計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)--校園組網(wǎng)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次課程選擇的題目是學(xué)校網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)。學(xué)校是我們天天都生活在其中的場所，與我們每個(gè)學(xué)生都息息相關(guān)。學(xué)校網(wǎng)絡(luò)是我們所比較熟悉的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此設(shè)計(jì)起來也比較的簡單易行。在這次的設(shè)計(jì)中我選用了星型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，核心部分是一個(gè)三層交換機(jī)，用其來連接學(xué)校的各個(gè)部門，并且三層交換機(jī)本身具有路由功能，將其與一個(gè)外網(wǎng)路由器進(jìn)行相連，方便

2、了校外用戶對學(xué)校主頁的訪問。</p><p>　　關(guān)鍵詞 外網(wǎng)路由，NAT,RIP,無線WLAN設(shè)計(jì)，DHCP配置，VLAN劃分，DNS服務(wù)器，F(xiàn)TP/MAIL服務(wù)器，HTTP服務(wù)器，三層交換機(jī)ip分配</p><p><b>　　一．背景概述</b></p><p>　　目前，全球已掀起一股信息高速公路規(guī)劃和建設(shè)的高潮，作為其雛形，國際互聯(lián)網(wǎng)

3、上相連的計(jì)算機(jī)已近達(dá)數(shù)千萬臺，全球有數(shù)億人在Internet上進(jìn)行信息交換和各種業(yè)務(wù)處理。Internet上積累了大是信息資源，這些資源涉及人類面對和人事的各個(gè)領(lǐng)域。行業(yè)及社會公用服務(wù)信息。成為信息時(shí)代全球可共享的最大信息基地。 </p><p>　　中國教育科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)(CERNET)于1994年正式啟動(dòng)以來，已與國內(nèi)若干所學(xué)校相連。為廣大師生及科研人員提供了一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。的確，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，校

4、園網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)逐漸提到議事日程上來。但是我國目前大多數(shù)校園網(wǎng)上的應(yīng)用還不豐富，與學(xué)校原有一些計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)系統(tǒng)還沒有充分發(fā)揮，應(yīng)用水平的低下是對校園網(wǎng)資源的極大浪費(fèi)。只有提高校園網(wǎng)上的應(yīng)用水平，才能切實(shí)提高學(xué)校各項(xiàng)業(yè)務(wù)水平，適應(yīng)信息時(shí)代的要求。因而，如何利用當(dāng)前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與校園網(wǎng)資源，實(shí)現(xiàn)學(xué)校各項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成，提高應(yīng)用水平將是學(xué)校校園建設(shè)的下一個(gè)工作重點(diǎn)。校園網(wǎng)的建設(shè)可以方便老師的教學(xué)，及學(xué)校的管理。</p><

5、p><b>　　二．設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　某所大學(xué)，校區(qū)有辦公區(qū)（教務(wù)和行政兩部分）、教學(xué)區(qū)（教學(xué)樓和實(shí)驗(yàn)室）、教工宿舍區(qū)、學(xué)生宿舍區(qū)，圖書館區(qū)，還用一個(gè)服務(wù)器群（提供web服務(wù)、DNS服務(wù)、DHCP服務(wù)，web服務(wù)、DNS服務(wù)）。并且校外用戶可以通過校外路由訪問學(xué)校的網(wǎng)站主頁。其中在校區(qū)的圖書館和學(xué)生宿舍建立無線網(wǎng)絡(luò)，針對學(xué)生宿舍區(qū)人口流動(dòng)大的特點(diǎn)采用DHCP為無線網(wǎng)

6、絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)分配IP地址。</p><p><b>　　三．設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　?。?）編寫課程設(shè)計(jì)文檔，文檔中包含網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與實(shí)現(xiàn)技術(shù)（三層交換、路由技術(shù)、NAT技術(shù)、IP地址規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備命名規(guī)劃、路由規(guī)劃）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)（拓?fù)湓O(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)配置）、總結(jié)等。</p><p>　　（2）采用packet tracker軟件完成拓?fù)湓O(shè)計(jì)。

7、</p><p>　?。?）采用packet tracker軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置。</p><p>　?。?）上交課程設(shè)計(jì)文檔和packet tracker網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)文件。</p><p><b>　　四．需求分析</b></p><p>　　1、高性能與技術(shù)先進(jìn)性</p><p>　　校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要

8、求具有較高的數(shù)據(jù)通信能力和較大的帶寬；并在主干網(wǎng)</p><p>　　上提供較強(qiáng)的可擴(kuò)展性。為了及時(shí)、迅速地處理網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有較</p><p><b>　　高的網(wǎng)絡(luò)主干速度。</b></p><p><b>　　2、高可靠性</b></p><p>　　網(wǎng)絡(luò)要求具有高可靠性，高穩(wěn)定性和

9、足夠的冗余，提供拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及設(shè)備的</p><p>　　冗余和備份，為了防止局部故障引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓，要避免網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)單點(diǎn)</p><p>　　失效。在網(wǎng)絡(luò)骨干上要提供備份鏈路，提供冗余路由。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上要提供冗余</p><p>　　配置，設(shè)備在發(fā)生故障時(shí)能以熱插拔的方式在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行恢復(fù)，把故障對網(wǎng)</p><p>　　絡(luò)系統(tǒng)的影響減

10、少到最小，避免由于網(wǎng)絡(luò)故障造成用戶損失；</p><p><b>　　3、安全性</b></p><p>　　校園網(wǎng)作為一個(gè)支持眾多用戶、同時(shí)和INTERNET/CERNET 存在連接的網(wǎng)</p><p>　　絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)安全性在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中是個(gè)很重要的問題，應(yīng)該采用一定手段控制網(wǎng)絡(luò)的</p><p>　　安全性，以保證網(wǎng)絡(luò)正

11、常運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)采取多種技術(shù)從內(nèi)部和外部同時(shí)控制用</p><p>　　戶對網(wǎng)絡(luò)資源的訪問。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還應(yīng)具備高度的數(shù)據(jù)安全性和保密性，能夠防止</p><p>　　非法侵入和信息泄漏。</p><p><b>　　4、可擴(kuò)充性</b></p><p>　　隨著應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，要求網(wǎng)絡(luò)可以方便地?cái)U(kuò)充容量，支持更多的用&

12、lt;/p><p>　　戶及應(yīng)用；隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)必須能夠平滑地過渡到新的技術(shù)和設(shè)</p><p>　　備，保證現(xiàn)有的投資。</p><p><b>　　5、VLAN 劃分</b></p><p>　　根據(jù)校園網(wǎng)的實(shí)際需求，屬于同一部門的工作人員可能在不同的建筑物中，</p><p>　　

13、但需要在一個(gè)邏輯子網(wǎng)內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的增減，人員的變動(dòng)，無論從網(wǎng)絡(luò)管理，還</p><p>　　是用戶的角度來講，都需要虛擬網(wǎng)技術(shù)的支持。因此在網(wǎng)絡(luò)主干中要支持三層交</p><p>　　換及VLAN 劃分。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中使用虛擬網(wǎng)技術(shù)，以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和靈活</p><p><b>　　性。</b></p><p><

14、;b>　　6、多層交換技術(shù)</b></p><p>　　通過三層交換技術(shù)，特別是基于硬件的第三層交換，可以充分地利用交換</p><p>　　機(jī)的包處理能力，實(shí)現(xiàn)真正的線速交換。</p><p>　　五．學(xué)校網(wǎng)絡(luò)總體體規(guī)劃與設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.1主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)</b></p>

15、<p>　　以一臺思科3560系列三層交換機(jī)作為核心層為中心交換機(jī)。并且用另外一臺思科3560系列三層交換機(jī)作為學(xué)生宿舍的中心交換機(jī)為匯聚層。其余為若干臺思科2950交換機(jī)作為交換層，每一個(gè)區(qū)域設(shè)置一個(gè)交換機(jī)，并接入到用戶。用思科路由器，配置成NAT協(xié)議接到外網(wǎng)中。還需要一臺DHCP服務(wù)器為人口流動(dòng)大的學(xué)生宿舍樓自動(dòng)分配IP地址，并且用另外三臺服務(wù)器作為校園網(wǎng)地址，校園FTP/MAIL服務(wù)器，以及DNS服務(wù)器，建立起學(xué)校的

16、服務(wù)器群。</p><p>　　5.2學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D</p><p>　　5.3三層結(jié)構(gòu)模型特點(diǎn)</p><p>　?。?）核心層：網(wǎng)絡(luò)提供了骨干組件或高速交換組件核心層的功能主要是實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)絡(luò)之間的優(yōu)化傳輸，負(fù)責(zé)整個(gè)校園網(wǎng)的網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)絡(luò)的功能控制最好盡量少在骨干層上實(shí)施。 中心交換機(jī)：中心交換機(jī)應(yīng)是路由交換機(jī)，支持主流的園區(qū)骨干技術(shù)，需具備較高的路由轉(zhuǎn)發(fā)速

17、率，最好是線速的。中心交換機(jī)應(yīng)具有很高的交換背板容量和包轉(zhuǎn)發(fā)率，如背板容量在100Gbps以上。 </p><p>　　（2）匯聚層：匯聚層主要負(fù)責(zé)連接入層接點(diǎn)和核心層中心，匯聚各區(qū)域數(shù)據(jù)流量，必要時(shí)，作為網(wǎng)絡(luò)冗余連接使用。同時(shí)，匯聚交換機(jī)還負(fù)責(zé)本區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)交換。匯聚交換機(jī)一般與中心交換機(jī)同類型，仍需要較高的性能和比較豐富的功能，但吞吐量較低。 </p><p>　?。?）接入層：接入層

18、在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中接入交換機(jī)的數(shù)量最多，具有即插即用的特性。對此類交換機(jī)的要求，一是價(jià)格合理;二是可管理性好，易于使用和維護(hù);三是有足夠的吞吐量;四是穩(wěn)定性好，能夠在比較惡劣的環(huán)境下穩(wěn)定工作。同時(shí)優(yōu)先級設(shè)定和帶寬交換等優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的設(shè)置也在接入層完成。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用分層式設(shè)計(jì)，共分三層：核心層，匯聚層，接入層。分層設(shè)計(jì)可以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)自上而下具有很大的彈性，便于策略的維護(hù)和實(shí)施。</p><p>　　5.4 ip地址

19、的分配以及VLAN的劃分</p><p>　　六．設(shè)計(jì)過程及模塊分析</p><p>　　6.1 VLAN的劃分</p><p>　　接入層交換機(jī)：在交換機(jī)加入本段所包含的vlan,交換機(jī)的端口要配置兩種協(xié)議，與主機(jī)相連的端口配置access協(xié)議，并把對應(yīng)的vlan劃入端口，與核心交換機(jī)連接的端口設(shè)置為trunk模式。</p><p><

20、;b>　　中心交換機(jī)：</b></p><p>　　交換機(jī)連接有vlan的端口配置trunk協(xié)議，包含有所有的vlan.</p><p>　　并且為vlan 分配ip地址</p><p><b>　　En</b></p><p><b>　　Conf t</b></p>

21、<p>　　Interface vlan號</p><p>　　Ip address 192.168.3.1(ip網(wǎng)段) 255.255.255.0（子網(wǎng)掩碼）</p><p>　　No shutdown</p><p><b>　　Exit</b></p><p><b>　　Exit</

22、b></p><p>　　Show ip route</p><p>　　6.2 DHCP服務(wù)</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)中為人口流動(dòng)量比較大的學(xué)生宿舍進(jìn)行ip的動(dòng)態(tài)分配，由DHCP服務(wù)器192.168.252.4提供。（192.168.252.3為域名服務(wù)器）</p><p>　　DHCP服務(wù)器端設(shè)置</p><p

23、><b>　　PC客戶端設(shè)置</b></p><p>　　跨網(wǎng)動(dòng)態(tài)分配ip 時(shí)，中心交換機(jī)的對應(yīng)子端口要配置ip。</p><p>　　interface FastEthernet0/2</p><p>　　no switchport \\交換機(jī)端口啟用路由功能</p><p>　　ip

24、address 192.168.251.1 255.255.255.0</p><p>　　interface FastEthernet0/3</p><p>　　no switchport</p><p>　　ip address 192.168.252.1 255.255.255.0</p><p><b>　　添加rip<

25、;/b></p><p>　　學(xué)生宿舍交換機(jī)內(nèi)的對應(yīng)子端口要配置DHCP 中繼代理</p><p>　　interface FastEthernet0/1</p><p>　　no switchport</p><p>　　ip address 192.168.251.2 255.255.255.0</p><p&g

26、t;　　ip helper-address 192.168.252.4 \\從DHCP中自動(dòng)獲得IP地址</p><p><b>　　!</b></p><p>　　interface FastEthernet0/2 </p><p>　　no switchport</p><

27、;p>　　ip address 192.168.2.1 255.255.255.0</p><p>　　ip helper-address 192.168.252.4 \\從DHCP中自動(dòng)獲得IP地址</p><p>　　6.3 DNS HTTP FTP Email服務(wù)設(shè)置</p><p><b>　　DNS服務(wù)器配置</b>

28、;</p><p><b>　　HTTP服務(wù)器</b></p><p><b>　　FTP服務(wù)器</b></p><p><b>　　MAIL服務(wù)器</b></p><p>　　之后編輯一封郵件發(fā)送給用戶user2</p><p>　　6.4 WLAN設(shè)

29、置</p><p>　　在無線路由器1中設(shè)置Internet地址（和所在VLAN同一網(wǎng)段）和lan地址</p><p>　　用PC11登陸無線路由地址192.168.1.40</p><p>　　之后再把移動(dòng)電腦的電源關(guān)閉后換上無線網(wǎng)卡</p><p>　　完成后打開電腦后，會自動(dòng)連接上無線路由器。</p><p>　

30、　6.5外部網(wǎng)絡(luò)接入NAT</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT,Network Address Translation)被廣泛應(yīng)用于各種類型Internet 接入方式和備種類型的網(wǎng)絡(luò)中。原因很簡單，NAT 不僅完美地解決了lP 地址不足的問題，而且還能夠有效地避免來自網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊，隱藏并保護(hù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)。</p><p>　　現(xiàn)要求將內(nèi)網(wǎng)Web 服務(wù)器IP 地址映射為全局IP

31、地址，實(shí)現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)可以訪問公司內(nèi)部Web 服務(wù)器。（把192.168.252.3 映射成222.0.1.3）</p><p><b>　　配置如下：</b></p><p><b>　　中心交換機(jī)</b></p><p><b>　　en</b></p><p><b&g

32、t;　　conf t</b></p><p><b>　　host R0</b></p><p>　　int fa 0/3</p><p>　　no switchport</p><p>　　ip address 192.168.252.1 255.255.255.0</p><p>

33、　　no shutdown</p><p><b>　　int fa0/1</b></p><p>　　no switchport</p><p>　　ip address 222.0.1.1 255.255.255.0</p><p>　　no shutdown</p><p><b>

34、;　　路由器</b></p><p><b>　　en</b></p><p><b>　　conf t</b></p><p><b>　　host R1</b></p><p><b>　　int fa0/0</b></p>

35、<p>　　ip address 222.0.1.2 255.255.255.0</p><p><b>　　no shut</b></p><p>　　int fa 1/0</p><p>　　ip address 222.0.2.1 255.255.255.0</p><p>　　no shutdown&l

36、t;/p><p><b>　　中心交換機(jī)</b></p><p><b>　　exit;</b></p><p>　　ip route 222.0.2.0 255.255.255.0 222.0.1.2</p><p><b>　　路由器</b></p><p&

37、gt;<b>　　exit</b></p><p>　　ip route 192.168.1.0 255.255.255.0 222.0.1.1</p><p><b>　　end</b></p><p>　　show ip route</p><p><b>　　中心交換機(jī)</b&

38、gt;</p><p>　　int fa 0/3</p><p>　　ip nat inside</p><p><b>　　int fa0/1</b></p><p>　　ip nat outside</p><p><b>　　exit</b></p>&l

39、t;p>　　ip nat inside source static 192.168.252.2 222.0.1.3</p><p><b>　　end</b></p><p>　　show ip nat translations</p><p>　　外網(wǎng)計(jì)算機(jī)訪問http://222.0.1.3成功</p><p&g

40、t;<b>　　七．總結(jié)與體會</b></p><p>　　這次計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)題目給予了我一次鍛煉的機(jī)會，由于校園網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)層面很多，而我的水平也比較有限，所以在論述中不可能面面具到，文中的不足和錯(cuò)誤在所難免，整個(gè)的組網(wǎng)過程是我們收集各種資料以及摸索出來的。該組網(wǎng)只是一個(gè)簡單的校園網(wǎng)絡(luò)模擬，它離實(shí)際還是有相當(dāng)?shù)木嚯x，需要進(jìn)行不斷地補(bǔ)充和完善。通過本次課程設(shè)計(jì)我們學(xué)到了不少新的東西

41、，也發(fā)現(xiàn)了大量的問題，有些在設(shè)計(jì)過程中已經(jīng)解決，有些還有待今后慢慢學(xué)習(xí)只要學(xué)習(xí)就會有更多的問題，有更多的難點(diǎn)，但也會有更多的收獲。課程的主要目的是熟悉使用packet tracer 軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，其中最重要的便是Vlan 的劃分路由器的NAT設(shè)置以及配置DHCP服務(wù)器。從一開始的無處著手到通過自己的努力，我基本上完成了這次的任務(wù)，但是由于識的欠缺及時(shí)間的限制，還有很多的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)沒有提到，如VPN 等等，希望有機(jī)會能再次通過實(shí)驗(yàn)課程鍛

42、煉自己。建設(shè)校園網(wǎng)是一件困難的工作，需要大量的前期工作及周密的論證、謹(jǐn)慎的決策、緊張的施工和科學(xué)的管理。學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)必然會對學(xué)校的信息化建設(shè)起到巨大的推動(dòng)作用，為學(xué)校的辦公提供簡單、有效、便捷的理想環(huán)境，為學(xué)校的教育教學(xué)改</p><p><b>　　八．參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]苗鳳君主編.局域網(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)工程</p><p

43、>　　[2]William Sallings 著. 毛迪林，張琦，楚春波譯.局域網(wǎng)與城域網(wǎng)（第6版）.電子工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[3]Tamara Dean 著. 陶華敏，韓存兵,宋德偉譯.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用教程.機(jī)械工業(yè)出版社.2000</p><p>　　[4] 王振川. 《CCNA 實(shí)驗(yàn)手冊》.人民郵電出版社</p><p>　　[5]