去。无线路由器提供连接网际或网路内的ISDN（综合业务数字网）、专用电话线及帧中继。可以由单一中心支持数百个远端无线网络接入。

⑷ 无线天线：无线局域网中的无线天线根据安装的位置可以分为内置天线和外置天线。

内置天线的体积小一般用于无线终端设备的无线网卡上，内置于设备中，天线增益很低，作用范围较小，从几米到上百米。外置天线的体积较大，一般用于无线AP 或无线路由器上，天线增益较大，作用范围较大，从几百米到几十千米。无线局域网中的天线根据其覆盖功率范围功能分为全向天线和定向天线。全向天线是以天线为中心点实现一定覆盖范围为半径的一个球形覆盖区域。定向天线是为了某种目的要求实现在某一个方向一定距离范围内的覆盖。结束语

局域网的存在给我们的日常生活和工作带来便利的同时，但由于其自身的特点，它又有其自身的局限性，所以在选择应用局域网的时候需要把局域网的特点和自身的需求结合起来已达到优选。而根据我国的现实国情，我们国家存在很多中小企业，我个人认为，如果我们将局域网层级化，即成为同心圆式的模式将更节省能源，并且能将共享信息更优化和便捷化！

参考文献

[1] 颜辉,桑磊.计算机组装与维护[M].北京:清华大学出版社,2009:4.[2],[3], [4] 郝兴伟.计算机网络技术及应用[M].北京：高等教育出版社,2004:8.[5] Time创作室.Windows 2000 Server 构建局域网.北京:人民邮电出版社,2000.[6] 郝兴伟.高等学校教学站点的规划与建设.高等理科教育,2000.5.学院：核工程与地球物理学院 专业：勘查技术与工程 学号：1020230113 姓名：刘安历 指导老师：谢小林

第二篇：计算机网络实验报告-局域网的组建

湘潭大学 实

验

报

告

课

程：

实验题目：学

院：专

业：学

号：姓

名：指导教师：完成日期：

计算机网络

局域网组建实验

2015.5.11、一、实验目的

1、学会双绞线的制作和测试，网线布线材料及工具的认识（双绞线，水晶头，压线模块，压线钳，打线器，电缆测试仪）。

2、通过对IP地址与连网参数的设置与应用，掌握连网的基本步骤和技术。熟悉网络命令的使用。

二、实验设备器材，实验环境

实验设备器材：24口交换机，双绞线，水晶头，压线模块，压线钳，打线器，电缆测试仪两台电脑。

实验环境：信息楼机房，windowsXP系统

三、实验内容

1．双绞线的制作、测试，直通线与交叉线的认识与区别；

568A标准：绿白，绿，橙白，蓝，蓝白，橙，棕白，棕 568B标准：橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕

2．为计算机规划与设置IP地址、网络掩码，划出网络拓扑图，实现互通； 先假设本网络中需要的子网数和主机数目，尽量不要使用默认的子网掩码,。

3．网络参数查看与网络连通性测试；ipconfig、Ping等命令使用。改变IP等参数后，再次使用命令观察网络参数。

四、实验步骤

网线的制作：

1、首先选用了568B标准直通双绞线

2、用网线钳把双绞线的一端剪入到网线钳用于剥线的缺口中，稍微握紧网线钳慢慢旋转一圈，让刀口划开双绞线的保护胶皮。注意不要伤到里面的线。

注意：不要伤到里面的芯线，避免剥线过长或过短。剥线过长会因为网线不能被水晶头卡住而容易松动，如果剥线过短则会造成水晶头插针不能跟双绞线完好接触。

2，将绞在一起的芯线分开，按照橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕，颜色一字排列紧密，并用网线钳将线的顶端剪齐。

3，使RJ-45插水晶头的弹簧卡朝下，然后将正确排列的双绞线插入水晶头插头中。观察每条芯线插入的位置。

4，保持水晶头与芯线的稳定，将水晶头插入网线钳的压线插槽中，用力压下网线钳的手柄，使RJ-45插头的针脚都能接触到双绞线的芯线。

5，按照相同的方法制作另一端。完成后，使用网线测试仪对网线进行测试。IP地址的规划：

1、IP地址长度32位，分为4段，一般用点分十进制数字来表示，每段数字范围0-255。对于A类地址来说，默认的子网掩码是255.0.0.0；对于B类地址来说默认的子网掩码是255.255.0.0；对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。

2、如图，试验时的地址分配如下图所示： 第一台计算机：

第二台计算机：

这时用命令行ipconfig显示的两台计算机的ip等信息为：

第一台：

第二台：

这时在第一台计算机中去ping第二台计算机的ip时，如图显示：

由图显示可知，该局域网的配置正确。

此时两台计算机的ip范围是：172.17.135.1---171.17.135.255 因为两台计算机的网关是：255.255.255.0 此时它的子网数为：254，每个字网的主机数为：254

五、实验结果分析、遇到的问题与解决方法

1、在制作网线时，第一次制作的网线在检查时，亮灯的顺序中，1与2出现了翻转的情况，经检查是由于插网线是橙白与橙的顺序反了，第二次仔细检查后重新制作了一个完好的网线。

2、在进行ip的分配后，进行ping时出现无论如何也ping不同的情况，仔细检查后发现是由于实验室的交换机的网线接口是坏的，更换接口后成功ping通。

第三篇：计算机网络论文

渤海大学工学院

学 年 论 文

题

目 学生姓名 学

号 学

院 专业班级 指导教师

计算机网络安全

白娇 09060226 工学院 自动化09级5班

张博

二零一二年七月

渤海大学工学院学年论文

计算机网络安全

摘要：当人类步入21世纪这一信息社会、网络社会的时候，我国将建立起一套完整的网络安全体系，特别是从政策上和法律上建立起有中国自己特色的网络安全体系。

关键词：计算机；网络；安全；防范

在信息时代，信息可以帮助团体或个人，使他们受益，同样，信息也可以用来对他们构成威胁，造成破坏。因此网络安全包括组成网络系统的硬件、软件及其在网络上传输信息的安全性，使其不致因偶然的或者恶意的攻击遭到破坏，网络安全既有技术方面的问题，也有管理方面的问题，两方面相互补充，缺一不可。

一、计算机网络安全的概念

计算机网络安全是指利用网络管理控制和技术措施，保证在一个网络环境里，数据的保密性、完整性及可使用性受到保护。计算机网络安全包括两个方面，即物理安全和逻辑安全。物理安全指系统设备及相关设施受到物理保护，免于破坏、丢失等。逻辑安全包括信息的完整性、保密性和可用性。国标准化组织将“计算机安全”定义为：“为数据处理系统建立和采取的技术和管理的安全保护，

第四篇：计算机网络论文

浅谈大学校园网的建设和管理

随着计算机网络通讯的飞速发展和应用的不断普及，充分利用网络获取各种信息正成为生活中普遍的行为。大学，提供给我们一个学习和研究的环境，在这里，我们需要充分地汲取知识来充实自己。面临e时代，大学学习将不仅仅局限于书本、实验室、图书馆这些传统的学习模式。以计算机网络技术为核心的网络课程、远程教学、教育资源共享等新的学习模式正走入大学校园，校园网络的建设，为建构为大学生提供了最理想的学习环境。因此，建设大学校园网的好处将是显著和长远的。

校园网概括地讲是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。也就是利用先进的综合布线技术构架安全、可靠、便捷的计算机信息传输网路；利用成熟、领先的计算机网络技术规划计算机综合管理系统的网络应用环境；利用全面的校园网络管理软件、网络教学软件为学校提供教学、管理和决策三个不同层次所需要的数据、信息和知识的一个覆盖全校管理机构和教学机构的基于Internet/Intranet技术的大型网络系统。

校园网的设计目标是将各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成校园区内部的12000／XPranet系统，对外通过路由设备接入广域网。校园网总体设计：第一，要进行对象研究和需求调查，明确学校的性质、任务和改革发展的主系统建设的需求和条件，对学校的信息化环境进行准确的描述；第二，在应用奢求分析的基础上，确定学校12000／XPranet服务类型，进而确定系统建设的目标，包括网络设施、站点设置、开发应用和管理等的目标；第三，确定网络拓扑结构和功能，根据应用需求建设目标和学校的主要建筑分布特点，进行系统分析和设计；第四，确定技术设计的原则要求，如在技术选型、布线设计、设备选择、软件配置等方面的标准和要求；第五，规划校园网建设的实施步骤。

建设大学校园网的根本目的，就是为各种教学提供基础，为大学生查阅信息、获取学习资源提供便利。在大学校园网建设过程中，硬件设备不是问题，关键在于究竟用校园网干什么？我认为应从两个方面考虑：一个是管理方面，就是学校的网络化管理，通过网络化给学校带来现代化管理;而另一个更重要的方面，就是要通过现代教育技术去推动和改变传统的教学模式，改革那种灌输式的，老师讲、学生听，死记硬背的传统教学方式。如果建好了校园网，还是沿袭传统的教学模式，只是把粉笔、黑板换成了计算机、投影仪，还是沿袭过去那种灌输式的教学形式(当然，可能灌输给学生的东西更多了，让学生更容易理解、记得

1计算机网络论文

更牢了)，那么这种教学模式并没有质的变化，大学校园网也就失去了原有的意义。此外，大学校园网的建设不一定是一次性的大量资金投入，当资金不充足时，可以采取分步骤、分层次建设的方法，大学校园网的建设可以具有不同的层次，如网络电子教室、小型办公管理对等网、基于客户机/服务器的局域教学网，以及面向全校的计算机辅助教学管理信息网络等。

我国著名的空间科学家奠基人钱学森院士认为：21世纪教育是一个“人脑+电脑+网络”的教育。网络教育模式的建立和形成将促进教育观念的转变、教育内容的多元化和个性化学习带来的生机和活力，同时对教育制度、教育管理等也将带来巨大变化。建设大学校园网，丰富多彩、健康清新的校园网络文化将成为培养大学生思维方式、道德品质、创造能力的新环境，成为面向全体大学生、培养全面发展的高素质人才的崭新平台。同时对于转变陈旧教育理念和手段，促进教学模式的改革，加快建设现代化的教育手段和管理手段，提高教育质量和效率起着决定性作用，尤其是对于培养“面向现代化，面向世界，面向未来”的创新人才更具深远的意义。

然而，网络建成后，管好用好大学校园网，发挥网络的巨大功能，并不是一件容易的事，这需要我们充分去思考。

如今，大学校园网的管理应用存在一定的误区。一方面，是教育资源的匮乏，另一方面，又是资源的重复建设，设备堆砌闲置。计算机硬件和软件的发展日新月异，特别是硬件，差不多每一年多、有的甚至几个月就降价50%。有的大学资金短缺，建立一个校园网动辄投资上百万元，但使用率严重不高甚至闲置，眼看着资源在浪费。校园生活的核心是学习活动，校园生活的主体应该是学生与教师，网络的基本技术特质是开放、交互与共享，它的主要功能是促进人们主动学习，实现资源的交流与共享，因此，校园网络环境必需基于互连网应用。但从现实生活中我们可以看到，目前大学校园网的应用与大学生们的期望存在差距。就我们工大而言，校园网在日常教学时的应用往往是放放Powerpoint幻灯片，通过共享调阅调阅文件，Internet应用较少，上课时学生基本不使用校园网。工大网站是一个对内提供服务，对外展示学校形象的窗口，也是工大校园网应用集中表现的地方。工大网站开设的栏目不仅仅是学校简介、校长寄语、师生风采、校园新貌、教学设施、学校荣誉、家长通讯、校友通讯等内容，校园新闻、教学科研、网上图书馆、网上选课等才是校园网应用价值的体现。但是校园网网页更新过于缓慢，不利于学生及时获取信息。这就需要提高网站建设的质量，同时还可以增加师生聊天室、视频点播、资源中心、家长访问等栏目的建设，以便更全面的传

2计算机网络论文

递信息，方便师生了解学校动态，为师生提供思想交流的空间和舞台。

总而言之，大学校园网的建设任重而道远，它的功能有待于不断的研究、开发、探索和创新。这就学要我们努力学习计算机网络知识，掌握基本的计算机网络技术，参与到大学校园网乃至将来大型网站的建设中去。

3计算机网络论文

第五篇：局域网组建论文

局域网组建

前 言

计算机网络在初期是计算机与通信相结合的产物,它的出现和发展使计算机应用发生了质的变化。在经历了以大型主机为核心的集中式运算和以个人电脑为基本单元的分布式处理后,计算机的处理模式已发展成现在的网络计算,其应用范围已远远超出了科学计算,成为无所不在的工具。计算机网络的发展既受到计算机科学技术和通信科学技术的支撑,又受到运用计算机网络的那些领域技术的支持。如今,计算机网络从体系结构到实用技术已逐步走向系统化、科学化和工程化。

局域网的作用已从最初的主机连接、文件和打印服务，转向围绕着客户机／服务器模式的大数据流应用、Intranet、WWW浏览、实时音频／视频传送等服务，日益庞大及增长的数据流持续增加了网络负荷。同时，由于基于工作组或部分级的服务器解决方案被企业级服务器所替换，促使数据流向发生了根本变化，网络主干的地位进一步得到进步。这些都促使局域网络技术从网桥技术、主干路由技术向局域网交换技术过渡。交换技术的发展为局域网交换机提供了一个空前的发展机遇，也极大地促进了局域网交换机技术与产品的更新换代。局域网简介

局域网是同一建筑、同一校园、方圆几公里远的地域内的专用网络。局域网通常用来连接公司办公室或企业内部的个人计算机和工作站，以共享软、硬件资源。美国电气和电子工程师协会（IEEE）局域网标准委员会员会曾提出局域网的一些具体特征：

(1)局域网在通信距离有一定的限制，一般在1~2Km的地域范围内。比如在一个办公楼内、一个学校等。

(2)较高传输率的物理通信信道也是局域网的一个主要特征，在广域网中用电话线连接的计算机一般也只有20~40Kpbs的速率。

(3)因为连接线路都比较短，中间几乎不会爱任何干扰，所以局域网还具有始终一致的低误码率。(4)局域网一般是一个单位或部门专用的，所以管理起很方便。(5)另外局域网的拓扑结构比较简单，所支持连接的计算机数量也是有限的。组网时也就相对很容易连接。设计范围及要求

2.1设计原则

局域网设计应该遵循一定的原则，要坚持开放性、先进性、标准性，以及经费的合理性；局域网系统应充分利用已实现的和将要实现的各种现代化先进设备，来实现校园技术 数据及管理信息的存储、传输、处理和综合利用，实现网内的任何一个节点能及时、充分地分享相关信息。为此，系统采用如下设计思想：

综合考虑学校现况及发展的需要，依照局域网总体提出的系统建设目标，系统规模和总体规则具

体要求，建立网络。设计物理网络时，从全局考虑，从将来整个校园计算机网的实际应用出发，对整个网络系统做出通盘筹划，规划出最合适的方案。同时保证网络的结构和主要设备具有一定的升级和扩容的能力。

2.2 局域网的特点和需求

局域网，作为一种独特的模式，与其他企业、事业有明显的区别。建设局域网中一定要考虑到这些因素校园的分布区域相对比较集中，不象一般企业、事业单位分布区域比较大。局域网的通信量比较大，作为教育和科研的基地，网络用户的群体比较广泛，要求的通信量是比较大的，主干网的带宽一定要满足学校的要求：

（1）广泛的资源共享。（2）丰富的网络设备。

（3）与国内国际广泛的联系。（4）多媒体服务的需要。

（5）多媒体技术对局域网将来发展非常重要,象远程教学、电视会议等。局域网建设要考虑到将来的扩充和升级，避免资金的重复投资。

2.3 学校局域网的设计目标

当今社会，计算机技术和通信技术飞速发展。同时，随着市场经济改革的日益深化，国民经济步伐越来越大，信息社会的到来，计算机网络互连技术已经成为当今潮流。对于处于教育前沿的学校而言，实施局域网与国际接轨势在必行。建设一合适的局域网，对提高学校整体素质无疑是巨大促进，是提高教学水平和管理水平不可缺少的支撑环境。

2.3.1连接校园内部各主要教学实验楼

（1）先进性：先进的设计思想、网络结构、开发工具，采用市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品；

（2）实用性：建网时应考虑利用和保护现有的资源、充分发挥设备效益

（3）开放性：遵从国际标准，系统设计应采用开放技术、开放结构、开放系统组建和开放用户接口，以利于网络的维护、扩展升级及与外界信息的沟通

（4）灵活性：采用积木式模块组合和结构化设计，使系统配置灵活，满足学校逐步到位的建网原则，使网络具有强大的可增长性

（5）可靠性：具有容错功能，管理、维护方便。对网络的设计、选型、安装、调试等各环节进行统一规划和分析

（6）强性价比：不要一味追求最新，还要考虑当前实际需要，选择合理的设备搭配，使达到良好的性能价格比。

2.3.2服务器需求

为了保证管理系统的运行，需要服务器有以下特点： ①速度快； ②高容错性； ③高可靠性； ④断电保护；

网络拓扑结构

网络的拓扑结构是指网络中通讯线路和站点（计算机或设备）的相互连接的几何形式。按照拓扑结构的不同，常见的计算机网络拓扑结构有：总线型拓扑结构、星型拓扑结构、环型拓扑结构等。

3.1 总线型拓扑结构

总线型结构是指各工作站和服务器均连接在一条总线上，各工作站地位同等，无中心节点控制，公用总线上的信息多以基带形式串行传递，其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散，如同广播电台发射的信息一样，因此又称广播式计算机网络。各节点在接收信息时都进行地址检查，看是否与自己的工作站地址相符，相符则接收网上的信息。

3.2 星型拓扑结构

星型结构是指各工作站以星型方式连接成网。网络有中心节点，其他节点(工作站、服务器)都与中心节点直接相连，这种结构以中心节点为中心，因此又称为集中式网络。

3.3 环型拓扑结构

环型结构由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环，这种结构使公共传输电缆组成环型连接，数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。信号通过每台计算机，计算机的作用就像一个中继器，增强该信号，并将该信号发到下一个计算机上。

3.4 蜂窝拓扑结构

蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质(微波、a卫星、红外线、无线发射台等)点到点和点到多点传输为特征，是一种无线网，适用于城市网、校园网、企业网，更适合于移动通讯。在计算机网络中还有其他类型的拓扑结构，如总线型与星型混合、总线型与环型混合连接的网络。在局域网中，使用最多的是星型结构。网络设备和网络传输介质

4.1 常用网络设备

网络设备主要是指硬件系统，各种网络设备之间是有着相互关联而不是相互独立的，每一部分在网络中有着不同的作用，缺一不可，只有把这些设备通过一定的形式连起来才能组成一个完整的网络系统，网络设备主要包括网卡、集线器、交换机、路由器等。

4.1.1 网卡

网卡（简称NIC），也网络适配卡或网络接口卡，网卡作为计算机与网络连接的接口，是不可缺少的网络设备之一。无论是双绞线网络、同轴电缆网络还是光缆网络，都必须借助于相应类型的网卡才能实现与计算机的连接，是计算机与局域网相互连接的惟一接口。每块网卡上都有一个世界惟一的ID号，3 也就是MAC地址，计算机在连入网络之后，就是依靠这个ID号才能实现在不同计算机之间的通信和信息交换。网卡有很多种，不同类型的网络需要使用不同种类的网卡，不同速度的网络需求也要使用不同的网卡。如根据带宽来分的话，有10Mbit/s网卡、10/100Mit/s自适应网卡和1000Mbit/s网卡；如按总线分，有ISA总线、PCI总线、PCMCIA总线网卡等。从目前校园网建设的实际情况来看，工作站网卡选择PCI总线的10M/100Mbit/s自适应网卡最适合。

4.1.2交换机

交换机，也称交换式集线器，是专门设计的，使各计算机能够相互高速通信的独享带宽的网络设备。作为高性能的集线设备，随着价格的不断降低，交换机已逐步取代了集线器而成为集线设备的首选。由交换机构建的交换式网络系统不仅拥有高速的传输速率，而且交换延时很小，使得信息的传输效率大大提高，适合于大数据量并且使用非常频繁的网络通信，被广泛应用于各种类型的多媒体和数据传输网络。交换机具有很强的网络管理功能，它能自动根据网络通信的使用情况来动态管理网络，因为交换机采用了独享网络带宽的设计。

4.1.3路由器

路由器除了有连接不同的网络物理分支和不同的通信媒介、过滤和隔离网络数据流及建立路由表，还有控制和管理复杂的路径、控制流量、分组分段、防止网络风暴及在网络分支之间提供安全屏障层等到功能。根据路由设备的组成可以分为软路由和硬路由。根据路由表的设置方式可以将路由器分为静态的和动态的。路由器工作在网络层，因此它可以在网络层交换和路由数据帧，访问的是对方的网络地址。当数据帧到达路由器后，路由器查看数据帧的目标地址，并在路由表查看到达目标地址的路径，根据路径的代价，选择一条最佳的路径，然后把数据帧沿这条路径发送给目标地址。

4.1.4集线器

集线器（HUB）属于数据通信系统中的基础设备，它和双绞线等传输介质一样，是一种不需任何软件支持或只需很少管理软件管理的硬件设备。它被广泛应用到各种场合。集线器工作在局域网(LAN)环境，像网卡一样，应用于OSI参考模第一层，因此又被称为物理层设备。集线器内部采用了电器互联，当维护LAN的环境是逻辑总线或环型结构时，完全可以用集线器建立一个物理上的星型或树型网络结构。依据IEEE 802．3协议，集线器功能是随机选出某一端口的设备，并让它独占全部带宽，与集线器的上联设备(交换机、路由器或服务器等)进行通信。由此可以看出，集线器在工作时具有以下两个特点。

首先是Hub只是一个多端口的信号放大设备，工作中当一个端口接收到数据信号时，由于信号在从源端口到Hub的传输过程中已有了衰减，所以Hub便将该信号进行整形放大，使被衰减的信号再生(恢复)到发送时的状态，紧接着转发到其他所有处于工作状态的端口上。从Hub的工作方式可以看出，它在网络中只起到信号放大和重发作用，其目的是扩大网络的传输范围，而不具备信号的定向传送能力，是—个标准的共享式设备。

4.2 网络传输介质

网络要求把各个独立的计算机连接起来的，这样就必然要求有一种介质将计算机连接起来，这就是传输介质，局域网的传输介质可分为有线介质和无线介质两种，一般情况下都是用有线介质的，因为它的稳定性高，连接可靠，无线介质只是在特殊环境下才使用的传输方式。常用的有线介质主要有以下几类。

4.2.1 同轴电缆

同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层绝缘材料。这层绝缘材料用密织的网状导体环绕，网外又覆盖一层保护性材料。同轴电缆有许多种不同的规格，最常用是细同轴电缆和粗同轴电缆。细同轴电缆主要用于建筑物内的网络连接，而粗同轴电缆则常用于建筑物间相连。它们的区别在于粗同轴电缆屏蔽更好，4 能传输更远的距离。

同轴电缆是由中心导体、绝缘材料层、网状织物构成的屏蔽层以及外部隔离材料层组成，其结构如图1所示。

图1 同轴电缆示意图

4.2.2 双绞线

双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消，与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。目前，双绞线可分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线。

双绞线的结构如图2如示：

图2 5类4对非屏蔽双绞线

4.2.3 光纤

光纤是一种直接为50~100um的柔软的、能传导光波的介质，一般由玻璃制造。光纤分为：传输点模数类分单模光纤(SingleModeFiber)和多模光纤(MultiModeFiber)。单模光纤的纤芯直径很小，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输的光纤，与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。光纤通信系统的基本构成如图3所示：

图 3 光纤系统的基本构成 系统安全设计

学校由于建立了校园内部INTRANET，并通过INTERNET代理共享INTERNET资源。因些需要具有完善的安全保密机制。我们在系统设计时对系统的安全机制作了较为详细的考虑。在本方案中拟采用WINDOWSNT的安全机制保护和防火墙技术，因些对系统而言，安全措施比较得力。根据本网络系统的需求，我们在方案设计时主要考虑硬件、网络安全、非法用户入侵及电气保护方面的安全保护措施。

5.1 局域网系统的安全主要包括两个方面

5.1.1硬件设备的安全

(1)选择优质的硬件设备是保证系统安全可靠的前提条件。

即全系统的硬件设备：包括服务器、中央交换机、工作组交换机、集线器、PC工作站等等的安全性。硬件设备的安全性主要由设备本身的性能和采用容错技术来保证。最主要的决定于设备本身的性能，所以我们在选择了世界著名网络设备生产厂D-LINK的网络产品和以高性能著称于全国的联想公司的服务器和PC工作站等经过多年使用的国际公认的优质设备。

(2)优秀的容错系统是系统的安全的可靠保证

在服务器上：众所周知，联想万全服务器能提供较高的冗余性能，在后面我们将作进一步详细的介绍。

联想万全系列服务器提供冗余电源、冗余风扇、热插硬盘，RAID卡能实现从RAID0到RAID5的磁盘冗余，从而保证数据和系统的安全可靠。

(3)建立完善的安全管理机制是保证系统可靠运行的必要条件

性能优异的设备和科学合理的设计，使系统具备了高可靠性运行的必要条件，但要实现系统真正安全、可靠、高效的运行，建立完善的管理体制是至关重要的。特别是对于系统数据的安全性方面，管理显得尤为重要。

(4)控制室电气设备保护与接地主要措施

①防雷接地 ②直流接地 ③保护接地

④屏蔽与防静电接地

5.1.2数据的安全性

数据的安全性表现在以下几个方面：（1)防止因硬件故障造成的数据破坏

我们通过采用优质、高性能的设备和采用切实可行的系统容错技术可以完全保证因硬件故障造成的数据破坏。

（2)保证数据不被窃取和破坏

建立相应的安全管理机制和在用户中树立安全意识，防止泄密事件发生，以保证数据不被窃取。（3)防止病毒破坏

一方面，要求网上的用户不要随意拷贝外来磁盘和下载网上文件，不要随意使用盗版光盘，防止病毒进入网络，另一方面使用杀毒软件对工作站进行病毒清理，在网上安装防病毒软件，也是一种防止网上病毒侵蚀的有效途径。

（4)防止人为破坏和“黑客”攻击

采用INTERNET防火墙技术，在和INTERNET连接的通道上设立防火墙，屏蔽本系统的IP地址，对出入的数据包进行过滤，防止“黑客”通过INTERNET攻击本系统。

（5）防火墙

由于局域网建立了与INTERNET的通道，INTRANET需对外开放，在方案设计中为今后防火墙的建设提供了准备。网络软件安装

6.1 服务器

校园网中的服务器主有数据库服务器和代理服务器，数据服务器与代理服务器主要是面向校园网内部用户的服务，对来自Internet的用户服务也很多，主要是对校园网内部用户进行Internet代理服务。目前，绝大多数校园网都要求内部服务用户通过代理访问Internet，这样内部用户就不能直接访问Internet，同时代理服务器保存着内部用户访问Internet的日志，以作为记费的依据。由于用户数量非常大，也非常集口中，所以在选型代理服务器时，主要考虑的是要有较大的容量、较高的处理速度和较高的稳定性，一般来说都选用大型服务器作为代理服务器。

6.2 设备选型

6.2.1 服务器端

选择微软的服务器端集成软件BackOffice、BackOffice包括WindowsNT、IIS、FrontPage、SQLServer、Exchange Server、Systems Management Server、Proxy Server以及一个统的客户/服务器软件安装程序。

其中WINDOWNT作为网络的基础,提供文件和打印机共享,通信Internet连接和应用程序服务:IIS提供WWW和FTP服务;FrontPage提供网页制作工具和Web管理;Indexserver提供Email.时间规划和集成的群件性能;SNAServer提供主机数据和应用的连接能力;SystemsManagement集中地管理这个分布式的环境;ProxyServer提供防火墙功能,有效地将校园网与公共Internet分离,并有效地提供客户访问Internet的通路。

6.2.2 客户端

选用IE5.0以上,它提供了组用户访问Web,所有本地文件和校园网络上所有文件的集成方法。

6.3 网络的体系结构

网络通常按层或级的方式来组织，每一层都建立在它的下层之上。不同的网络，层的名字、数量、内容和功能都不尽相同。但是每一层的目的都是向它的上一层提供服务，这一点是相同的。层和协议的集合被称为网络体系结构。作为具体的网络体系结构，当前重要的和使用广泛的网络体结构有OSI体系结构和TCP/IP体系结构。

OSI是开放系统互连基本参考模型OSI/RM（OpenSystemInterconnectionReferenceModel）缩写，它被分成7层，这7个层次分别定义了不同的功能。几乎所有的网络都是基于这种体系结构的模型进行改进并定义的，这些层次从上到下分别是应用层、表示层、会话层、运输层、网络层，数据链路层和物理层，其中物理层是位于体系结构的最低层，它定义了OSI网络中的物理特性和电气特性。

TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol,传输控制协议和互连网协议）缩写，TCP/IP体系结构是当前应用于Internet网络中的体系结构，它是由OSI结构演变来的，它没有表示层，只有应用层、运输层，网际层和网络接口层。

6.4 网络协议

网络协议是通信双方共同遵守的约定和规范，网络设备必须安装或设置各种网络协议之后才能完成数据的传输和发送。

6.4.1 TCP/IP协议

TCP/IP协议是目前在网络中应用得最广泛的协议，ICP/IP实际上是一个关于Internet的标准，并随着的Internet广泛应用而风靡全球，它也成为局域网的首选协议。TCP/IP是一种分层协议，它共被分为个4层次，大约包含近期100个非专有协议，通过这些协议，可以高效和可靠地实现计算机系统之间的互连。TCP/IP协议中的核心协议有TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据报协议）和IP（因特网协议）

TCP协议可以在网络用户启动的软件应用进程之间建立通信会话，并实现数据流量控制和错误检测，这样就可以在不可靠的网络上提供可靠的端到端数据传输。UDP协议是一种无连接的协议，它在传输数据之前不建立连接，也不提供良好的可靠性和差错检查，只仅仅依赖于校验来保证可靠性。UDP不进行流量控制，没有序列或者确认，因此它处理和传输数据的速度快，还被用来传输关键的网络状态消息。

IP协议的基本功能是提供数据传输、数据包编址、数据包路由，分段等。通过IP编址约定，可以成功地将数据通过路由传输到正确的网络或者子网。每个网络站点具有一个32位的IP地址，它和48位MAC地址一起协作，完成网络通信，IP协议也是一种无连接的协议。

6.4.2 超文本传输协议(HTTP)HTTP(HyperTextTransferProtocol),超文本传输协议)是WWW浏览器和WWW服务器之间的应用层协议，是用于分布式协作超文本信息系统的、通用的、面向对象的协议，HTTP协议还是基于TCP/IP协议之上的应用层协。

6.4.3 文件传输协议(FTP)FTP(FileTransferProtocol,文件传输协议)是由支持Internet文件传输的各种规则所组成的集合。这些规则能使网络用户把文件从一个主机拷贝到另一个主机上，FTP是采客户/服务器方式服务的。

6.4.4远程登录协议（Telnet）

远程登录协议的目的是提供一个全面的、双向的、面向8个比特字节的通信工具，其主要目标是提供终端设备与面向进程接口的标准方法，Telnet是应用层的协议，采用客户/服务器模式工作的，Telnet

不仅允许用户登录到远端主机上，还允许用执行远端主机的命令，这样用户就能以极小的网络资源代价完成大型的网络应用。

6.5 网络操作系统

网络操作系统NOS（NetworkOperatingSystem）是在计算机操作系统的基础上，加上一些具有实现网络访问和控制功能的模块以及相关的数据通信协议，是使网络上各计算机能够方便有效地共享网络资源、为网络用户提供所需的各种服务软件和规程的集合。目前主要的网络操作系统有NetWare、Unix、Linix和WindowsNT/2000。在校园网中一般情况下都用Windows2000网络操作系统，因为它是图形化的操作界面、使用简单、安全可靠，以及和普及率很高Windows系列单机操作系统的兼容性很好。

6.6Internet接入

校园网和Internet的连接技术就显得十分重要了，它关系到校园网与外部网络能能否进行可靠的连接。用户计算机接入Internet主要有两种方式，通过局域网或通过电话线网。不过，我们一般采取局域网接入方式。但不管使用哪种接入方式，首先都要连接到ISP的主机。从用户角度看，ISP位于Internet的边缘，用户通过某种通信线路连接到ISP，再通过ISP的连接通道接入Internet。通过局域网接入Internet是指用户局域网使用路由器，通过数据通信网与ISP相连接，再通过ISP的连接通道接入Internet。选择哪种数据通信网络与租用多大的带宽，通常取决于用户的信息流量与能够承担的费用等多种因素。

结语：

未来的局域网将集成包括一整套服务器程序、客户程序、防火墙、开发工具、升级工具等，给企业向局域网转移提供一个全面解决方案。局域网将进一步加强和E-mail、群件的结合，将Web技术带进E-mail和群件，从信息发布为主的应用转向信息交流与协作。局域网将提供一个日益牢固的安全防卫、保障体系，局域网也是一个开放的信息平台，可以随时集成新的应用。

随着无线局域网(WLAN)产品迅速发展并走向成熟，很多企业为了进步员工的工作效率，开始部署无线网络。中学及大学在内的很多学校也开始实施无线网络，随着家庭电脑的普及和住房装修的高档化，家庭无线网络也成为一个潜伏的市场。

参考文献

［1］刘永华：《局域网组建管理与维护》，清华大学出版社，2006.［2］杨威：《局域网组建管理与维护》，人民邮电出版社，2009.［3］王英玮主编：《信息管理导论》，1版，中国人民大学出版社，2010.