1、WORD格式*X技術學院畢業設計 ( 論文 )題目：計算機網絡的設計與實現學生*學號專業班級分院系計算機信息工程系指導教師職稱2021年 6 月專業資料整理WORD格式誠信承諾書本人謹此承諾，本人所寫畢業設計論文均由本人獨立撰寫，無任何抄襲行為。凡涉及他人的觀點材料，均作了注釋。如出現抄襲或侵犯他人知識產權的情況，愿承擔由此引起的任何責任，并承受相應的處分。學生簽名：年月日專業資料整理WORD格式*通信職業技術學院畢業設計論文中文摘要計算機網絡的設計與實現【摘要】當現代社會逐漸變為具有高度的相互依賴的巨大網絡時， 我們所生活的世界無法不變成一個被計算機網絡嚴密聯結起來的世界。 計算機網絡從技術

2、角度來說， 是作為一種布局， 將經有關聯但相距遙遠的事物通過通信線路連接起來， 但是對網絡的思考決不是傳統的二維平面思維甚至三維的球面思維所能到達的。【關鍵詞】信息，網絡，設計專業資料整理WORD格式I專業資料整理WORD格式*通信職業技術學院畢業設計論文英文摘要Computer network application software【 Abstract】When modern society has gradually become a vast network of highlyinterdependent,we can not live in a world into a tightl

3、y linked together by computer network of the worldputer network from a technical point of view,as a layout,but will be linked by distant objects connected by communication lines,by no means the network of the traditional two-dimensional plane or three-dimensional sphere of thinking of thinking can a

4、chieve.【Key Words】Information ，Network ， Design專業資料整理WORD格式II專業資料整理WORD格式*通信職業技術學院畢業設計論文目錄目 錄1緒 論.42計算機網絡設計的概念 .52.1計算機網絡概念及相關種類 .52.2計算機網絡設計理念 .52.3我國現今網絡規劃的分布與設計實現 .62.4 計算機網絡設計今后開展趨勢 .73 計算機網絡設計的作用性及實現應用 .93.1計算機網絡設計的可持續開展策略 .93.2分析計算機網絡設計國際標準 .93.3計算機網絡設計的重要性與技術先進性 .93.4計算機網絡設計實行的可管理化 .103.5設計上的

5、要求 .11結論.15參考文獻 .16專業資料整理WORD格式III專業資料整理WORD格式*通信職業技術學院畢業設計論文1 緒 論當今世界，以指數方式迅速開展的計算機網絡已形成了勢不可擋的潮流，將我們卷入新的世紀。網絡變得無時不有，無處不在，它將影響到社會生活的每個方面，帶給我們一種全新的生存方式。 網絡的設計的進一步開展， 實現探索更為顯得尤其重要。隨著信息技術的迅猛開展， 計算機網絡的應用已經深入到人們日常生活的每一個角落，涉及到社會的各個方面，其影響之廣、普及之快是前所未有的。寬帶網絡的蓬勃開展更是讓人們欣喜地感受著共享網上資源的獨特魅力。 網絡的巨大能量為人們提供了強有力的通信手段和

6、盡可能完善的效勞。 從而極大的方便了人們， 劇烈地改變著人們的工作、學習、生活和習慣方式。人類走進入了信息化時代，通過網絡與世界各地的其它用戶自由地進展通信、網上視頻交談、各種娛樂活動、多媒體教學、從網絡中方便快捷的獲取各種信息。專業資料整理WORD格式4專業資料整理WORD格式*通信職業技術學院畢業設計論文2 計算機網絡設計的概念2.1 計算機網絡概念及相關種類計算機網絡，是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來， 在網絡操作系統， 網絡管理軟件及網絡通信協議的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。計算機網絡的概念是：一些相互連接的、以共享資

7、源為目的的、自治的計算機的集合 TANE96。最簡單的計算機網絡就是只有兩臺計算機和連接它們的一條鏈路，即兩個節點和一條鏈路。 因為沒有第三臺計算機， 因此不存在交換的問題。 最龐大的計算機網絡就是因特網。 它由非常多的計算機網絡通過許多路由器互聯而成。 因此因特網也稱為 “網絡的網絡。 從網絡媒介的角度來看， 計算機網絡可以看做是由多臺計算機通過特定的設備與軟件連接起來的一種新的傳播媒介。 總的來說，計算機網絡就是利用通訊設備和通信線路將地理位置不同的、 具有獨立功能的多臺計算機系統遵循約定的通信協議互連成一個規模大、 功能強的網絡系統，用功能完善的網絡軟件 ( 即網絡通信協議、信息交換方式

8、和網絡操作系統等 ) 來實現交互通信、資源共享、信息交換、綜合信息效勞、協同工作以及在線處理等功能的系統。計算機網絡有多種分類方法， 常見的分類有： 1計算機網絡按照地理X圍劃分為：局域網、城域網、廣域網和互聯網四種；2按拓撲構造劃分為： 總線型、星型、環型、樹型和網狀網；3按交換方式劃分為：線路交換網、存儲轉發交換網和混合交換網； 4按傳輸帶寬方式進展劃分為：基帶網和寬帶網； 5按網絡中使用的操作系統分為： NetWare網、 WindowsNT網和 Unix 網等； 6按傳輸技術分為：播送網、非播送多路訪問網、點到點網。計算機網絡的開展經歷了面向終端的單級計算機網絡、 計算機網絡對計算機網

9、絡和開放式標準化計算機網絡三個階段。2.2 計算機網絡設計理念新型網絡必須滿足一些根本要求：2.2.1 不是為了打，而是用于計算機之間的數據傳送。2.2.2 能連接不同類型的計算機。2.2.3 所有的網絡節點都同等重要，這就大大提高了網絡的生存性。2.2.4 計算機在通信時，必須有迂回路由。當鏈路或結點被破壞時，迂回路由能使正在進展的通信自動地找到適宜的路由。2.2.5 網絡構造要盡可能地簡單，但要非常可靠地傳送數據。根據這些要求，一批專家設計出了使用分組交換的新型計算機網絡。而且，用電專業資料整理WORD格式5專業資料整理WORD格式*通信職業技術學院畢業設計論文路交換來出傳送計算機數據，

10、其線路的傳輸速率往往很低。 因為計算機數據是突發式地出現在傳輸線路上的， 比方，當用戶閱讀終端屏幕上的信息或用鍵盤輸入和編輯一份文件時或計算機正在進展處理而結果尚未返回時，珍貴的通信線路資源就被浪費了。分組交換是采用存儲轉發技術。把欲發送的報文分成一個個的“分組 ，在網絡中傳送。分組的首部是重要的控制信息， 因此分組交換的特征是基于標記的。 分組交換網由假設干個結點交換機和連接這些交換機的鏈路組成。 從概念上講，一個結點交換機就是一個小型的計算機， 但主機是為用戶進展信息處理的， 結點交換機是進展分組交換的。每個結點交換機都有兩組端口，一組是于計算機相連，鏈路的速率較低。一組是于高速鏈路和網絡

11、中的其他結點交換機相連。注意，既然結點交換機是計算機，那輸入和輸出端口之間是沒有直接連線的， 它的處理過程是： 將收到的分組先放入緩存，結點交換機暫存的是短分組， 而不是這個長報文， 短分組暫存在交換機的存儲器即內存中而不是存儲在磁盤中，這就保證了較高的交換速率。再查找轉發表，找出到某個目的地址應從那個端口轉發， 然后由交換機構將該分組遞給適當的端口轉發出去。各結點交換機之間也要經常交換路由信息， 但這是為了進展路由選擇， 當某段鏈路的通信量太大或中斷時， 結點交換機中運行的路由選擇協議能自動找到其他路徑轉發分組。通訊線路資源利用率提高： 當分組在某鏈路時， 其他段的通信鏈路并不被目前通信的雙

12、方所占用， 即使是這段鏈路， 只有當分組在此鏈路傳送時才被占用， 在各分組傳送之間的空閑時間， 該鏈路仍可被其他主機發送分組。 可見采用存儲轉發的分組交換的實質上是采用了在數據通信的過程中動態分配傳輸帶寬的策略。2.3 我國現今網絡規劃的分布與設計實現計算機網絡通俗地講就是由多臺計算機或其它計算機網絡設備通過傳輸介質和軟件物理或邏輯連接在一起組成的。 總的來說計算機網絡的組成根本上包括：計算機、網絡操作系統、傳輸介質可以是有形的，也可以是無形的，如無線網絡的傳輸介質就是看不見的電磁波以及相應的應用軟件四局部。一個網絡可以由兩臺計算機組成也可以是在同一大樓里面的上千臺計算機和使用者。我們通常指這

13、樣的網絡為局域網(LAN LocalArea Network) 由 LAN再延伸出去更大的X圍比方整個城市甚至整個國家這樣的網絡我們稱為廣域網(WAN Wide Area Network) 當 然 您 如 果 要 再 仔 細 劃 分 的 話 還 可 以 有MAN(Metropolitan Area Network)和 ANC(Citywide Area Network)這些網絡都需要有專門的管理人員進展維護。而我們最常觸的 Internet 那么是由這些無數的 LAN和WAN共同組成的。Internet 僅是提供了它們之間的連接但卻沒有專門的人進展管理( 除了維護連接和制定使用標準外 ) 可以

14、說 Internet 是最自由和最沒網管的地方了。在 Internet 上面是沒有國界種族之分的只要連上去在地球另一邊的計算機和您室友的計算機其實沒有什么兩樣的。因為我們最常使用的還是 LAN( 即使我們從家中連上 Internet 其實也是先連上 ISP 的 LAN)所以這里我們主要討論的還是以 LAN為主。LAN可以說是眾多網絡里面的最根本單位了等您對 LAN有了一定的認識再去了解 WAN和 Internet 就比較容易入手了只不過需要了解更多更復雜的通訊手段而已。 Internet" Intranet" Extranet" 接觸過網絡的朋友或多或少都應該聽過

15、上面幾個名詞吧不過大家可知道它們之間的分別和如何定義嗎其實最早出現的名詞應該是 Internet 然后人們將 Internet 的概念和技巧引入到內部的私人網絡可以是獨立的一個 LAN 也可以是專屬的 WAN 于是就稱為 Intranet專業資料整理WORD格式6專業資料整理WORD格式*通信職業技術學院畢業設計論文了。它們之間的最大分別是開放性。Internet是開放的不屬于任何人只要能連接得到您就屬于其中一員也就能獲得上面開放的資源相對而言Intranet那么是專屬的非開放的它往往存在于于私有網絡之上只是其構造和效勞方式和設計都參考 Internet的模式而已。計算機網絡設計的主要實現在四

16、個方面：2.3.1資源共享。算機網絡的主要目的是共享資源。共享的資源有：硬件資源、軟件資源、數據資源。其中共享數據資源是計算機網絡最重要的目的。2.3.2數據通信。據通信是指利用計算機網絡實現不同地理位置的計算機之間的數據傳送，運用技術手段實現網絡間的信息傳遞。這是計算機網絡的最根本的功能，也是實現其他功能的根底。如電子、遠程數據交換等。2.3.3分布處理。指當計算機網絡中的某個計算機系統負荷過重時，可以將其處理的任務傳送到網絡中的其它計算機系統中， 以提高整個系統的利用率。 對于大型的綜合性的科學計算和信息處理， 通過適當的算法， 將任務分散到網絡中不同的計算機系統上進展分布式的處理。 促進

17、分布式數據處理和分布式數據庫的開展。 利用網絡實現分布處理，建立性能優良、可靠性高的分布式數據庫系統。2.3.4綜合信息效勞。當今的信息化社會中，各行各業每時每刻都要產生大量的信息需要及時的處理，而計算機網絡在其中起著十分重要的作用。2.4 計算機網絡設計今后開展趨勢目前，下一代 IP 網的開展已經成為人們關注的焦點。 國家 IP 與多媒體標準研究組主席蔣林濤先生針對當前網絡建立中面臨的挑戰，當前，全球的電信網、因特網、專業資料整理WORD格式7專業資料整理WORD格式*通信職業技術學院畢業設計論文企業網都正處在一個開展的的關鍵階段。人們面臨網絡建立方向的選擇、QoS、平安性和可信任性、可運營

18、性等一系列關鍵技術問題的解決。下一代 IP 網概念的提出和第五代路由器產品的開發，都將非常有意義。2.4.1 全球因特網裝置之間的通信量將超過人與人之間的通信量。因特網將從一個單純的大型數據中心開展成為一個更加聰明的高智商網絡， 將成為人與信息之間的高層調節者。其中的個人復制功能將不斷預期人們的信息需求和喜好， 用戶將通過復制功能篩選，過濾掉與己無關的信息并將所需信息以最正確格式展現出來。同時，個人及企業將獲得大量個性化效勞。 這些效勞將會由軟件設計人員在一個開放的平臺中實現。由軟件驅動的智能網技術和無線技術將使網絡觸角伸向人們所能到達的任何角落，同時允許人們自行選擇接收信息的形式。2.4.2

19、 帶寬的本錢將變得非常低廉，甚至可以忽略不計。隨著帶寬瓶頸的突破，未來網絡的收費將來自效勞而不是帶寬。 交互性的效勞， 如節目聯網的視頻游戲、 電子報紙和雜志等效勞將會成為未來網絡價值的主體。2.4.3 在不久的未來，無線網絡將更加普及， 其中cnet:短距無線網絡前景看俏。短距無線通訊標準 Zigbee 與超寬頻 UWB Ultra wideband 即將制訂完成，未來將與藍芽 Bluetooth 共同建構短距離無線網絡環境，包括藍芽、 Zigbee 與 UWB等相關產品出貨量都將大幅成長。隨著電子電機工程師協會 IEEE推出 802.15 個人局域網絡 WPAN標準后，新一代的短距離無線通

20、訊開展趨勢逐漸確定，除了藍芽（ 802.15.1 外， Zigbee 802.15.4 與 UWB802.15.3a 標準也將于今年或明年初陸續通過，未來 Zigbee 與 UWB將以各自不同特性，如速度、價格等切入短距離無線網絡環境。2.4.4 計算機網絡飛速開展的同時， 平安問題不容無視。網絡平安經過了二十多年的開展，已經開展成為一個跨多門學科的綜合性科學，它包括：通信技術、網絡技術、計算機軟件、硬件設計技術、密碼學、網絡平安與計算機平安技術等。在理論上，網絡平安是建立在密碼學以及網絡平安協議的根底上的。密碼學是網絡平安的核心，利用密碼技術對信息進展加密傳輸、加密存儲、數據完整性鑒別、用戶

21、身份鑒別等， 比傳統意義上簡單的存取控制和授權等技術更可靠。加密算法是一些公式和法那么，它規定了明文和密文之間的變換方法。由于加密算法的公開化和解密技術的開展，加上興旺國家對關鍵加密算法的出口限制，各個國家正不斷致力于開發和設計新的加密算法和加密機制。從技術上，網絡平安取決于兩個方面：網絡設備的硬件和軟件。網絡平安那么由網絡設備的軟件和硬件互相配合來實現的。 但是，由于網絡平安作為網絡對其上的信息提供的一種增值效勞， 人們往往發現軟件的處理速度成為網絡的瓶頸， 因此，將網絡專業資料整理WORD格式8專業資料整理WORD格式*通信職業技術學院畢業設計論文平安的密碼算法和平安協議用硬件實現， 實現

22、線速的平安處理仍然將是網絡平安開展的一個主要方向。在平安技術不斷開展的同時，全面加強平安技術的應用也是網絡平安開展的一個重要內容。因為即使有了網絡平安的理論根底， 沒有對網絡平安的深刻認識、 沒有廣泛地將它應用于網絡中， 那么談再多的網絡平安也是無用的。 同時，網絡平安不僅僅是防火墻，也不是防病毒、入侵監測、防火墻、身份認證、加密等產品的簡單堆砌，而是包括從系統到應用、 從設備到效勞的比較完整的、 體系性的平安系列產品的有機結合?？傊?，網絡在今后的開展過程中不再僅僅是一個工具，也不再是一個遙不可及僅供少數人使用的技術專利，它將成為一種文化、一種生活融入到社會的各個領域。3 計算機網絡設計的作用

23、性及實現應用3.1 計算機網絡設計的可持續開展策略從計算機網絡設計來看 , 將向更深和更寬的方向開展 , 首先， Internet 信息效勞將會得到更大開展。網上信息瀏覽、信息交換、資源共享等技術將進一步提高速度、容量及信息的平安性。其次，遠程會議、遠程教學、遠程醫療、遠程購物等應用將逐步從實驗室走出， 不再只是夢想。 網絡多媒體技術的應用也將成為網絡開展的熱點話題。今后計算機技術的開展將表現為高性能化、網絡化、群眾化、智能化與人性化、功能綜合化，計算機網絡將呈現出全連接的、開放的、傳輸多媒體信息的特點。專家提出，軟件技術的開展將呈現平臺網絡化、技術對象化、系統構件化、產品領域化、開發過程化、

24、生產規模化、競爭國際化的趨勢。高端計算機軟件、操作系統微內核與源碼技術、 軟件可靠性和平安性、 軟件開發和集成工具面向人們個性化需求的應用軟件，在相當時期內仍將是軟件領域的主要研究內容。軟件技術正以計算機為中心向以多媒體信息效勞為對象的方向開展，軟件開發與芯片設計相互融合和滲透，將人機充分自然地結合起來；網絡軟件正在成為研究投資的熱點；軟件業的市場開展空間將超過硬件業的市場規模。未來的計算機網絡將以超大規模復雜的集成電路為根底， 向巨型化、微型化、網絡化與智能化的方向持續開展。3.2 分析計算機網絡設計國際標準在計算機網絡設計和建立的工程實踐中， 科研人員總結了不少具體的設計經歷和原那么，對計

25、算機網絡可靠性的優化設計起到了較好的標準和指導作用。 在構建計算機網絡時應遵循以下幾點原那么： 遵循國際標準， 采用開放式的計算機網絡體系構造， 從而能支持異構系統和異種設備的有效互連，具有較強的擴展與升級能力。計算機網絡在規定的條件下， 規定的時間內， 網絡保持連通和滿足通信要求的能力。反映了計算機網絡拓撲構造支持計算機網絡正常運行的能力。 計算機網絡模型采專業資料整理WORD格式9專業資料整理WORD格式*通信職業技術學院畢業設計論文用概率圖 G(V，E)來表示，其中結點集合 v 表示計算機網絡的用戶終端，主機或效勞器等，邊集合 E 表示計算機網絡的鏈路。3.3 計算機網絡設計的重要性與技

26、術先進性先進性與成熟性、實用性、通用性相結合，選擇先進而成熟的計算機網絡技術，選擇實用和通用的計算機網絡拓撲構造。 計算機網絡要具有較強的互聯能力， 能夠支持多種通信協議。 計算機網絡的平安性、 可靠性要高， 具有較強的冗余能力和容錯能力。計算機網絡的可管理性要強，應選擇先進的網絡管理軟件和支持 SNMP及 CMIP 的網絡設備。 應選擇較好的計算機網絡鏈路的介質， 保證主干網具有足夠的帶寬， 使整個網絡具有較快的響應速度。3.4 計算機網絡設計實行的可管理化雖然網絡類型的劃分標準各種各樣， 但是從地理X圍劃分是一種大家都認可的通用網絡劃分標準。 按這種標準可以把各種網絡類型劃分為局域網、 城

27、域網、廣域網和互聯網四種。局域網一般來說只能是一個較小區域內， 城域網是不同地區的網絡互聯，不過在此要說明的一點就是這里的網絡劃分并沒有嚴格意義上地理X圍的區分，只能是一個定性的概念。要想讓計算機進展通信，必須使它們采用一樣的信息交換規那么。我們把在計算機網絡中用于規定信息的格式以及如何發送和接收信息的一套規那么稱為網絡協議network protocol 或通信協議 communication protocol 。為了減少網絡協議設計的復雜性， 網絡設計者并不是設計一個單一、 巨大的協議來為所有形式的通信規定完整的細節， 而是采用把通信問題劃分為許多個小問題， 然后為每個小問題設計一個單獨的

28、協議的方法。這樣做使得每個協議的設計、分析、編碼和測試都比較容易。分層模型 layeringmodel是一種用于開發網絡協議的設計方法。本質上，分層模型描述了把通信問題分為幾個小問題稱為層次的方法，每個小問題對應于一層 , 從而有序的進展可管理化。專業資料整理WORD格式10專業資料整理WORD格式*通信職業技術學院畢業設計論文3.5 設計上的要求3.5.1 計算機網絡的容錯性設計策略計算機網絡容錯性設計的一般指導原那么為：并行主干，雙網絡中心。計算機網絡容錯性設計的具體設計方案的原那么，可以參照以下幾點: 采用并行計算機網絡以及冗余計算機網絡中心的方法， 將每個用戶終端和效勞器同時連到兩個計

29、算機網絡中心上。數據鏈路、路由器在廣域網X圍內的互聯。計算機網絡設計時， 應采用具有模塊化構造、 熱插熱撥功能的網絡設備。 這不僅可以擁有靈活的組網方式， 而且在不切斷電源的情況下能及時更換故障模塊， 以提高計算機網絡系統長時間連續工作的能力， 從而可以大大提高整個計算機網絡系統的容錯能力。網絡效勞器應采用新技術，如采用雙機熱備份、雙機鏡像和容錯存儲等技術來增強效勞器的容錯性、可靠性。在進展網絡管理軟件容錯設計時， 應采用多處理器和特別設計的具有容錯功能的網絡操作系統來實現，提供以檢查點為根本的故障恢復機能。專業資料整理WORD格式11專業資料整理WORD格式*通信職業技術學院畢業設計論文3.

30、5.2 計算機網絡的雙網絡冗余設計策略計算機網絡的雙網絡冗余性設計是在單一計算機網絡的根底上再增加一種備用網絡，形成雙網絡構造， 以計算機網絡的冗余來實現計算機網絡的容錯。 在計算機網絡的雙網絡構造中， 各個網絡結點之間通過雙網絡相連。 當某個結點需要向其它結點傳送消息時，能夠通過雙網絡中的一個網絡發送過去在正常情況下， 雙網絡可同時傳送數據，也可以采用主備用的方式來作為計算機網絡系統的備份。3.5.3 采用多層網絡構造體系計算機網絡的多層網絡構造能夠最有效地利用網絡第 3層的業務功能，例如網絡業務量的分段、 負載分擔、故障恢復、 減少因配置不當或故障設備引起的一般網絡問題。接入層：計算機網絡

31、的接入層是最終用戶被許可接入計算機網絡的起點。接入層專業資料整理WORD格式12專業資料整理WORD格式*通信職業技術學院畢業設計論文能夠通過過濾或訪問控制列表提供對用戶流量的進一步控制。 在局域網絡環境中， 接入層主要側重于通過低本錢， 高端口密度的設備提供效勞功能， 接入層的主要功能如下：為最終網絡用戶提供計算機網絡的接入端口； 為計算機網絡提供交換的帶寬； 提供計算機網絡的第二層效勞，如基于接口或 Mac地址的 Vlan 成員資格和數據流過濾。3.5.4核心層計算機核心層是計算機網絡的主干局部。 核心層的主要功能是盡可能快速地交換數據。計算機網絡的這個分層構造不應該被牽扯到費力的數據包操作或者任何減慢數據交換的處理。 在劃分計算機網絡邏輯功能時， 應該防止在核心層中使用像訪問控制列表和數據包過濾這類的功能。 對于計算機網絡的層次構造而言， 核心層主要負責以下的工作： 提供交換區塊之間的連接； 提供到其他區塊 ( 如效勞器區塊 ) 的訪問；盡可能快地交換數據幀或者數據包?？v觀未來計算機網絡的開展， 人們對待網絡的要求將越來越高。 他們希望創造一個“點擊到一切 的世界，盡管這個簡單的想法讓它成為現