小型校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與通信

1、20小型校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與通信小型校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與通信1. 設(shè)計目的（1）增加對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟、硬件組成的感性認(rèn)識，初步學(xué)會典型局域網(wǎng)絡(luò)的組建操作、使用技能。（2）加深理解網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)概念尤其是對會話層、表示層、應(yīng)用層等高層協(xié)議軟件的通信功能、實(shí)現(xiàn)方法，掌握網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的使用及工作原理。（3）通過對網(wǎng)絡(luò)的具體規(guī)劃和組建，掌握網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的使用及工作原理；掌握IP地址的配置及數(shù)據(jù)傳輸過程和路由的選擇。（4）初步掌握局域網(wǎng)的設(shè)計技術(shù)和技巧培養(yǎng)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)組建應(yīng)用的獨(dú)立工作能力。2.設(shè)計任務(wù)2.1 設(shè)計內(nèi)容使用模擬仿真軟件Packet Tracer 6.0，構(gòu)建一個小型網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的通信，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模要求如下：（1

2、）終端用戶包括：1號樓有48個校園網(wǎng)普通用戶；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)。4號樓是網(wǎng)絡(luò)中心。支持遠(yuǎn)程教學(xué)，可以接入互聯(lián)網(wǎng)，具有廣域網(wǎng)訪問的安全機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)管理功能。（2）各樓之間的距離超過500米。2.2 設(shè)計思路（1）首先通過網(wǎng)絡(luò)需求分析，然后再進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計網(wǎng)絡(luò)在日常教學(xué)辦公環(huán)境中起著至關(guān)重要的作用，校園網(wǎng)的運(yùn)作模式會帶來大量動態(tài)的www應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸，會有相當(dāng)一部分應(yīng)用的主服務(wù)器有高速接入網(wǎng)絡(luò)的需求。這就要求網(wǎng)絡(luò)有足夠的主干帶寬和擴(kuò)展能力。同時，還有一些新的應(yīng)用類型，如網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、視頻直播/廣播等，也對網(wǎng)絡(luò)提

3、出了支持多點(diǎn)廣播和寬帶高速接入的要求。還要注意到由于邏輯上業(yè)務(wù)網(wǎng)和管理網(wǎng)必須分開，所以建成后校園網(wǎng)應(yīng)能提供多個網(wǎng)段的劃分和隔離，并能做到靈活改變配置，以適應(yīng)教學(xué)辦公環(huán)境的調(diào)整和變化。 （2）畫出該網(wǎng)絡(luò)實(shí)施的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，之后進(jìn)行各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置。（3）將設(shè)計與配置好的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測試，檢查它的連通性。（4）將設(shè)計好的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到實(shí)際中，檢查他的合理性與否。2.3 概要設(shè)計由于計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特殊性，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要考慮以下一些因素：系統(tǒng)的先進(jìn)性、體統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、系統(tǒng)的可維護(hù)性、應(yīng)用系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的配合度、與外界網(wǎng)絡(luò)的連通性、建設(shè)成本的可接受度等。（一）、選擇帶寬高的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 校園網(wǎng)應(yīng)用

4、的具體要求決定了網(wǎng)絡(luò)必須采取高帶寬網(wǎng)絡(luò)。多媒體課件包含了大量的聲音、圖象和動畫等信息，需要高帶寬的網(wǎng)絡(luò)通信能力的支持。在構(gòu)建校園網(wǎng)時，不能由于網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的不足，而影響整個網(wǎng)絡(luò)的整體性能，使傳輸速率成為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)钠款i。所以校園網(wǎng)盡可能地采用最新的高帶寬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。（二）、選擇可擴(kuò)充的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)校園網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)量或服務(wù)功能是逐步提高的，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是日新月異的，新技術(shù)新產(chǎn)品不斷地涌現(xiàn)。一般情況下，校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)資金用量非常大，對于學(xué)校來說，辦學(xué)資金是比較緊張的，所以在校園網(wǎng)構(gòu)建是，宜采用當(dāng)時最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合學(xué)校財力，實(shí)行分步實(shí)施，循序漸進(jìn)。這就要求在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件時要選擇具有良好可擴(kuò)展性能的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備

5、，有效地保護(hù)現(xiàn)有的投資。（三）、充分共享絡(luò)資源組建計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要目的是實(shí)現(xiàn)資源共享，這個資源包括硬件資源、軟件資源。網(wǎng)絡(luò)用戶通過網(wǎng)絡(luò)不僅可以實(shí)現(xiàn)文件共享、數(shù)據(jù)共享，還可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的共享，如打印機(jī)、存儲設(shè)備的共享等。（四）、網(wǎng)絡(luò)可管理性，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行及維護(hù)成本降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本和維護(hù)成本是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計過程中必須考慮的一個環(huán)節(jié)。只要在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時選用支持網(wǎng)絡(luò)管理功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，才能為將來降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行及維護(hù)成本打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。（五）、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)的整和校園網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了校園內(nèi)部通暢的數(shù)據(jù)流通路了，為應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用打下了基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與應(yīng)系統(tǒng)要能夠很好的融合，才能發(fā)揮校園網(wǎng)的效率和優(yōu)勢

6、，構(gòu)建校園網(wǎng)的目的并不是只為了人們?yōu)g覽Internet的方便。校園網(wǎng)平臺要能夠?yàn)閷W(xué)校的圖書資料管理、網(wǎng)絡(luò)考試、課件制作、教師檔案管理、校長辦公系統(tǒng)、多媒體教學(xué)等提出技術(shù)的支持和幫助。應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)能夠在網(wǎng)絡(luò)平臺上，與硬件平臺很好的結(jié)合，發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。（六）、建設(shè)成本考慮校園網(wǎng)工程在建設(shè)方面都希望成本較低，整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有較高的性價比，在設(shè)備選型等方面選用性價比高的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。（七）、高可靠性網(wǎng)絡(luò)要求具有高可靠性、高穩(wěn)定性和足夠設(shè)備冗余和備份，防止局部故障引起整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓，避免網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)單點(diǎn)失效的情況。在網(wǎng)絡(luò)干線上要提供備份鏈路。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上要提供適當(dāng)?shù)娜哂嗯渲?。采用各種有效的安全措施，保證網(wǎng)絡(luò)

7、系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)安全運(yùn)行。安全包括4個層面-網(wǎng)絡(luò)安全，操作系統(tǒng)安全，數(shù)據(jù)庫安全，應(yīng)用系統(tǒng)安全。由于Internet的開放性，世界各地的Internet用戶也可訪問校園網(wǎng)，校園網(wǎng)將采用防火墻、數(shù)據(jù)加密等技術(shù)防止非法侵入、防止竊聽和篡改數(shù)據(jù)、路由信息的安全保護(hù)來保證安全。同時要建立系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的磁帶備份系統(tǒng)。3. 設(shè)計實(shí)現(xiàn)3.1.設(shè)計圖因此本小型校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如下圖（1）所示： 圖（一）用office軟件的visio畫出網(wǎng)絡(luò)的物理分布圖,如下圖（2）所示：圖（二）3.2設(shè)備選型根據(jù)上圖的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，使用模擬仿真軟件PacketTracer5，構(gòu)建一個小型網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建所需的設(shè)備有：設(shè)備名

8、稱數(shù)量3560-24PS Multilayer Switch 三層交換機(jī)1臺2960-24TT Switch 交換機(jī)5臺2950-24 Switch 交換機(jī)2臺直連雙絞線14根交叉雙絞線9根PC機(jī)15臺Server-PT Server1臺Cloud-PT Cloud1臺用模擬仿真軟件PacketTracer5.0搭建的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D3.3 IP地址分配用模擬仿真軟件PacketTracer5.0搭建的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D該網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D中的15臺PC的IP地址，子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)如下：PC0IP Address: Subnet Mask: Default Gat

9、eway: PC1IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC2IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC3IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC4IP Address: Subnet

10、Mask: Default Gateway: PC5IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC6IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC7IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC

11、8IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC9IP Address: 0 Subnet Mask: Default Gateway: PC10IP Address: 1 Subnet Mask: Default Gateway: PC11 IP Address: 2 Subnet Mask: 255.255

12、.255.0 Default Gateway: PC12IP Address: 3 Subnet Mask: Default Gateway: PC13IP Address: 4 Subnet Mask: Default Gateway: PC14IP Address: 5 Subnet Mask: Default Gateway: 3.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置

13、對交換機(jī)進(jìn)行配置。對3560-24PS Multilayer Switch三層交換機(jī)的配置Switch>en Switch#conf t Switch(config)#hostname S3560 S3560(config)#ip routing /開啟路由功能 S3560(config)#int f0/1 S3560(config-if)#no switchport/該端口啟用三層路由功能 S3560(config-if)#ip add /配置該端口的IP地址 S3560(config-if)#no shut/開啟該端口 S3560(c

14、onfig-if)#end對3560-24PS Multilayer Switch三層交換機(jī)路由功能靜態(tài)路由的配置S3560(config)#ip route S3560(config)#ip route S3560# copy running-config startup-config/保存配置對3560-24PS Multilayer Switch三層交換機(jī)路由功能RIP的配置S3560(config)# router ipS3560(conf

15、ig-router)# network S3560(config-router)# network S3560(config-router)# network S3560(config-router)# network S3560(config-router)# network S3560# copy running-config startup-config/保存配置對2960-24TT Switch 交換機(jī)的配置#Conf t/進(jìn)入全局配置模式（config）# Hostname

16、S1S1(config)#S1(config)#ip address /配置ip地址S1(config)#S1(config)#ip default-gateway /配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)S1# show ip/顯示IP配置命令S1# show interface e0/1/顯示接口配置命令S1# show ip interface s1S1# show running-config/顯示當(dāng)前配置S1# show mac-address-table/查看MAC地址表(config)# exit(config)# 對2950-24

17、Switch 交換機(jī)的配置#Conf t/進(jìn)入全局配置模式（config）# Hostname s2S2(config)#S2(config)#ip address /配置ip地址S2(config)#S2(config)#ip default-gateway /配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)S2# show ip/顯示IP配置命令S2# show interface e0/1/顯示接口配置命令S2# show ip interface s1S1# show running-config/顯示當(dāng)前配置S1# show mac-address

18、-table/查看MAC地址表(config)# exit(config)# （4）通過使用模擬仿真軟件，模擬局域網(wǎng)間的數(shù)據(jù)通信過程。Ping Ping Ping Ping Ping Ping Ping 3.5通信仿真4設(shè)計結(jié)果與分析 4.1設(shè)計結(jié)果 將配置好的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試，其數(shù)據(jù)包的傳送過程如上圖所示從該通信結(jié)果可以知道該網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的是校園內(nèi)部局域網(wǎng)連通的設(shè)計設(shè)計截圖pc0配置Pc6配置Pc12配置ilayer Switch三層交換機(jī)的配

19、置2950-24 Switch 交換機(jī)的配置4.2設(shè)計中出現(xiàn)的問題及解決 在PC12和PC6，PC7和PC2，PC0和PC5，PC12和PC1進(jìn)行數(shù)據(jù)包的傳送，沒有實(shí)現(xiàn)通信，可能的問題是3560-24PS Multilayer Switch三層交換機(jī)沒有進(jìn)行靜態(tài)路由和RIP的配置。不僅在實(shí)驗(yàn)中，還是在課程設(shè)計中，凡是有用到路由器接入時通常會出現(xiàn)PC與PC之間Ping不通，而各PC只能Ping通到對方PC所接的交換機(jī)端口或路由器端口。然而這從理論上說既然一臺PC能Ping通到對方PC所接的交換機(jī)端口或路由器端口，那么就應(yīng)該可以Ping通對方PC的。但好幾次實(shí)驗(yàn)都出現(xiàn)這種情況，可能由于機(jī)器設(shè)備的緣

20、故，該問題還有待于解決。5設(shè)計體會通過這次計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計，我知道了課程設(shè)計是我們每一個大學(xué)生學(xué)習(xí)期間都不可缺少的，它使我們在實(shí)踐中了鞏固了所學(xué)的知識、在實(shí)踐中鍛煉自己的動手操作能力；課程設(shè)計同時又是對每一位大學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識的一種拓展手段，它讓我們學(xué)到了很多在課堂上根本就學(xué)不到的知識,不僅開闊了自己的視野，增加了自己的見識，也為我們以后進(jìn)一步走向社會打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。 目前，經(jīng)過了一學(xué)期的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)，可以說是對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理論知識有一些掌握了，但這些似乎還尚有欠缺，倘若將這些理論性極強(qiáng)的東西搬到實(shí)際中去應(yīng)用，那我想我肯定是無從下手，一竅不通。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計是一個要求動手能力很強(qiáng)的一門實(shí)踐課程，在課程設(shè)計期間我努力將自己以前從書本上學(xué)到的理論應(yīng)用于實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計操作中去，總算明白了網(wǎng)絡(luò)組建與通信的過程。最重要的是，在課程設(shè)計期間，老師完全放手讓我們學(xué)生自己去探索，自已去組建網(wǎng)絡(luò)以及自己實(shí)現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的通信。這一點(diǎn)很重要，有利的調(diào)動了我們學(xué)生自己學(xué)習(xí)知識的積極性和獨(dú)立性，