【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