1、-學院 課程設計III課程設計 設計說明書 組建簡單以太網 學生姓名 學 號 班 級 網絡1202 成 績 指導教師 數學與計算機科學學院2015年 3月 7 日 課程設計任務書20142015學年第 二 學期課程設計名稱： 課程設計III課程設計 課程設計題目： 組建簡單以太網 完 成 期 限：自 2015 年 3 月 5 日至 2015 年 3 月 13 日共 2 周設計內容：在Cisco Packet Tracer中構建一個局域網（有計算機、交換機和集線器構成），并且對每臺計算機的IP地址和子網掩碼進行配置，讓局域網中的每臺計算機可以相互通信認識簡單的網絡拓撲結構；掌握組建以太網的技術與

2、方法：網卡、安裝配置、連通性測試等。指導教師： 教研室負責人：課程設計評閱評語： 指導教師簽名： 年 月 日摘 要本次課程設計是通過PacketTracer軟件組建一個簡單的以太網，并采用PacketTracer軟件作為網絡模擬開發環境實現該以太網，測試其連通性，采用計算機網絡原理進行配置和連接，使本以太網具有基本的連接、通信功能，由此對網絡結構有所掌握和學習。關鍵詞：計算機；以太網；PacketTracer目 錄1 課題描述12 原理介紹 22.1 實驗目的及要求22.2網絡設備概述 22.2 以太網介紹33 以太網設計與實現53.1網絡的設計53.2 PC機的IP設置5

3、4測試及分析74.1測試連通性74.2分析注意事項105 總結11參考文獻121 課題描述本次課程設計是通過認識簡單的網絡拓撲結構；掌握組建以太網的技術與設計方法；并且基本了解網卡的安裝、配置驅動程序、配置TCP/IP協議、連通性測試等操作，對計算機網絡原理有實踐性認識，提高對實際網絡問題的分析解決能力。開發工具：PacketTracer112 原理介紹 2.1 實驗目的及要求a.實驗目的：使用雙絞線實現雙機通信使用交換機構建簡單的局域網理解傳輸介質、網絡拓撲、交換機等概念掌握直通和交叉雙絞線的制作掌握交換機的使用。b.實驗器材：PC計算機、網卡、網線、RJ-45接頭、集線器/交換機

4、等。Windows 操作系統；TCP/IP協議；Cisco Packet Tracer。c.實驗要求：正確安裝與設置DNS服務器。2.2網絡設備概述 (1) 服務器服務器（）在硬件、軟件等各個方面與普通的計算機存在著非常大的差異。它作為網絡的靈魂，不僅擔負著繁重的處理任務，而且還要保證網絡服務的穩定。服務器具有可擴展性（Scalability）、可用性（Usability）、可管理性（Manageability）、可利用性（Availability）等四個特性。服務器可以按外觀、構架、應用層次、用途等進行詳細劃分。服務器的CPU、主板、內存、硬盤等和PC機相比都比較特殊。局域網就是以

5、網絡服務器為核心組建的網絡。 （2）集線器集線器工作在OSI模型第一層，價格低廉，使用方便。集線器的分類方式比較多，其中可以按獨立式、堆疊式、模塊式進行劃分。集線器之間有級聯和堆疊兩種方式。 （3）交換機交換機工作在OSI模型的第二層，是局域網中一種核心的存儲轉發設備。其基本功能有地址學習、轉發/過濾決定、避免環路；交換方式有存儲轉發、直通式、無碎片模式三種。交換機可以根據傳輸速度和傳輸介質、應用層次、交換機結構、交換機工作的協議層次等進行詳細劃分。交換機作為網絡設備和網絡終端之間的紐帶，是組建各種類型局域網都不可或缺的最為重要的設備。 交換機還最終決定著網絡的傳輸速率、網絡的穩定性、網絡的安

6、全性以及網絡的可用性。以太網交換機采用存儲轉發（Store-Forward）技術或直通（Cut-Through）技術來實現信息幀的轉發，也稱為交換式集線器。交換機和網橋的不同在于：交換機端口數較多，數據傳輸效率高，轉發延遲很小，吞吐量大，丟失率低，網絡整體性能增強，遠遠超過了普通網橋連接網絡時的轉發性能。一般用于互連相同類型的局域網，如以太網與以太網的互連。  交換機擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數據包以后，處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的MAC（網卡的硬件地址）的NIC（網卡）掛接在哪個端口上，通

7、過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口，目的 MAC若不存在才廣播到所有的端口，接收端口回應后交換機會“學習”新的地址，并把它添加入內部MAC地址表中。 使用交換機也可以把網絡“分段”，通過對照MAC地址表，交換機只允許必要的網絡流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發，可以有效的隔離廣播風暴，減少誤包和錯包的出現，避免共享沖突。交換機在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸。每一端口都可視為獨立的網段，連接在其上的網絡設備獨自享有全部的帶寬，無須同其他設備競爭使用。當節點A向節點D發送數據時，節點B可同時向節點C發送數據，而且這兩個傳輸都享有網絡的全部帶寬，都有著自己的虛

8、擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網交換機，那么該交換機這時的總流通量就等于2×10Mbps20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB時，一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。 交換機是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉發數據包功能的網絡設備。交換機可以“學習”MAC地址，并把其存放在內部地址表中，通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。(4) 三層交換機 三層交換機就是具有部分路由器功能的交換機，三層交換機的最重要目的是加快大型局域網內部的數據交換，所具有的路由功能也是為這目的服務的

9、，能夠做到一次路由，多次轉發。對于數據包轉發等規律性的過程由硬件高速實現，而象路由信息更新、路由表維護、路由計算、路由確定等功能，由軟件實現。 三層交換技術就是二層交換技術三層轉發技術。傳統的交換技術是在OSI網絡標準模型中的第二層數據鏈路層進行操作的，而三層交換技術是在網絡模型中的第三層實現了數據包的高速轉發。應用第三層交換技術即可實現網絡路由的功能，又可以根據不同的網絡狀況做到最優的網絡性能。 2.2 以太網介紹（1）以太網主要包括以下幾類：共享式以太網交換式以太網快速以太網光纜以太網千兆以太網10/100Mbps自適應以太網兩臺計算機通過交叉雙絞線連接后可以實現雙機通

10、信。 § （2）交換機級聯： 直通線級聯：直通線的一端接到交換機的普通端口，另一端接到交換機的 Uplink端口。 交叉線級聯：交叉線的兩端分別連到兩臺交換機的普通端口上。 （3）交換機堆疊： 星形堆疊：用一臺有多個堆疊端口的交換機作為堆疊中心，其它交換機通過堆疊電纜與該交換機連接在一起。 菊花堆疊：通過堆疊電纜將交換機一個一個串接起來，每臺交換機都只能同自身相鄰的交換機相連接3 以太網設計與實現3.1網絡的設計以PacketTracer軟件作為網絡模擬開發環境組建簡單以太網，需要服務器、交換機、集線器和PC機若干，PC機和交換機、交換機和集線器、交換機和服務器之間采用直通雙絞線相連

11、，交換機與交換機之間采用交叉線相連，模擬拓撲結構如圖3.1所示圖3.1 網絡拓撲圖3.2 PC機的IP設置對每一臺pc端進行IP地址的的配置，同時還要對服務器進行IP地址的配置，以實現各臺PC端之間、PC機與主機之間的相互連通，其中要注意的是每一個相互聯通的兩端之間應屬于同一個網段，才能保證局域網的連通性。其中IP地址的配置如下圖所示： 其中PC0的IP地址如下圖3.2所示：3.2 PC0 的IP設置同理其他的PC 機的Ip地址設置如圖3.3所示：圖3.3 其他PC機的IP設置4測試及分析4.1測試連通性利用高層命令Ping命令對整個網絡的連接進行測試，如果Ping命令得到記錄和建立，則說明網

12、絡的連通性良好；如果ping命令請求超時，則說明有某條網絡的連通性出現錯誤。（1）服務器與各個PC機的連通性測試如下圖4.1至圖4.4所示：圖4.1 服務器與PC0的連通性測試圖圖4.2 服務器與PC2的連通性測試圖圖4.3服務器與PC5的連通性測試圖圖4.4服務器與PC6的連通性測試圖（2）測試PC0與其他PC機的連通性如以下圖所示：圖4.5 PC0與PC2的連通性測試圖圖4.6 PC0與PC4的連通性測試圖圖4.7 PC0與PC7的連通性測試圖（3）測試PC2與其他PC機的連通性如以下圖所示：圖4.8 PC2與PC4的連通性測試圖圖4.9 PC2與PC6的連通性測試圖（4）測試PC4與其他

13、PC機的連通性如以下圖所示：圖4.10 PC4與PC6的連通性測試圖4.2分析注意事項注意采用PING命令檢查兩個終端連通性時，必須確保兩個終端的IP地址屬于同一個網段。調試中應避免操作系統開啟防火墻功能后對PING回應功能的屏蔽。注意觀察并驗證兩個交換機通過千兆端口互連后的連通情況。5 總結通過兩周的課設讓我以太網有了更深層的認識，并且對子網劃分、地址分配有了進一步了解。課設的主要目的是使用packet tracer軟件組建簡單的以太網，其中最重要的便是對每臺電腦的IP地址的劃分。在實驗開始時，由于對Cisco Packet Tracer軟件沒能熟練掌握，在設計網絡拓撲圖時將同一網段PC的IP地址分配錯誤，導致在進行ping命令的時候出現Request timed out的錯誤提示，之后在老師對知識的講解和更正下重新構建了拓撲模型圖才將錯誤得以改正。這也就要求我們在學習的過程中學會通過查找網絡以及書籍的資料及時發現和改正錯誤，培養勇于探索與創新的學習思維。學習的過程堅決杜絕一個人埋頭苦干，還要與同學互相交流，向老師多多請教，這樣才能達到拓展與拔高的學習效果。通過自己的努力和小組的合作，此次課