校園局域網的組建計算機網絡課程設計

1、計算機網絡課程設計 計算機網絡課程設計報告2011 2012學年第2學期單 位 專 業(yè) 學生姓名 學 號 指導教師 目 錄一、課程設計的題目、目的及要求2 1.1 課程設計題目.2 1.2 課程設計目的.2 1.3課程設計要求.2二、課程設計的內容2 2.1課題任務.2 2.2課題要求.2 2.3相關理論.2 2.4基本思路.3 2.5設備選型.4三、繪制網絡拓撲結構圖4四、詳細設計步驟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、網絡設備配置的代碼5 5.1交換機代碼.5 5.2路由器代碼.5 5.3結果驗證.6六、課程設計總結8一、 課程設計的題

2、目、目的及要求1.1 課程設計題目：校園局域網的組建1.2 課程設計目的： 通過對計算機網絡課程所學知識的綜合運用，融會貫通課程中所學的理論知識，加深對網絡基礎知識和技術的理解，提高分析問題和實踐解決問題的能力。1.3課程設計要求： 要求能根據(jù)小組所擬的題目進行需求分析，然后規(guī)劃并繪制網絡拓撲結 構圖，拓撲結構圖可以是樹形、星形、網狀形、環(huán)狀形及混合形結構的之一，同時完成網絡中系統(tǒng)硬件、軟件的選型，并且能夠根據(jù)拓撲進行路由器或交換機的代碼配置實現(xiàn)。二、 課程設計的內容2.1課題任務： 某大學有兩個分離的校區(qū)，每個校區(qū)入網信息點有2000多個，現(xiàn)準備通過教育網接入因特網，但從教育網只申請到4個c

3、類網絡（222.191.1.0222.191.4.0），為了安全，要求每個分校區(qū)的學生公寓子網和教師子網不在同一廣播域。同時，學校有若干臺應用服務器，同時對內和對外提供web等網絡服務。2.2課題要求： （1）分析以上情況，結合實驗室條件，完成需求分析；（2）列出所需設備，設計完成網絡拓撲結構圖；（3）在實驗環(huán)境下完成設備的具體配置；（4）調試驗證。2.3相關理論：1.虛擬局域網vlan的劃分；2.網絡地址轉換nat（靜態(tài)nat配置、動態(tài)nat配置及端口多路復用pat）；3.路由表的配置（默認路由）；4.網際控制報文協(xié)議icmp。2.4基本思路：1.虛擬局域網vlan主要為了解決交換機在進行局

4、域網互連時無法限制廣播的問題。這種技術可以把一個lan劃分成多個邏輯的lanvlan，每個vlan是一個廣播域，vlan內的主機間通信就和在一個lan內一樣，而vlan間則不能直接互通。所以通過虛擬局域網vlan技術可以很好地達到把每個分校區(qū)的學生公寓子網和教師子網分在不同的廣播域。這樣，廣播報文被限制在一個vlan內，使得學生公寓子網和教師子網不能直接通信。所以，虛擬局域網vlan技術不但增強了局域網的安全性，同時也靈活于構建虛擬工作組，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地理位置分離的分校區(qū)的問題，使得網絡

5、構建和維護更方便靈活。而且vlan是在數(shù)據(jù)鏈路層的，劃分子網是在網絡層的，所以不同子網之間的vlan即使是同名也不可以相互通信。2.網絡地址轉換（network address translation或簡稱nat）是一種在ip數(shù)據(jù)包通過路由器或防火墻時重寫源ip地址或目的ip地址的技術。借助于nat私有(保留)地址的“內部”網絡通過路由器發(fā)送數(shù)據(jù)包時，私有地址被轉換成合法的ip地址，一個局域網只需使用少量ip地址(甚至是1個)即可實現(xiàn)私有地址網絡內所有計算機與internet的通信需求。nat將自動修改ip報文頭中的源ip地址和目的ip地址，ip地址校驗則在nat處理過程中自動完成。3.nat

6、的實現(xiàn)方式有三種，即靜態(tài)轉換static nat、動態(tài)端口轉換dynamic pool nat 和 動態(tài)地址轉換dynamic nat nat。其中靜態(tài)轉換是指將內部網絡的私有ip地址轉換為公有ip地址，ip地址對是一對一的，是一成不變的，某個私有ip地址只轉換為某個公有ip地址。動態(tài)端口轉換也是一對一的，是一成不變的，某個私有ip地址只轉換為某個公有ip地址。而動態(tài)地址轉換是多對多的，指將內部網絡的私有ip地址轉換為公用ip地址時，ip地址對是不確定的，而是隨機的，所有被授權訪問上internet的私有ip地址可隨機轉換為任何指定的合法ip地址。也就是說，只要指定哪些內部地址可以進行轉換，以

7、及用哪些合法地址作為外部地址時，就可以進行動態(tài)轉換。動態(tài)轉換可以使用多個合法外部地址集。當isp提供的合法ip地址略少于網絡內部的計算機數(shù)量時，可以采用動態(tài)轉換的方式。所以，針對學校只申請到4個c類網絡（222.191.1.0222.191.4.0），而該高校的每個校區(qū)入網信息點就達到2000多個的情況，可以利用動態(tài)nat配置解決這個ip地址不足的問題。2.5設備選型：2960-24tt三層交換機（2臺）router-pt路由器（2臺）直連雙絞線（6根）交叉雙絞線（3根）pc機（4臺）dce線（1根）三、 繪制網絡拓撲結構圖（利用packet tracert 環(huán)境繪制拓撲結構圖如下：）四、 詳

8、細設計步驟4.1 需求分析:校園網絡整體分為三個層次：核心層、匯聚層、接入層。為實現(xiàn)校區(qū)內的高速互聯(lián)，核心層由1個核心節(jié)點組成，包括教學區(qū)區(qū)域、服務器群；匯聚層設在每棟樓上，每棟樓設置一個匯聚節(jié)點，匯聚層為高性能小核心型交換機，根據(jù)各個樓的配線間的數(shù)量不同，可以采用1臺或者2臺匯聚層交換機進行匯聚，為了保證數(shù)據(jù)傳輸和交換的效率，現(xiàn)在各個樓內設置三層樓內匯聚層，樓內匯聚層設備不但分擔了核心設備的部分壓力，同時提高了網絡的安全性；接入層為每棟樓的接入交換機，是直接與用戶相連的設備。本實施方案從網絡運行的穩(wěn)定性、安全性及易于維護性出發(fā)設計，以滿足需求。4.2劃分vlan及分配ip地址:vlan號的分

9、配規(guī)劃vlan劃分原則：便于管理。vlan劃分理念：詳細劃分。學生子網vlan100, 教師子網vlan200名稱vlan端口ip地址學生子網vlan1001-8192.168.2.0/24教師子網vlan2009-16192.168.3.0/244.3配置路由器:rounter3配置默認路由，rounter4配置nat五、 網絡設備配置的代碼 5.1交換機代碼:第一步：給交換機設置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路由器默認路由的配置：配置類型配置命令默認路由ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 222.191.1.24.router4路由器動態(tài)nat配置：本實驗實際對router4配置動態(tài)nat過程如下：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結果驗證:1.詳細結果驗證ping測試：（1）校區(qū)a ping 各個網段的結果如下：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入網信息點ping各個網段的結果如下：分別是ping192.168.10.1通、ping222.191.1.1通、ping222.191.1.2通、ping192.168.1.1通。六、課程設計總結 本次課程設計從選題到完成，我和小組成員一共花了將近八天的時間，在這兩周中，我收獲很多。首先通過本次課程設計我對網絡實驗，特別是vlan劃分有了更深的認識，對于把網絡運用到實際生活實踐中有了更強的興趣；其次更加鍛煉了我的動手能力，通過自己在思科模擬軟件上做實驗，讓我更加熟練地掌握了網絡劃分的方法；最后加強了我的團隊合作能力，以前我總是認為自己一個人可以獨立完成一項任務，其實不然。這次通過和同學合作，感覺效率很高，走的彎路很少，同時也加強了同學間的友誼，真是一