校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方案設(shè)計與實現(xiàn)

1、一、實驗?zāi)康模海?）計算機網(wǎng)絡(luò)是一門實踐性較強的技術(shù)，課堂教學(xué)應(yīng)該和實踐環(huán)節(jié)緊密結(jié)合。應(yīng)該通過計算機網(wǎng)絡(luò)實驗培養(yǎng)學(xué)生具有獨立進行計算機網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和設(shè)計能力，提高學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用水平，以及將理論與實踐相結(jié)合的能力。（2）培養(yǎng)學(xué)生一定的自學(xué)能力和獨立分析問題、解決問題的能力。包括學(xué)會自己分析解決問題的方法，對設(shè)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(wǎng)絡(luò)分析和設(shè)計的基本方法。通過分析具體設(shè)計任務(wù)，確定方案，畫出具體的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖，并寫出具體配置步驟情況，提交正式課程設(shè)計總結(jié)報告打印及電子稿一份； （4）培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力；（5）提高學(xué)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(wù)及要求：（1）校園網(wǎng)或園區(qū)網(wǎng)方案設(shè)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(jié)合實驗室條件，完成需求分析；（5）列出實驗所需設(shè)備，完成網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖；（6）利用Cisco packet tracer軟件仿真，模擬實驗環(huán)境下完成設(shè)備的具體配置； （7）調(diào)試驗證四、需求分析：隨著計算機多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，校園網(wǎng)信息系統(tǒng)的建設(shè)，是非常必要的，也是可行的。主要表現(xiàn)在： （1）當(dāng)前校園網(wǎng)信息系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了與校際互聯(lián)、國際互聯(lián)、靜態(tài)資源共享、動態(tài)信息發(fā)布、遠程

3、教學(xué)和協(xié)作工作的階段，發(fā)展對學(xué)校教育現(xiàn)代化的建設(shè)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(xué)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(wù)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(xué)校應(yīng)該培養(yǎng)所有學(xué)生具有駕馭和掌握這種技術(shù)的能力。另一方面,信息技術(shù)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(shù)提供的機會以及它們在教學(xué)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(tǒng)的使用有助于個人化的道路,每個學(xué)生在個人的學(xué)習(xí)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(xué)設(shè)備供應(yīng)商和各級學(xué)校不斷開發(fā)提供了各種在網(wǎng)絡(luò)上運行的軟件及多媒體系統(tǒng)，并且越來越形象化、實用化，迫切需要網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。（4）現(xiàn)代教育改革的需要。在校園網(wǎng)中將計算機引入教學(xué)各個環(huán)節(jié)，從而引起了教學(xué)方法，教學(xué)手段，教學(xué)工具的重大革新。對提高教學(xué)質(zhì)量，推動我國教育現(xiàn)代化的發(fā)展起著不可估量的作用。網(wǎng)絡(luò)又為學(xué)校的管理者和老師提供了獲取資源、協(xié)同工作的有效途徑。毫無疑問,校園網(wǎng)是學(xué)校提高管理水平、工作效率、改善教學(xué)質(zhì)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(jīng)濟發(fā)展，我國各級學(xué)校對教育的投入不斷加大；計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，使相應(yīng)產(chǎn)品價格不斷下降；同時人們的認識水平和經(jīng)濟實力不斷

5、提高。大量計算機進入學(xué)校和家庭，使得計算機用于教育信息管理和信息服務(wù)是完全可行的。五、設(shè)計概要：校園網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)在知識經(jīng)濟和數(shù)字化生存時代，校園網(wǎng)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(shè)計建設(shè)要本著高起點而又經(jīng)濟實用的標(biāo)準(zhǔn)。具體來說，應(yīng)是一個以寬帶IP網(wǎng)為目標(biāo)建立數(shù)據(jù)、語音、視頻三網(wǎng)合一的一體化網(wǎng)絡(luò)；為提高網(wǎng)絡(luò)可靠性及安全性,需要在主干網(wǎng)采用光纖布線，校園網(wǎng)應(yīng)實現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)（VLAN）的功能，以保證全網(wǎng)的良好性能及網(wǎng)絡(luò)安全性；主干網(wǎng)交換機應(yīng)具有很高的包交換速度，整個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有高速的三層交換功能；主干網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該采 用成熟的、可靠的快速以太網(wǎng)和千兆位以太網(wǎng)技術(shù)作為校園網(wǎng)主

6、干；校園網(wǎng)應(yīng)選用先進的網(wǎng)管軟 件，建立完善的網(wǎng)絡(luò)管理體系；在設(shè)備方面，應(yīng)選擇有校園網(wǎng)成功案例的網(wǎng)絡(luò)廠商的設(shè)備，同時 為Internet、撥號用戶和移動用戶提供接口；網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)具有良好的擴展性。校園網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計原則網(wǎng)上資源，進行教學(xué)和科研工作；學(xué)生可以方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源實現(xiàn)遠程學(xué)習(xí)；通過網(wǎng)上學(xué)習(xí)學(xué)會信息處理能力。學(xué)校的管理人員可方便地對教務(wù)、行政事務(wù)、學(xué)生學(xué)籍、財務(wù)、資產(chǎn)等進行綜合管理，同時可以實現(xiàn)各級管理層之間的信息數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)網(wǎng)上信息采集和處理的自動化，實現(xiàn)信息和設(shè)備資源的共享，因此，校園網(wǎng)的建設(shè)必須有明確的建設(shè)目標(biāo)。校園網(wǎng)的總體設(shè)計原則是：（1） 開放性 采用開放性的網(wǎng)絡(luò)體系，以方便網(wǎng)

7、絡(luò)的升級、擴展和互聯(lián)；同時在選擇服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品時，強調(diào)產(chǎn)品支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的國際標(biāo)準(zhǔn)化；（2） 可擴充性 從主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型及其模塊、插槽個數(shù)、管理軟件和網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)，以及技術(shù)的開放性和對相關(guān)協(xié)議的支持等方面，來保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)規(guī)劃策略，提供強大的網(wǎng)絡(luò)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(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部公共網(wǎng)之間的互聯(lián)，利用VLAN/ ELAN 、防火墻等對訪問進行控制，確保網(wǎng)絡(luò)的安全；（5） 投資保護 選用性能價格比高的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器；采用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和設(shè)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(shè)備和軟件投資；（6） 易用性 應(yīng)用軟件系統(tǒng)必須強調(diào)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(wǎng)絡(luò)配置：(1) 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)使用RIP, 外部網(wǎng)絡(luò)使用OSPF；(2) 對于IP地址不足的問題，使用NAT實現(xiàn)內(nèi)部私有地址到外部地址的映射達到網(wǎng)絡(luò)共享的目的；(3) 各校區(qū)部分使用標(biāo)準(zhǔn)的C類地址，部分使用NAT技術(shù)實現(xiàn)IP擴充。七、校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)示意圖：對校區(qū)A實現(xiàn)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(xié)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(xiàn)內(nèi)部地址到外部的轉(zhuǎn)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(diào)試分析：最后，經(jīng)過測試，校園網(wǎng)中各主機都能互相通信，并且它們也都能夠連接到外網(wǎng)。十、實驗總結(jié)：看似簡單的課程設(shè)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(shè)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(dāng)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(wǎng)絡(luò)課程設(shè)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(yīng)用于實踐當(dāng)中，在Cisco Packet Tracer軟件中虛擬實現(xiàn)規(guī)劃校園網(wǎng)絡(luò)，畫出整個園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的拓撲圖。本次設(shè)計查閱了很多案例，學(xué)習(xí)到了很多知識，原先很多不懂的東西、都有了初步的了解。設(shè)計一個校園網(wǎng)，不僅要求結(jié)構(gòu)要合理，還要根據(jù)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(shè)計是一次自我學(xué)習(xí)的過程。開始的時候就遇到