校園網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)--小型網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1.課程設(shè)計(jì)目的1</p><p>　　2.課程設(shè)計(jì)要求1</p><p><b>　　3 相關(guān)知識(shí)2</b></p><p>　　3.1 Boson Network Designer2</p><p&g

2、t;　　3.2 Boson NetSim4</p><p>　　4 課程設(shè)計(jì)分析8</p><p>　　4.1繪制小型互聯(lián)網(wǎng)拓?fù)鋱D8</p><p><b>　　5 程序代碼12</b></p><p>　　5.1小型互聯(lián)網(wǎng)的配置12</p><p>　　6.設(shè)備的配置與驗(yàn)證14<

3、;/p><p>　　7. 結(jié)果分析22</p><p>　　8. 心得體會(huì)22</p><p>　　9. 參考文獻(xiàn)23</p><p>　　桃園小學(xué)小型網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　1.課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　?。?）加深對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本理

4、論知識(shí)的理解；</p><p>　?。?）用BOSON軟件實(shí)現(xiàn)小型互連網(wǎng)的綜合設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）培養(yǎng)獨(dú)立開(kāi)展科研的能力和配置能力；</p><p>　　（4）掌握基本小型互連網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及其在模式識(shí)別中的應(yīng)用。</p><p><b>　　2.課程設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　

5、1）查閱資料，根據(jù)用戶需求，掌握小型互連網(wǎng)的設(shè)計(jì)方法；</p><p>　　2）熟練掌握CISCO路由器、交換機(jī)及PC及機(jī)的基本配置命令；</p><p>　　3）用掌握的CISCO基本配置命令調(diào)試通整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。（至少要有兩個(gè)LAN</p><p>　　一個(gè)WAN，網(wǎng)間設(shè)備之間能互通）</p><p>　　4)WAN 的路由選擇：（1）靜態(tài)路由

6、</p><p><b>　?。?）要有默認(rèn)路由</b></p><p>　?。?）動(dòng)態(tài)路由（RIP路由）</p><p><b>　　5）VLAN設(shè)置</b></p><p><b>　　3 相關(guān)知識(shí)</b></p><p>　　3.1 Boson N

7、etwork Designer</p><p>　　Boson Network Designer 是用戶用來(lái)繪制自己定制的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的工具。它的主界面分為菜單欄、設(shè)備連接列表、設(shè)備連接信息和繪圖區(qū)四個(gè)部分，如圖所示。下面介紹一下各個(gè)部分的主要功能。</p><p>　　圖.1 Boson Network Designer</p><p><b>　　（

8、1） 菜單欄</b></p><p>　　“File”菜單主要完成拓?fù)鋱D文件的新建、打開(kāi)、保存、另存、打印等操作，拓?fù)鋱D文件的擴(kuò)展名為“.top”。其中“Load NetMap into the Simulator”菜單項(xiàng)用來(lái)將拓?fù)鋱D裝入實(shí)驗(yàn)?zāi)M器，如果此時(shí)Boson NetSim程序已經(jīng)打開(kāi)，則拓?fù)鋱D自動(dòng)裝入，否則Boson NetSim啟動(dòng)時(shí)再裝入?！癢izard”菜單以向?qū)У男问綖樘砑有略O(shè)備或者

9、為設(shè)備布線等。“Help”菜單包含幫助主題、圖例、用戶手冊(cè)、版本信息等內(nèi)容。</p><p><b>　?。?）設(shè)備連接列表</b></p><p>　　Boson Network Designer包含的設(shè)備和連接有：</p><p>　　Cisco 800、1000、1600、1700、2500、2600、3600、4500八個(gè)系列42種路由

10、器；</p><p>　　Cisco Catalyst 1900、2900、3500三個(gè)系列3三種交換機(jī)；</p><p>　　Ethernet、Serial、ISDN三種布線元件；</p><p>　　Win98、TACACS、TFTP三種PC機(jī)器。</p><p>　　再運(yùn)用Boson進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，不同型號(hào)路由器的功能和性能是完全相同的，其

11、不同點(diǎn)在提供的接口數(shù)量和類型不同，有些接口是固定配置的，有些接口是模塊化的。例如，以太網(wǎng)接口的分為普通以太網(wǎng)（ethernet）和快速以太網(wǎng)（fastethernet）兩種類型，固定配置的普通以太網(wǎng)接口使用ethernet 0的形式引用，模塊化的普通以太網(wǎng)接口使用ethernet 0/0的形式引用。因此，要按照“夠用為度”的原則選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備，即盡量選擇一個(gè)簡(jiǎn)單的、接口數(shù)量較少的路由器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。</p><p>　

12、?。?）設(shè)備連接信息列表</p><p>　　在設(shè)備連接列表中選中一個(gè)具體型號(hào)的設(shè)備或連接后，設(shè)備連接信息列表區(qū)會(huì)顯示出該設(shè)備的接口數(shù)量和類型，如圖.2所示。對(duì)于類型為可選的接口，在添加設(shè)備到繪圖區(qū)時(shí)再確定是否使用。</p><p>　　圖.2 設(shè)備連接信息列表</p><p><b>　?。?）繪圖區(qū)</b></p><p

13、>　　繪圖區(qū)是Boson Network Designer的主窗口，提供了各種設(shè)備連接的放置平臺(tái)，可以在設(shè)備列表中選擇設(shè)備添加，在該區(qū)域內(nèi)直接修改。在下文的實(shí)驗(yàn)中將詳細(xì)說(shuō)明它的使用方法。</p><p>　　3.2 Boson NetSim</p><p>　　Boson NetSim用來(lái)模擬路由器、交換機(jī)等各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備搭建起來(lái)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。用戶可以在該軟件上對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置、測(cè)

14、試，也可以對(duì)運(yùn)行的協(xié)議進(jìn)行診斷。它的主界面分為菜單欄、工具欄、設(shè)備配置界面三個(gè)部分，如圖.3所示。下面介紹一下各個(gè)部分的主要功能。</p><p>　　圖.3 Boson NetSim 主界面</p><p><b>　?。?） 菜單欄</b></p><p>　　菜單欄包括File、Modes、Devices、Tools、Ordering、W

15、indow、Help七個(gè)部分。</p><p><b>　　“File”菜單</b></p><p>　　第一部分對(duì)拓?fù)鋱D進(jìn)行操作</p><p>　　“New NetMap”啟動(dòng)Boson Network Designer繪制一個(gè)新拓?fù)鋱D；</p><p>　　“Load NetMap”裝入一個(gè)已有的拓?fù)鋱D文件。<

16、;/p><p>　　第二部分批量的裝載配置文件</p><p>　　“Paste Real Router Configs”將一個(gè)真實(shí)路由器的配置文件粘貼到虛擬設(shè)備中；</p><p>　　“Load Single Device Config (Merge)”保留當(dāng)前配置，裝入已保存的單個(gè)設(shè)備配置文件；</p><p>　　“Load Single

17、 Device Config (Overwrite)”覆蓋當(dāng)前配置，裝入已保存的單個(gè)設(shè)備配置文件；</p><p>　　“Load Multi Devices Configs”裝入已保存的多個(gè)設(shè)備的配置文件。</p><p>　　第三部分保存當(dāng)前單個(gè)設(shè)備或者所有設(shè)備的配置，生成擴(kuò)展名為“.rtr”的配置文件。第四部分打印當(dāng)前拓?fù)鋱D或者退出系統(tǒng)。</p><p>&l

18、t;b>　　“Modes”菜單</b></p><p>　　“Beginner Modes(WiW)”啟動(dòng)模式為Window in Window，即打開(kāi)主窗口顯示eRouter1配置界面。</p><p>　　“Advanced Modes(Telnet)”高級(jí)Telnet模式，該模式可以隱藏主窗口，顯示遠(yuǎn)程控制面板，如圖.4所示。面板上的前三個(gè)按鈕可以用Telnet的方

19、式分別登錄到路由器、交換機(jī)或工作站，圖.4也給出了單擊的第一個(gè)按鈕登錄到路由器的界面。接下來(lái)的兩個(gè)按鈕可以分別實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航器和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。單擊“Switch View”可以切換回“WiW”模式，“Hide Main Screen”將主窗口隱藏到系統(tǒng)托盤(pán)上，“Load NetMap”裝入一個(gè)已有的拓?fù)鋱D文件。</p><p>　　圖.4 遠(yuǎn)程控制面板</p><p>　　“Toolbars”—&

20、gt;“Remote Control”用來(lái)顯示/隱藏“遠(yuǎn)程控制面板”。</p><p>　　“Devices”菜單</p><p>　　用來(lái)快速切換正在配置的路由器、交換機(jī)、PC機(jī)。</p><p><b>　　“Tools”菜單</b></p><p>　　前兩項(xiàng)分別用來(lái)檢查更新或啟動(dòng)瀏覽器查詢Boson NetSim

21、的最新版本；</p><p>　　“Available Commands”用來(lái)顯示當(dāng)前版本的路由器和交換機(jī)在各種模式下的可用命令；</p><p>　　“Change default telnet”允許用戶將默認(rèn)的telnet更改為自定義程序，并添加命令參數(shù)。</p><p>　　“Ordering”菜單</p><p>　　用來(lái)對(duì)Boson

22、 NetSim軟件進(jìn)行注冊(cè)。</p><p>　　“Window”菜單</p><p>　　“Lab Navigator”打開(kāi)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航器窗口。</p><p>　　“Lab Navigator”是Boson NetSim定制的一些現(xiàn)成的軟件實(shí)驗(yàn)包軟件，內(nèi)置CCNA，CCNP共123個(gè)實(shí)驗(yàn)的拓?fù)鋱D以及部分正確的配置文件，與Cisco的培訓(xùn)課程與教材密切聯(lián)系。界面包含實(shí)

23、驗(yàn)包列表、實(shí)驗(yàn)列表、功能按鈕三個(gè)部分，如圖.5所示。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)包列表將提供的實(shí)驗(yàn)分為兩類，圖.5中前三個(gè)按鈕打開(kāi)的是CCNA類實(shí)驗(yàn)，后四個(gè)打開(kāi)的是CCNP類實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)列表區(qū)選中一個(gè)實(shí)驗(yàn)雙擊，可以打開(kāi)該實(shí)驗(yàn)的描述，如圖.5所示。點(diǎn)擊“View Lab”按鈕打開(kāi)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)PDF格式的說(shuō)明書(shū)，其主要內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D、實(shí)驗(yàn)命令總結(jié)、實(shí)驗(yàn)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、最終的實(shí)驗(yàn)配置文件等。點(diǎn)擊“Load

24、Lab”按鈕可以將當(dāng)前實(shí)驗(yàn)所需要的拓?fù)鋱D和預(yù)先配置裝入到Boson NetSim中。功能按鈕可以添加、刪除、裝入實(shí)驗(yàn)?！癎rade Lab”按鈕對(duì)當(dāng)前正在進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估，顯示出實(shí)驗(yàn)者還沒(méi)有輸入的命令與評(píng)估結(jié)果等。</p><p>　　圖.5 Lab Navigator</p><p>　　“Remote Control” 用來(lái)顯示“遠(yuǎn)程控制面板”；</p><p&g

25、t;　　后三項(xiàng)用來(lái)對(duì)當(dāng)前的窗口進(jìn)行布局重排。</p><p><b>　　“Help”菜單</b></p><p>　　到幫助主題、幫助文檔的鏈接，還提供一些解決無(wú)法使用“高級(jí)配置模式”的向?qū)Чぞ摺?lt;/p><p><b>　　（2） 工具欄</b></p><p>　　工具欄的前3個(gè)按鈕用來(lái)快速切

26、換正在配置的路由器、交換機(jī)、PC機(jī)，與“Devices”菜單的功能相同。</p><p>　　第4個(gè)按鈕用來(lái)打開(kāi)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航器，與“Lab Navigator” 菜單的功能相同。</p><p>　　第5個(gè)按鈕用來(lái)顯示當(dāng)前實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。</p><p>　　第6個(gè)按鈕用來(lái)顯示“遠(yuǎn)程控制面板”，“Remote Control”菜單功能相同。</p>&l

27、t;p>　　（3） 設(shè)備配置界面</p><p>　　設(shè)備配置界面是用戶輸入路由器、交換機(jī)、PC機(jī)配置命令的地方，也是用戶觀察路由器、交換機(jī)、PC機(jī)信息輸出的地方。路由器和交換機(jī)的配置方法與“超級(jí)終端”相同，PC機(jī)的配置方法與Windows狀態(tài)下cmd命令行方式相似。</p><p><b>　　4 課程設(shè)計(jì)分析</b></p><p>

28、　　4.1繪制小型互聯(lián)網(wǎng)拓?fù)鋱D</p><p>　　選擇2臺(tái)Cisco805路由器通過(guò)Serial端口互連，三臺(tái)Cisco2950 Switch機(jī),其中兩臺(tái)分別連接在兩臺(tái)路由器上，第三臺(tái)連在第二臺(tái)Switch上，PC機(jī)分別連接在三臺(tái)Switch上。</p><p>　　運(yùn)用Boson Network Designer在繪圖區(qū)添加設(shè)備可以使用向?qū)Щ蛄斜韮煞N方式進(jìn)行。這里給出運(yùn)用設(shè)備列表方式添

29、加設(shè)備的過(guò)程,繪制路由器R1，并設(shè)置其端口，如圖所示，其中路由器R2的繪制與R1類似</p><p><b>　　圖4.1</b></p><p>　　然后將三臺(tái)Cisco2950 Switch機(jī)拖入繪圖區(qū)，并將五臺(tái)PC機(jī)也拖入繪圖區(qū)，對(duì)其進(jìn)行命名。</p><p>　　給設(shè)備布線有四種方式：連接列表、連接向?qū)А㈦p擊設(shè)備、右擊設(shè)備。使用右擊設(shè)備

30、方式連接</p><p>　　右鍵單擊路由器R1，選擇“Add Connection to”—>“Ethernet 0”單擊，出現(xiàn)對(duì)話窗口。</p><p>　　在列表中選擇“SW1” —>“Ethernet 0”，點(diǎn)擊“Finish”按鈕，將R1與SW1的以太網(wǎng)接口相連。</p><p>　　按照（1）～（2）相同的步驟將R1與Switch1、R2與S

31、witch2的以太網(wǎng)接口相連,同理將Switch3與Switch2相連，Switch與PC相連。</p><p><b>　　圖4.2</b></p><p>　　再次右鍵單擊路由器R1，選擇“Add Connection to”—>“Serial 0”，出現(xiàn)如圖所示的窗口。</p><p>　　選擇“Point to Point Ser

32、ial connection (Serial Cable)”，點(diǎn)擊Next按鈕，使用點(diǎn)到點(diǎn)方式連接兩臺(tái)路由器。</p><p>　　在列表中選擇“R1” —>“Serial 0”，點(diǎn)擊“Finish”，彈出如圖的窗口，為Serial連接選擇DCE。注意，選擇為DCE端的需要配置時(shí)鐘信號(hào)。這里選擇“R1，Serial 0”為DCE端，按“OK”完成路由器R1與R2之間的Serial連接。</p>

33、<p>　　最后獲得如圖所示的拓?fù)鋱D：</p><p>　　虛擬局域網(wǎng)VLAN的拓?fù)鋱D</p><p><b>　　5 程序代碼</b></p><p>　　5.1小型互聯(lián)網(wǎng)的配置</p><p>　　將R1的Se0端口的IP地址設(shè)為222.191.1.1，eth0端口的IP地址設(shè)為192.168.18.1,

34、址設(shè)為172.16.2.1 ,并將s0端口設(shè)為DEC端口，將R2的Se0端口的IP地址設(shè)為222.191.1.2,eth0端口的IP地址設(shè)為192.168.10.1.PC機(jī)的端口IP地址如下表</p><p>　　5.2劃分網(wǎng)段、IP地址與VLAN</p><p><b>　?、賱澐志W(wǎng)段</b></p><p><b>　?、趧澐諭P

35、地址</b></p><p><b>　　5.4設(shè)備介紹</b></p><p>　　（1）Cisco Catalyst 2950系列交換機(jī)：Cisco Catalyst 2950系列智能以太網(wǎng)交換機(jī)是一個(gè)固定配置、可堆疊的獨(dú)立設(shè)備系列，提供了線速快速以太網(wǎng)和千兆位以太網(wǎng)連接。這是一款最廉價(jià)的Cisco交換產(chǎn)品系列，為中型網(wǎng)絡(luò)和城域接入應(yīng)用提供了智能服務(wù)。

36、 </p><p>　　（2）Cisco805路由器：Cisco 805串行路由器集成了Cisco IOS技術(shù)，它通過(guò)幀中繼、專線、X.25或異步撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)提供安全可靠的Internet訪問(wèn)。Cisco 805路由器非常適合擁有多個(gè)頻繁上網(wǎng)用戶的小型辦公室，而且成本較低，每個(gè)人不再需要單獨(dú)配置調(diào)制調(diào)器來(lái)訪問(wèn)信息。</p><p>　　6.設(shè)備的配置與驗(yàn)證</p><p&g

37、t;<b>　　6.1 配置</b></p><p>　?。?）路由器Route 1的配置：</p><p>　　在Route1中設(shè)置靜態(tài)路由</p><p>　　在Route1中設(shè)置動(dòng)態(tài)路由</p><p>　?。?）路由器Route 2的配置：</p><p>　　在Route2中設(shè)置靜態(tài)路由

38、</p><p>　　在Route2中設(shè)置動(dòng)態(tài)路由</p><p>　?。?）交換機(jī)Switch 1的配置：</p><p>　?。?）交換機(jī)Switch 2的配置：</p><p>　?。?）交換機(jī)Switch 3的配置</p><p>　?。?）虛擬局域網(wǎng)VLAN的配置</p><p>　　

39、（7）PC1～PC5的配置（以PC1為例）：</p><p>　　PC2～PC5的配置與此類似，只要更換成自己的IP地址即可。</p><p><b>　　6.2 驗(yàn)證</b></p><p>　?。?）Route 1的路由檢測(cè)：</p><p>　?。?）Route 2的路由檢測(cè)：</p><p&g

40、t;　?。?）Switch 1的VLAN劃分</p><p>　?。?）PC1與PC2的連通性測(cè)試：</p><p>　?。?）PC1與PC2的連通性測(cè)試：</p><p>　?。?）PC1與PC3的連通性測(cè)試：</p><p>　?。?）PC1與PC4的連通性測(cè)試：</p><p>　?。?）PC1與PC5的連通性測(cè)

41、試：</p><p><b>　　7. 結(jié)果分析</b></p><p>　　測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連通性后可知，無(wú)論是LAN-LAN、LAN-WAN還是LAN-WAN-LAN網(wǎng)絡(luò)都能正常連通。能滿足不同分組之間廣播數(shù)據(jù)的屏蔽性，提高的數(shù)據(jù)的安全。由show ip rout命令知路由器的靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由設(shè)置正常，靜態(tài)路由是很重要的，它直接關(guān)系到局域網(wǎng)通過(guò)Internet訪問(wèn)另一個(gè)

42、局域網(wǎng)的可能性。而動(dòng)態(tài)路由采用的是Rip協(xié)議，將IP地址轉(zhuǎn)化為物理地址。</p><p><b>　　8. 心得體會(huì)</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己的動(dòng)手能力有了很大的提高，把書(shū)本的理論知識(shí)和實(shí)踐很好地結(jié)合起來(lái)了，通過(guò)親自設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的小型網(wǎng)絡(luò)，更好地理解了VAN和LAN中地址的關(guān)系，路由器相連接的主機(jī)在局域網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)號(hào)相同，加深了對(duì)IP地址的理解，通過(guò)本次

43、課程設(shè)計(jì)，我對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理解也又上了一個(gè)層次，將書(shū)本上的知識(shí)轉(zhuǎn)換為自己的東西，還能真正用到實(shí)踐中去。</p><p>　　但通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，我也看到了自己還有很多的能力不足，開(kāi)始對(duì)動(dòng)態(tài)路由不會(huì)設(shè)置，沒(méi)能真正理解RIP協(xié)議，但通過(guò)老師和同學(xué)的幫助，RIP協(xié)議把IP地址轉(zhuǎn)化為物理地址，在寫(xiě)動(dòng)態(tài)路由的配置中要寫(xiě)出目的網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)掩碼和下一跳。經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我們不能只重視理論學(xué)習(xí)，只有自己動(dòng)手做才能發(fā)現(xiàn)自己還有

44、很多的知識(shí)不足。</p><p><b>　　9. 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】宋凱、劉念等. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò). 清華大學(xué)出版社，2010.2</p><p>　　【2】謝希仁. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第四版）.大連理工大學(xué)出版社，2004</p><p>　　【3】于鋒. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信. 中國(guó)水利水電出版社，