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【计算机网络】课程 作业一 搭建连续覆盖的办公网络

作业一 搭建连续覆盖的办公网络

题目:论述题(共1题,100分)

        充分利用所学习的数据链路层局域网知识,加上物理层的基础知识,请给一个办公场所(三层,每层约100平方),搭建一个全覆盖、无死角的局域网(有线、无线)办公环境,要求如下:

一、给出具体的技术规范、细节,以及选择这些技术的理由;

二、画出示意图,并标明相应的技术实现、要求等等;

三、可以使用AI工具辅助,例如Kimi、文心一言、通义千问、讯飞星火等等。请注意:工具仅仅是辅助,最后的文稿必须使用自己的语言来表达,大部分内如使用AI工具生成,系统查重式不会通过的。

为了搭建一个全覆盖、无死角的局域网(有线、无线)办公环境,我们需要综合考虑物理层和数据链路层的技术规范和细节。以下是具体的技术规范、细节以及选择这些技术的理由,以及示意图的描述。

版本一 

技术选型与理由

1. 网络拓扑结构
  • 星型拓扑:易于管理,故障隔离简单,便于故障诊断和维护。
2. 有线网络
  • 双绞线:Cat6或Cat6a双绞线,支持千兆以太网,适应未来网络升级至10Gbps。
  • 交换机:千兆以太网交换机,支持IEEE 802.3标准,确保高速数据传输和稳定性。
  • 布线方案:Cat6a或Cat7网络电缆,每层楼至少两根独立的网络线缆,一根用于上行链路,另一根用于下行链路。
3. 无线网络
  • 802.11n/ac标准:提供高速且稳定的无线连接。
  • AC+AP组网方式:提供更好的网络覆盖和网络管理能力。
  • 双频段:2.4GHz和5GHz频段,避免干扰。
  • POE供电:简化布线和管理工作。
4. 数据链路层技术
  • 以太网技术:基于CSMA/CD协议,高效管理多个设备共享通信介质。
  • MAC地址管理:快速通信,避免广播风暴。
  • 差错控制:循环冗余校验(CRC)确保数据准确性。
  • 流量控制:滑动窗口协议优化信道利用率。
5. 安全措施
  • 无线安全:WPA2加密和802.1X认证。
  • 有线安全:端口安全、MAC地址过滤、访问控制列表(ACL)。

示意图

网络拓扑结构图

楼层平面布置图(示例) 

  • 中心节点:放置在机房或核心区域,包含路由器和核心交换机。
  • 楼层交换机:每层楼一个,通过Cat6a/Cat7线缆连接到核心交换机。
  • 员工PC:每个工位一个RJ45接口,连接到楼层交换机。
  • 打印机/扫描仪:每层楼1-2台打印机和1台扫描仪,连接到楼层交换机。
  • AP:在每个楼层的角落和中央位置部署,确保无线信号重叠覆盖。
  • 会议室:每个会议室1-2个AP,用于连接投影仪、笔记本电脑等设备。

实施细节

  1. 布线:每层楼使用Cat6a/Cat7线缆连接到核心交换机,确保高速稳定的连接。
  2. 无线覆盖:在每个楼层的角落和中央位置部署双频AP,确保无线信号全覆盖。
  3. VLAN划分:在交换机上配置VLAN,隔离不同部门的网络流量,提高安全性。
  4. 端口安全:配置端口安全策略,防止未授权设备接入网络。
  5. 无线安全:实施WPA2加密和802.1X认证,保护无线网络不被未授权访问。

通过上述技术规范和实施细节,可以为办公场所搭建一个全覆盖、无死角的局域网办公环境。

版本二

一、分析题目

首先分析:

1. 办公规模分析:

首先,估计每层可以容纳的人数。这取决于办公空间的布局和设计,有三种常见布局:

        ① 开放式办公区:每名员工大约需要6-8平方米的空间。因此,每层可以容纳约12-16名员工。

        ② 独立办公室:每个办公室可能需要10-20平方米。每层可以容纳5-10个独立办公室,每个办公室可以容纳1-2名员工,因此每层可以容纳5-20名员工。

        ③ 混合型办公环境:结合开放式办公区和独立办公室,根据具体的布局和空间分配,每层可以容纳的人数会有所不同。

        假设公司采用混合型办公环境,每层有8名员工在独立办公室工作,8名员工在开放式办公区工作,那么每层可以容纳16名员工。三层楼总共可以容纳48名员工。并且二楼有一个休闲区域,三楼有两间会议室。

2. 设备数量估计:

除了员工的个人电脑,还需要考虑其他设备,如:

打印机:每层可能需要1-2台打印机。

扫描仪:每层可能需要1台扫描仪。

服务器:可能需要1台服务器,可以放置在机房或核心交换机附近。

会议室设备:每个会议室可能需要1-2个网络接入点,用于连接投影仪、笔记本电脑等设备。

二、技术选型与理由

        采用星型网络拓扑结构,各楼层所有设备(包括交换机、路由器、AP等)通过以太网线连接到中心交换机,并使用路由器加交换机的结构。路由器是作为内网和外网的链接。这种组网的方式易于网络升级和故障诊断。

2.1有线网络:

双绞线选择:使用Cat6或Cat6a双绞线作为有线连接,以支持千兆以太网,满足办公对高速数据传输的需求。

在每个楼层部署多个RJ45接口,方便员工接入网络。

交换机选择:选择支持IEEE 802.3标准的千兆以太网交换机,以确保高速数据传输和稳定性。

布线方案:采用Cat6a或Cat7网络电缆,每层楼至少有两根独立的网络线缆,一根用于上行链路,另一根用于下行链路,以提高网络性能。

2.2无线网络:

采用802.11n标准,以提供高速且稳定的无线连接。

采用AC+AP的组网方式,即使用无线控制器(AC)和多个接入点(AP)来构建无线网络。这种结构可以提供更好的网络覆盖和网络管理能力。

双频段:2.4GHz和5GHz频段,以避免干扰并提供更广泛的覆盖。

无死角覆盖:在每个楼层的角落和中央位置部署AP,并确保AP之间的信号重叠。

POE供电:利用POE技术,通过交换机为AP供电,简化布线和管理工作。

2.3数据链路层技术

采用以太网技术,基于CSMA/CD协议,高效管理多个设备共享通信介质。

MAC地址管理:用交换机维护MAC地址表,实现设备间的快速通信,避免广播风暴。

差错控制:采用循环冗余校验(CRC)来确保数据在传输过程中的准确性。

流量控制:使用滑动窗口协议来优化信道利用率,防止数据丢失。

交换机配置:交换机应配置VLAN划分、端口安全等功能,以提高网络的安全性和灵活性。

2.4安全措施

无线安全:实施WPA2加密标准,并使用802.1X认证机制来增强无线网络安全。

有线安全:使用端口安全和MAC地址过滤来防止未经授权的设备接入网络。实施严格的访问控制列表(ACL),以限制非法访问。

三、示意图

网络拓扑结构图

        中心节点为路由器和核心交换机,连接各楼层的交换机和AP。各楼层交换机通过以太网线连接到中心交换机,形成星型拓扑结构。AP通过POE供电方式连接到交换机,实现无线覆盖。打印机、扫描仪等设备通过交换机接入网络。

一楼平面布置图

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