1、課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書學(xué)院名稱：計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院班級(jí)名稱：網(wǎng)工131學(xué)生姓名：*學(xué)號(hào)：題目： 簡(jiǎn)單校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)教師姓名：*起止日期：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué) 院計(jì)算機(jī)與信息工程專 業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程課程名稱計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)題 目簡(jiǎn)單校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)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(xiàng)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(shí)現(xiàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和主動(dòng)思考能力。二、項(xiàng)目任務(wù)的主要內(nèi)容和要求(1) 每部門1個(gè)單獨(dú)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；(3) 計(jì)算每個(gè)部門的網(wǎng)絡(luò)地址、掩碼，并指定網(wǎng)關(guān)地址；(4

2、) 每個(gè)子網(wǎng)1個(gè)單獨(dú)的VLAN并使用三層交換機(jī)互連各 VLAN三、項(xiàng)目設(shè)計(jì)(研究)思路(1) 查閱相關(guān)資料，掌握校園網(wǎng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)所涉及的主要技術(shù)，如 IP地址的規(guī)劃、VLANft術(shù)、三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)VLANH聯(lián)技術(shù)等；(2) 根據(jù)項(xiàng)目需求，規(guī)劃校園網(wǎng)各個(gè)部門所在的IP子網(wǎng)，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?3) 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌總€(gè)部分設(shè)計(jì)劃分一個(gè) VLAN實(shí)現(xiàn)VLAN配置及利用三層交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)VLAN1信配置；(4) 測(cè)試驗(yàn)證各部門之間的連通性。四、具體成果形式和要求.(1)校園網(wǎng)各部門屬于單獨(dú)子網(wǎng)，利用發(fā)送PING包測(cè)試各部門之間的 連通性；(2)根據(jù)課程設(shè)計(jì)要求撰寫簡(jiǎn)單校園網(wǎng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案的說明文檔。進(jìn)度安

3、排起止日期工作內(nèi)容對(duì)課程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析，討論出總體規(guī)劃。5設(shè)計(jì)出一個(gè)最佳校園網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。完善拓?fù)鋱D，編寫、修正，測(cè)試。主要參考資料1謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第5版）M.北京:電子工業(yè)出版社.2008.2滿昌勇.計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第2版）M.中國鐵道出版社.2012.4胡道元.計(jì)算機(jī)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(dòng)的開展和與國內(nèi)外教學(xué)機(jī)構(gòu)交往的增多，對(duì)通過Internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交流的需求越來越迫切，為促

4、進(jìn)教學(xué)、方便管理和進(jìn)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(jī)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(shí)踐和結(jié)合有關(guān)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況進(jìn)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(shí)可行的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)小組的實(shí)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1 1所示。2.逸 夫 樓 3逸夫圖1-1樓4界要建筑分布圖 堂路由技術(shù)不同，傳統(tǒng)的食 堂徑，實(shí)現(xiàn)路由選舁和網(wǎng)本校園網(wǎng)將采用三層交換技術(shù)

5、，三層交換機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)白 6-8男子宿舍2-4勇王宿舍力技術(shù)是通過 定的路由算法米選擇到達(dá)各個(gè)子網(wǎng)的最佳品絡(luò)的/通-7旗弟或瞅M技術(shù)是利歸在妒詢食）中的數(shù)峭勺包*律h來加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)_L-fflfe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” 。本校園網(wǎng)的組建中，中心（核心）交換機(jī)選擇支持三層交換技術(shù)的交換機(jī)，同一 VLANtL間的數(shù)據(jù)包傳輸直接 由內(nèi)網(wǎng)普通交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)，不需要經(jīng)過核心交換機(jī)，不同 VLANfc間的數(shù)據(jù)包傳輸則經(jīng) 過三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)交換技術(shù)，可以減輕核心交換機(jī)的負(fù)擔(dān)，提高網(wǎng)絡(luò)利用效率。在搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時(shí)，使用了服務(wù)器連接核心交換機(jī)，三層交換機(jī)也可通過路由器連接外網(wǎng)進(jìn)行通信，在局

6、域網(wǎng)內(nèi)二層交換機(jī)使用六個(gè)普通交換機(jī)分給不同的建筑，每個(gè)建筑內(nèi)使用一臺(tái)主機(jī)代表一個(gè)部門，同一個(gè)部門劃分為一個(gè)獨(dú)立的子網(wǎng)，一個(gè)子網(wǎng)使用一個(gè) vlan ，交換機(jī)之間采用交叉線通過trunk 鏈路進(jìn)行網(wǎng)內(nèi)、網(wǎng)間數(shù)據(jù)傳輸，交換機(jī)與主機(jī)之間采用直通線相連。3. 過程論述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(shì)，結(jié)合學(xué)校網(wǎng)絡(luò)目前真實(shí) IP 地址的現(xiàn)實(shí)情況， 將 IP 地址規(guī)劃遵循如下原則來設(shè)計(jì)：（ 1）服務(wù)器區(qū)采用私IP地址，NAT后供人員遠(yuǎn)程訪問；（ 2）與internet 互聯(lián)設(shè)備 IP 地址采用真實(shí) 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?fù)鋱D參考上述設(shè)計(jì)

7、方案，通過Tracket Packer 仿真軟件實(shí)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(shí)的校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使用了一個(gè)三層交換機(jī)，一個(gè)服務(wù)器，六個(gè)普通交換機(jī)，十二臺(tái)主機(jī)，交換機(jī)與主機(jī)之間使用直通線相連，交換機(jī)與交換機(jī)之間使用交叉線相連。具體的校園網(wǎng)模擬環(huán)境如下圖 3-2 所示。圖 3-2 校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D3.3 VLAN 的劃分1） 將不同建筑內(nèi)的多媒體教室和機(jī)房劃為同一個(gè)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(gè) VLAN有利于教師，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(dú)劃分為一個(gè) VLAN借閱室使用的是獨(dú)立

8、的借閱系統(tǒng), 需要有獨(dú)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(gè) VLAN高校學(xué)生的流動(dòng)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(jí)的變動(dòng)。所以將宿舍單獨(dú)分出來。而男 生與女生對(duì)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(gè)VLAN即：VLAN1 VLAN2 VLAN3 VLAN4 VLAN5.具體劃分如下表所示：表3-4-3 VLAN 及IP地址規(guī)劃VLAIP網(wǎng)段部門IP地址具體劃分N號(hào)VLA多媒體教室、N1VLA機(jī)房 辦公室N2VLA借閱室N3VLA

9、男生宿舍8.3.3N4VLA女生宿舍N53.4校園網(wǎng)具體配置實(shí)現(xiàn)1. 信息中心三層交換機(jī)的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(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

10、 trunkCenter(config-if)#int f0/20Center(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1qCenter(config-if)# switchport mode trunkCenter(config)#int f0/1Center(config-if)#no shut%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to downCenter(config-if)#%LINEPROTO-5-UPDOWN:

11、 Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to upCenter(config-if)#exitCenter(config)#vlan 1Center(config)#vlan 2Center(config)#vlan 3Center(config)#vlan 5Center(config)#int vlan 1Center(config-vlan)#no shutCenter(config-vlan)#int vlan 2Center(config-vlan)#no shutCenter(config-vlan)#i

12、nt vlan 3Center(config-vlan)#no shutCenter(config-vlan)#int vlan 4Center(config-vlan)#no shutCenter(config-vlan)#int vlan 5Center(config-vlan)#no shutCenter(config-vlan)#exitCenter(config)#AZ2. 教學(xué)樓交換機(jī)的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname TeachTeach(config)#vtp mode clientTeach(config)#

13、vtp domain testTeach(config)#int f0/24Teach(config-if)#switchport mode trunkTeach(config-if)#int f0/23Teach(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)#exitTeach(c

14、onfig)#AZ3. 實(shí)驗(yàn)樓交換機(jī)的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname LabLab(config)#vtp mode clientLab(config)#vtp domain 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

15、vlan 1Lab(config-if)#int f0/2Lab(config-if)#switchport access vlan 2Lab(config-if)#exitLab(config)#AZ4. 圖書館交換機(jī)的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname LibrLibr(config)#vtp mode clientLibr(config)#vtp domain testLibr(config)#int f0/22Libr(config-if)#switchport mode trunkLibr(config-if)#int

16、 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)#switchport access vlan 2Libr(config-if)#exitLibr(config)#AZ5. 逸夫樓交換機(jī)的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname YifuYifu(config)#vtp mode clientY

17、ifu(config)#vtp domain testYifu(config)#int f0/23Yifu(config-if)#switchport mode trunkYifu(config-if)#int f0/1Yifu(config-if)#switchport access vlan 1Yifu(config-if)#int f0/2Yifu(config-if)#switchport access vlan 2Yifu(config-if)#exitYifu(config)#AZ6. 1-8 棟宿舍交換機(jī)的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(con

18、fig)#hostname EdormEdorm(config)#vtp mode clientEdorm(config)#vtp domain testEdorm(config)#int f0/24Edorm(config-if)#switchport mode trunkEdorm(config-if)#switchport mode trunkEdorm(config-if)#int f0/1Edorm(config-if)#switchport access vlan 4Edorm(config-if)#int f0/2Edorm(config-if)#switchport acces

19、s vlan 5Edorm(config-if)#exitEdorm(config)#AZ7. 逸夫宿舍交換機(jī)的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname YdormYdorm(config)#vtp mode clientYdorm(config)#vtp domain testYdorm(config)#int f0/23Ydorm(config-if)#switchport mode trunkYdorm(config-if)#int f0/24Ydorm(config-if)#switchport mode trunkYdorm

20、(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(jī)IP地址和網(wǎng)關(guān)的配置表3.5-1 PI 地址和網(wǎng)關(guān)配置表主機(jī)號(hào)IP地址默認(rèn)網(wǎng)關(guān)PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7PC8PC9PC10PC11Server。4.結(jié)果分析4.1 查看三層交換機(jī)VLAN言息在核心三層交換機(jī)里配置show vlan命令，查

21、得內(nèi)容如下: 注：其他交換機(jī)查看配置同上。4.2 查看路由表在核心三層交換機(jī)里配置show ip route 命令，查得內(nèi)容如下：4.3 測(cè)試主機(jī)連通性（ 1 ）處于同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)間聯(lián)通測(cè)試測(cè)試同一 vlan同一網(wǎng)段之間的連通性，選vlan5中的主機(jī)PC叫vlan5中的主機(jī) 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(bào)的 最長(zhǎng)傳輸時(shí)間為203ms最短傳4U時(shí)間為93ms平均傳卒U時(shí)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)段主機(jī)間聯(lián)通測(cè)試使用 Packet Tracer 仿真軟件通過數(shù)據(jù)包傳輸測(cè)試

22、主機(jī)之間的連通性，選擇測(cè)試教學(xué)樓的多媒體教室與實(shí)驗(yàn)樓的機(jī)房是否連通。圖4-2 PC0與PC2通信經(jīng)過switch。接著，主機(jī)PCOffi過switchO和switchl之間的trunk鏈路到達(dá)switchl ,實(shí)現(xiàn)網(wǎng) 間通信， 通過 switch1 與主機(jī)間的直通線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)PC2， 具體傳輸路線如下圖7-3 所示：圖4-3 PCO與PC2通信經(jīng)過網(wǎng)間trunk鏈路最后，PCO向PC2發(fā)送ICMP報(bào)文，顯示通信測(cè)試成功，測(cè)試最后狀態(tài)如下圖7-4 所示：圖4-4網(wǎng)內(nèi)通信ICMP報(bào)文測(cè)試最后狀態(tài)（ 2 ）處于不同網(wǎng)絡(luò)間的主機(jī)間聯(lián)通測(cè)試測(cè)試不同vlan不同網(wǎng)段之間的連通性，vlan3中的主機(jī)P

23、C4與vlan2中的主機(jī)PC3使用ping命令相ping ,主機(jī)PC4所發(fā)送的4份數(shù)據(jù)有3個(gè)被主機(jī)PC3收到，數(shù)據(jù) 丟包了一個(gè)，各份數(shù)據(jù)報(bào)的最長(zhǎng)傳輸時(shí)間為 203ms最短傳卒&時(shí)間為172ms平均傳輸 時(shí)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(jī)間聯(lián)通測(cè)試使用 Packet Tracer 仿真軟件通過數(shù)據(jù)包傳輸測(cè)試主機(jī)之間的連通性，選擇測(cè)試圖書館的借閱室與實(shí)驗(yàn)樓的辦公室是否連通。圖4-6 PC4與PC3通信經(jīng)過switch2接著，主機(jī)PC4 通過 switch2 和 switch1 之間的 trunk 鏈路將數(shù)據(jù)包傳送到switch1 ，具體傳輸路線如下圖 4-7 所示。圖4-7 PC4與PC3通信經(jīng)過switchl接著，主機(jī)PC4 通過 switch0 和 switch1 之間的 trunk 鏈路將數(shù)據(jù)包傳送到switch0 ，具體傳輸路線如下圖 4-8 所示。圖4-8 PC4與PC3通信經(jīng)過switchO接著，主機(jī)PC4通過switch0和三層交換機(jī)之間的trunk鏈路到達(dá)核心三層交換 機(jī)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間通信，數(shù)據(jù)包經(jīng)過三層交換機(jī)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，具體傳輸路線如下圖 4-9