计算机网络课程设计.docx

1、计算机网络课程设计题 目 银行系统网络的建设方案小 组 2012 级 2 班第 1 组小组成员 吴杰 张光 沈磊 孙宇 张晓 院 系 计算机与软件学院 专 业 计算机科学与技术 指导教师 郭萍 二一四 年 十二 月 二十五 日I课题说明题目：银行系统网络的建设方案以某城市工行总行为中心，与处于不同地区的四家支行互联，要求采用 DDN 专线。四个支行的 IP 节点数分别为 500（一支行）、380（二支行）、150（三支行）、500（四支行）。起始 IP 地址从 194.68.18.0/21 开始，且四个支行中一、二支行属于自治系统 AS1，三、四支行属于自治系统 AS2。要求：(1) 各支行独

2、立成立一个子网，说明总行与个支行连接情况；(2) 采用 CIDR 子网划分技术，详细说明每个支行的网络号，子网掩码，该子网内 IP 情况；(3) 假设现在一支行中的一台主机需要与四支行中一台主机通信，说明如何用边界网关协议 BGP 路由算法进行路由发现并生成路由表，查表完成通信过程。（内部网关协议为RIP）成员任务孙宇：题目分析以及总结，框架搭建，PPT张光：银行系统网络的设计吴杰：文字处理和书写实验总结张晓：word 文档的整理和排版。沈磊：目录整理、上机实验和拓扑图的绘制。II1目录前言 .2一、课程设计目的 .3二、设计分析 .32.1 需求分析 32.2 设计目的 42.3 设计要求

3、4三、专业名词注解 .43.1 IP 43.2 TCP.43.3 BGP 53.4 DDN 专线 .63.5 CIDR .73.6 网络七层结构 8四、方案设计 .94.1 拓扑图 94.2 IP 地址 94.3 实验截图 .10五、实验总结 .112前言20 世纪 90 年代中期，随着 Internet 的普及应用，商业银行开始驶上网络快车道，银行经营方式也呈现了网络化趋势。随着以因特网技术为核心的现代计算机网络技术在银行业的应用与推广，银行的服务效率和功能得到了很大的提高，金融全球化和综合化的发展趋势进一步增强。从此银行业开始进入了一个新的历史发展阶段网上银行发展阶段。 社会的发展，以及信

4、息的变更，使我们的生活产生了巨大变化。网络的进军我们的现实生活，信息化不断冲击着我们的生活。网络银行也越来越广泛地影响人们的生活与工作，它也将会取代我们传统的银行业务发展的趋势，成为我们不可缺少的一部分。另一方面银行为加强自身的竞争优势，在提高服务质量的前提下也不断推出更多的金融服务产品来满足客户的需求。而近年来 Internet 在全世界的发展普及应用也给银行业带来新的挑战与机遇。在金融领域特别是银行业近来再现的新生事物，它对银行业务与企业电子商务的发展具有巨大的影响。 网络银行是在 Internet 时代里金融电子化与信息化建设的最新内容，是电子银行的高级发展阶段，这是伴随 Interne

5、t 近来来在全世界的广泛应用而出现的新术语与新商务形式。网络银行是银行利用公用信息网络将客户的终端连接到银行网站，从而实现将银行的金融服务直接送到客户办公室，家中和手中的金融服务系统。网络银行是一种崭新的网上金融系统。它突破实物媒介等传统的空间与时间上的局限性，缩短了客户与银行的距离，为用户提供全方位、全天候、便捷、实时的快捷金融服务。网络银行是新生的事物，它是网络发展的必然结果，是电子商务发展的需要，同时也是自身发展并取得竞争优势的需要。3银行系统网络的建设方案摘要：银行系统网络是银行运营信息系统的基础。网络平台将信息交换、安全防护、安全管理和监控有机结合起来，贯穿整个信息系统的所有层次，是

6、系统正常运转的重要保障。关键词：DDN 专线 ，CIDR 子网划分 ，网络拓扑，边界网关协议（BGP）；一、课程设计目的课程设计的目的，实际上是为了让学生更深入的掌握计算机网络的核心内容，实现理论与实践相结合的教学目的，让学生能用具体的实践成果来体现对理论知识掌握的程度，有利于学生提高计算机网络方面的实践能力和加深计算机网络理论知识的理解。其具体来讲，安排计算机网络课程设计的目的主要有两个：一是引导学生将书本上抽象的概念和具体实现技术结合起来，使学习深化；二是消除学生对计算机网络理论知识的神秘感，调动学生学习的积极性与主动性，进而锻炼解决实际问题的能力。4通过这次课程设计，学生应该能加深对网络

7、基本知识的理解，全面的了解 DDN 专线，CIDR 子网划分的具体内容和应用。通过网络拓扑的构建，加深对网络七层结构的理解。课程设计是以分组的形式进行的，各成员之间应该学会互相合作，分工细致，努力完成各自的任务，把课程设计尽量做得完善。真正达到学有所得的目的。二、设计分析2.1 需求分析近年来，信息化和网络化迎来了飞速的发展。上网设备的普及，以及网络提供的高效的资源和服务，网络已经渗透到了我们生活的方方面面。在当今的时代，计算机网络已经对社会的进步产生了深刻并且深远的影响。随着 Internet 的普及应用，商业银行开始驶上网络快车道，银行经营方式也呈现了网络化趋势。随着以因特网技术为核心的现

8、代计算机网络技术在银行业的应用与推广，银行的服务效率和功能得到了很大的提高，金融全球化和综合化的发展趋势进一步增强。由于银行所要求的信息的安全性和及时性，银行之间建立自己的局域网变得势在必行。2.2 设计目的以某城市工行总行为中心，采用 DDN 专线与处于不同区的四家支行互联。2.3 设计要求1.采用 CIDR 子网划分技术。2.采用 DDN 专线技术。3.采用边界网关协议 BGP 路由算法进行路由发现并生成路由表，查表完成通信过程。4.IP 地址从 194.68.18.0/21 开始。5三、专业名词注解3.1 IP网络之间互连的协议（IP）是 Internet Protocol 的外语缩写，

9、 1 中文缩写为“网协”.网络之间互连的协议也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守 IP 协议就可以与因特网互连互通。IP 地址具有唯一性，根据用户性质的不同，可以分为 5 类。另外，IP 还有进入防护，知识产权，指针寄存器等含义。IP 协议中还有一个非常重要的内容，那就是给因特网上的每台计算机和其它设备都规定了一个唯一的地址，叫做“IP 地址”。由于有这种唯一的地址，才保证了用户在连网的计算机上操作时，能够高效而且方便地从千千万万台

10、计算机中选出自己所需的对象来。如今电信网正在与 IP 网走向融合，以 IP 为基础的新技术是热门的技术，如用 IP 网络传送话音的技术（即 VoIP）就很热门，其它如 IP overATM、IPoverSDH 、IP over WDM 等等，都是IP 技术的研究重点。3.2 TCP TCP（ Transmission Control Protocol 传 输 控 制 协 议 ） 是 一 种 面 向 连 接 （ 连 接 导向 ） 的 、 可 靠 的 、 基 于 IP 的 传 输 层 协 议 ， 由 IETF 的 RFC 793 说 明 （ specified） 。TCP 在 IP 报 文 的 协

11、 议 号 是 6。TCP 提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。面向连接意味着两个使用 TCP 的应用（通常是一个客户和一个服务器）在彼此交换数据包之前必须先建立一个 TCP 连接。这一过程与打电话很相似，先拨号振铃，等待对方摘机说“喂 ”，然后才说明是谁。在一个 TCP连接中，仅有两方进行彼此通信。广播和多播不能用于 TCP。TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是 一 个 工 业 标 准的 协 议 集 ， 它 是 为 广 域 网 （ WAN） 设 计 的 。 它 是 由 ARPANET 网 的 研 究 机 构 发 展

12、起 来 的 。TCP/IP 的 标 准 在 一 系 列 称 为 RFC 的 文 档 中 公 布 。 文 档 由 技 术 专 家 、 特 别 工 作 组 、或 RFC 编 辑 修 订 。 公 布 一 个 文 档 时 ， 该 文 档 被 赋 予 一 个 RFC 编 号 ， 如 RFC959（ FTP 的6说 明 文 档 ） 、 RFC793（ TCP 的 说 明 文 档 ） 、 RFC791（ IP 的 说 明 文 档 ） 等 。 最 初 的 RFC一 直 保 留 而 从 来 不 会 被 更 新 ， 如 果 修 改 了 该 文 档 ， 则 该 文 档 又 以 一 个 新 号 码 公 布 。 因 此

13、 ，重 要 的 是 要 确 认 你 拥 有 了 关 于 某 个 专 题 的 最 新 RFC 文 档 。 通 常 在 RFC 的 开 头 部 分 ， 有相 关 RFC 的 更 新 (update)、 修 改 （ errata） 、 作 废 （ obsolete） 信 息 ， 提 示 读 者 信 息的 时 效 性 。 3.3 BGP 边界网关协议（BGP）是运行于 TCP 上的一种自治系统的路由协议。 BGP 是唯一一个用来处理像因特网大小的网络的协议，也是唯一能够妥善处理好不相关路由域间的多路连接的协议。 BGP 构建在 EGP 的经验之上。 BGP 系统的主要功能是和其他的 BGP 系统交换网

14、络可达信息。网络可达信息包括列出的自治系统（AS）的信息。这些信息有效地构造了 AS 互联的拓朴图并由此清除了路由环路，同时在 AS 级别上可实施策略决策。BGP 属于外部网关路由协议，可以实现自治系统间无环路的域间路由。BGP 是沟通Internet 广域网的主用路由协议，例如不同省份、不同国家之间的路由大多要依靠 BGP 协议。BGP 可分为 IBGP（Internal BGP）和 EBGP（External BGP）。BGP 的邻居关系（或称通信对端/ 对等实体）是通过人工配置实现的，对等实体之间通过 TCP（端口 179)会话交互数据。BGP 路由器会周期地发送 19 字节的保持存活

15、keep-alive消息来维护连接（默认周期为 30 秒）。在路由协议中，只有 BGP 使用 TCP 作为传输层协议。7图 13.4 DDN 专线DDN 专 线 接 入 向 用 户 提 供 的 是 永 久 性 的 数 字 连 接 ， 沿 途 不 进 行 复 杂 的 软 件 处 理 ，因 此 延 时 较 短 ， 避 免 了 传 统 的 分 组 网 中 传 输 协 议 复 杂 、 传 输 时 延 长 且 不 固 定 的 缺 点 ；DDN 专 线 接 入 采 用 交 叉 连 接 装 置 ， 可 根 据 用 户 需 要 ， 在 约 定 的 时 间 内 接 通 所 需 带 宽 的线 路 ， 信 道 容

16、量 的 分 配 和 接 续 均 在 计 算 机 控 制 下 进 行 ， 具 有 极 大 的 灵 活 性 和 可 靠 性 ， 使用 户 可 以 开 通 各 种 信 息 业 务 ， 传 输 任 何 合 适 的 信 息 ， 因 此 ， DDN 专 线 接 入 在 多 种 接 入方 式 中 深 受 用 户 的 青 睐 。它 的 主 要 作 用 是 向 用 户 提 供 永 久 性 和 半 永 久 性 连 接 的 数 字 数 据 传 输 信 道 ， 既 可 用于 计 算 机 之 间 的 通 信 ， 也 可 用 于 传 送 数 字 化 传 真 ， 数 字 话 音 ， 数 字 图 像 信 号 或 其 它 数字

17、 化 信 号 。 永 久 性 连 接 的 数 字 数 据 传 输 信 道 是 指 用 户 间 建 立 固 定 连 接 ， 传 输 速 率 不 变 的独 占 带 宽 电 路 。 半 永 久 性 连 接 的 数 字 数 据 传 输 信 道 对 用 户 来 说 是 非 交 换 性 的 。 但 用 户 可提 出 申 请 ， 由 网 络 管 理 人 员 对 其 提 出 的 传 输 速 率 、 传 输 数 据 的 目 的 地 和 传 输 路 由 进 行8修 改 。 网 络 经 营 者 向 广 大 用 户 提 供 了 灵 活 方 便 的 数 字 电 路 出 租 业 务 ， 供 各 行 业 构 成 自 己的

18、专 用 网 。主 要 优 点 如 下 ：通 信 保 密 性 强 ， 特 别 适 合 金 融 、 保 险 等 保 密 性 要 求 高 的 客 户 需 要 。传 输 质 量 高 ， 网 络 时 延 小 ， 通 信 速 率 可 根 据 用 户 需 要 按 N*64Kbps 选 择 。信 道 固 定 分 配 ， 充 分 保 证 了 通 信 的 可 靠 性 ， 保 证 用 户 的 带 宽 不 会 受 其 他 用 户 的 影响 。用 户 通 过 这 条 高 速 的 国 际 互 联 网 通 道 ， 可 构 筑 自 己 的 Internet、 E-mail 等 应用 系 统 。用 户 网 络 的 整 体 接

19、入 使 局 域 网 内 的 PC 均 可 共 享 互 联 网 资 源 。用 户 可 免 费 得 到 多 个 Internet 合 法 IP 地 址 及 域 名 。用 户 可 实 现 每 天 24 小 时 全 天 候 的 信 息 发 布 ， 即 用 户 可 建 立 自 己 的 Web 站 点 ，向 国 际 互 联 网 发 布 自 己 的 信 息 或 提 供 信 息 服 务 。用 户 可 通 过 防 火 墙 等 技 术 保 护 内 部 网 络 免 受 不 良 侵 害 。用 户 可 通 过 VPN（ Virtual Private Network） 虚 拟 私 用 网 络 功 能 ， 利 用 首 创

20、 网络 综 合 信 息 平 台 实 现 安 全 、 可 靠 的 企 业 网 的 国 际 网 络 互 联 ， 从 而 构 建 起 企 业 的 国 际 专 用互 联 网 络 。3.5 CIDRCIDR（无类域间路由，Classless Inter-Domain Routing）是一个在 Internet 上创建附加地址的方法，这些地址提供给服务提供商（ISP），再由 ISP 分配给客户。CIDR 将路由集中起来，使一个 IP 地址代表主要骨干提供商服务的几千个 IP 地址，从而减轻 Internet 路由器的负担。CIDR 对原来用于分配 A 类、 B 类和 C 类地址的有类别路由选择进程进行了重

21、新构建。CIDR 用 13-27 位长的前缀取代了原来地址结构对地址网络部分的限制（ 3 类地址的网络部分分别被限制为 8 位、16 位和 24 位）。在管理员能分配的地址块中，主机数量范围是 32-500,000，从而能更好地满足机构对地址的特殊需求。9CIDR 地址中包含标准的 32 位 IP 地址和有关网络前缀位数的信息。以 CIDR 地址222.80.18.18/25 为例，其中“/25”表示其前面地址中的前 25 位代表网络部分，其余位代表主机部分。CIDR 建立于“超级组网”的基础上，“超级组网”是“子网划分”的派生词，可看作子网划分的逆过程。子网划分时，从地址主机部分借位，将其合

22、并进网络部分；而在超级组网中，则是将网络部分的某些位合并进主机部分。这种无类别超级组网技术通过将一组较小的无类别网络汇聚为一个较大的单一路由表项，减少了 Internet 路由域中路由表条目的数量。3.6 网络七层结构OSI 是一个开放性的通行系统互连参考模型，他是一个定义的非常好的协议规范。OSI模型有 7 层结构，每层都可以有几个子层。 OSI 的 7 层从上到下分别是 7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层 其中高层，即 7、6、5、4 层定义了应用程序的功能，下面 3 层，即 3、2、1 层主要面向通过网络的端到端的数据流。分层优点：（1

23、 ）人们可以很容易的讨论和学习协议的规范细节。（2 ）层间的标准接口方便了工程模块化。（3 ）创建了一个更好的互连环境。（4 ）降低了复杂度，使程序更容易修改，产品开发的速度更快。（5 ）每层利用紧邻的下层服务，更容易记住各层的功能。大多数的计算机网络都采用层次式结构，即将一个计算机网络分为若干层次，处在高层次的系统仅是利用较低层次的系统提供的接口和功能，不需了解低层实现该功能所采用的算法和协议；较低层次也仅是使用从高层系统传送来的参数，这就是层次间的无关性。因为有了这种无关性，层次间的每个模块可以用一个新的模块取代，只要新的模块与旧的模块具有相同的功能和接口，即使它们使用的算法和协议都不一样

24、。10网络中的计算机与终端间要想正确的传送信息和数据，必须在数据传输的顺序、数据的格式及内容等方面有一个约定或规则，这种约定或规则称做协议。图 2 体系模型图11四、方案设计.1 拓扑图图 3.IP 地址分配一支行节点数：网络号：子网掩码： 范围：二支行节点数：网络号：子网掩码：12范围：三支行节点数：网络号：子网掩码：范围：四支行节点数：网络号：子网掩码：范围：网络号：子网掩码：范围：13.3 实验截图图 414图 5五、实验总结这次课程设计，老实说遇到很多麻烦，因为小组没有合理的规划好时间，动手开始做的时间比较晚，而且小组成员学科知识掌握的都不是很牢固，只能一边学习一边做，所以遇到很多困难

25、。很多次计算好了，又推翻，再计算，又推翻。找了好多同学帮忙，来来回回折腾了好几次。现在也不能对这个题目百分之百的理解，但是通过这几天找资料，问同学，看书的过程，确实学到了很多平时落下的知识点，受益很多。感觉知识还要在平时的积累，在平时下功夫。这次课程设计，虽然中途磕磕绊绊，但还是走到了这里，不喜欢合作的几个人，还是学会了合作，大家都在尽最大努力把它做好。我们还在不断完善，希望最后能有一个满意的结果，而且真正的学到知识。15参考文献：1. 张公忠，现代网络技术教程，电子工业出版社， 2004 年 1 月2. 吴功宜等，计算机网络教程，电子工业出版社， 2003 年 7 月3. 吴功宜等，计算机网络应用技术教程，清华大学出版社， 2002 年 4 月4. 吴企渊等，计算机网络，清华大学出版社， 2004 年 1 月5. 张基温，信息网络技术原理，电子工业出版社， 2002 年 8 月