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专业和班级 |
信息与计算科学数理综合班 |
成绩 |
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姓名 |
lhk |
学号 |
1225 |
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课程名称 |
计算机网络 |
实验名称 |
网络基本认知（2）--网络拓扑图的规划与设计 |
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实 验 目 的 和 要 求 |
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知 识 理 论 基 础 |
简要解释下面网络术语。
答：计算机网络工程是为了达到一定的目标，根据相关的规范，通过详细的规划，按照可行的方案，将计算机网络的技术、系统、管理高效的集成在一起的工程。
答：定义：在软件工程中，需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存的电脑系统时描写新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有的工作。需求分析阶段的任务是确定软件系统功能。需求分析包括用户网络环境分析、用户现有网络情况分析、用户通信类型比例分析、用户网络功能需求分析、用户业务类型需求分析、用户网络性能需求分析、网络结构需求分析、网络扩展性需求分析、网络带宽需求分析、网络安全性需求分析、网络可靠性需求分析、网络管理性需求分析。 网络工程的需求分析的重点：其主要是分析用户现状和项目集成需求.明确网络应用需求、网络业务和网络功能
答：定义：网络拓扑结构是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。拓扑图给出网络服务器、工作站的网络配置和相互间的连接。 类型：常用的网络拓扑图有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等。
答：网络拓扑图是网络工程计划的体现，工程通过网络拓扑图可以直观明了的看清楚网络中各个节点之间的链接，还有接口之间的链接，方便配置和排除错误。且其反应网络中各实体间的结构关系。网络拓扑设计地好坏对整个个网络的性能和经济性有重大影响。
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实 验 内 容 和 步 骤
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1.根据某公司网络工程设计的拓扑图（见下图1），尝试写出其需求分析。 答：（1）网络采用接入层，汇聚层，核心层3层结构满足用户需求，采用树形结构的网络拓扑。 （2）由于接入的用户比较多，而且是内部交换网络，因此网络节点设备交换机要采用高性能，具备大型交换能力的设备。同时对服务器的处理能力要求也比较高。 （3）为了改善主干链路数据流量的压力，增强网络性能，所以采用将服务器主机安排在汇聚层。 （4）为保护网络数据的安全运行，保证这些系统不会遭到来自网络的非法访问和恶意破坏，而且要保证内网机密信息在储存与传输时的保密，允许外部用户访问公共WEB和FTP服务器上的数据，但是不允许访问内部数据，所以要设置防火墙。
2.针对该公司的网络拓扑类型，分析该公司网络拓扑图的特点； 答：（1）该公司的网络拓扑类型是树型结构，是分级的集中控制式网络，它是总线型结构的扩展，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路，其结构对称，联系固定，具有一定容错能力。 （2）它的通信线路总长度短，成本较低，节点易于扩充，寻找路径比较方便；网络结构简单，便于管理；布局灵活；控制简单，建网容易。 （3）但网络延迟时间较短，误码率较低；网络共享能力较差；通信线路利用率不高；中央结点负荷太重，除了叶节点及其相连的线路外，任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。
3.分析该公司的网络运行环境，指出各种设备的作用； 答：该公司网络系统主要由内部办公网段，服务器网段以及互联网接入部分组成，内部办公网段划分的VLAN比较多。 各设备作用： （1）所有VLAN的划分，隔离以及VLAN间的路由主要是通过整个内部办公网络的核心交换机来完成的。 三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，其最重要目的就是加快大型局域网内部的数据交换。 二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据帧中的MAC地址信息，直接根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。 （2）路由器的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路，能大大提高通信速度，减轻网络系统通信负荷，节约网络系统资源，提高网络系统畅通率，从而让网络系统发挥出更大的效益来。 （3）服务器是指在局域网中，一种运行管理软件以控制对网络或网络资源(磁盘驱动器、打印机等)进行访问的计算机，并能够为在网络上的计算机提供资源使其犹如工作站那样地进行操作。其主要作用一是响应终端的服务请求，并进行处理；第二个作用是存储，它可以存储非常多的信息。 （4）防火墙的功能主要在于及时发现并处理计算机网络运行时可能存在的安全风险、数据传输等问题，其中处理措施包括隔离与保护，同时可对计算机网络安全当中的各项操作实施记录与检测，以确保计算机网络运行的安全性，保障用户资料与信息的完整性，为用户提供更好、更安全的计算机网络使用体验。
4.参照实例，画出该公司的网络拓扑图，并把“设计者 你的姓名和学号”设计在图的左下脚（见下图2）。
略（图1） （图2） 你的拓扑图如图3。
（已隐去学号姓名）
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研 究 与 探 讨 |
答：我认识到网络拓扑图的优点是使得原本复杂的网络结构一目了然，层次分明。网络拓扑图的直观性有利于我们了解一个公司或是一个企业的网络结构，能更方便我们对该公司或企业进行需求分析，也能让别人对公司的网络构架一目了然，是很实用的一种表达形式。但是它只能起到一个参考的作用，还有实际的一些问题是无法想象出来的，比如网络拓扑图无法反映网络设备间的实际距离等。
答：明白了网络工程中需求分析的作用和意义，学会了使用软件制作网络拓扑图，以及分析网络拓扑图结构，理解网络拓扑图中各个部分的含义。
答：学习网络拓扑图是最大的困难时全面进行需求分析。需求分析是软件工程中的一个关键过程，在这个过程中，系统分析员和软件工程师确定顾客的需要，只有在确定了这些需要后，才能够分析和寻求新系统的解决方法。需求分析阶段的任务是确定软件系统功能，也决定了拓扑图的结构以及所需要添加的设备。如果分析不全面，则会造成网络系统的漏洞或无法完成整个设计所要达到的目的。
答：拓扑图在实际运用上来说是很重要的，特别是设备比较多的时候。在网络改造，网络原理了解（学习），网络安全防护上离不开拓扑图
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