網(wǎng)絡(luò)工程綜合實(shí)驗(yàn)

課程設(shè)計(jì)報告設(shè)計(jì)名稱：網(wǎng)絡(luò)工程綜合實(shí)驗(yàn)系(院)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院專業(yè)班級：專業(yè)班級專業(yè)班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)時間：設(shè)計(jì)地點(diǎn)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室一、課程設(shè)計(jì)目的 3二．設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 3三、需求分析 5四．系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 6 6 7五、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 8 8 8 9 六、設(shè)備安裝調(diào)試[含代碼] 1.路由器showrunning后的部分代碼及說明 1.3R_10005#showrun 2.交換機(jī)showrunning后的部分代碼及說明 七、實(shí)驗(yàn)小結(jié) 前言隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和全球信息高速公路的建設(shè)與規(guī)劃，每天有數(shù)億人從internet上獲取資源、交流信息和處理業(yè)務(wù)。作為高校，Internet更是其教學(xué)、科研、管理等信息的主要來源和對外聯(lián)系、宣傳的重要渠道。規(guī)劃與建設(shè)校園網(wǎng)絡(luò)有著十分重要的實(shí)踐意義。本次課程設(shè)計(jì)中主要包括了課程設(shè)計(jì)的目的與意義，需求分析，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行及小結(jié)幾個模塊。運(yùn)用所學(xué)知識，通過對常用的組網(wǎng)設(shè)備（如交換機(jī)、路由器、防火墻）、常見的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)（WWW服務(wù)，F(xiàn)TP服務(wù)等）的安裝與配置與調(diào)試實(shí)驗(yàn)，加深對這些設(shè)備和系統(tǒng)工作原理的理解，進(jìn)一步掌握其安裝配置方法，解決其中所遇到的種種問題，為將來從事網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。一、課程設(shè)計(jì)目的確立校園網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)，不僅要考慮技術(shù)方面，而且還要考慮環(huán)境、應(yīng)用和管理等方面，必須與學(xué)校各方面改革、建設(shè)長遠(yuǎn)發(fā)展相結(jié)合，科學(xué)論證和決策。根據(jù)這一要求：建設(shè)一個技術(shù)先進(jìn)、擴(kuò)展性強(qiáng)、能覆蓋全校主要樓宇的校園主干網(wǎng)絡(luò)，將學(xué)校的各種PC機(jī)、工作站、終端設(shè)備和局域網(wǎng)連接起來，并與有關(guān)廣域網(wǎng)相連，形成結(jié)構(gòu)合理、內(nèi)外溝通的校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上建立的校園網(wǎng)應(yīng)具備以下幾點(diǎn)1、通過與INTERNET的互聯(lián)，共享國內(nèi)外院校以及商業(yè)機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)資源、并與他們建立包括E-MAIL（電子郵件）在內(nèi)的國際通訊聯(lián)系。2、將全校的局域網(wǎng)互聯(lián)，使全校師生共享校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信息資源（教學(xué)、科研、圖書等信息改善校內(nèi)信息流通狀況，促進(jìn)校園內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開發(fā)。3、通過與INTERNET互聯(lián)，展示大學(xué)校園校況及大學(xué)教育發(fā)展的狀況，擴(kuò)大該校在國內(nèi)外的影響，突出該校在教育研究和建設(shè)中的重要地位。4、使學(xué)生通過對校園網(wǎng)的使用，熟悉和掌握現(xiàn)代通訊工具，了解INTERNET的商業(yè)應(yīng)用價值，為今后走向教學(xué)崗位，適應(yīng)新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用環(huán)境打下基礎(chǔ)。5、利用校園網(wǎng)建立現(xiàn)代化的教學(xué)、科研環(huán)境，為今后的CAI（計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)）、網(wǎng)絡(luò)上的協(xié)作研究創(chuàng)造條件。二．設(shè)計(jì)任務(wù)及要求用一組實(shí)驗(yàn)設(shè)備（4個路由器、二臺交換機(jī)、二臺三層交換機(jī)、一臺防火墻）構(gòu)建一個園區(qū)網(wǎng)，通過防火墻與校園網(wǎng)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)到Internet的訪問。具體要求如下：實(shí)現(xiàn)：兩個Vlan均能通過路由器訪問外網(wǎng)，但兩個Vlan之間不能通信。（2）在一臺三層交換機(jī)SW3上劃分2個VLAN（Vlan300和Vlan400兩個Vlan之間能夠通信。要求：兩個Vlan均只能通過路由器訪問校園網(wǎng)（10.X.X.X而不能訪問Internet。（3）另外一臺兩層交換機(jī)SW2和一臺三層交換機(jī)SW4之間使用冗余連接，在兩臺交換機(jī)上均劃分兩個Vlan（Vlan500和Vlan600要求Vlan500只能訪問內(nèi)網(wǎng)所有VLAN，Vlan600既可以訪問內(nèi)網(wǎng)，又可以訪問Internet。（4）園區(qū)網(wǎng)路由器內(nèi)采用靜態(tài)路由（或OSPF路由協(xié)議使全網(wǎng)聯(lián)通。（5）采用路由器將此園區(qū)網(wǎng)再與外網(wǎng)（校園網(wǎng)）相聯(lián)，配置NAT協(xié)議。（6）畫出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，并給各VLAN劃分IP地址、掩碼、網(wǎng)關(guān)，以及各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口的IP地址。（7）需要在SW1中的VLAN100里面安裝WWW、FTP、電子郵件等基本服務(wù)。用訪問控制列表使VLAN300和VLAN500中的用戶在上班時間（9:00~17:00）不允許訪問FTP服務(wù)器和WWW服務(wù)器，但可以訪問Email服務(wù)器。A區(qū)：C區(qū)：D區(qū)：建校園網(wǎng)主要是把全校的各種計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)一個應(yīng)用于全校的信息管理系統(tǒng)和教學(xué)時，就有必要性建立面向全校工作的校園計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于“校園網(wǎng)絡(luò)”這一概念，并沒有確切的定義，校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。從字面上講，面向全校的校園信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是指應(yīng)用于全校范圍的信息管理的計(jì)算機(jī)教育的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。每個學(xué)校由于各自的應(yīng)用需求、資金情況的建筑環(huán)境不同，他們的校園計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)也各有其特點(diǎn)，但最根本目的都是提高學(xué)校的教育效率。校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能的核心，是提供各種信息資源的共享；教學(xué)資源的共享、教育知識的共享、管理信息的共享，以及加強(qiáng)師生之間、教師與教師之間。管理人員與教師之間的交互，從而為學(xué)校教育的現(xiàn)代化和管理的科學(xué)化提供基礎(chǔ)。根據(jù)當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展情況，建立校園的Internet將會是校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中所采用的信息管理技術(shù)。1.對組網(wǎng)及設(shè)備的需求。采用性價比最優(yōu)的技術(shù)路線，要求技術(shù)成熟可靠。為了方便發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時對問題的定位和排查，盡可能減少網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn)，采用簡單、清晰的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。設(shè)備要求可擴(kuò)展性強(qiáng)，通過增加新的模塊和部分關(guān)鍵設(shè)備解決局部需求的增長。設(shè)備穩(wěn)定可靠，性能高，能耐受一定程度的大數(shù)據(jù)量的沖擊和安全問題干擾。核心設(shè)備支持萬兆，便于骨干網(wǎng)絡(luò)向萬兆網(wǎng)升級。2.對網(wǎng)絡(luò)安全的需求。針對大學(xué)生比較活躍，易發(fā)生IP地址盜用，賬號盜用，計(jì)算機(jī)入侵等安全問題，關(guān)注內(nèi)部用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的濫用或者內(nèi)部攻擊。依靠用戶接人的二層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)用戶接人控制，記錄用戶上網(wǎng)的詳細(xì)信息，包括用戶帳號、開始時間、結(jié)束時間、交換機(jī)標(biāo)識符、交換機(jī)端口、IP地址、MAC地址以及其他信息。3.對網(wǎng)絡(luò)管理的需求。采用方便、靈活的管理方式、支持分層次的IP管理。網(wǎng)管系統(tǒng)支持個性化設(shè)置、支持配置管理、流量管理、故障管理等管理方式。4.對用戶管理的需求。可實(shí)現(xiàn)對全校不同資源和使用狀況統(tǒng)一收費(fèi)和身份認(rèn)證；計(jì)費(fèi)系統(tǒng)具有較好的安全性，并且不能成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸；具有很好的柔性計(jì)費(fèi)策略，能實(shí)現(xiàn)對IP、用戶名等對象的收費(fèi)。由此看來，在建設(shè)校園網(wǎng)各項(xiàng)具體目標(biāo)如下：1、在學(xué)院建成一個適合于信息采集、共享的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上建立供教學(xué)人員培訓(xùn)使用的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)以及內(nèi)部辦公網(wǎng)絡(luò)。2、實(shí)現(xiàn)到Internet的接入，實(shí)現(xiàn)信息在Internet的發(fā)布。校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建成以后，要實(shí)現(xiàn)以下這些功能：1、WWW服務(wù)，作為信息服務(wù)的平臺。2、Email服務(wù)，作為信息傳遞和與外界交流的主要手段。在今后，本網(wǎng)絡(luò)還要實(shí)現(xiàn)基于ATM的寬帶多媒體的校園網(wǎng)，并通過ATM和省寬帶多媒體網(wǎng)相連接，實(shí)現(xiàn)實(shí)時的遠(yuǎn)程教學(xué)。利用當(dāng)前先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)的教學(xué)資源、信息資源、硬件資源和軟件資源的共享，實(shí)施校園網(wǎng)上智能辦公系統(tǒng)，為學(xué)院門戶中心、應(yīng)用中心和數(shù)據(jù)中心的高效支撐平臺，為提高教學(xué)質(zhì)量和科研水平提供重要的基礎(chǔ)設(shè)施，為我校與國內(nèi)著名高校合作遠(yuǎn)程教育服務(wù)，為我校進(jìn)行社區(qū)教育服務(wù)。1)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。采用開放的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，選擇符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以利于其它網(wǎng)絡(luò)之間的平滑連接及將來網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。2)先進(jìn)性。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中要把先進(jìn)的技術(shù)與現(xiàn)有成熟技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來充分考慮網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢。3)安全性、可靠性。采用先進(jìn)可靠的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及網(wǎng)關(guān)設(shè)備，制定統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)安全策略。4)可管理性和可維護(hù)性。對網(wǎng)絡(luò)實(shí)行集中監(jiān)測、分權(quán)管理，統(tǒng)一分配帶寬資源。選用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理平臺，具有對設(shè)備、端口的管理和流量統(tǒng)計(jì)分析等5)擴(kuò)充性．根據(jù)未來業(yè)務(wù)的增長和變化，網(wǎng)絡(luò)可以平滑擴(kuò)充和升極，最大程度的減少對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和現(xiàn)有設(shè)備的調(diào)整，為網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充留有余地。6)性價比合理。由于我校資金有限，在選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時，性能價格比也是考慮的主要因素之一。3.方案設(shè)計(jì)1）骨干網(wǎng)。骨干網(wǎng)是校園網(wǎng)的主體，是將整個學(xué)校連在一起形成基本框架的關(guān)鍵。它的主要功能是：第一，將整個校園的各子網(wǎng)連接形成內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，并在內(nèi)部網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)www瀏覽，E-MAIL，F(xiàn)TP，等多種ITERNET服務(wù)，建立對外主頁，在INTERNET動態(tài)發(fā)布接收各種信息，如學(xué)校介紹、招生信息、畢業(yè)分配等，第二，作為校園網(wǎng)的出口，與Internet連接，通過TCP／IP協(xié)議在骨干網(wǎng)構(gòu)件www服務(wù)器，Email服務(wù)器，DNS服務(wù)器，連接校園網(wǎng)絡(luò)。由于骨干網(wǎng)的核心地位，在整個校園網(wǎng)絡(luò)中有舉足輕重的作用。構(gòu)建可選一下方案：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)交換速度的需要，選擇1000M網(wǎng)構(gòu)架．即主路由器選擇帶光纖接口的1000M路由器，通過光纖連接各子網(wǎng)和因特網(wǎng)。根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況，構(gòu)件一臺或多臺計(jì)算機(jī)作為DNSSERVER，EMAILSERVER．webSERVER，服務(wù)器。根據(jù)構(gòu)建方案，主路由器應(yīng)能內(nèi)部集成路由功髓，具有高容量、無阻塞、優(yōu)質(zhì)管理功能和可靠的多媒體支持等特點(diǎn)。并通過骨干網(wǎng)和因特網(wǎng)相連，各子網(wǎng)可通過骨干網(wǎng)方便地進(jìn)行交流，可享受骨干網(wǎng)提供的服務(wù)，如www服務(wù)、E—MAIL等，并可有限度地訪問因特網(wǎng)，方便教師與學(xué)生的溝通等。此子網(wǎng)連接相對簡單，由于各子網(wǎng)所處同一樓內(nèi)，可用多個100M／1OM自適應(yīng)HUB連接，并在結(jié)構(gòu)化布結(jié)系統(tǒng)中的信息插座留有一定的冗余度，確保日后終端設(shè)備位置調(diào)整和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的需要。在因特網(wǎng)和骨干網(wǎng)間添加防火墻，有效阻止因特網(wǎng)中有害的數(shù)據(jù)流入到校園網(wǎng)中，但校園網(wǎng)能正常訪問Internet，同時在防火墻中作NAT地址轉(zhuǎn)換功能，可以有效的解決IP地址不夠的問題端口子網(wǎng)掩碼路由器10001s0/2S0/3S1/0路由器10004S0/2路由器10005S0/2F0/0路由器10006S0/2防火墻WAN（if0）LAN（if1）DMA（if2）交換機(jī)10009PC01交換機(jī)1000723交換機(jī)1000845交換機(jī)1001067由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限，本次實(shí)驗(yàn)選用簡單設(shè)備構(gòu)建了一個功能強(qiáng)大的小型校園網(wǎng)：主要的設(shè)備選擇如下：設(shè)備名稱設(shè)備型號telnet登錄防火墻DCFW-1800S-S路由器DCR-2611路由器DCR-1702路由器DCR-1702路由器DCR-1702三層路由交換機(jī)DCRS-5526S三層路由交換機(jī)DCRS-5526S二層交換機(jī)DCS-3926S二層交換機(jī)DCS-3926S本次實(shí)驗(yàn)中主要選擇用OSPF靜態(tài)路由協(xié)議宣告各個直連網(wǎng)段，同時以靜態(tài)路由協(xié)議作輔助配置默認(rèn)路由。其中4，5，6號路由器應(yīng)配置單臂路由，以達(dá)到在同一個交換機(jī)中（二層交換機(jī)）兩個vlan能相互通信的目的。因?yàn)?號路由器處于核心層，我們應(yīng)盡量減少通過該路由器上的數(shù)據(jù),如不在該路由器上配置單臂路由?！環(huán)ostnameR10001…interfaceFastEthernet0/0路由器名字為R10001noipdirected-broadcast…interfaceSerial0/2noipdirected-broadcastencapsulationpppphysical-layerspeed64000!interfaceSerial0/3noipdirected-broadcastencapsulationpppphysical-layerspeed64000!noipdirected-broadcastencapsulationpppphysical-layerspeed64000…routerospf1redistributeconnect路由器f0/0接口配置的IP地址路由器s0/2接口配置的IP地址因該接口是與路由器相連，故要配PPP協(xié)議和速率路由器s0/3接口配置的IP地址，同s0/2該路由器上配置OSPF動態(tài)路由協(xié)議，將各直連網(wǎng)段匯聚后宣告…用靜態(tài)路由協(xié)議配置默認(rèn)路由并配置目的地址到Internet和校園網(wǎng)靜態(tài)路由…因1號路由器處于核心位置，所以配置應(yīng)量減少。而此路由器是Internet與校園網(wǎng)通信時的必經(jīng)之路，所以要在其上配置到外網(wǎng)的靜態(tài)路由。否則，內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)不能連通。1.2Router_4#showrun…h(huán)ostnameRouter_4…interfaceFastEthernet0/0.1noipdirected-broadcastipaccess-group192inencapsulationdot1Q100bandwidth100000配置訪問控制列表配置單臂路由delay1!interfaceFastEthernet0/0.2noipdirected-broadcastipaccess-group193in配置訪問控制列表encapsulationdot1Q200配置單臂路由bandwidth100000delay1!interfaceEthernet0/1noipaddressnoipdirected-broadcastduplexhalf!interfaceSerial0/2noipdirected-broadcastipaccess-group197inencapsulationppp配置PPP協(xié)議physical-layerspeed64000配置速率…routerospf1配置OSPF協(xié)議并宣告網(wǎng)段redistributeconnect!!!…ipaccess-listextended197time-rangeon_worktime-rangeon_worktime-rangeon_worktime-rangeon_workpermittcpanyanypermittcpanyanytime-rangeon_workpermiticmpanyanytime-rangeon_workpermitipanyany!配置訪問控制列表193禁止vlan300和vlan500在規(guī)定時間內(nèi)訪問FTP和WWW服務(wù)器ipaccess-listextended192permitipanyany!配置訪問控制列表192，禁止vlan100和vlan200通信…time-rangeon-work!設(shè)計(jì)要求中說明vlan100和vlan200不能相互通信，則在4號路由器上就設(shè)置了這兩個vlan不能相互通信的訪問控制列表。而在本次中我們將FTP,WWW和Email服務(wù)器放在了vlan100中，則在該路由器中我們又設(shè)置了與FTP和WWW服務(wù)器相關(guān)的訪問控制列表.1.3R_10005#showrun…interfaceFastEthernet0/0.1noipdirected-broadcastipaccess-group194inencapsulationdot1Q300配置單臂路由bandwidth100000delay1!interfaceFastEthernet0/0.2noipdirected-broadcastipaccess-group194in訪問控制列表encapsulationdot1Q400配置單臂路由bandwidth100000delay1…interfaceSerial0/2noipdirected-broadcastencapsulationpppphysical-layerspeed64000…routerospf1redistributeconnect配置PPP協(xié)議配置速率配置ospf協(xié)議并宣告網(wǎng)段……ipaccess-listextended194…5號路由器的配置是其中較為簡單的配置，設(shè)計(jì)要求中說明了vlan300和vlan400不能訪問外部網(wǎng)絡(luò)，不只能訪問校園網(wǎng)。因此我們在該路由器上配置了訪問控制列表194.…interfaceFastEthernet0/0.1noipdirected-broadcastipaccess-group199in訪問控制列表encapsulationdot1Q500配置單臂路由bandwidth100000delay1!interfaceFastEthernet0/0.2noipdirected-broadcastencapsulationdot1Q600配置單臂路由bandwidth100000delay1!…interfaceSerial0/2noipdirected-broadcastencapsulationppp配置PPP協(xié)議physical-layerspeed64000配置速率…routerospf1……ipaccess-listextended199…設(shè)計(jì)中要求Vlan500只能訪問內(nèi)網(wǎng)所有VLAN，Vlan600既可以訪問內(nèi)網(wǎng)，又可以訪問其他全部拒絕。2.交換機(jī)showrunning后的部分代碼及說明以10號交換機(jī)為例S_100010#showrunninghostnameS_10010…!!!!InterfacePort-Channel2!InterfaceEthernet0/0/1switchportaccessvlan500!InterfaceEthernet0/0/2switchportaccessvlan500…InterfaceEthernet0/0/8switchportaccessvlan500該交換機(jī)除了默認(rèn)vlan1外還劃分了里倆個vlan：該接口屬于vlan500!InterfaceEthernet0/0/9switchportaccessvlan600該接口屬于vlan600!InterfaceEthernet0/0/10switchportaccessvlan600…InterfaceEthernet0/0/16switchportaccessvlan600!InterfaceEthernet0/0/17!InterfaceEthernet0/0/18!InterfaceEthernet0/0/19!InterfaceEthernet0/0/20!InterfaceEthernet0/0/21!InterfaceEthernet0/0/22該接口用于做冗余鏈路port-group2modeon!InterfaceEthernet0/0/23該接口用于做冗余鏈路port-group2modeon!InterfaceEthernet0/0/24switchportmodetrunk…8號交換機(jī)的配置與10號除要給兩個vlan配置IP地址（interfaceVlan500!)和200）配置IP地址，但不需要在22和23號口做冗余鏈路的配置。因此交換機(jī)上還是較為簡單的配置3.防火墻的主要配置本次課設(shè)中防火墻也是外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)的必經(jīng)之路，所以也占有著極其重要的地位。防火墻的具體配置步驟如下：1.將防火墻的Console端口用一條防火墻自帶的串行電纜連接到電腦的一個空余串口2.打開PIX防火電源，讓系統(tǒng)