校園局域網(wǎng)的組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)報(bào)告2011 2012學(xué)年第2學(xué)期單 位 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 目 錄一、課程設(shè)計(jì)的題目、目的及要求2 1.1 課程設(shè)計(jì)題目.2 1.2 課程設(shè)計(jì)目的.2 1.3課程設(shè)計(jì)要求.2二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容2 2.1課題任務(wù).2 2.2課題要求.2 2.3相關(guān)理論.2 2.4基本思路.3 2.5設(shè)備選型.4三、繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖4四、詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟4 4.1 需求分析.4 4.2劃分vlan及分配ip地址.5 4.3配置路由器.5 五、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置的代碼5 5.1交換機(jī)代碼.5 5.2路由器代碼.5 5.3結(jié)果驗(yàn)證.6六、課程設(shè)計(jì)總結(jié)8一、 課程設(shè)計(jì)的題

2、目、目的及要求1.1 課程設(shè)計(jì)題目：校園局域網(wǎng)的組建1.2 課程設(shè)計(jì)目的： 通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，融會(huì)貫通課程中所學(xué)的理論知識(shí)，加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)的理解，提高分析問(wèn)題和實(shí)踐解決問(wèn)題的能力。1.3課程設(shè)計(jì)要求： 要求能根據(jù)小組所擬的題目進(jìn)行需求分析，然后規(guī)劃并繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)圖，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖可以是樹形、星形、網(wǎng)狀形、環(huán)狀形及混合形結(jié)構(gòu)的之一，同時(shí)完成網(wǎng)絡(luò)中系統(tǒng)硬件、軟件的選型，并且能夠根據(jù)拓?fù)溥M(jìn)行路由器或交換機(jī)的代碼配置實(shí)現(xiàn)。二、 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容2.1課題任務(wù)： 某大學(xué)有兩個(gè)分離的校區(qū)，每個(gè)校區(qū)入網(wǎng)信息點(diǎn)有2000多個(gè)，現(xiàn)準(zhǔn)備通過(guò)教育網(wǎng)接入因特網(wǎng)，但從教育網(wǎng)只申請(qǐng)到4個(gè)c

3、類網(wǎng)絡(luò)（222.191.1.0222.191.4.0），為了安全，要求每個(gè)分校區(qū)的學(xué)生公寓子網(wǎng)和教師子網(wǎng)不在同一廣播域。同時(shí)，學(xué)校有若干臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器，同時(shí)對(duì)內(nèi)和對(duì)外提供web等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。2.2課題要求： （1）分析以上情況，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室條件，完成需求分析；（2）列出所需設(shè)備，設(shè)計(jì)完成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；（3）在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下完成設(shè)備的具體配置；（4）調(diào)試驗(yàn)證。2.3相關(guān)理論：1.虛擬局域網(wǎng)vlan的劃分；2.網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換nat（靜態(tài)nat配置、動(dòng)態(tài)nat配置及端口多路復(fù)用pat）；3.路由表的配置（默認(rèn)路由）；4.網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議icmp。2.4基本思路：1.虛擬局域網(wǎng)vlan主要為了解決交換機(jī)在進(jìn)行局

4、域網(wǎng)互連時(shí)無(wú)法限制廣播的問(wèn)題。這種技術(shù)可以把一個(gè)lan劃分成多個(gè)邏輯的lanvlan，每個(gè)vlan是一個(gè)廣播域，vlan內(nèi)的主機(jī)間通信就和在一個(gè)lan內(nèi)一樣，而vlan間則不能直接互通。所以通過(guò)虛擬局域網(wǎng)vlan技術(shù)可以很好地達(dá)到把每個(gè)分校區(qū)的學(xué)生公寓子網(wǎng)和教師子網(wǎng)分在不同的廣播域。這樣，廣播報(bào)文被限制在一個(gè)vlan內(nèi)，使得學(xué)生公寓子網(wǎng)和教師子網(wǎng)不能直接通信。所以，虛擬局域網(wǎng)vlan技術(shù)不但增強(qiáng)了局域網(wǎng)的安全性，同時(shí)也靈活于構(gòu)建虛擬工作組，用vlan可以劃分不同的用戶到不同的工作組，同一工作組的用戶也不必局限于某一固定的物理范圍，所以也很好解決了該高校有兩個(gè)地理位置分離的分校區(qū)的問(wèn)題，使得網(wǎng)絡(luò)

5、構(gòu)建和維護(hù)更方便靈活。而且vlan是在數(shù)據(jù)鏈路層的，劃分子網(wǎng)是在網(wǎng)絡(luò)層的，所以不同子網(wǎng)之間的vlan即使是同名也不可以相互通信。2.網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（network address translation或簡(jiǎn)稱nat）是一種在ip數(shù)據(jù)包通過(guò)路由器或防火墻時(shí)重寫源ip地址或目的ip地址的技術(shù)。借助于nat私有(保留)地址的“內(nèi)部”網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，私有地址被轉(zhuǎn)換成合法的ip地址，一個(gè)局域網(wǎng)只需使用少量ip地址(甚至是1個(gè))即可實(shí)現(xiàn)私有地址網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有計(jì)算機(jī)與internet的通信需求。nat將自動(dòng)修改ip報(bào)文頭中的源ip地址和目的ip地址，ip地址校驗(yàn)則在nat處理過(guò)程中自動(dòng)完成。3.nat

6、的實(shí)現(xiàn)方式有三種，即靜態(tài)轉(zhuǎn)換static nat、動(dòng)態(tài)端口轉(zhuǎn)換dynamic pool nat 和 動(dòng)態(tài)地址轉(zhuǎn)換dynamic nat nat。其中靜態(tài)轉(zhuǎn)換是指將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的私有ip地址轉(zhuǎn)換為公有ip地址，ip地址對(duì)是一對(duì)一的，是一成不變的，某個(gè)私有ip地址只轉(zhuǎn)換為某個(gè)公有ip地址。動(dòng)態(tài)端口轉(zhuǎn)換也是一對(duì)一的，是一成不變的，某個(gè)私有ip地址只轉(zhuǎn)換為某個(gè)公有ip地址。而動(dòng)態(tài)地址轉(zhuǎn)換是多對(duì)多的，指將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的私有ip地址轉(zhuǎn)換為公用ip地址時(shí)，ip地址對(duì)是不確定的，而是隨機(jī)的，所有被授權(quán)訪問(wèn)上internet的私有ip地址可隨機(jī)轉(zhuǎn)換為任何指定的合法ip地址。也就是說(shuō)，只要指定哪些內(nèi)部地址可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以

7、及用哪些合法地址作為外部地址時(shí)，就可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換可以使用多個(gè)合法外部地址集。當(dāng)isp提供的合法ip地址略少于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)數(shù)量時(shí)，可以采用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換的方式。所以，針對(duì)學(xué)校只申請(qǐng)到4個(gè)c類網(wǎng)絡(luò)（222.191.1.0222.191.4.0），而該高校的每個(gè)校區(qū)入網(wǎng)信息點(diǎn)就達(dá)到2000多個(gè)的情況，可以利用動(dòng)態(tài)nat配置解決這個(gè)ip地址不足的問(wèn)題。2.5設(shè)備選型：2960-24tt三層交換機(jī)（2臺(tái)）router-pt路由器（2臺(tái)）直連雙絞線（6根）交叉雙絞線（3根）pc機(jī)（4臺(tái)）dce線（1根）三、 繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖（利用packet tracert 環(huán)境繪制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如下：）四、 詳

8、細(xì)設(shè)計(jì)步驟4.1 需求分析:校園網(wǎng)絡(luò)整體分為三個(gè)層次：核心層、匯聚層、接入層。為實(shí)現(xiàn)校區(qū)內(nèi)的高速互聯(lián)，核心層由1個(gè)核心節(jié)點(diǎn)組成，包括教學(xué)區(qū)區(qū)域、服務(wù)器群；匯聚層設(shè)在每棟樓上，每棟樓設(shè)置一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚層為高性能小核心型交換機(jī)，根據(jù)各個(gè)樓的配線間的數(shù)量不同，可以采用1臺(tái)或者2臺(tái)匯聚層交換機(jī)進(jìn)行匯聚，為了保證數(shù)據(jù)傳輸和交換的效率，現(xiàn)在各個(gè)樓內(nèi)設(shè)置三層樓內(nèi)匯聚層，樓內(nèi)匯聚層設(shè)備不但分擔(dān)了核心設(shè)備的部分壓力，同時(shí)提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性；接入層為每棟樓的接入交換機(jī)，是直接與用戶相連的設(shè)備。本實(shí)施方案從網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性及易于維護(hù)性出發(fā)設(shè)計(jì)，以滿足需求。4.2劃分vlan及分配ip地址:vlan號(hào)的分

9、配規(guī)劃vlan劃分原則：便于管理。vlan劃分理念：詳細(xì)劃分。學(xué)生子網(wǎng)vlan100, 教師子網(wǎng)vlan200名稱vlan端口ip地址學(xué)生子網(wǎng)vlan1001-8192.168.2.0/24教師子網(wǎng)vlan2009-16192.168.3.0/244.3配置路由器:rounter3配置默認(rèn)路由，rounter4配置nat五、 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置的代碼 5.1交換機(jī)代碼:第一步：給交換機(jī)設(shè)置ip地址即管理ip。switch#config switch(config)#interface vlan 1 switch(config-if-vlan1)#ip address 192.168.1.2 255.

10、255.255.0 switch(config-if-vlan1)#no shutdown switch(config-if-vlan1)#exit switch(config)#exit 第二步：創(chuàng)建vlan100和vlan200switch(config)#switch(config)#vlan 100switch(config-vlan100)#exitswitch(config)#vlan 200switch(config-vlan200)#exitswitch(config)#第三步：給vlan100和vlan200添加端口switch(config)#vlan 100 switch

11、(config-vlan100)# interface fastethernet 0/1-8 switch(config-if-range)#swit acce vlan 100switch(config-if-range)#exitswitch(config)#vlan 200 switch(config-vlan200)# interface fa 0/9-16 switch(config-if-range)#swit acce vlan 200switch(config-if-range)#exit5.2路由器代碼:1.配置router3路由器上兩個(gè)接口的ip地址：router-a配置表

12、f0/0192.168.1.1/24s2/0222.191.1.1/242.配置router4路由器上兩個(gè)接口的ip地址：router-b配置表f0/0192.168.10.1/24s2/0222.191.1.2/243.router3路由器默認(rèn)路由的配置：配置類型配置命令默認(rèn)路由ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 222.191.1.24.router4路由器動(dòng)態(tài)nat配置：本實(shí)驗(yàn)實(shí)際對(duì)router4配置動(dòng)態(tài)nat過(guò)程如下：router>enabrouter#configconfiguring from terminal, memory, or network termi

13、nal? enter configuration commands, one per line. end with cntl/z.router(config)#inte fa 0/0router(config-if)#ip nat inside router(config-if)#inte s 2/0router(config-if)#ip nat outside router(config-if)#ip nat pool to_internet 222.191.1.2 222.191.1.2 netmask 255.255.255 router(config)#access-list 10

14、permit 192.168.10.0 0.0.0.255 router(config)#ip nat inside source list 10 pool to_internet overloadrouter(config)#end5.3結(jié)果驗(yàn)證:1.詳細(xì)結(jié)果驗(yàn)證ping測(cè)試：（1）校區(qū)a ping 各個(gè)網(wǎng)段的結(jié)果如下：分別是ping192.168.2.1通、ping222.191.1.1通、ping222.191.1.2通、ping192.168.10.1通。（2）校區(qū)b入網(wǎng)信息點(diǎn)ping各個(gè)網(wǎng)段的結(jié)果如下：分別是ping192.168.10.1通、ping222.191.1.1通、ping222.191.1.2通、ping192.168.1.1通。六、課程設(shè)計(jì)總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)從選題到完成，我和小組成員一共花了將近八天的時(shí)間，在這兩周中，我收獲很多。首先通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)我對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，特別是vlan劃分有了更深的認(rèn)識(shí)，對(duì)于把網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用到實(shí)際生活實(shí)踐中有了更強(qiáng)的興趣；其次更加鍛煉了我的動(dòng)手能力，通過(guò)自己在思科模擬軟件上做實(shí)驗(yàn)，讓我更加熟練地掌握了網(wǎng)絡(luò)劃分的方法；最后加強(qiáng)了我的團(tuán)隊(duì)合作能力，以前我總是認(rèn)為自己一個(gè)人可以獨(dú)立完成一項(xiàng)任務(wù)，其實(shí)不然。這次通過(guò)和同學(xué)合作，感覺效率很高，走的彎路很少，同時(shí)也加強(qiáng)了同學(xué)間的友誼，真是一