畢業(yè)設計---園區(qū)網(wǎng)絡設計與實現(xiàn)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著計算機網(wǎng)絡的迅猛發(fā)展，曾經(jīng)在園區(qū)網(wǎng)中被廣泛使用的10M/100M以太網(wǎng)技術、ATM等技術已經(jīng)漸漸不能適應業(yè)務需求?，F(xiàn)在，千兆以至10G級別以太網(wǎng)技術正逐漸成為園區(qū)網(wǎng)主干的主流技術。因此，許多大型園區(qū)網(wǎng)絡面臨著技術改造或者重新設計。本文針對當前園區(qū)網(wǎng)絡中存在的設計混亂、層次復雜、穩(wěn)定性低，安全性不足等一系列問題，采用工程化

2、設計方法，依照行業(yè)規(guī)范，設計并模擬實現(xiàn)一個園區(qū)網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡依照行業(yè)規(guī)范設計，采用新近成熟的產品與技術，滿足用戶安全性、通用性、可操作性和拓展性的要求，由于網(wǎng)絡設計過程中嚴格依照行業(yè)規(guī)范，采用模塊化設計思想，因此網(wǎng)絡系統(tǒng)各層可移植性強，極大的方便了以后的網(wǎng)絡設計工作。</p><p>　　關鍵詞：交換機；路由器；設計；實施</p><p><b>　　Abstract</b&

3、gt;</p><p>　　With the rapid development of computer network, the kinds of business in enterprise or organization have increased, and the data flow of business has risen a lot, the tendence of which is very e

4、vident. The once widely usesd technologies 10/100M Ethernet, ATM etc. gradually fail to meet the demands of business; at the moment, the Ethernet of 1000M or even 10G is becoming the main technology in the major campus n

5、etwork. In consequence, many large campus network are facing the problems of technolog</p><p>　　keywords:switch;router;design;implement</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b

6、>　　摘 要I</b></p><p><b>　　英文摘要II</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 選題來源1</p><p>　　1.2 主要內容1</p><p>　　1.3 論文結構1

7、</p><p>　　第二章 園區(qū)網(wǎng)概述3</p><p>　　2.1 園區(qū)網(wǎng)含義3</p><p>　　2.2 園區(qū)網(wǎng)特點3</p><p>　　2.3 園區(qū)網(wǎng)發(fā)展趨勢3</p><p>　　第三章 園區(qū)網(wǎng)設計4</p><p>　　3.1 需求分析4</p><

8、;p>　　3.2 網(wǎng)絡設計原則4</p><p>　　3.3 網(wǎng)絡模型設計5</p><p>　　3.3.1 核心層（Core Layer）6</p><p>　　3.3.2 匯聚層（Distribution Layer）6</p><p>　　3.3.3 接入層（Access Layer）6</p>&l

9、t;p>　　3.4 網(wǎng)絡模型選擇6</p><p>　　3.5 園區(qū)網(wǎng)絡拓撲圖7</p><p>　　3.6 IP地址規(guī)劃7</p><p>　　3.7 VLAN規(guī)劃8</p><p>　　3.8 路由協(xié)議選擇8</p><p>　　3.9 網(wǎng)絡設備選擇10</p><p>　

10、　3.10 配置規(guī)范10</p><p>　　第四章 網(wǎng)絡安全設計12</p><p>　　4.1 VLAN技術12</p><p>　　4.2 AAA技術13</p><p>　　4.3 VPN技術13</p><p>　　4.4 防火墻技術13</p><p>　　4.5 安裝殺

11、毒軟件14</p><p>　　4.6 其它安全措施14</p><p>　　第五章 網(wǎng)絡模擬實現(xiàn)15</p><p>　　5.1 模擬器介紹15</p><p>　　5.2 模擬環(huán)境拓撲圖16</p><p>　　5.3 需求實現(xiàn)17</p><p>　　5.4 配置方法18&l

12、t;/p><p>　　第六章 網(wǎng)絡測試22</p><p>　　6.1 單體測試22</p><p>　　6.2 網(wǎng)絡連通性測試25</p><p>　　6.3 網(wǎng)絡冗余性測試26</p><p>　　第七章 總 結29</p><p><b>　　謝 辭30</b>

13、;</p><p><b>　　參考文獻31</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 選題來源</b></p><p>　　隨著計算機網(wǎng)絡的迅速發(fā)展，曾經(jīng)在園區(qū)網(wǎng)中被大量使用的10M/100M以太網(wǎng)技術、ATM技術已經(jīng)漸漸

14、不能適應現(xiàn)在的業(yè)務需求，作為園區(qū)主干網(wǎng)，10M/100M以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)絡核心技術帶寬不足的弊病漸漸凸顯，已經(jīng)嚴重影響著園區(qū)網(wǎng)絡的運行效率，目前仍有許多大型園區(qū)網(wǎng)絡在使用ATM技術，這樣的網(wǎng)絡面臨兩個問題：VLAN間路由的性能不能滿足網(wǎng)絡需求，并且ATM技術正在逐步被淘汰?，F(xiàn)在，千兆以至10G級別以太網(wǎng)技術正逐漸成為園區(qū)網(wǎng)絡主干的主流技術。因此，許多大型園區(qū)網(wǎng)絡面臨技術改造或者重新設計。針對當今的企業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡中存在的設計混亂、層次復雜、

15、穩(wěn)定性低，安全性不足等一系列問題，本文采用工程化設計方法，依照行業(yè)規(guī)范，設計并使用路由交換模擬軟件模擬實現(xiàn)一個園區(qū)網(wǎng)絡，通過對本項目的實際操作，增加對網(wǎng)絡整體構架的認識，提高自己的網(wǎng)絡設計能力，全方位提升自身素質，使大學生擺脫網(wǎng)絡學習理論與實踐的脫節(jié)現(xiàn)象。</p><p><b>　　1.2 主要內容</b></p><p>　　本文主要做了以下兩個方面的工作：<

16、;/p><p>　　第一，介紹了園區(qū)網(wǎng)絡的含義、特點以及未來發(fā)展趨勢，并且針對現(xiàn)實中存在的實際情況，按照規(guī)范化的系統(tǒng)方法規(guī)劃設計一個完整的園區(qū)網(wǎng)絡，并針對各種路由協(xié)議、設計模型進行了綜合對比分析，以選取最符合實際的方案。</p><p>　　第二，使用Dynamips GUI軟件配合Secure CRT對部分網(wǎng)絡進行了模擬，以實現(xiàn)網(wǎng)絡的互通互聯(lián)，對各層設備進行了配置，并以配置文檔的形式給出。&

17、lt;/p><p><b>　　1.3 論文結構</b></p><p>　　本文共分為八章，第1章是緒論部分，第2章至第6章為論文的主體部分，第7章為總結。</p><p>　　第1章：緒論。講述本論文的選題來源以及選題意義等，并對論文主要研究內容作概述。</p><p>　　第2章：園區(qū)網(wǎng)概述。主要是對園區(qū)網(wǎng)做概括性闡述

18、，包括其含義、特點、發(fā)展趨勢，以及園區(qū)網(wǎng)建設的必要性。</p><p>　　第3章：園區(qū)網(wǎng)設計。詳細闡述園區(qū)網(wǎng)設計方法，包括需求分析、設計原則、網(wǎng)絡模型選擇、VLAN及IP地址規(guī)劃、路由協(xié)議選擇和網(wǎng)絡設備選擇等。</p><p>　　第4章：網(wǎng)絡安全設計。概括闡述當今流行的VLAN技術、AAA技術、VPN技術和防火墻技術等。</p><p>　　第5章：網(wǎng)絡模擬實現(xiàn)

19、。介紹Dynamips GUI和Secure CRT使用方法，給出實驗拓撲，并針對實驗拓撲給出詳細配置方法。</p><p>　　第6章：網(wǎng)絡測試。詳細介紹網(wǎng)絡測試方法以及測試過程中現(xiàn)象以及需要注意的問題。</p><p>　　第7章：總結。介紹自己畢業(yè)設計過程總遇到的問題，對畢業(yè)設計的過程進行總結。</p><p><b>　　第二章 園區(qū)網(wǎng)概述<

20、/b></p><p><b>　　2.1 園區(qū)網(wǎng)含義</b></p><p>　　園區(qū)網(wǎng)是指為企事業(yè)單位組建的辦公局域網(wǎng)。典型的園區(qū)網(wǎng)包括校園網(wǎng)、社區(qū)網(wǎng)、住宅小區(qū)網(wǎng)、企事業(yè)單位網(wǎng)等。</p><p><b>　　2.2 園區(qū)網(wǎng)特點</b></p><p>　?、賵@區(qū)網(wǎng)是網(wǎng)絡的基本單元。<

21、;/p><p>　?、趫@區(qū)網(wǎng)較適合于采用三層結構設計。</p><p>　?、蹐@區(qū)網(wǎng)對線路成本考慮的較少，對設備性能考慮的較多，追求較高的帶寬和良好的擴展性。</p><p>　?、軋@區(qū)網(wǎng)的結構比較規(guī)整。</p><p>　　2.3 園區(qū)網(wǎng)發(fā)展趨勢</p><p>　　從計算機網(wǎng)絡應用角度來看，網(wǎng)絡應用系統(tǒng)將向更深和更寬的

22、方向發(fā)展，這也相應的影響著未來園區(qū)網(wǎng)的發(fā)展方向。</p><p>　　首先，Internet信息服務將會得到更大發(fā)展。網(wǎng)上信息瀏覽、信息交換、資源共享等技術將進一步提高速度、容量及信息的安全性。</p><p>　　其次，遠程會議、遠程教學、遠程醫(yī)療、遠程購物等應用將逐步從實驗室走出，不再只是幻想。網(wǎng)絡多媒體技術的應用也將成為網(wǎng)絡發(fā)展的熱點話題。</p><p>&

23、lt;b>　　第三章 園區(qū)網(wǎng)設計</b></p><p><b>　　3.1 需求分析</b></p><p>　　某企業(yè)園區(qū)剛剛建成，是一大型企業(yè)的分支機構，為了實現(xiàn)企業(yè)的辦公信息自動化，擴大企業(yè)的影響，方便和總部的信息交流，需要建立自己企業(yè)的Intranet。</p><p>　　企業(yè)現(xiàn)在有2幢9層的辦公大樓，分別是生產部

24、和銷售部，另外還有一個家屬區(qū)，家屬區(qū)有3幢6層的大樓，兩個相距300米。企業(yè)局域網(wǎng)需要考慮覆蓋辦公區(qū)和家屬區(qū)。局域網(wǎng)需要實現(xiàn)的目標如下：</p><p>　?、賹崿F(xiàn)有效的信息交換和共享。企業(yè)通過兩條專線接入電信和網(wǎng)通。</p><p>　　②企業(yè)需要實現(xiàn)辦公自動化。局域網(wǎng)提供企業(yè)內部電子郵件收發(fā)、信息瀏覽、文件管理、會議管理、電子公告等多方面應用。</p><p>

25、　?、蹫榱藬U大企業(yè)的影響，企業(yè)對外提供自己的宣傳網(wǎng)站，并且能夠保證網(wǎng)站安全，不受外部或者內部攻擊。</p><p>　?、艹浞挚紤]今后各部門的接入擴展性。</p><p>　?、莩浞挚紤]企業(yè)內部網(wǎng)絡的安全性。</p><p>　　3.2 網(wǎng)絡設計原則</p><p>　　我們遵循以下的原則進行網(wǎng)絡設計：</p><p>

26、;<b>　　實用性</b></p><p>　　實用性是網(wǎng)絡系統(tǒng)建設的首要原則，該網(wǎng)絡必須最大限度的滿足需求，保證網(wǎng)絡服務的質量，否則就會影響日常工作效率。</p><p><b>　　標準化</b></p><p>　　整個網(wǎng)絡從設計、技術和設備的選擇，要確保將來可能的不同廠家設備、不同應用、不同協(xié)議連接的需求，必須支

27、持國際標準的網(wǎng)絡接口和協(xié)議，以提供高度的開放性。</p><p><b>　　先進性</b></p><p>　　先進性主要是針對網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計思想、網(wǎng)絡結構、軟硬件設施以及所選用技術等方面。只有先進的技術才可能為網(wǎng)絡帶來更高的性能，并且能保證在技術上不容易被淘汰。</p><p><b>　　可擴展性</b></p

28、><p>　　可擴展性是指該網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠適應需求的變化。隨著技術發(fā)展，信息量增多和業(yè)務的擴大，網(wǎng)絡將在規(guī)模和性能兩方面進行一定程度的擴展。</p><p><b>　　可靠性</b></p><p>　　網(wǎng)絡要求具有高可靠性，高穩(wěn)定性和足夠的冗余，提供拓撲結構及設備的冗余和備份，為了防止局部故障引起整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的癱瘓，要避免網(wǎng)絡出現(xiàn)單點失效，核心設

29、備需要支持冗余備份。</p><p><b>　　安全性</b></p><p>　　網(wǎng)絡安全性在整個網(wǎng)絡中是個很重要的問題，網(wǎng)絡系統(tǒng)建設應采取一定手段控制網(wǎng)絡的安全性，以保證網(wǎng)絡正常運行。</p><p><b>　　管理性</b></p><p>　　隨著網(wǎng)絡規(guī)模和復雜程度的增加，管理和故障排除

30、就會越來越困難。為保障網(wǎng)絡中心的正常運行，網(wǎng)絡必須易于管理，支持網(wǎng)絡網(wǎng)段與端口的監(jiān)控、網(wǎng)絡流量與出錯的統(tǒng)計、網(wǎng)絡故障的定位、診斷、修復。</p><p>　　3.3 網(wǎng)絡模型設計</p><p>　　圖3.1 典型的三層網(wǎng)絡模型</p><p>　　三層網(wǎng)絡架構采用層次化模型設計，即將復雜的網(wǎng)絡設計分成三個層次，每個層次著重于某些特定的功能，這樣就能夠使一個復雜的大

31、問題變成許多簡單的小問題。三層網(wǎng)絡架構設計的網(wǎng)絡有以下三個層次：</p><p>　　3.3.1 核心層（Core Layer）</p><p>　　核心層是網(wǎng)絡的高速交換主干,對整個網(wǎng)絡的連通起到至關重要的作用。核心層應該具有如下幾個特性:可靠性、高效性、冗余性、容錯性、可管理性、適應性、低延時性等。</p><p>　　該層必須是基于千兆高速交換和路由的設計，

32、設備的性能容量也是最高的（高達百Gbps 容量和每秒千萬級數(shù)據(jù)包轉發(fā)能力）。主要是由全模塊化的高性能多層路由交換機和高性能服務器組成，系統(tǒng)帶寬必須是千兆甚至10Gbps。</p><p>　　3.3.2 匯聚層（Distribution Layer）</p><p>　　匯聚層是網(wǎng)絡接入層和核心層的“中介”，就是在工作站接入核心層前先做匯聚，以減輕核心層設備的負荷。匯聚層具有實施路由策略

33、、安全、工作組接入、虛擬局域網(wǎng)(VLAN)之間的路由、源地址或目的地址過濾等多種功能。</p><p>　　該層一般采用100M 或1000M的快速交換路由設計，設備的性能容量性也很高，主要由固定配置+可選模塊的三層路由交換設備組成。</p><p>　　3.3.3 接入層（Access Layer）</p><p>　　接入層向本地網(wǎng)段提供工作站接入。在接入層中

34、，減少同一網(wǎng)段的工作站數(shù)量,能夠向工作組提供高速帶寬。</p><p>　　訪問層是由100M 快速以太網(wǎng)交換機和客戶機組成，該層次一般采用100M 快速以太網(wǎng)，采用可管理的固定配置的工作組級別的交換機，能提供多層堆疊功能實現(xiàn)大量用戶的接入。</p><p>　　三層網(wǎng)絡架構的特點是網(wǎng)絡性能高，層次清晰，網(wǎng)絡管理直觀、方便，并合理地分散了網(wǎng)絡設備帶來的安全風險，網(wǎng)絡結構安全可靠。</

35、p><p>　　3.4 網(wǎng)絡模型選擇</p><p>　　單核心網(wǎng)絡模型適用于規(guī)模小，信息節(jié)點少，對網(wǎng)絡冗余性要求不高的網(wǎng)絡，一般中小學網(wǎng)絡最為常見，而雙核心網(wǎng)絡模型適用于規(guī)模大，信息節(jié)點多，網(wǎng)絡冗余性要求高的網(wǎng)絡，一般的園區(qū)網(wǎng)都使用雙核心網(wǎng)絡。</p><p>　　3.5 園區(qū)網(wǎng)絡拓撲圖</p><p>　　圖3.2 三層網(wǎng)絡架構的園區(qū)網(wǎng)拓撲圖

36、</p><p>　　3.6 IP地址規(guī)劃</p><p>　　在構建基于 TCP/IP 的企業(yè)網(wǎng)絡時，IP 地址的選擇是根據(jù)企業(yè)網(wǎng)絡規(guī)模大小從以下三類國際Internet 組織公布的私有網(wǎng)段中產生，這些范圍內的IP 地址不在Internet 上傳輸，是專門提供給企業(yè)用來建設內部網(wǎng)絡(Intranet)：</p><p>　　A 類私有IP: 10.0.0.0 ——

37、10.255.255.255。</p><p>　　B 類私有IP: 172.16.0.0——172.16.31.255。</p><p>　　C 類私有IP: 192.168.0.0——192.168.255.255。</p><p>　　對于小型園區(qū)網(wǎng)絡，由于上網(wǎng)用戶少、設備數(shù)量少，建議使用地址空間小的192.168.0.0/16的網(wǎng)絡。而對于中大型園區(qū)網(wǎng)絡，如

38、三層結構的校園網(wǎng)，由于上網(wǎng)人數(shù)多，設備數(shù)量多，建議采用地址空間大的10.0.0.0/8的網(wǎng)絡。</p><p>　　3.7 VLAN規(guī)劃</p><p>　　虛擬局域網(wǎng)(VLAN)是將局域網(wǎng)內廣播域邏輯地劃分為若干子網(wǎng)。在一個交換局域網(wǎng)中，所有局域網(wǎng)段通過交換機連接到一起，路由器連在交換機上(如果是三層交換機，則不需路由器)，可以按網(wǎng)段和站點的邏輯分組形成廣播域，通過在局域網(wǎng)交換機內過濾廣

39、播包，使得源于特定虛擬局域網(wǎng)的信息包僅傳送到那些也屬于這個虛擬局域網(wǎng)的網(wǎng)段上。虛擬局域網(wǎng)之間的尋徑由路由器完成。</p><p>　　虛擬局域網(wǎng)建立以后，能有效地控制網(wǎng)絡的廣播風暴，減少不必要的資源帶寬浪費，并能隨著企業(yè)規(guī)模的發(fā)展和調整改變通信流的模式。</p><p>　　VLAN規(guī)劃需要考慮如下因素：</p><p>　?、儆脩鬡LAN與設備管理VLAN分開(I

40、P地址)。</p><p>　?、跒榫W(wǎng)絡擴容進行可匯總的預留設計。</p><p>　?、跧P地址與VLAN編號(其它相關因素)有一定的對照性。如圖3.3所示：</p><p>　　圖3.3 IP和VLAN對應規(guī)則</p><p>　　根據(jù)具體需求與安全性要求等情況綜合分析，園區(qū)網(wǎng)IP地址詳細規(guī)劃如表3.4所示：</p><

41、;p>　　表3.4 IP地址規(guī)劃表</p><p>　　3.8 路由協(xié)議選擇</p><p>　　路由協(xié)議可分為距離矢量、鏈路狀態(tài)和混合型路由協(xié)議。</p><p>　　使用距離矢量路由協(xié)議時，所有路由器只能向它的鄰居路由器發(fā)送自己的整張路由表。然后路由器使用接收到的路由條目確定是否需要更新自己的路由表。這個過程會周期性的重復進行。</p>&l

42、t;p>　　與此相反，當網(wǎng)絡使用鏈路狀態(tài)路由協(xié)議時，每個路由器可以向其它所有的路由器發(fā)送自己的接口（鏈路）狀態(tài)信息，但是這僅僅發(fā)生在網(wǎng)絡拓撲發(fā)生變化的時候，每個路由器使用收到的鏈路狀態(tài)信息重新計算自己到每個目標網(wǎng)絡的最佳途徑，然后把這些路由信息保存到自己的路由表中。</p><p>　　混合型路由協(xié)議，顧名思義，該協(xié)議借用了距離矢量和鏈路狀態(tài)協(xié)議的思想?；旌闲蛥f(xié)議能向鄰居路由器（類似距離矢量）發(fā)送變動的信息

43、（類似鏈路狀態(tài)）。</p><p><b>　　路由協(xié)議的比較</b></p><p>　?、俾酚尚畔f(xié)議（Routing Information Protocol,RIP）</p><p>　　RIP是一種簡單的動態(tài)路由協(xié)議，RIP至今有兩個版本，RIPv1和RIPv2，后者是前者的改進版本，RIP是一種有類的距離矢量路由協(xié)議，它最顯著的特點

44、是在路由更新報文中不攜帶子網(wǎng)信息，RIP默認的管理距離是120，它使用跳數(shù)做為度量值，最大跳數(shù)是15，如果超過15就認為目標網(wǎng)絡不可達，所以RIP只能適用于小型的網(wǎng)絡中。</p><p>　?、趦炔烤W(wǎng)關路由協(xié)議（Interior Gateway Routing Protocol,IGRP）</p><p>　　IGRP是Cisco私有的協(xié)議，其目的是為了取代RIP，它也是一種距離矢量路由協(xié)

45、議，IGRP克服了RIP的一些嚴重缺陷，如IGRP在計算路由度量值時沒有使用跳數(shù)，而是采用鏈路特征，因此要優(yōu)于RIP協(xié)議。但由于IGRP是Cisco私有的協(xié)議，非Cisco廠商的設備不能支持IGRP協(xié)議，它的改進版是EIGRP。</p><p>　?、墼鰪娦蛢炔烤W(wǎng)關路由協(xié)議（Enhanced Interior Gateway Routing Protocol,EIGRP）</p><p>

46、　　EIGRP是增強型的IGRP協(xié)議，它是一種典型的平衡混合路由選擇協(xié)議，它融合了距離矢量和鏈路狀態(tài)兩種路由協(xié)議的優(yōu)點，使用一種散射更新算法，實現(xiàn)了很高的路由性能，但由于EIGRP也是Cisco私有協(xié)議，不能在其它非Cisco設備上使用，它的應用也受到了限制。</p><p>　?、荛_放最短路徑優(yōu)先（Open Shortest Path First,OSPF）</p><p>　　OSPF

47、是一種典型的鏈路狀態(tài)、無類別IP路由協(xié)議，OSPF能夠適應大型IP網(wǎng)絡的擴展，而基于距離矢量的IP路由協(xié)議如RIP和IGRP則不能適應這種網(wǎng)絡。OSPF基于鏈路狀態(tài)，其路由是基于網(wǎng)絡地址及鏈路狀態(tài)度量的。作為一種自適應協(xié)議，OSPF可以根據(jù)網(wǎng)絡狀態(tài)故障情況自動調整，具有收斂時間短的優(yōu)點，有利于路由表的快速穩(wěn)定，這樣使OSPF可以支持大型的網(wǎng)絡。OSPF的設計可以防止通信數(shù)據(jù)形成環(huán)路，這對于網(wǎng)狀網(wǎng)絡或由多個路由器實現(xiàn)的不同局域網(wǎng)互聯(lián)非常重

48、要。</p><p>　　OSPF還有其它一些特性：</p><p>　　①使用了區(qū)域的概念，有效的減少了路由選擇協(xié)議對路由器的CPU和內存的占用率，劃分區(qū)域還可以降低路由協(xié)議的通信量，從而使構建層次化互聯(lián)網(wǎng)成為可能。</p><p>　?、谕耆珶o類別地處理地址問題，排除了有類路由協(xié)議存在的問題。</p><p>　　③支持使用多條路由路徑的

49、、效率更高的負載均衡。</p><p>　?、苁褂帽Ａ舻慕M播地址來減少對不運行OSPF協(xié)議的設備的影響。</p><p>　?、葜С指踩穆酚蛇x擇認證。</p><p>　?、奘褂每梢愿櫷獠柯酚傻穆酚蓸擞?。</p><p>　　經(jīng)過各種路由協(xié)議的對比和選擇，園區(qū)網(wǎng)適合采用OSPF路由協(xié)議。</p><p>　　3.

50、9 網(wǎng)絡設備選擇</p><p>　　通過對目前市場上設備的性能分析，結合企業(yè)實際和對網(wǎng)絡擴展性的考慮，以及基于高性能、全交換，可擴展性強，系統(tǒng)安全，保密性高，管理簡單，保護投資的選擇原則，選擇了以下4 款設備：</p><p>　　出口設備：RG-WALL 1600 1臺；RSR20-18 1臺；RG-NPE60E 1臺。</p><p>　　核心設備：S8610

51、 2臺，配置千兆光纜接口4塊。</p><p>　　匯聚設備：S3560-24 4臺，每臺配置2塊千兆光纜接口。</p><p>　　接入設備：S2126G二層交換機4臺。</p><p>　　鏈路設備：萬兆光纖、千兆光纖、雙絞線。</p><p><b>　　3.10 配置規(guī)范</b></p><p

52、><b>　?、僦鳈C命名規(guī)范</b></p><p>　　如果客戶有規(guī)范或明確合理要求，則按照客戶的規(guī)范或要求進行配置。如金融行業(yè)規(guī)范。如果客戶沒有規(guī)范或明確合理要求，可參考設備位置、網(wǎng)絡位置、設備型號、設備編號等因素，在項目中制定統(tǒng)一的命名規(guī)范。主機命名規(guī)范如下圖3.5所示：</p><p>　　圖3.5 主機命名規(guī)范</p><p>

53、<b>　?、谠O備互聯(lián)接口描述</b></p><p>　　項目中所有涉及到可網(wǎng)管設備互聯(lián)的端口必須配置端口描述。如圖3.6所示：</p><p>　　圖3.6 互聯(lián)接口描述</p><p><b>　　③登陸密碼配置</b></p><p>　　項目中所有可網(wǎng)管設備必須配置特權密碼及遠程登陸密碼。

54、</p><p><b>　?、芟到y(tǒng)時間配置</b></p><p>　　項目中所有可網(wǎng)管設備必須重新設置正確的系統(tǒng)時間。</p><p>　?、荻咏粨Q機管理IP配置</p><p>　　項目中可網(wǎng)管二交換機必須配置管理IP地址，供管理員遠程管理設備所用。</p><p>　　第四章 網(wǎng)絡安全設

55、計</p><p>　　園區(qū)網(wǎng)的安全是一個綜合問題，它包含網(wǎng)絡設備和人為因素兩個方面以及與外網(wǎng)（Internet）接口上的安全問題。網(wǎng)絡的有效性和可靠性即它的可連續(xù)運行的安全性是網(wǎng)絡建設必須考慮的首要原則，從用戶的角度考慮，當網(wǎng)絡所需的服務不可用時，不管是何種原因，網(wǎng)絡就失去了實際價值。從另一角度看，當某種網(wǎng)絡服務的響應時間變得變幻莫測時，網(wǎng)絡系統(tǒng)也不可靠了。為此我們在網(wǎng)絡設計上就考慮了以下的技術來提高安全性。&

56、lt;/p><p>　　4.1 VLAN技術</p><p>　　VLAN技術是通過路由和交換設備，在網(wǎng)絡的物理拓撲基礎上建立的一個邏輯的網(wǎng)絡。VLAN可以看作是一個廣播域，它們不受地理位置的限制而像處于同一LAN上那樣相互交換信息。VLAN是在交換網(wǎng)絡中實現(xiàn)的。每個交換設備均可根據(jù)網(wǎng)絡管理人員所定義的VLAN劃分方法對報文進行過濾和轉發(fā)，并能將這種劃分信息傳遞到網(wǎng)絡中其它交換設備和路由器中去

57、?？梢韵拗芕LAN中的用戶數(shù)量，禁止那些沒有得到許可的用戶加入到某個VLAN中。這樣，可以控制用戶對網(wǎng)絡資源的訪問，控制廣播組的大小和組成，并借助網(wǎng)管軟件在發(fā)生非法入侵時通知管理員。交換機上劃分VLAN方法如圖4.1所示：</p><p>　　圖4.1 交換機劃分VLAN方法</p><p><b>　　4.2 AAA技術</b></p><p&g

58、t;　　AAA認證體系結構包括鑒別（Authentication）、授權（Authorization）和記賬（Accounting）。</p><p>　　鑒別過程主要完成用戶身份識別，并為該用戶指定特權級別，控制該用戶對網(wǎng)絡資源和服務的訪問和使用，在允許訪問前，用戶必須首先通過鑒別。</p><p>　　授權過程決定用戶或用戶組可以訪問的指定服務和網(wǎng)絡資源，該過程也定義在用戶在資源上的可

59、執(zhí)行的操作。</p><p>　　記賬的過程主要是收集信息，以確定誰在使用哪些資源。</p><p><b>　　4.3 VPN技術</b></p><p>　　虛擬專用網(wǎng)（Virtual Private Network，VPN）技術的基本思路是充分利用現(xiàn)有的公用網(wǎng)絡來建立一個私有的、安全的連接，即建立一條穿過混亂的公用網(wǎng)絡的安全、穩(wěn)定的隧道，

60、同時避免昂貴的專線租用費用，它使用的是建立在物理連接基礎上的邏輯連接，客戶并不能意識到實際的物理連接，而且在穿越Internet進行路由時，其安全性與在專用網(wǎng)絡中進行安全路由的安全性基本相同。</p><p><b>　　4.4 防火墻技術</b></p><p>　　目前，在保護計算機網(wǎng)絡安全的設備中，使用最多的就是防火墻。防火墻是在兩個網(wǎng)絡之間執(zhí)行控制策略的系統(tǒng)，

61、這兩個網(wǎng)絡中，通常一個是要保護的內部網(wǎng)，一個是外部網(wǎng)，防火墻在內部網(wǎng)和外部網(wǎng)之間構成一道屏障，通過檢測、限制或者更改通過它的數(shù)據(jù)流，對外屏蔽內部網(wǎng)的信息、結構和運行狀況，以防止發(fā)生網(wǎng)絡入侵或攻擊，達到對內部網(wǎng)的安全保護。防火墻原理如圖4.2所示：</p><p>　　圖4.2 防火墻原理圖</p><p>　　4.5 安裝殺毒軟件</p><p>　　網(wǎng)絡的普及帶來

62、了計算機的飛速發(fā)展，計算機進入了尋常百姓家，個人電腦的安全問題顯得尤為重要，尤其是政府重點部門，在防毒殺毒、系統(tǒng)保護方面等方面提出更高的要求，銷售防毒殺毒產品的公司很多，如國外的諾頓、卡巴斯基，國內的360、金山等。</p><p>　　4.6 其它安全措施</p><p>　　服務器本身的安全考慮：不同的功能應盡量分布在不同的主機上，出于節(jié)省投資，有時需要將多種應用系統(tǒng)合并到一臺物理主機

63、上承載，例如，一臺服務器同時提供HTTP 服務和數(shù)據(jù)庫服務?？紤]服務器合并時，不僅考慮它的承載能力和處理能力，還要考慮合并的各種服務的安全級別。不要把對外服務的應用與對內管理的應用合并。</p><p>　　操作系統(tǒng)：授予不同用戶不同的權限。</p><p>　　應用軟件：在應用軟件開發(fā)中，也需要考慮分級權限控制，以防止錯誤操作引起系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失。</p><p>　

64、　最后系統(tǒng)管理員要養(yǎng)成良好的安全管理習慣，例如：定期修改管理員口令，避免使用規(guī)律的、易猜測的密碼，定期檢查安全漏洞等。</p><p>　　第五章 網(wǎng)絡模擬實現(xiàn)</p><p><b>　　5.1 模擬器介紹</b></p><p>　　Dynamips GUI 是由國人CCIE小凡開發(fā)的一個思科模擬器圖形前端。它不僅整合了思科所有的IOS模擬

65、器，而且還整合了BES以及VPCS。小凡模擬器（Dynamips GUI）是一個學習配置思科設備的很好的工具，它能在PC 機的環(huán)境下真實運行思科設備 IOS，絕大部分命令都支持，就和在真實思科設備上運行相差無幾。Dynamips GUI主界面如圖5.1所示：</p><p>　　圖5.1 Dynamips GUI主界面</p><p>　　Secure CRT 將SSH的安全登錄、數(shù)據(jù)傳送

66、性能和Windows終端仿真提供的可靠性、可用性和可配置性結合在一起。通過它可以登錄到路由器和交換機上對設備進行配置和備份等操作。Secure CRT主界面如圖6.2所示：</p><p>　　圖5.2 Secure CRT主界面</p><p>　　5.2 模擬環(huán)境拓撲圖</p><p>　　由于園區(qū)網(wǎng)絡規(guī)模過大，本次只能針對對部分重要節(jié)點和典型區(qū)域進行模擬配置工

67、作，在此次實驗中，使用Cisco 3640路由交換機模擬整個實驗，IOS使用c3640-jk9o3s-mz.124-16a.bin，模擬器網(wǎng)絡拓撲如圖5.3所示：</p><p>　　圖5.3 模擬器網(wǎng)絡拓撲</p><p><b>　　5.3 需求實現(xiàn)</b></p><p>　　某園區(qū)網(wǎng)拓撲及規(guī)劃上圖所示，其中RSR-1是園區(qū)網(wǎng)出口路由器，

68、RSR-1和ISP之間互聯(lián)接口是S0/0，互聯(lián)地址分別是212.1.1.1/24和212.1.1.2/24。兩臺S57是園區(qū)網(wǎng)核心設備，和RSR-1互聯(lián)地址段是192.168.1.0/24和192.168.2.0/24。S26-1和S26-2是兩臺接入設備，下聯(lián)用戶VLAN 10和VLAN 20，對應用戶子網(wǎng)分別是192.168.10.0/24和192.168.20.0/24，網(wǎng)關分別是192.168.10.254和192.168.20

69、.254。RSR-1、S57-1和S57-2運行OSPF，都屬于AREA 0。</p><p><b>　　實現(xiàn)以下需求：</b></p><p>　?、偎型ㄟ^S26接入的用戶IP地址必須動態(tài)獲得，不允許私設IP地址，DHCP服務器是兩臺S57交換機。</p><p>　　②S26上連接用戶的端口必須能夠快速收斂，防止可能存在的環(huán)路，其它不用

70、的端口必須手動關閉。</p><p>　?、跾57-1為VLAN 10的根網(wǎng)橋，S57-2為VLAN 20的根網(wǎng)橋。S57-1和S57-2交換機上的端口f0/14-15加入port-channel 1，并把port-channel 1設為trunk模式。</p><p>　　④兩臺三層交換機上配置HSRP或者VRRP協(xié)議，為了實現(xiàn)冗余備份和負載均衡，在S57-1上，VLAN 10為Acti

71、ve，VLAN 20為Standby；在S57-2上，VLAN 10為Standby，VLAN 20為Active。</p><p>　?、萦脩粜枰L問ISP的網(wǎng)絡時，其中VLAN 10的數(shù)據(jù)路徑是S26-1——S57-1——RSR-1——ISP，VLAN 20的數(shù)據(jù)路徑是S26-2——S57-2——RSR-1——ISP，兩條路徑互為主備。</p><p>　?、拊赗SR-1上配置動態(tài)NA

72、T，實現(xiàn)內部網(wǎng)絡私有地址到外部網(wǎng)絡公有地址的轉換。</p><p><b>　　5.4 配置方法</b></p><p><b>　　①預配置</b></p><p>　　每臺設備的預配置如下（以S26為例）：</p><p>　　Router#config t //進入全局配置模式 </p

73、><p>　　Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.</p><p>　　Router(config)#no ip do lo //關閉設備的域名解析</p><p>　　Router(config)#host S26 //給設備命名</p><p>　　S

74、26(config)#enable secret ruijie //設置進入特權模式的密碼</p><p>　　S26(config)#line con 0 </p><p>　　S26(config-line)#no exec-t //關閉console口的超時退出</p><p>　　S26(config-line)#loggin syn //啟用c

75、onsole口的日志同步功能</p><p>　　S26(config-line)#exit</p><p><b>　?、谂渲肰TP </b></p><p>　　為了便于管理VLAN，需要在每臺交換機上配置VTP協(xié)議，匯聚層設備為VTP Server，接入層設備為VTP Client。在配置VTP協(xié)議前，需要將相連的交換機之間直連的端口設置

76、為trunk模式，且VTP domain必須相同，才可以交換VTP信息。這里以S57-1為例：</p><p>　　S57-1#vlan data //進入VLAN數(shù)據(jù)庫模式</p><p>　　S57-1(vlan)#vtp server //設置VTP Server</p><p>　　S57-1(vlan)#vtp domain test //設置VTP

77、 域名</p><p>　　S57-1(vlan)#vtp pass 123 //設置VTP密碼</p><p>　　S57-1(vlan)#vtp pruning //啟用VTP裁剪</p><p>　　S57-1(vlan)#exit //保存并退出</p><p><b>　?、叟渲肧TP</b></p

78、><p>　　配置STP協(xié)議是為了防止發(fā)生二層網(wǎng)絡的環(huán)路，并且還可以進行二層的冗余備份，這里修改網(wǎng)橋的優(yōu)先級，實現(xiàn)VLAN 10的流量走S57-1，VLAN 20的流量走S57-2。以S57-1為例：</p><p>　　S57-1(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096 </p><p>　　S57-1(config)#s

79、panning-tree vlan 10 priority 4096 //設置vlan10對應的網(wǎng)橋優(yōu)先級</p><p>　　S57-1(config)#spanning-tree vlan 20 priority 8192</p><p>　?、躊ort-channel接口配置</p><p>　　配置Port-channel既可以增加鏈路帶寬，同時也可以實現(xiàn)

80、鏈路的冗余備份。這里以S57-1為例：</p><p>　　S57-1(config)#int range f0/14 - 15</p><p>　　S57-1(config-if-range)#channel-group 1 mode on</p><p>　　S57-1(config)#interface port-channel 1</p>&l

81、t;p>　　S57-1(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q //封裝dot1q</p><p>　　S57-1(config-if)#switchport mode trunk //配置trunk</p><p><b>　?、菖渲肏SRP協(xié)議</b></p><p>　　在

82、S57-1和S57-2上配置HSRP協(xié)議，可以實現(xiàn)網(wǎng)關設備的冗余。在S57-1上，設置VLAN 10為Active，VLAN 20為Standby，在S57-2上設置VLAN 10為Standby，VLAN 20為Active。</p><p>　　S57-1(config)#int vlan 10</p><p>　　S57-1(config-if)#standby 10 ip 192.

83、168.10.254 //設置虛擬網(wǎng)關的IP地址</p><p>　　S57-1(config-if)#standby 10 priority 120 //設置HSRP的優(yōu)先級，默認為100</p><p>　　S57-1(config-if)#standby preempt //開啟搶占模式，配置此命令后，當路由器發(fā)現(xiàn)本機優(yōu)先級比現(xiàn)在任何同一Standby組中的Active路由器高

84、時，則本機將成為Active，當前Active路由器則降為Standby。</p><p>　　S57-1(config-if)#standby 10 track f0/0 50 //開啟接口追蹤，當發(fā)現(xiàn)跟蹤端口Down時，本路由器standby priority自動降低50</p><p>　　S57-1(config-if)#exit</p><p>　　S57

85、-1(config)#int vlan 20</p><p>　　S57-1(config-if)#standby 20 ip 192.168.20.254</p><p>　　S57-1(config-if)#standby preempt //在Standby網(wǎng)段也需要配置搶占模式，目的是為了當Active路由器Down時，本路由能夠迅速有Standby成為Active。</p

86、><p><b>　?、夼渲肈HCP</b></p><p>　　由于在大型的園區(qū)網(wǎng)中，為每一個接入設備手工配置IP地址是一件非常耗費時間的事情，所以在一般的園區(qū)網(wǎng)中采用DHCP動態(tài)分配IP地址，這樣可以減少客戶機的配置復雜度，減少手工配置IP地址導致的錯誤。</p><p>　　S57-1(config)#service dhcp //開啟DH

87、CP服務</p><p>　　S57-1(config)#ip dhcp pool v10 //給地址池命名</p><p>　　S57-1(dhcp-config)#network 192.168.10.0 //定義需要分配的網(wǎng)段</p><p>　　S57-1(dhcp-config)#default-router 192.168.10.254 //指定默

88、認網(wǎng)關 </p><p>　　S57-1(dhcp-config)#dns-server 200.200.200.43 //指定DNS服務器地址</p><p>　　S57-1(dhcp-config)#exit</p><p>　　S57-1(config)#ip dhcp excluded-address 192.168.10.252 //定義需要排除的地址

89、</p><p>　　S57-1(config)#ip dhcp excluded-address 192.168.10.253</p><p>　　S57-1(config)#ip dhcp excluded-address 192.168.10.254</p><p>　　S57-1(config)#ip dhcp pool v20 </p>&

90、lt;p>　　S57-1(dhcp-config)#network 192.168.20.0 </p><p>　　S57-1(dhcp-config)#default-router 192.168.20.254</p><p>　　S57-1(dhcp-config)#dns-server 200.200.200.43</p><p>　　S57-1(dhc

91、p-config)#exit</p><p>　　S57-1(config)#ip dhcp excluded-address 192.168.20.252</p><p>　　S57-1(config)#ip dhcp excluded-address 192.168.20.253</p><p>　　S57-1(config)#ip dhcp excluded-

92、address 192.168.20.254</p><p>　　S57-1(config)#exit</p><p><b>　?、吲渲肗AT</b></p><p>　　NAT用于解決IP地址短缺問題，由于內部網(wǎng)絡的私有IP地址不能在公網(wǎng)上通過路由器轉發(fā)，所以出口路由器需要配置動態(tài)NAT進行地址轉換，這樣不僅可以解決不能訪問外網(wǎng)的問題，還可

93、以保護內部網(wǎng)絡，免受來自外部網(wǎng)絡的攻擊。</p><p>　　RSR-1(config)#access-list 10 permit 192.168.10.0 0.0.0.255 //使用ACL抓取感興趣的流量</p><p>　　RSR-1(config)#access-list 10 permit 192.168.20.0 0.0.0.255 </p><p&g

94、t;　　RSR-1(config)#ip nat pool cisco 212.1.1.3 212.1.1.20 netmask 255.255.255.0 //配置地址池</p><p>　　RSR-1(config)#ip nat inside source list 10 pool cisco overload //把地址池和ACL應用到NAT中</p><p>　　RSR-1(

95、config)#int s0/0</p><p>　　RSR-1(config)#ip nat outside //指定需要進行地址轉換的接口</p><p>　　RSR-1(config)#int f1/0</p><p>　　RSR-1(config)#ip nat inside</p><p>　　RSR-1(config)#int

96、f2/0</p><p>　　RSR-1(config)#ip nat insid</p><p><b>　　第六章 網(wǎng)絡測試</b></p><p>　　一個剛剛建成的新網(wǎng)絡，必須進行一些列嚴格的測試，才能保證網(wǎng)絡的正常運行，網(wǎng)絡測試一般包括單體測試、連通性測試、冗余性測試。</p><p><b>　　6

97、.1 單體測試</b></p><p>　　單體測試的目的是測試各設備是否能正常工作，有沒有硬件或者軟件問題。</p><p>　?、俟P記本連接到待測設備的console口，給設備加電。</p><p>　　②進入到命令行界面，用show version，show diag等命令查看設備序列號，檢查各模塊是否正常工作。如下所示：</p>&

98、lt;p>　　6.2 網(wǎng)絡連通性測試</p><p>　　用筆記本分別連接到不同交換機的不同VLAN下，用ping命令測試這些地址是否可達。</p><p><b>　　①測試到網(wǎng)關連通性</b></p><p>　?、跍y試到ISP連通性</p><p>　?、蹨y試不同VLAN連通性</p><

99、p>　　6.3 網(wǎng)絡冗余性測試</p><p><b>　　①二層鏈路冗余測試</b></p><p><b>　?、谌龑泳W(wǎng)關冗余測試</b></p><p>　　經(jīng)過以上一系列測試，模擬器中模擬實現(xiàn)的網(wǎng)絡具有良好的連通性與可拓展性，由于模擬器支持命令不全以及自身經(jīng)驗限制的一些原因，有一些功能尚未能在模擬器中實現(xiàn)，在

100、以后的工作中，我將不停的學習，努力探索，使自己的網(wǎng)絡技術達到更高的水平。</p><p><b>　　第七章 總 結</b></p><p>　　畢業(yè)設計已經(jīng)快結束了，回想起做畢業(yè)設計的過程，感受頗深。開始接到這個題目的時候，覺得它不是很難，那時候的自己是信心滿滿的想著一定要把這個題目認真做好。當設計規(guī)劃網(wǎng)絡的時候，感覺到力不從心，雖然自己學習了些網(wǎng)絡知識，可是感覺不

101、能很好的把所學的知識運用到實際工程當中。在遇到困難之際就到技術論壇上搜索各種各樣的設計方案，從中學習網(wǎng)絡的整合、設計、各層之間的關系等知識，設計工作也慢慢的走向正軌。這些經(jīng)歷和磨難，讓我學習到了許多，最重要的是讓我了解到網(wǎng)絡工程的學習是與無止境的，你必須一刻也不能停歇的學習，而不是眼高手低的認為自己已經(jīng)很強了。</p><p>　　園區(qū)網(wǎng)絡的標準化是以后網(wǎng)絡設計的一個大趨勢，各種大中型公司、企業(yè)、園區(qū)的網(wǎng)絡標準化

102、改造勢在必行，同時路由交換的網(wǎng)絡設備的配置是一個網(wǎng)絡工程人員的必備知識，這次能夠跟隨陳老師完成畢業(yè)設計，不僅提高了自己在專業(yè)方面的素養(yǎng)，還歷練了自己的文獻搜索、英文閱讀等方面的能力。</p><p>　　由于知識和時間的限制，畢業(yè)設計完成的不是很滿意，不過，以后我會在以后的時間里對園區(qū)網(wǎng)絡與設備配置方面做更深一步的了解，在以后的工作中不斷充實和完善自己。</p><p><b>

103、　　謝 辭</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張新有.網(wǎng)絡工程技術與實驗教程[M].北京:清華大學出版社,2009:203-298</p><p>　　[2] 雷震甲.網(wǎng)絡工程師教程[M].北京:清華大學出版社,2009:386-397</p><p>　　[3

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