校園網網絡構建方案設計與實現

1、一、實驗目的：（1）計算機網絡是一門實踐性較強的技術，課堂教學應該和實踐環(huán)節(jié)緊密結合。應該通過計算機網絡實驗培養(yǎng)學生具有獨立進行計算機網絡架構和設計能力，提高學生的網絡設備使用水平，以及將理論與實踐相結合的能力。（2）培養(yǎng)學生一定的自學能力和獨立分析問題、解決問題的能力。包括學會自己分析解決問題的方法，對設計中遇到的問題，能通過獨立思考、查閱工具書、參考文獻，尋找解決方案。 （3）初步掌握計算機網絡分析和設計的基本方法。通過分析具體設計任務，確定方案，畫出具體的網絡拓撲結構圖，并寫出具體配置步驟情況，提交正式課程設計總結報告打印及電子稿一份； （4）培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力；（5）提高學生

2、的軟件文檔寫作能力。二、實驗器材： 路由器若干，交換機若干，PC機若干，線纜若干。三、實驗任務及要求：（1）校園網或園區(qū)網方案設計；（2）要求有拓撲圖和路由器或交換機配置；（3）要用到VLAN，NAT；（4）結合實驗室條件，完成需求分析；（5）列出實驗所需設備，完成網絡拓撲結構圖；（6）利用Cisco packet tracer軟件仿真，模擬實驗環(huán)境下完成設備的具體配置； （7）調試驗證四、需求分析：隨著計算機多媒體和網絡技術的不斷發(fā)展與普及，校園網信息系統的建設，是非常必要的，也是可行的。主要表現在： （1）當前校園網信息系統已經發(fā)展到了與校際互聯、國際互聯、靜態(tài)資源共享、動態(tài)信息發(fā)布、遠程

3、教學和協作工作的階段，發(fā)展對學校教育現代化的建設提出了越來越高的要求。（2）教育信息量的不斷增多,使各級各類學校、家庭和教育管理部門對教育信息計算機管理和教育信息服務的要求越來越強烈。個人是否具有獲得信息和處理信息的能力對于能否成功進入職業(yè)界和融入社會及文化環(huán)境都是個決定性的因素,因此學校應該培養(yǎng)所有學生具有駕馭和掌握這種技術的能力。另一方面,信息技術在作為青少年教育工具的同時也向青少年提供了前所未有的機會。新技術提供的機會以及它們在教學方面具有的優(yōu)勢都是很多的,特別是計算機和多媒體系統的使用有助于個人化的道路,每個學生在個人的學習道路上都可以按照自己的速度發(fā)展。（3）我國各級教育研究部門、軟

4、件開發(fā)單位、教學設備供應商和各級學校不斷開發(fā)提供了各種在網絡上運行的軟件及多媒體系統，并且越來越形象化、實用化，迫切需要網絡環(huán)境。（4）現代教育改革的需要。在校園網中將計算機引入教學各個環(huán)節(jié)，從而引起了教學方法，教學手段，教學工具的重大革新。對提高教學質量，推動我國教育現代化的發(fā)展起著不可估量的作用。網絡又為學校的管理者和老師提供了獲取資源、協同工作的有效途徑。毫無疑問,校園網是學校提高管理水平、工作效率、改善教學質量的有力手段,是解決信息時代教育問題的基本工具。（5）隨著經濟發(fā)展，我國各級學校對教育的投入不斷加大；計算機技術的飛速發(fā)展，使相應產品價格不斷下降；同時人們的認識水平和經濟實力不斷

5、提高。大量計算機進入學校和家庭，使得計算機用于教育信息管理和信息服務是完全可行的。五、設計概要：校園網系統設計目標在知識經濟和數字化生存時代，校園網在資源共享、知識傳播、育人管理等方面發(fā)揮越來越重要的作用，因此其設計建設要本著高起點而又經濟實用的標準。具體來說，應是一個以寬帶IP網為目標建立數據、語音、視頻三網合一的一體化網絡；為提高網絡可靠性及安全性,需要在主干網采用光纖布線，校園網應實現虛擬局域網（VLAN）的功能，以保證全網的良好性能及網絡安全性；主干網交換機應具有很高的包交換速度，整個網絡應具有高速的三層交換功能；主干網絡應該采 用成熟的、可靠的快速以太網和千兆位以太網技術作為校園網主

6、干；校園網應選用先進的網管軟 件，建立完善的網絡管理體系；在設備方面，應選擇有校園網成功案例的網絡廠商的設備，同時 為Internet、撥號用戶和移動用戶提供接口；網絡還應具有良好的擴展性。校園網系統設計原則網上資源，進行教學和科研工作；學生可以方便地瀏覽和查詢網上資源實現遠程學習；通過網上學習學會信息處理能力。學校的管理人員可方便地對教務、行政事務、學生學籍、財務、資產等進行綜合管理，同時可以實現各級管理層之間的信息數據交換，實現網上信息采集和處理的自動化，實現信息和設備資源的共享，因此，校園網的建設必須有明確的建設目標。校園網的總體設計原則是：（1） 開放性 采用開放性的網絡體系，以方便網

7、絡的升級、擴展和互聯；同時在選擇服務器、網絡產品時，強調產品支持的網絡協議的國際標準化；（2） 可擴充性 從主干網絡設備的選型及其模塊、插槽個數、管理軟件和網絡整體結構，以及技術的開放性和對相關協議的支持等方面，來保證網絡系統的可擴充性；（3） 可管理性 利用圖形化的管理界面和簡潔的操作方式，合理地網絡規(guī)劃策略，提供強大的網絡管理功能；使日常的維護和操作變得直觀，便捷和高效；（4） 安全性 內部網絡之間、內部網絡與外部公共網之間的互聯，利用VLAN/ ELAN 、防火墻等對訪問進行控制，確保網絡的安全；（5） 投資保護 選用性能價格比高的網絡設備和服務器；采用的網絡架構和設備充分考慮到易升級換

8、代，并且在升級時可以最大限度地保護原有的硬件設備和軟件投資；（6） 易用性 應用軟件系統必須強調易用性，用戶界友好，帶有幫助和查詢功能，用戶可以通過Web查詢。六、網絡配置：(1) 內部網絡使用RIP, 外部網絡使用OSPF；(2) 對于IP地址不足的問題，使用NAT實現內部私有地址到外部地址的映射達到網絡共享的目的；(3) 各校區(qū)部分使用標準的C類地址，部分使用NAT技術實現IP擴充。七、校園網網絡拓撲結構示意圖：對校區(qū)A實現交換機vlan的劃分：Switch>Switch>enableSwitch#set defaultSwitch#writeBuilding configur

9、ation.OKSwitch#reloadSwitch>enableSwitch#config tSwitch#hostname AA(config)#interface vlan 1A(config-A(config-if)#no shutdownA(config-if)#exitA(config)#vlan 100A(config-vlan)#exitA(config)#vlan 200A(config-vlan)#exitA(config)#show vlanA(config)#exitA#A#config tA(config)#interface fa0/1A(config-if

10、)#switchport mode accessA(config-if)#switchport access vlan 100A(config-if)#interface range fa0/2 - 12A(config-if-range)#switchport mode accessA(config-if-range)#switchport access vlan 100A(config-if-range)#exitA(config)#exitA#A#config tA(config)#interface range fa0/13 - 20A(config-if-range)#switchp

11、ort mode accessA(config-if-range)#switchport access vlan 200A(config-if-range)#exitA(config)#exitA#show vlan對校區(qū)B配置RIP協議：R1#config tR1 (config)#no logging consoleR1 (config)#interface fastethernet0/1R1R1 (config-if)#no shutdownR1 (config-if)#exitR1 (config)#interface serial 0R1 (config-if)#no shutdow

12、nR1 (config-if)#exitR1 (config)#interface serial 1R1 (config-if)no shutdown配置路由器R1。R1 (config)#ip routingR1 (config)#router ripR1 (config-router)#version 2R1 (config-router)#exit配置路由器R2。R2(config)#ip routingR2 (config)#router ripR2R2R2R2 (config-router)#version 2R2 (config-router)#exit配置路由器R3。R3(con

13、fig)#ip routingR3(config)#router ripR3R3R3R3(config-router)#version 2R3(config-router)#exit八、NAT實現內部地址到外部的轉換：version 12.2no service password-encryption!hostname Router!ip ssh version 1!interface FastEthernet0/0 ip nat outside duplex auto speed auto!interface FastEthernet1/0 ip nat inside duplex auto

14、 speed auto!interface Serial2/0 no ip address shutdown!interface Serial3/0 no ip address shutdown!interface FastEthernet4/0 no ip address shutdown!interface FastEthernet5/0 no ip address shutdown!interface FastEthernet6/0 ip nat inside duplex auto speed auto!interface FastEthernet7/0 duplex auto spe

15、ed auto!interface FastEthernet8/0 no ip address duplex auto speed auto!interface FastEthernet9/0 no ip address duplex auto speed auto!router rip!ip nat inside source list 1 interface FastEthernet0/0 overloadip nat inside source list 2 interface FastEthernet0/0 overloadip nat inside source list 3 int

16、erface FastEthernet0/0 overloadip nat inside source list 4 interface FastEthernet0/0 overloadip nat inside source list 5 interface FastEthernet0/0 overloadip nat inside source list 6 interface FastEthernet0/0 overloadip classlessip route .0 0.0.0.0 222.191.1.1 !access-list 4 permit 192.168.101.0 .25

17、5access-list 1 permit 192.168.2.0 .255access-list 2 permit 192.168.6.0 .255access-list 3 permit 192.168.7.0 .255access-list 5 permit 192.168.105.0 .255access-list 6 permit 192.168.106.0 .255!line con 0line vty 0 4 login!End九、調試分析：最后，經過測試，校園網中各主機都能互相通信，并且它們也都能夠連接到外網。十、實驗總結：看似簡單的課程設計可真正著手做的時候連最基本的連線都有問題，更別說設備的選用了，盡管完成了實驗，可是我知道本次實驗做得粗枝爛葉，瑕疵太多。在做的過程當中，不得不一次次的翻書，查資料，感慨自己水平太差??！可是通過本次計算機網絡課程設計，我更加充分的理解了課本上的知識，并能夠加以擴展，從而應用于實踐當中，在Cisco Packet Tracer軟件中虛擬實現規(guī)劃校園網絡，畫出整個園區(qū)網絡的拓撲圖。本次設計查閱了很多案例，學習到了很多知識，原先很多不懂的東西、都有了初步的了解。設計一個校園網，不僅要求結構要合理，還要根據實際需要，對性能和價格作出合理的搭配，達到性能價格比達到最優(yōu)。本次設計是一次自我學習的過程。開始的時候就遇到