校園網(wǎng)網(wǎng)絡構(gòu)建方案設計與實現(xiàn)

一、實驗目的：（1）計算機網(wǎng)絡是一門實踐性較強的技術(shù)，課堂教學應該和實踐環(huán)節(jié)緊密結(jié)合。應該通過計算機網(wǎng)絡實驗培養(yǎng)學生具有獨立進行計算機網(wǎng)絡架構(gòu)和設計能力，提高學生的網(wǎng)絡設備使用水平，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(wǎng)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(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)圖，并寫出具體配置步驟情況，提交正式課程設計總結(jié)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(wǎng)或園區(qū)網(wǎng)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(jié)合實驗室條件，完成需求分析；（5）列出實驗所需設備，完成網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)圖；（6）利用Ciscopackettracer軟件仿真，模擬實驗環(huán)境下完成設備的具體配置；（7）調(diào)試驗證四、需求分析：隨著計算機多媒體和網(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)展與普及，校園網(wǎng)信息系統(tǒng)的建設，是非常必要的，也是可行的。主要表現(xiàn)在：（1）當前校園網(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、遠程教學和協(xié)作工作的階段，發(fā)展對學校教育現(xiàn)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(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(wǎng)絡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(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)絡又為學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)是學校提高管理水平、工作效率、改善教學質(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(wǎng)系統(tǒng)設計目標在知識經(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，因此其設計建設要本著高起點而又經(jīng)濟實用的標準。具體來說，應是一個以寬帶IP網(wǎng)為目標建立數(shù)據(jù)、語音、視頻三網(wǎng)合一的一體化網(wǎng)絡；為提高網(wǎng)絡可靠性及安全性,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)絡安全性；主干網(wǎng)交換機應具有很高的包交換速度，整個網(wǎng)絡應具有高速的三層交換功能；主干網(wǎng)絡應該采用成熟的、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)主干；校園網(wǎng)應選用先進的網(wǎng)管軟件，建立完善的網(wǎng)絡管理體系；在設備方面，應選擇有校園網(wǎng)成功案例的網(wǎng)絡廠商的設備，同時為Internet、撥號用戶和移動用戶提供接口；網(wǎng)絡還應具有良好的擴展性。校園網(wǎng)系統(tǒng)設計原則網(wǎng)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(wǎng)上資源實現(xiàn)遠程學習；通過網(wǎng)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(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)信息和設備資源的共享，因此，校園網(wǎng)的建設必須有明確的建設目標。校園網(wǎng)的總體設計原則是：（1）開放性采用開放性的網(wǎng)絡體系，以方便網(wǎng)絡的升級、擴展和互聯(lián)；同時在選擇服務器、網(wǎng)絡產(chǎn)品時，強調(diào)產(chǎn)品支持的網(wǎng)絡協(xié)議的國際標準化；（2）可擴充性從主干網(wǎng)絡設備的選型及其模塊、插槽個數(shù)、管理軟件和網(wǎng)絡整體結(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)絡規(guī)劃策略，提供強大的網(wǎng)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(nèi)部網(wǎng)絡之間、內(nèi)部網(wǎng)絡與外部公共網(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)絡的安全；（5）投資保護選用性能價格比高的網(wǎng)絡設備和服務器；采用的網(wǎng)絡架構(gòu)和設備充分考慮到易升級換代，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(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)絡配置:內(nèi)部網(wǎng)絡使用RIP,外部網(wǎng)絡使用0SPF；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)絡共享的目的；各校區(qū)部分使用標準的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)絡拓撲結(jié)構(gòu)示意圖：PCPTK-PT?決MJiTTIfMLFj>*U-TIB41

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梵EJ■段k-pt對校區(qū)A實現(xiàn)交換機vlan的劃分:Switch>Switch>enableSwitch#setdefaultSwitch#writeBuildingconfiguration...[OK]Switch#reloadSwitch>enableSwitch#configtSwitch#hostnameAA(config)#interfacevlan1A(config-if)#ipaddressA(config-if)#noshutdownA(config-if)#exitA(config)#vlan100A(config-vlan)#exitA(config)#vlan200A(config-vlan)#exitA(config)#showvlanA(config)#exitA#A#configtA(config)#interfacefa0/1A(config-if)#switchportmodeaccessA(config-if)#switchportaccessvlan100A(config-if)#interfacerangefa0/2-12A(config-if-range)#switchportmodeaccessA(config-if-range)#switchportaccessvlan100A(config-if-range)#exitA(config)#exitA#A#configtA(config)#interfacerangefa0/13-20A(config-if-range)#switchportmodeaccessA(config-if-range)#switchportaccessvlan200A(config-if-range)#exitA(config)#exitA#showvlan對校區(qū)B配置RIP協(xié)議:R1#configtR1(config)#nologgingconsoleR1(config)#interfacefastethernet0/1R1(config-if)#ipaddressR1(config-if)#noshutdownR1(config-if)#exitR1(config)#interfaceserial0R1(config-if)#ipaddressR1(config-if)#noshutdownR1(config-if)#exitR1(config)#interfaceserial1R1(config-if)#ipaddressR1(config-if)noshutdown配置路由器R1。R1(config)#iproutingR1(config)#routerripR1(config-router)#networkR1(config-router)#networkR1(config-router)#networkR1(config-router)#version2R1(config-router)#exit配置路由器R2。R2(config)#iproutingR2(config)#routerripR2(config-router)#networkR2(config-router)#networkR2(config-router)#networkR2(config-router)#version2R2(config-router)#exit配置路由器R3。R3(config)#iproutingR3(config)#routerripR3(config-router)#networkR3(config-router)#networkR3(config-router)#networkR3(config-router)#version2R3(config-router)#exit八、NAT實現(xiàn)內(nèi)部地址到外部的轉(zhuǎn)換：version12.2noservicepassword-encryption!hostnameRouteripsshversion1!!interfaceFastEthernet0/0ipaddressipnatoutsideduplexautospeedauto!interfaceFastEthernet1/0ipaddressipnatinsideduplexautospeedautointerfaceSerial2/0noipaddressshutdown!interfaceSerial3/0noipaddressshutdown!interfaceFastEthernet4/0noipaddressshutdown!interfaceFastEthernet5/0noipaddressshutdown!interfaceFastEthernet6/0ipaddressipnatinsideduplexautospeedauto!interfaceFastEthernet7/0ipaddressduplexautospeedauto!interfaceFastEthernet8/0noipaddressduplexautospeedauto!interfaceFastEthernet9/0noipaddressduplexautospeedauto!routerripnetworknetworknetwork!ipnatinsidesourcelist1interfaceFastEthernet0/0overloadipnatinsidesourcelist2interfaceFastEthernet0/0overloadipnatinsidesourcelist3interfaceFastEthernet0/0overloadipnatinsidesourcelist4interfaceFastEthernet0/0overloadipnatinsidesourcelist5interfaceFastEthernet0/0overloadipnatinsidesourcelist6interfaceFastEthernet0/0overloadipclasslessiproute!!access-list4permit55access-list1permit55access-list2permit55access-list3permit55access-list5permit55access-list6permit55linecon0linevty04loginEnd九、調(diào)試分析：Si>ula~tioxiPanelEventListVis.Time（se匚）LastDeviceAtDevice人1—1!U丄U■_1'i'VILI--I[二二--I"Z：1TClT0.011Switch22Serve「斗0.011——Serve「斗-0,012Server斗Switch22■0.012——Server斗0.012Server4Switch220.013Switch22PC0-0.01斗——PC0-0,014Switch22PCO0.014―PCO-<J二]>隔或湎皿心|0ConstantDelayCapWedto^PlayControlsBackAutoCapture/Play匚apture/ForwardEventListFiltersARP,CDP,DHCP,EIGRP,ICMP,RIP,TCP,VisibleEvents:UDP,VTP」STP,OSPF,DTP,Telnet,TFTP,VisibleEvents:ShowAllHTTP,DNS,SSH,ICMPvG,3CP」PAgP,ACLFilterShowAllEditFilters最后，經(jīng)過測試，校園