1、*課程設(shè)計說明書學(xué)院名稱：計算機與信息工程學(xué)院班級名稱：網(wǎng)工131學(xué)生姓名：*學(xué)號：2013211509題目： 簡單校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)指導(dǎo)教師姓名：*起止 日期： 2015.06.23-2015.06.25計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計任務(wù)書學(xué) 院計算機與信息工程專 業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程課程名稱計算機網(wǎng)絡(luò)題 目簡單校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)完成期限自2015年6月23日至2015年6月25日共1周內(nèi) 容 及 任 務(wù)一、項目的目的掌握構(gòu)建基于三層交換技術(shù)的校園網(wǎng)絡(luò)的主要實現(xiàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生的實踐和主動思考能力。二、項目任務(wù)的主要內(nèi)容和要求(1) 每部門1個單獨的子網(wǎng)，自定義子網(wǎng)需要的IP地址數(shù)，至少有4 種/、同的地址規(guī)模；(

2、2) 使用私有地址滿足校內(nèi)計算機的接入需求，統(tǒng)計需要多少個C類的IP地址段，并從192.168.0.0/16中選擇連續(xù)的地址來使用；(3) 計算每個部門的網(wǎng)絡(luò)地址、掩碼，并指定網(wǎng)關(guān)地址；(4) 每個子網(wǎng)1個單獨的VLAN并使用三層交換機互連各 VLAN三、項目設(shè)計(研究)思路(1) 查閱相關(guān)資料，掌握校園網(wǎng)設(shè)計與實現(xiàn)所涉及的主要技術(shù)，如 IP地址的規(guī)劃、VLANM術(shù)、三層交換機實現(xiàn)VLANS聯(lián)技術(shù)等；(2) 根據(jù)項目需求，規(guī)劃校園網(wǎng)各個部門所在的IP子網(wǎng)，設(shè)計網(wǎng)絡(luò)拓撲；(3) 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲，每個部分設(shè)計劃分一個 VLAN實現(xiàn)VLAN配置及利用三層交換技術(shù)實現(xiàn)VLAN1信配置；(4) 測試驗證各

3、部門之間的連通性。四、具體成果形式和要求.(1)校園網(wǎng)各部門屬于單獨子網(wǎng)，利用發(fā)送PING包測試各部門之間的 連通性；(2)根據(jù)課程設(shè)計要求撰寫簡單校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)方案的說明文檔。進度起止日期工作內(nèi)容安排2015.06.23-2015.06.23對課程設(shè)計要求進行分析，討論出總體規(guī)劃。2015.06.25-2015.06.25設(shè)計出一個最佳校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。2015.06.29-2015.06.29完善拓撲圖，編寫、修正，測試。主要參考資料1謝希仁.計算機網(wǎng)絡(luò)（第5版）M.北京:電子工業(yè)出版社.2008.2滿昌勇.計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（第3版）M.北京:清華大學(xué)出版社.2010.3李環(huán).計算機網(wǎng)絡(luò)（第

4、2版）M.中國鐵道出版社.2012.4胡道元.計算機網(wǎng)絡(luò)（第5版）M.北京:清華大學(xué)出版社.2010.指導(dǎo)教師意見（簽字）：X年X月X日系（教研室）主任意見（簽字）：X年X月X日正文部分1 .選題背景隨著現(xiàn)代化教學(xué)活動的開展和與國內(nèi)外教學(xué)機構(gòu)交往的增多，對通過 Internet網(wǎng)絡(luò) 進行信息交流的需求越來越迫切，為促進教學(xué)、方便管理和進一步發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力，校 園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為現(xiàn)代教育機構(gòu)的必然選擇。本校園網(wǎng)是學(xué)校發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是提高學(xué)校教學(xué)和科研水平不可缺少的支撐環(huán) 境。校園網(wǎng)一方面它為學(xué)校提供各種本地網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，另一方面它是溝通學(xué)校校園網(wǎng)內(nèi)外部 網(wǎng)絡(luò)的橋梁。通過實踐和結(jié)合有關(guān)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的實

5、際情況進行了系統(tǒng)分析，我們就校園網(wǎng)的建設(shè)構(gòu)建 比較切實可行的設(shè)計方案。根據(jù)小組的實地調(diào)查，我校現(xiàn)占地1500余畝，現(xiàn)有在校生14000 多名，教職員工800多名。學(xué)校主要建筑分布如下圖11所示。6-8男生宿舍男生宿舍女生宿舍5-7女生宿舍2-4男生宿舍1-3女生宿舍體育館教學(xué)樓圖1-1學(xué)校主要建筑分布圖2 .方案論證本校園網(wǎng)將采用三層交換技術(shù)，三層交換機技術(shù)與傳統(tǒng)的路由技術(shù)不同，傳統(tǒng)的路由 技術(shù)是通過一定的路由算法來選擇到達各個子網(wǎng)的最佳路徑，實現(xiàn)路由選擇和網(wǎng)絡(luò)的互連；而三層交換機技術(shù)是利用第三層（網(wǎng)絡(luò)層）中的IP 數(shù)據(jù)的包頭信息來加強二層交換，以便解決路由技術(shù)中轉(zhuǎn)發(fā)效率較低的技術(shù)“瓶頸”。本

6、校園網(wǎng)的組建中，中心（核心）交換機選擇支持三層交換技術(shù)的交換機，同一 VLAN之間的數(shù)據(jù)包傳輸直接由內(nèi)網(wǎng)普通交換 機來實現(xiàn)，不需要經(jīng)過核心交換機，不同 VLAN之間的數(shù)據(jù)包傳輸則經(jīng)過三層交換機實現(xiàn) 交換技術(shù)，可以減輕核心交換機的負擔(dān)，提高網(wǎng)絡(luò)利用效率。在搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時，使用了服務(wù)器連接核心交換機，三層交換機也可通過路由器連接外網(wǎng)進行通信，在局域網(wǎng)內(nèi)二層交換機使用六個普通交換機分給不同的建筑，每個建筑內(nèi)使用一臺主機代表一個部門，同一個部門劃分為一個獨立的子網(wǎng)，一個子網(wǎng)使用一個vlan ，交換機之間采用交叉線通過trunk 鏈路進行網(wǎng)內(nèi)、網(wǎng)間數(shù)據(jù)傳輸，交換機與主機之間采用直通線相連。3 . 過程論

7、述3.1 校園網(wǎng) IP 地址規(guī)劃根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的趨勢，結(jié)合學(xué)校網(wǎng)絡(luò)目前真實IP 地址的現(xiàn)實情況，將 IP地址規(guī)劃遵循如下原則來設(shè)計：（ 1）服務(wù)器區(qū)采用私IP地址，NATt供人員遠程訪問；（ 2）與internet 互聯(lián)設(shè)備IP 地址采用真實IP 地址；（ 3）部分內(nèi)部互連采用私有IP 地址。3.2 校園網(wǎng)絡(luò)拓撲圖參考上述設(shè)計方案，通過Tracket Packer 仿真軟件實現(xiàn)方案的具體規(guī)劃，使用相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)配置命令，模擬真實的校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使用了一個三層交換機，一個服務(wù)器，六個普通交換機，十二臺主機，交換機與主機之間使用直通線相連，交換機與交換機之間使用交叉線相連。具體的校園網(wǎng)模擬環(huán)境

8、如下圖3-2 所示。學(xué)煌砧獨空招近史博會1啟目CL 2 L3丸】66 L 2PC-PTClurterO學(xué)生宿畬PC-PTPC-PTPC-PT曾越隹:教烹'356O-24P5 - HulHl叫肯 Surk:hO 信中心地魁國怖M生在冬I421GS.3. aPC-PTPCS女富6.舍毀 IE 4 Z豆生亳含 ”之 154. k 2女生宿舍?2通PC-PT PC1DPC-PT P-C11PC-PT PC9速支需畬圖3-2校園網(wǎng)絡(luò)拓撲圖3.3 VLAN的劃分(1)將不同建筑內(nèi)的多媒體教室和機房劃為同一個VLAN方便于日常課程的學(xué)習(xí)和資料的共享。(2)將不同建筑內(nèi)的辦公室劃為同一個 VLAN有利

9、于教師，工作人員之間的溝通與 交流，以及教學(xué)資料的共享。(3)將圖書館內(nèi)的借閱室單獨劃分為一個 VLAN借閱室使用的是獨立的借閱系統(tǒng)， 需要有獨立的子網(wǎng)來規(guī)劃，僅限于圖書管理人員內(nèi)部使用，方便圖書的管理。(4)將宿舍劃為男生宿舍和女生宿舍，各兩個 VLAN高校學(xué)生的流動性大，例如換 寢室，畢業(yè)等，而導(dǎo)致的學(xué)生的人數(shù)和班級的變動。所以將宿舍單獨分出來。而男生與女 生對網(wǎng)絡(luò)的需求不一樣，男生偏愛于玩游戲，比較占用帶寬，所以將男女生分別劃分VLAN根據(jù)上述內(nèi)容現(xiàn)將各部門戈U分為以下 5個VLAN即：VLAN1 VLAN2 VLAN3 VLAN4 VLAN5.具體劃分如下表所示:表3-4-3 VLAN

10、 及IP地址規(guī)劃VLAIP網(wǎng)段部門IP地址具體劃分VLA192.168.0多媒體教室、192.168.0.2192.168.0N1.1/24機厲.4VLA192.168.1辦公室192.168.1.2192.168.1N2.1/24.5VLA192.168.2借閱室192.168.2.2N3VLA.1/24192.168.3男生宿舍192.168.3.2192.168.3N4.1/24.3VLA192.168.4女生宿舍192.168.4.2192.168.4N5.1/24.33.4 校園網(wǎng)具體配置實現(xiàn)1. 信息中心三層交換機的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch

11、(config)#hostname CenterCenter(config)#ip routingCenter(config)#vtp mode serverCenter(config)#vtp domain testCenter(config)#int f0/24Center(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1qCenter(config-if)# switchport mode trunkCenter(config-if)#int f0/20Center(config-if)# switchport trunk encapsula

12、tion dot1qCenter(config-if)# switchport mode trunkCenter(config)#int f0/1Center(config-if)# ip add 192.168.8.1 255.255.255.0Center(config-if)#no shut%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to downCenter(config-if)#%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface

13、 FastEthernet0/1, changed state to upCenter(config-if)#exitCenter(config)#vlan 1Center(config)#vlan 2Center(config)#vlan 3Center(config)#vlan 4Center(config)#vlan 5Center(config)#int vlan 1Center(config-vlan)#ip add 192.168.0.1 255.255.255.0Center(config-vlan)#no shutCenter(config-vlan)#int vlan 2Ce

14、nter(config-vlan)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0Center(config-vlan)#no shutCenter(config-vlan)#int vlan 3Center(config-vlan)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0Center(config-vlan)#no shutCenter(config-vlan)#int vlan 4Center(config-vlan)#ip add 192.168.3.1 255.255.255.0Center(config-vlan)#ip add 192.1

15、68.4.1 255.255.255.0Center(config-vlan)#no shutCenter(config-vlan)#exitCenter(config)#AZ2. 教學(xué)樓交換機的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname TeachTeach(config)#vtp mode clientTeach(config)#vtp domain testTeach(config)#int f0/24Teach(config-if)#switchport mode trunkTeach(config-if)#int f0/23T

16、each(config-if)#switchport mode trunkTeach(config-if)#int f0/1Teach(config-if)#switchport access vlan 1Teach(config-if)#int f0/2Teach(config-if)#switchport access vlan 2Teach(config-if)#exit3. 實驗樓交換機的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname LabLab(config)#vtp mode clientLab(config)#vtp dom

17、ain testLab(config)#int f0/22Lab(config-if)#switchport mode trunkLab(config-if)#int f0/23Lab(config-if)#switchport mode trunkLab(config-if)#int f0/1Lab(config-if)#switchport access vlan 1Lab(config-if)#int f0/2Lab(config-if)#switchport access vlan 2Lab(config-if)#exitLab(config)#AZ4. 圖書館交換機的配置Switch

18、>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname LibrLibr(config)#vtp mode clientLibr(config)#int f0/22Libr(config-if)#switchport mode trunkLibr(config-if)#int f0/23Libr(config-if)#switchport mode trunkLibr(config-if)#int f0/1Libr(config-if)#switchport access vlan 3Libr(config-if)#int f0/2Libr(config-if)#

19、switchport access vlan 2Libr(config-if)#exitLibr(config)#AZ5. 逸夫樓交換機的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname YifuYifu(config)#vtp mode clientYifu(config)#vtp domain testYifu(config)#int f0/23Yifu(config-if)#switchport mode trunkYifu(config-if)#int f0/1Yifu(config-if)#switchport access vla

20、n 1Yifu(config-if)#int f0/2Yifu(config-if)#exitYifu(config)#AZ6. 1-8 棟宿舍交換機的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname EdormEdorm(config)#vtp mode clientEdorm(config)#vtp domain testEdorm(config)#int f0/24Edorm(config-if)#switchport mode trunkEdorm(config-if)#int f0/23Edorm(config-if)#switch

21、port mode trunkEdorm(config-if)#int f0/1Edorm(config-if)#switchport access vlan 4Edorm(config-if)#int f0/2Edorm(config-if)#switchport access vlan 5Edorm(config-if)#exitEdorm(config)#AZ7. 逸夫宿舍交換機的配置Switch>enSwitch#conf tYdorm(config)#vtp mode clientYdorm(config)#vtp domain testYdorm(config)#int f0

22、/23Ydorm(config-if)#switchport mode trunkYdorm(config-if)#int f0/24Ydorm(config-if)#switchport mode trunkYdorm(config-if)#int f0/1Ydorm(config-if)#switchport access vlan 4Ydorm(config-if)#int f0/2Ydorm(config-if)#switchport access vlan 5Ydorm(config-if)#exitYdorm(config)#AZ3.5主機IP地址和網(wǎng)關(guān)的配置校園網(wǎng)共設(shè)置了 12臺

23、主機，1臺服務(wù)器，為其分配為C類私有地址，從192.168.0.0/16 地址段中選擇連續(xù)的地址進行分配，以下是各主機和服務(wù)器的IP地址及默認網(wǎng)關(guān)的詳細分配表：表3.5-1 PI地址和網(wǎng)關(guān)配置表主機號IP地址默認網(wǎng)關(guān)PC0192.168.0.2192.168.0.1PC1192.168.1.2192.168.1.1PC2192.168.0.3192.168.0.1PC3192.168.1.3192.168.1.1PC4192.168.2.2192.168.2.1PC5192.168.1.4192.168.1.1PC6192.168.0.4192.168.0.1PC7192.168.1.5192

24、.168.1.1PC8192.168.3.2192.168.3.1PC9192.168.4.2192.168.4.1PC10192.168.3.3192.168.3.1PC11192.168.4.3192.168.4.1Server。192.168.8.8192.168.8.14.結(jié)果分析4.1 查看三層交換機VLAN言息在核心三層交換機里配置show vlan命令，查得內(nèi)容如下:VLAH NazzaStatus Fartsdef iaultactiveFaO/lr Fa0/2r EaO/3, Fa0/4FaO/5f FaO/6； Ja0/7r FaO/8FaO/9r FaO/iar FaO/

25、11, Fa13/12Fa0/13pFa0/17rFa0/14PFaoyia,FaO/lS, Fa-D/19rFa0/22r Fa0/23f GigO/1,F«0/lFaO/21GigrO/2active active active activeVLAN0。必VWIQQQ3VLAW(W04OANOOOS注：其他交換機查看配置同上。4.2 查看路由表命令，查得內(nèi)容如下:在核心三層交換機里配置 show ip route192.1SB.0.0/24192.1SS.1.0/24192.1S8.2.0/24192.1G3.3.0/24192,1GS,4,0/24J.=isisdiiactly

26、 directly dire(rcly direcLly directlyconnect edr GQrmect ed r connected .ccnnectedVlanlUI an 2VI in3VI an 4VlanS4.3 測試主機連通性(1)處于同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機間聯(lián)通測試測試同一 vlan同一網(wǎng)段之間的連通性，選vlan5中的主機PC* vlan5中的主機PC11 使用ping命令相ping, PC9所發(fā)送的4份數(shù)據(jù)已全部被PC4收到，各份數(shù)據(jù)報的最長傳 輸時間為203ms最短傳輸時間為93ms平均傳輸時間為121ms ping得的結(jié)果如下圖4-1 所示：圖4-1同一 vlan同一網(wǎng)

27、段主機間聯(lián)通測試使用Packet Tracer仿真軟件通過數(shù)據(jù)包傳輸測試主機之間的連通性，選擇測試教學(xué) 樓的多媒體教室與實驗樓的機房是否連通。PCC多媒體教室里的一臺主機，它的IP地址是：192.168.0.2 , PC2是機房里的一臺主機，它的IP地址是192.168.0.3 。現(xiàn)在從主機PC0端開始向主機PC2發(fā)送數(shù)據(jù)包，通 過直通線到達switch。，具體傳輸路線如下圖4-2所示:M場辦公室192. 168. 0. 3密媒體教室1$2. 166 0. 2辦公室192, 1G8 1 2132. 160. 1. 3圖4-2 PC0與PC2通信經(jīng)過switch。接著，主機 PCCffi過swi

28、tchO和switchl之間的trunk鏈路到達switchl ,實現(xiàn)網(wǎng)間通信，通過switchl與主機間的直通線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈CPC2具體傳輸品&線如下圖7-3所示：多媒體教室 辦公室142. 1G3. 0, 2192. L&&. 1. 2機房 辦公室192.1&6 0. 3152.166 1. A更蚣接物華核圖4-3 PCC與PC2通信經(jīng)過網(wǎng)間trunk鏈路最后，PCO向PC2發(fā)送ICMP®文，顯示通信測試成功，測試最后狀態(tài)如下圖7-4所示:激活 顯后狀愈 來源愛官 目的設(shè)番 類型 罅色 時間（林）周期 順序 維館 制周,它由 PCO PCZ IC

29、MP 0X00 N 0 （箱信）（刪,圖4-4網(wǎng)內(nèi)通信ICMP報文測試最后狀態(tài)（2）處于不同網(wǎng)絡(luò)間的主機間聯(lián)通測試測試不同vlan不同網(wǎng)段之間的連通性，vlan3中的主機PC4與vlan2中的主機PC3 使用ping命令相ping ,主機PC4所發(fā)送的4份數(shù)據(jù)有3個被主機PC3攵到，數(shù)據(jù)丟包了 一個，各份數(shù)據(jù)報的最長傳輸時間為203ms最短傳輸時間為172ms平均傳輸時間為183ms ping得的結(jié)果如下圖4-5所示。圖4-5不同VLAN不同網(wǎng)段的主機間聯(lián)通測試使用Packet Tracer仿真軟件通過數(shù)據(jù)包傳輸測試主機之間的連通性，選擇測試圖書 館的借閱室與實驗樓的辦公室是否連通。主機PC4

30、圖書館借閱室白一臺主機，IP地址是192.168.2.2 。主機PC3是實驗樓辦公 室的一臺主機，IP是192.168.1.1 。從主機PC4端開始向主機PC3發(fā)送數(shù)據(jù)包，通過直通 線到達switch2 ,具體傳輸路線如下圖4-6所示。PC-PTPC-PTPC2PC3機房辦公室192.163 0 3 192 18,1,2PC4PC5褶閱室辦公莖192 16機 2. 2 192.168.PC'PT PC-PT圖4-6 PC4與PC3通信經(jīng)過switch2接著，主機PC4通過switch2和switch1之間的trunk鏈路將數(shù)據(jù)包傳送到switch1 ,PC-PTpc-PTPC-PTPC-PTPC2PC3PC4PCS機肩132. l&e 0 3辦公室1$2.16S 1 3借倒里 辦公墓192150.2 2 192.163. L 4圖4-7