小型網(wǎng)絡設計與通信..

1、課程設計說明書No 16小型網(wǎng)絡設計與通信1、課程設計的目的隨著信息時代的快速發(fā)展，計算機已經(jīng)普遍到千家萬戶，而計算機作為一種工具已 經(jīng)成為人類生活不可缺少的一個組成部分，我們對計算機的了解程度也應該有所加深, 并且要在才操作計算機的基礎上，對計算機的聯(lián)網(wǎng)，對除了終端設備以外的連通設備有 所掌握，要對像路由器，交換機，中繼器，網(wǎng)橋等設備的連通有一定的了解，隨著計算 機技術的發(fā)展，計算機作為一種認知工具在教育領域中的應用越來越廣泛，從開始的計 算機模擬演示到后來的多媒體輔助教學。培養(yǎng)開發(fā)網(wǎng)絡應用的獨立工作能力，初步掌握局域網(wǎng)的設計技術和技巧。通過對網(wǎng)絡的具體規(guī)劃和組建，掌握網(wǎng)絡互聯(lián)設備的使用及工

2、作原理；掌握IP地址的配置及數(shù)據(jù)傳輸過程和路由的選擇。具體求達到：1.增加對計算機網(wǎng)絡軟、硬件組成的感性認識，初步學會典型局域網(wǎng)絡的操作、使用技能;2.加深理解網(wǎng)絡分層結構概念，尤其是對會話層、表示層、應用層等高層協(xié)議軟件 的通信功能、實現(xiàn)方法，掌握網(wǎng)絡互練設備的使用及工作原理，掌握IP地址的配置;3.初步掌握局域網(wǎng)的設計技術和技巧，培養(yǎng)開發(fā)網(wǎng)絡應用的獨立工作能力。2、課程設計方案2.1設計思路2.1.1校園網(wǎng)設計原則：作為一個現(xiàn)代化的學校，首先要有一個完整而周密的網(wǎng)絡連接，把校園連成一個密不可分的整體，所以我認為創(chuàng)建校園網(wǎng)首先就要使校園中的各個部門正常工作的基礎上提高效率。校園網(wǎng)對于一個學校

3、的發(fā)展是有著不可忽視的作用的，由于此網(wǎng)絡是應用于 實際，所以在創(chuàng)建時需要考慮它的應用性、經(jīng)濟性、下面我將從如下幾個方面進行分析。(1)綜合性原則：校園網(wǎng)的設置需要滿足各種不同模擬或數(shù)字信號的傳輸需求，將所有的語言、數(shù)據(jù)、圖象、監(jiān)控設備的布線組合在一套標準的布線系統(tǒng)上，設備與信息 出口之間需用標準的連接線通過標準的接口把它們接通。經(jīng)濟性原則：在建立校園網(wǎng)的過程中需要用有限的資金創(chuàng)建出高效的管理體制, 并能長期發(fā)展和運行。(3)實用性原則：為了適應當代快速發(fā)展的的特性， 所以在建立網(wǎng)絡的時候需要符合實際，真正做到實行現(xiàn)代化管理、滿足共享資源、提高學校管理效率。(4)先進性原則：充分利用當前計算機軟

4、硬件技術的新成果， 建立一個符合國際標準、 開放、高性能、易管理的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)。-靈活性原則：建立好的網(wǎng)絡應該做到任意兩點之間都能滿足信息的穩(wěn)定傳遞，同時在遇到問題的時候盡量把危險降到最低。(6)可靠性原則：網(wǎng)絡建立好后應該做到遇到在外界系統(tǒng)干擾的情況下能保證長時間 的穩(wěn)定、可靠的運行。(7)合理性原則：校園網(wǎng)強弱電的布線走向要合理搭配， 互不干擾，而且要外形美觀; 用戶同時使用計算機的電源、電話、網(wǎng)線要方便操作、便于以后的運行維護。2.1.2設計技術現(xiàn)如今，建筑物綜合布線系統(tǒng)是建筑技術與信息技術相結合的產(chǎn)物，是計算機網(wǎng) 絡工程的基礎。布線系統(tǒng)是由許多部件組成的，主要有傳輸介質、線路管理硬件

5、、連接 器、插座、插頭、適配器、傳輸電子線路、電氣保護設施等，并由這些部件構造各種子 系統(tǒng)。而傳輸介質通常選用雙絞線或光纖。理想的布線系統(tǒng)表現(xiàn)為：支持語音應用、數(shù) 據(jù)傳輸、影像影視，而且最終能支持綜合型的應用。作為布線系統(tǒng)，一般由 6個子系統(tǒng) 組成，它們分別是：工作區(qū)子系統(tǒng)，水平干線子系統(tǒng)，管理間子系統(tǒng)，垂直干線子系統(tǒng)， 建筑群子系統(tǒng)，設備間子系統(tǒng)。傳輸媒體是通信網(wǎng)絡傳送數(shù)據(jù)時發(fā)送方和接收方之間的物理通路，如果沒有介質傳 送信息，就不存在通信網(wǎng)絡。雙絞線、同軸電纜和光纖是常用的三種有線傳輸媒體。雙 絞線既可以用于傳輸模擬信號，也可以用于傳輸數(shù)字信號，最常用語聲音的模擬傳輸。 雙絞線普遍用于點對

6、點的連接，也可以用于多點的連接。局域網(wǎng)的雙絞線主要用于一個 建筑物內(nèi)或幾個建筑物間的通信。在低頻傳輸時，雙絞線的抗干擾性相當于或高于同軸 電纜并且價格非常便宜。同軸電纜分為基帶和寬帶兩種，基帶同軸電纜僅用于數(shù)字傳輸, 并使用曼徹斯特編碼，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達 10Mb ps,寬帶同軸電纜既可用于模擬信 號傳輸又可用于數(shù)字信號傳輸。同軸電纜適用于點對點和多點連接。同軸電纜的抗干擾 性能比雙絞線強，但是價格比雙絞線貴。光纖傳送速率的效率相當快，最低傳送速率是100Mbps, 般可達1Gbpso光纜普遍用于點對點線路，并且可以在 68km內(nèi)不用中繼 器傳輸，所以適合于幾個建筑物之間通過點對點的鏈路連

7、接局域網(wǎng)絡。此外，光信號不 受電磁干擾或噪聲影響，光波也不會相互干擾，因此光纜不存在信號衰減問題，可以在 長距離內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)；光纜中的匹配性好，使人很難在光纜上竊取數(shù)據(jù)，所以安全性好。但是造價較前兩種要貴很多。綜合三種傳輸介質的性能以及對其比較，本次課設將采用 光纖。最后一個需要用到的比較重要的知識點就是網(wǎng)絡拓撲架構，分為星狀拓撲結構、環(huán) 狀拓撲結構、總線拓撲結構、樹狀拓撲結構、網(wǎng)狀拓撲結構等。本網(wǎng)采用星狀拓撲結構, 因為星狀拓撲結構簡單，便于集中控制和管理，建網(wǎng)容易，故障容易隔離和定位，網(wǎng)絡 延遲較小。2.1.3設計內(nèi)容創(chuàng)建一個校園網(wǎng)，目的是加強校園管理，通過利用互聯(lián)網(wǎng)等高科技技術使其擁有一

8、個良好的管理體質，方便校方對學生進行科學、人性化的管理。同時多傾聽同學的心聲, 了解他們的需求，從而為學校樹立一個良好的形象。本課程設計涉及到四幢教學樓每棟 樓都有其特定的功能。一號樓為48個校園網(wǎng)普通用戶，二號樓為1個包含24個多媒體 用戶的電子閱覽室，三號樓為1個包含48個用戶的多媒體教室，四號樓為網(wǎng)絡中心。設計時要求每棟樓之間都能實現(xiàn)局域網(wǎng)的連接，并使用集線器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換和共享。具體要求如下:使用模擬仿真軟件，構建一個小型網(wǎng)絡。（1）終端用戶包括：1號樓有48個校園網(wǎng)用戶；2號樓有1個包含24個多媒體用戶 的電子閱覽室；3號樓有1個包含48個用戶的多媒體教室（性能要求高于電子閱覽室）。

9、4號樓是網(wǎng)絡中心。支持遠程業(yè)務洽談，可以接入互聯(lián)網(wǎng)，具有廣域網(wǎng)訪問的安全機制 和網(wǎng)絡管理功能。（2）各樓之間的距離為500米。2.1.4需求分析根據(jù)學校的規(guī)模.進行方案設計，進行設備選型報價之類。然后就是采購，需要的東西購買完全。繪制出邏輯物理拓撲圖.根據(jù)拓撲在實地進行考察，確定線路走向。（5）是在設備上架的時候會出現(xiàn)很大的問題。然后就是布線的工作了。布線過程中異性將標簽打好，否則的話以后維護還有就（6）再有就是設備上架之后的安裝調(diào)試。一般由提供設備的一方進行技術支持。（7 ）最后就是試運行，試運行之后就是驗收了。由甲方（指客戶）和乙方（項目運作 方）共同進行驗收。2.2設計方案:采用Rout

10、er-PT Router8作為一號樓校園網(wǎng)用戶的中心向外連接一個交換機2950-24SwitchO,再以此為中心向外連接兩個交換機號樓共有48個用戶，所以每臺交換機連接2950-24 Switchl 和 2950-24 Switch2,因為一24 臺 PC 機。采用 Router-PT Router5作為二號樓電子閱覽室的中心向外連接一個交換機2950-24 Switch3，再以 2950-24 Switch3 為沈陽大學中心向外連接24臺PC機。采用Router-PT Router6為三號樓多媒體教室的中心向外連接一個交換機2950-24 Switch4,由于從題目要求來看，三號樓的性能應明

11、顯好于二號樓,2950-24 Switch5、所以再以2950-24 Switch4為中心向外連接三個交換機，分別是 2950-24 Switch16、2950-24 Switch8,再在此基礎上，每臺交換機向外連接 16臺PC。采用Router-PT Router7作為四號樓的網(wǎng)絡中心，向外連接Cloud-PT Cloud。以供連接外網(wǎng),PC機之外還要連接兩再連接2950-24 Switch7。因為四號樓是網(wǎng)絡中心，支持遠程教學，可以接入互聯(lián)網(wǎng),具有廣域網(wǎng)訪問的安全機制和網(wǎng)絡管理功能，所以除了連接若干 個 Server-PT Serve0、Server-PT Served o2.2.1設備連

12、線表1設備連線表設備X.設備名稱傳輸介質一號樓PC Switch同軸電纜Switch Switch雙絞線Switch Router同軸電纜二號樓PC Switch同軸電纜Switch Router同軸電纜三號樓Switch Router同軸電纜Switch Switch雙絞線PC Switch同軸電纜四號樓Router Cloud光纖Switch Router同軸電纜PC Switch同軸電纜Switch Server同軸電纜222網(wǎng)絡拓撲圖網(wǎng)絡拓撲結構是指用傳輸媒體互連各種設備的物理布局,就是用什么方式把網(wǎng)絡中的計算機等設備連接起來。它的結構主要有星型結構、環(huán)型結構、總線結構、樹型結構、網(wǎng)狀

13、結構等。而此次我將采用星型結構，星型結構是最古老的一種連 接方式，大家每天都使用的電話就屬于這種結構。星型結構是指各工作站以星型方式連接成網(wǎng)。網(wǎng)絡有中央節(jié)點，其他節(jié)點通過傳輸介質與中央節(jié)點直接相連， 這種結構以中央節(jié)點為中心來執(zhí)行交換和控制功能，中心節(jié)點通常為集線器。星型結構雖然較常用且結構簡單，便于集中管理和控制，建網(wǎng)容易，故障容易隔離 和定位，網(wǎng)絡延遲較小。但網(wǎng)絡的中心節(jié)點負荷過重，如果中心節(jié)點產(chǎn)生故障，將導致全網(wǎng)失效。此時，設立備用中心節(jié)點可以提高其可靠性。圖1網(wǎng)絡拓撲圖223配置表表2 PC以及Server機配置表PC以及Server機名稱IP AddressSub net MaskG

14、atewayPC0192.168.12.5255.255.255.0192.168.12.1PC1192.168.12.6255.255.255.0192.168.12.1PC2192.168.52.4255.255.255.0192.168.52.3PC3192.168.52.9255.255.255.0192.168.52.3PC4192.168.10.13255.255.255.0192.168.10.1PC5192.168.10.15255.255.255.0192.168.10.1PC6192.168.31.10255.255.255.0192.168.31.8PC7192.168.

15、10.35255.255.255.0192.168.10.1ServerO192.168.31.12255.255.255.0192.168.31.8Serverl192.168.31.56255.255.255.0192.168.31.8表3路由器配置表路由器名稱接口IP AddressSub net MaskRouter8E0192.168.12.1255.255.255.0S2192.168.32.1255.255.255.0S3192.168.45.1255.255.255.0Router5E0192.168.52.3255.255.255.0S2192.168.32.5255.255

16、.255.0Router6E0192.168.10.1255.255.255.0S2192.168.25.1255.255.255.0S3192.168.45.2255.255.255.0Router7E0192.168.31.8255.255.255.0S2192.168.25.4255.255.255.03、設計結果與分析 3.1截圖依據(jù)拓撲圖以及對IP地址、網(wǎng)關、子網(wǎng)掩碼等設置完成后，在各路由器上的PC發(fā)送信件以檢測拓撲圖是否連通，如果發(fā)送成功，則證明此拓撲圖可用，得到運行結果圖如下:FireLast StatusSourceDestinationTypeColorTime (sec)P

17、 eriodicMurnEdit DeleteSuccessfulPC4PCOICMP0.000N0(edit) (delete)Su<xes&fulPC7PCIICMP2.742N1(edit) (delete)SuccessfulPC4PC3ICMP50.961N10(edit) (delete)SuccessfulPC3PC7ICMP5fl.977N11(edit) (delete)SlJCG3&fulPC3pceICMP63.452N12(edit) (delete)SlJCCGS&fulP匚6PC2ICMP60.459N13(edit) (delete)

18、SiJCcessLIPCOServerOICMP74.807N14(edit) (delete)SliccgssLI卩匚2Server 1ICMP75.779N15(edit) (delete)SlccgssLIServerOPC3ICMP70.311N15(edit) (delete)SlocgssLIP匚4S Giver 1ICMP84.609N17(edit) (delete)SliocgssLIEerverlPCSICMP0.014NIS(edit) (delete)ScocessLI卩匚7EerverOICMP2.756N19(edit) (delete)SiJccessLIPC#p

19、ceICMP3.44QN2(edit) (delete)SuccessfulPtePCSICMP3.458N3(edit) (delete)SuccessfulPC7pceICMP19.260N4(edit) (delete)SuKessfulPCIPC2ICMP19.464N5(edit) (delete)SuccessfulPCOPUSICMP23.736N6(edit) (delete)SuccessfulPCIPC6ICMP31.260N7(edit) (delete)SuccessfulPC6PCOICMP45.054N8(edit) (delete)圖2運行結果圖PC是拓撲圖中不可

20、缺少的一個器件，對于它的配置包括IP地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關。 如下圖為PC0機的配置界面，圖3為配置網(wǎng)關，圖4為配置IP地址和子網(wǎng)掩碼。Global SettingsGateway 192.16S.12.1圖3 PCO機網(wǎng)關配置界面GLOBALI SettingsINTERFACEFastEthernetFastEth EnetPort StatusBandwidth0 Auto*-1u'ps叵i 100 MbpsDuplex21 AutoI國 Full DuplexHalf DuplexMAC Address0001.966A.2CEETP Address192.168.12.5Sub

21、net Mask255.2S5.2S5.0Serial2/0圖4 PCO機IP地址和子網(wǎng)掩碼配置界面路由器最基本的功能是包交換和路由選擇，路由的配置分為靜態(tài)和動態(tài)配置兩方面。如下圖5為Router5的RIP配置界面，圖6為Router5的IP地址和子網(wǎng)掩碼的配 置界面。GLOBALSettings ' ROUTINGStaticRIPINTERFACEFmstEtheEetl/ORIP Routing圖5 Router5 的RIP配置界面SenalM/0 jFastE theme t4/0 F a s t£ th ern e tS/ 0如下圖為Router5的E0端口配置界面

22、。GLOBALSetti ngsFastEthernetO/0ROUTINGPot StatusStaticRIPBandwidthE AutoINTERFACE101(JI IMN h忙pgFastEthernetO/0Duplex0 AutoFastEthernetl/OSerial2/0Send 13/0FastEthernet4/0FastEthernetS/O二 FlIIHalf:MAC AddressIP AddressSubnet MaskOODO.D3EA.CD92192.168*52.3255.255,255.0圖6 Router5的E0端口配置界面如下圖為Router5的配

23、置命令顯示界面。Fre 9弓jLli LI kfjgetstarted >ScuterAftnibleZoutertconfiguce tecminalEnter configuration commands, one per line. Snd with CNTL/Z. Rou'ter config) inteEface F耳atZthernetO/Olouter iconfig-if) #ip address 192,1B,3 iSS,2&S ,2SS ,0Sauter tconf ig-if #rlauter £ canf ig-if)裝exitSoute

24、r confij)finterface Serial左/OSouter#ip19；.150.32.5 ZSS.555.255.0Sotiter (cDufig-if) #:Pouterconfig-if)(exitZiouter config) (router rip貞outer config-Eouter)tnetwock 192,1S,S£,0Pouter ft：config-EOUter) tnetuotk ” 13 ” 32 ”0louter(I confij-EQUter) fSouter config-ECiiter) f exirSouter config)rourer

25、 zipSouter iccinfigEOiicer) #圖7 Router5的配置命令顯示界面3.2配置命令一號樓Router8配置命令P ress RETURN to get started.Router>e nableRouter#c on figure term inalEn ter con figurati on comma nds, one per line.End with CNTL/Z.Router(c on fig)# in terface FastEther netO/0Router(co nfig-if)#i p address 192.168.12.1 255.2

26、55.255.0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(co nfig)#i nterface Serial2/0Router(co nfig-if)#i p address 192.168.32.1 255.255.255.0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(co nfig)#i nterface Serial3/0Router(co nfig-if)#ip address 192.168.45.1 255.255.255.0Router(c on fig-if)

27、#Router(c on fig-if)#exitRouter(c on fig)# in terface FastEther net0/0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(co nfig)#i nterface Serial2/0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(co nfig)#i nterface Serial3/0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(c on fig)#router ri

28、pRouter(co nfig-router)# network 192.168.12.0Router(co nfig-router)# network 192.168.32.0Router(co nfig-router)# network 192.168.45.0Router(c on fig-router)#Router(c on fig-router)#exitRouter(c on fig)#router ripRouter(c on fig-router)#二號樓Router5配置命令P ress RETURN to get started!Router>e nableRout

29、er#c on figure term inalEn ter con figurati on comma nds, one per line.End with CNTL/Z.Router(c on fig)# in terface FastEther netO/0Router(co nfig-if)#i p address 192.168.52.3 255.255.255.0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(co nfig)#i nterface Serial2/0Router(co nfig-if)#ip address 1

30、92.168.32.5 255.255.255.0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(c on fig)#router ripRouter(co nfig-router)# network 192.168.52.0Router(co nfig-router)# network 192.168.32.0Router(c on fig-router)#Router(c on fig-router)#exitRouter(c on fig)#router ripRouter(c on fig-router)#三號樓Router6配置命

31、令P ress RETURN to get started!Router>e nableRouter#c on figure term inalEn ter con figurati on comma nds, one per line.End with CNTL/Z.Router(c on fig)# in terface FastEther net0/0Router(co nfig-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(co nfig)#i

32、 nterface Serial2/0Router(co nfig-if)#ip address 192.168.25.1 255.255.255.0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(co nfig)#i nterface Serial3/0Router(co nfig-if)#i p address 192.168.45.2 255.255.255.0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(c on fig)# in terface FastEther net0/

33、0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(co nfig)#i nterface Serial2/0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(co nfig)#i nterface Serial3/0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(c on fig)#router ripRouter(co nfig-router)# network 192.168.10.0Router(co nfig-router)#

34、network 192.168.25.0Router(co nfig-router)# network 192.168.45.0Router(c on fig-router)#Router(c on fig-router)#exitRouter(c on fig)#router ripRouter(c on fig-router)#四號樓Router7配置命令P ress RETURN to get started!Router>e nableRouter#c on figure term inalEn ter con figurati on comma nds, one per lin

35、e.End with CNTL/Z.Router(c on fig)# in terface FastEther net0/0Router(co nfig-if)#ip address 192.168.31.8 255.255.255.0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(co nfig)#i nterface Serial2/0Router(co nfig-if)#i p address 192.168.25.4 255.255.255.0Router(c on fig-if)#Router(c on fig-if)#exitRouter(c on fig)# in terface FastEther net0/0Router(c on fig-if)#Router(c on f