随着信息技术的飞速发展，计算机网络已经成为现代社会不可或缺的一部分。无论是企业运营、教育科研还是日常生活，网络技术都发挥着至关重要的作用。为了培养学生的实践能力和创新精神，许多高校开设了《计算机网络》课程，并结合实际项目进行课程设计。本文以一个典型的课程设计案例为基础，介绍如何通过系统化的规划与实施完成一个完整的网络架构设计。

一、项目背景与目标

本课程设计的目标是让学生掌握计算机网络的基本原理及应用技能，同时锻炼其团队协作能力。具体来说，学生需要根据给定的需求分析，设计并实现一套小型局域网（LAN）或广域网（WAN），包括硬件选型、拓扑结构设计、协议配置以及性能优化等环节。

假设某公司计划搭建一套内部办公网络，用于支持员工之间的高效沟通和资源共享。该网络需满足以下基本需求：

- 支持至少50台终端设备接入；

- 提供稳定的文件服务器和打印服务；

- 实现部门间的逻辑隔离；

- 具备一定的扩展性以应对未来增长。

基于上述要求，我们制定了如下设计框架：

二、网络架构设计

1. 拓扑结构选择

考虑到公司的规模适中且地理位置集中，采用星型拓扑结构最为合适。这种结构易于管理和维护，同时能够保证数据传输的可靠性。中心交换机连接所有终端设备，并通过防火墙与外部互联网相连。

2. 设备选型

根据预算和技术指标，我们选择了以下主要设备：

- 核心交换机：型号为Cisco Catalyst 9300系列，支持千兆上行链路；

- 接入交换机：型号为HP Aruba 2930F，每台支持48个千兆端口；

- 路由器：型号为华为AR651W，支持多协议路由功能；

- 防火墙：型号为Palo Alto PA-220，提供高级安全防护措施；

- 文件服务器：配备Intel Xeon处理器、RAID阵列及SSD存储介质。

3. IP地址规划

为了确保网络的可扩展性和管理便利性，我们采用了私有IP地址范围，并按部门划分子网。例如：

- 行政部：192.168.1.0/24

- 技术部：192.168.2.0/24

- 销售部：192.168.3.0/24

此外，还预留了一部分地址作为备用资源。

三、关键技术和实现步骤

1. VLAN配置

通过VLAN技术实现部门间的逻辑隔离，避免广播风暴对整个网络造成影响。例如，在核心交换机上创建三个VLAN（VLAN10、VLAN20、VLAN30），并将相应接口绑定到对应的VLAN中。

2. 路由协议部署

在路由器上启用OSPF动态路由协议，以便各子网之间能够自动学习路由信息。同时，设置默认路由指向ISP提供的公网出口。

3. 安全策略制定

防火墙配置了一系列安全规则，如禁止未授权访问、限制特定端口流量等。此外，还启用了IPS（入侵防御系统）模块来检测潜在威胁。

4. 性能优化

通过对链路负载均衡、QoS（服务质量）优先级设定等方式，提升了整体网络性能。特别是在高并发场景下，保证了关键业务的数据传输速率不受影响。

四、测试与评估

完成初步部署后，我们进行了全面的功能测试，主要包括以下方面：

- 网络连通性验证；

- 数据传输速度测量；

- 安全性检查；

- 故障恢复能力评估。

结果显示，该网络架构不仅达到了预期的技术指标，而且具备良好的稳定性和灵活性。尤其值得一提的是，VLAN隔离机制有效降低了跨部门通信冲突的概率，而动态路由协议则显著提高了网络的适应能力。

五、总结与展望

本次课程设计充分体现了理论与实践相结合的教学理念，帮助学生深刻理解了计算机网络的核心概念及其应用场景。在未来的学习过程中，建议进一步探索云计算、物联网等新兴领域的相关知识，为构建更加智能化、高效的网络环境奠定坚实基础。

希望本文所展示的设计样本能够为读者提供有益参考，并激发更多关于计算机网络创新应用的思考！