校園網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計課程設(shè)計報告

課程設(shè)計報告課程設(shè)計題目：校園網(wǎng)設(shè)計專業(yè)：信息工程班級：1122301姓名：張春花學(xué)號:201120230129指導(dǎo)教師:羅亞斌2013年12月25日目錄1、需求分析.......................................32、總體設(shè)計.......................................33、校園網(wǎng)詳細(xì)設(shè)計.................................43.1校園網(wǎng)規(guī)劃..................................43.2校園網(wǎng)拓?fù)鋱D...............................54、VLAN及IP地址的劃分...........................54.1IP地址合理規(guī)劃的意義.........................54.2IP地址規(guī)劃...................................64.3VLAN劃分方案...............................65、校園網(wǎng)具體配置實(shí)現(xiàn)..............................75.1配置路由器...................................75.2配置交換機(jī)...................................85.3主機(jī)IP地址和網(wǎng)關(guān)的配置.....................11測試連通性....................................116.1測試主機(jī)連通性.............................116.2測試主機(jī)與效勞器之間的連通性...............147、設(shè)計總結(jié)......................................168、參考資料......................................181.需求分析校園網(wǎng)是以學(xué)校的教學(xué)、管理、科研、信息交流和資源共享為目的，以一個學(xué)校的管轄區(qū)域?yàn)楦采w范圍的局域網(wǎng)，是通過與Internet的互連實(shí)現(xiàn)信息交流和資源共享的系統(tǒng)。為了提高學(xué)校的管理效益和教學(xué)質(zhì)量，開展學(xué)?，F(xiàn)代化教育建設(shè)，建設(shè)具有規(guī)模的校園網(wǎng)絡(luò)，整個校園網(wǎng)建設(shè)遵循“經(jīng)濟(jì)高效、領(lǐng)先實(shí)用”原那么，既要具有開展余地，又要比擬實(shí)用，要集計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體，能夠最大限度地調(diào)動學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的積極性。依據(jù)實(shí)際情況，考慮到校園網(wǎng)為中小型規(guī)模的組網(wǎng)，但對通信量的要求較高，本校園網(wǎng)設(shè)計的需求目標(biāo)是將學(xué)校的各種PC工作站，終端設(shè)備和局域網(wǎng)連接起來，在網(wǎng)上發(fā)布和獲取教育資源，并在此根底上建立能滿足教學(xué)、科研和管理工作需求的軟、硬件環(huán)境，開發(fā)各類信息和應(yīng)用系統(tǒng)，為學(xué)校中的各類人員提供充分的網(wǎng)絡(luò)信息效勞。為整個學(xué)院的PC機(jī)分配分配IP地址并根據(jù)情況設(shè)計網(wǎng)絡(luò)，使每個局域網(wǎng)能互相通信，每臺PC機(jī)都能與效勞器通信。2.總體設(shè)計隨著現(xiàn)代化教學(xué)活動的開展和與國內(nèi)外教學(xué)機(jī)構(gòu)交往的增多，對通過Internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交流的需求越來越迫切，為促進(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)校開展的重要根底設(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)建比擬切實(shí)可行的設(shè)計方案。根據(jù)某學(xué)院有1900臺個人計算機(jī)，50臺效勞器，其中辦公用計算機(jī)60臺，教學(xué)用計算機(jī)60臺，科研用計算機(jī)120臺，研究生計算機(jī)200臺，其余為學(xué)生實(shí)驗(yàn)電腦，設(shè)計校園網(wǎng)。分配的IP地址為：——學(xué)院現(xiàn)在路由器假設(shè)干臺。24口二層交換機(jī)假設(shè)干臺。3.校園網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計3.1校園網(wǎng)規(guī)劃結(jié)合學(xué)院共1900臺電腦的實(shí)際情況，根據(jù)學(xué)校主要計算機(jī)使用分布情況，現(xiàn)將校園網(wǎng)規(guī)劃如下：(1)列出需要組網(wǎng)的主要類型計算機(jī)：50臺效勞器，辦公用計算機(jī)60臺，教學(xué)用計算機(jī)60臺，科研用計算機(jī)120臺，研究生計算機(jī)200臺，其余學(xué)生實(shí)驗(yàn)電腦。(2)考慮每種計算機(jī)的用途不一樣，可以將它們劃分成如下幾個子網(wǎng)：辦公用網(wǎng)，教學(xué)用網(wǎng)，科研用網(wǎng)，研究生用網(wǎng)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)用網(wǎng)。每個子網(wǎng)搭建一個獨(dú)立的vlan。(3)選擇使用C類私有地址連接校內(nèi)所有的計算機(jī)，并從中選擇連續(xù)的地址塊使用。根據(jù)以上對校園網(wǎng)規(guī)劃的考慮，我們設(shè)計出了下面的整體設(shè)計思路流程：三層交換機(jī)通過路由器連接外網(wǎng)進(jìn)行通信，內(nèi)網(wǎng)連接效勞器群。校園內(nèi)，主要計算機(jī)用途有五類，辦公用計算機(jī)，教學(xué)用計算機(jī)，科研用計算機(jī)，研究生用計算機(jī)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)計算機(jī)，每類計算機(jī)分別用一個普通交換機(jī)，下面連接各臺主機(jī)，然后，同一個用途的計算機(jī)劃分一個獨(dú)立的子網(wǎng)，給這個子網(wǎng)劃分為一個獨(dú)立的vlan，具體規(guī)劃如下列圖所示。接internet路由學(xué)生實(shí)驗(yàn)計算機(jī)學(xué)生實(shí)驗(yàn)計算機(jī)研究生用計算機(jī)科研用用計算機(jī)辦公用計算機(jī)教學(xué)用計算機(jī)效勞器群交換信息路由交換信息路由接internet路由學(xué)生實(shí)驗(yàn)計算機(jī)學(xué)生實(shí)驗(yàn)計算機(jī)研究生用計算機(jī)科研用用計算機(jī)辦公用計算機(jī)教學(xué)用計算機(jī)效勞器群交換信息路由交換信息路由V1V2V3V4V5···V103.2校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D參考上述設(shè)計方案，通過TracketPacker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，使用了三個路由器，兩個個效勞器，六個普通交換機(jī)，七臺主機(jī)，交換機(jī)與主機(jī)之間使用直通線相連，交換機(jī)與路由器之間也使用直通線相連，路由器與路由器之間使用串口線。具體的校園網(wǎng)模擬環(huán)境如下列圖所示。4、VLAN及IP地址的劃分4.1IP地址合理規(guī)劃的意義在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，IP地址方案的設(shè)計至關(guān)重要，好的IP地址方案不僅可以減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，還能為以后的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展打下良好的根底。IP地址的合理是保證網(wǎng)絡(luò)順利運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)資源有效利用的關(guān)鍵。校區(qū)IP地址的分配應(yīng)該盡可能地利用申請到的地址空間，充分考慮到地址空間的合理使用，保證實(shí)現(xiàn)最正確的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)地址分配及業(yè)務(wù)流量的均勻分布。具體地來說IP地址的合理規(guī)劃有如下的意義：〔1〕減少對各種資源〔內(nèi)存、CPU的處理能力以及網(wǎng)絡(luò)帶寬等〕的需求——IP地址的合理規(guī)劃有利于網(wǎng)絡(luò)中路由的會聚，因而可以使得路由器中的路由表數(shù)目以及鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫等占用的內(nèi)存減少，同時更新所占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬也降低了；〔2〕有利于IP地址空間的合理使用；〔3〕優(yōu)化業(yè)務(wù)流量的分布；〔4〕有利于故障診斷。4.2IP地址規(guī)劃根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開展的趨勢，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)劃遵循如下原那么來設(shè)計：〔1〕效勞器區(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〕局部內(nèi)部互連采用私有IP地址；4.3VLAN劃分方案4.31配置11個VLANVlan1:172.16.1.1—172.16.1.61/26用于效勞器群；

Vlan11:192.168.0.1/26用于50臺辦公用計算機(jī)接入；

Vlan22/26用于60臺教學(xué)用計算機(jī)接入；

Vlan33:192.168.0.129/25用于120臺科研用計算機(jī)接入；

Vlan44:/24用于200臺研究生用計算機(jī)接入；Vlan55.1-192.168.7.251/24用于200臺研究生用計算機(jī)接入；4.32網(wǎng)段分配表網(wǎng)段名始地址末地址子網(wǎng)掩碼默認(rèn)網(wǎng)關(guān)

效勞器172.16.1.51255.255.255.192172.16.1.62

辦公用計算機(jī)192.168.0.2192.168.0.61255.255.255.192192.168.0.1教學(xué)用計算機(jī)192.168.0.66192.168.0.125科研用計算機(jī)192..168.0.130192..168.0.24928192.168.0.129192.168.1.201255.255.255.0192.168.1.1學(xué)生實(shí)驗(yàn)電腦192.168.2.2192.168.2.251255.255.255.0.1192.168.3.2192.168.3.251255.255.255.0192.168.3.1192.168.4.2192.168.4.251255.255.255.0192.168.4.1192.168.5.2192.168.5.251255.255.255.0192.168.5.1192.168.6.2192.168.6.251255.255.255.0192.168.6.1192.168.7.2192.168.7.251255.255.255.0192.168.7.15.校園網(wǎng)具體配置實(shí)現(xiàn)5.1配置路由器配置路由器1配置以太網(wǎng)FastEthernet0/0接口Ra(config)#interfaceFastEthernet0/0//接口的引用方式interfacetypeslot#/port#Ra(config-if)#ipaddress255.255.255.192//為該接口配置IP地址Ra(config-if)#noshutdown//〔缺省時，接口都是關(guān)閉的。輸入此命令開啟接口〕配置串行Serial0/0接口Ra(config)#interfaceSerial0/0Ra(config-if)#clockrate56000//設(shè)定時鐘周期Ra(config-if)#ipaddress255.255.255.0Ra(config-if)#noshutdown//開啟接口接口Ethernet1/0配置Router(config)#interfaceEthernet1/0Router(config-if)#ipaddress255.255.255.192接口Ethernet1/1配置Router(config)#interfaceEthernet1/1Router(config-if)#ipaddress255.255.255.128接口Ethernet1/2配置Router(config)#interfaceEthernet1/2Router(config-if)#ipaddress255.255.255.192配置路由協(xié)議Ra(config)#routerrip//啟用RIP路由協(xié)議Ra(config-router)#network//參加路由通報網(wǎng)絡(luò)Ra(config-router)#network192.168.0.0Ra(config-router)#network配置路由器2接口Ethernet1/0配置Router>enableRouter#configureterminalEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Router(config)#interfaceEthernet1/0接口Ethernet1/1配置Router(config)#interfaceEthernet1/1接口Ethernet1/2配置Router(config)#interfaceEthernet1/2串口Serial0/0配置Ra(config)#interfaceSerial0/0Ra(config-if)#clockrate56000//〔串行線中DCE端需設(shè)定時鐘〕Ra(config-if)#ipaddressRa(config-if)#noshutdown//〔缺省時接口都是關(guān)閉的。輸入此命令開啟接口〕Ra(config)#interfaceSerial0/1Ra(config-if)#clockrate56000Ra(config-if)#ipaddressRa(config-if)#noshutdown配置路由協(xié)議Ra(config)#routerrip//啟用RIP路由協(xié)議Ra(config-router)#network//參加路由通報網(wǎng)絡(luò)Ra(config-router)#networkRa(config-router)#networkRa(config-router)#networkRa(config-router)#network配置路由器3配置串行Serial0/0接口Ra(config)#interfaceSerial0/0Ra(config-if)#clockrate56000//設(shè)定時鐘周期Ra(config-if)#ipaddress255.0.0.0Ra(config-if)#noshutdown//開啟接口配置路由協(xié)議Ra(config)#routerrip//啟用RIP路由協(xié)議Ra(config-router)#network//參加路由通報網(wǎng)絡(luò)5.2配置交換機(jī)配置交換機(jī)switch0Switch(config)#vlan11//添加vlannumber11Switch(config-vlan)#namebangong//vlannamebangong配置FastEthernet0/1接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/1Switch(config-if)#switchportaccessvlan11配置FastEthernet0/2接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/2Switch(config-if)#switchportaccessvlan11配置FastEthernet0/3接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/3Switch(config-if)#switchportaccessvlan11配置交換機(jī)switch1Switch(config)#vlan22//添加vlannumber22Switch(config-vlan)#namejiaoxue//vlannamejiaoxue配置FastEthernet0/1接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/1Switch(config-if)#switchportaccessvlan11配置FastEthernet0/2接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/2Switch(config-if)#switchportaccessvlan11配置交換機(jī)switch2Switch(config)#vlan33//添加vlannumber33Switch(config-vlan)#namekeyan//vlannamekeyan配置FastEthernet0/1接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/1Switch(config-if)#switchportaccessvlan33配置FastEthernet0/2接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/2Switch(config-if)#switchportaccessvlan33配置交換機(jī)switch3Switch(config)#vlan44//添加vlannumber44Switch(config-vlan)#nameyanjiu//vlannameyanjiu配置FastEthernet0/1接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/1Switch(config-if)#switchportaccessvlan44配置FastEthernet0/2接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/1Switch(config-if)#switchportaccessvlan44配置交換機(jī)switch4Switch(config)#vlan55//添加vlannumber55Switch(config-vlan)#namexuesheng//vlannamexuesheng配置FastEthernet0/1接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/1Switch(config-if)#switchportaccessvlan55配置FastEthernet0/2接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/1Switch(config-if)#switchportaccessvlan55配置交換機(jī)switch5Switch(config)#vlan55//添加vlannumber55Switch(config-vlan)#namexuesheng//vlannamexuesheng配置FastEthernet0/1接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/1Switch(config-if)#switchportaccessvlan55配置FastEthernet0/2接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/2Switch(config-if)#switchportaccessvlan55配置交換機(jī)0配置FastEthernet0/1接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/1Switch(config-if)#switchportmodetrunkSwitch(config-if)#switchporttrunkallowedvlanadd1配置FastEthernet0/2接口Switch(config)#interfaceFastEthernet0/Switch(config-if)#switchportaccessvlan15.3主機(jī)IP地址和網(wǎng)關(guān)的配置校園網(wǎng)共設(shè)置了7臺主機(jī)，2臺效勞器，為其分配為C類私有地址，從地址段中選擇連續(xù)的地址進(jìn)行分配，以下是各主機(jī)和效勞器的IP地址及默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的詳細(xì)分配表：主機(jī)名稱IP地址默認(rèn)網(wǎng)關(guān)子網(wǎng)掩碼辦公用計算機(jī)1辦公用計算機(jī)2教學(xué)用計算機(jī)科研用計算機(jī)研究生計算機(jī)學(xué)生實(shí)驗(yàn)計算機(jī)1學(xué)生實(shí)驗(yàn)計算機(jī)2效勞器0效勞器16、測試連通性6.1測試主機(jī)連通性6.1.1處于同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)間聯(lián)通測試測試同一vlan同一網(wǎng)段之間的連通性，選vlan11中的辦公用計算機(jī)2與vlan33中的主機(jī)科研用計算機(jī)使用ping命令相ping，辦公用計算機(jī)1所發(fā)送的4份數(shù)據(jù)已全部被科研用計算機(jī)收到，各份數(shù)據(jù)報的最長傳輸時間為1ms，最短傳輸時間為0ms，平均傳輸時間為0ms。ping得的結(jié)果如下列圖所示：〔2〕接著，辦公用計算機(jī)2通過switch0和switch2之間的access鏈路到達(dá)switch2，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間通信，通過switch0與主機(jī)間的直通線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蒲杏糜嬎銠C(jī)，具體傳輸路線如下列圖所示：〔3〕最后，辦公用計算機(jī)2向科研用計算機(jī)發(fā)送ICMP報文，顯示通信測試成功,測試最后狀態(tài)如下列圖所示：6.1.2處于不同網(wǎng)絡(luò)間的主機(jī)間聯(lián)通測試測試不同vlan不同網(wǎng)段之間的連通性，vlan22中的主機(jī)教學(xué)用計算機(jī)與vlan44中的主機(jī)研究生用計算機(jī)使用ping命令相ping，各份數(shù)據(jù)報的最長傳輸時間為17ms，最短傳輸時間為1ms，平均傳輸時間為5ms。ping得的結(jié)果如下列圖所示。〔2〕接著，教學(xué)用計算機(jī)通過switch1和router6之間的access鏈路到達(dá)router3，再由router3和switch2之間的access鏈路到達(dá)研究生用計算機(jī)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間通信，具體傳輸路線如下列圖所示：〔3〕最后，教學(xué)用計算機(jī)向科研用計算機(jī)發(fā)送ICMP報文，顯示通信測試成功,測試最后狀態(tài)如下列圖所示：6.