小型校園網(wǎng)絡設計與通信

1、20小型校園網(wǎng)絡設計與通信小型校園網(wǎng)絡設計與通信1. 設計目的（1）增加對計算機網(wǎng)絡軟、硬件組成的感性認識，初步學會典型局域網(wǎng)絡的組建操作、使用技能。（2）加深理解網(wǎng)絡分層結構概念尤其是對會話層、表示層、應用層等高層協(xié)議軟件的通信功能、實現(xiàn)方法，掌握網(wǎng)絡互連設備的使用及工作原理。（3）通過對網(wǎng)絡的具體規(guī)劃和組建，掌握網(wǎng)絡互連設備的使用及工作原理；掌握IP地址的配置及數(shù)據(jù)傳輸過程和路由的選擇。（4）初步掌握局域網(wǎng)的設計技術和技巧培養(yǎng)開發(fā)網(wǎng)絡組建應用的獨立工作能力。2.設計任務2.1 設計內容使用模擬仿真軟件Packet Tracer 6.0，構建一個小型網(wǎng)絡實現(xiàn)網(wǎng)絡的通信，網(wǎng)絡規(guī)模要求如下：（1

2、）終端用戶包括：1號樓有48個校園網(wǎng)普通用戶；2號樓有1個包含24個多媒體用戶的電子閱覽室；3號樓有1個包含48個用戶的多媒體教室(性能要求高于電子閱覽室)。4號樓是網(wǎng)絡中心。支持遠程教學，可以接入互聯(lián)網(wǎng)，具有廣域網(wǎng)訪問的安全機制和網(wǎng)絡管理功能。（2）各樓之間的距離超過500米。2.2 設計思路（1）首先通過網(wǎng)絡需求分析，然后再進行網(wǎng)絡方案設計網(wǎng)絡在日常教學辦公環(huán)境中起著至關重要的作用，校園網(wǎng)的運作模式會帶來大量動態(tài)的www應用數(shù)據(jù)傳輸，會有相當一部分應用的主服務器有高速接入網(wǎng)絡的需求。這就要求網(wǎng)絡有足夠的主干帶寬和擴展能力。同時，還有一些新的應用類型，如網(wǎng)絡教學、視頻直播/廣播等，也對網(wǎng)絡提

3、出了支持多點廣播和寬帶高速接入的要求。還要注意到由于邏輯上業(yè)務網(wǎng)和管理網(wǎng)必須分開，所以建成后校園網(wǎng)應能提供多個網(wǎng)段的劃分和隔離，并能做到靈活改變配置，以適應教學辦公環(huán)境的調整和變化。 （2）畫出該網(wǎng)絡實施的網(wǎng)絡拓撲圖，之后進行各網(wǎng)絡設備的配置。（3）將設計與配置好的網(wǎng)絡進行網(wǎng)絡測試，檢查它的連通性。（4）將設計好的網(wǎng)絡應用到實際中，檢查他的合理性與否。2.3 概要設計由于計算機與網(wǎng)絡技術的特殊性，網(wǎng)絡建設需要考慮以下一些因素：系統(tǒng)的先進性、體統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的可擴展性、系統(tǒng)的可維護性、應用系統(tǒng)和網(wǎng)絡系統(tǒng)的配合度、與外界網(wǎng)絡的連通性、建設成本的可接受度等。（一）、選擇帶寬高的網(wǎng)絡設計 校園網(wǎng)應用

4、的具體要求決定了網(wǎng)絡必須采取高帶寬網(wǎng)絡。多媒體課件包含了大量的聲音、圖象和動畫等信息，需要高帶寬的網(wǎng)絡通信能力的支持。在構建校園網(wǎng)時，不能由于網(wǎng)絡傳輸速率的不足，而影響整個網(wǎng)絡的整體性能，使傳輸速率成為網(wǎng)絡傳輸?shù)钠款i。所以校園網(wǎng)盡可能地采用最新的高帶寬網(wǎng)絡技術。（二）、選擇可擴充的網(wǎng)絡架構校園網(wǎng)絡的用戶數(shù)量或服務功能是逐步提高的，網(wǎng)絡技術也是日新月異的，新技術新產(chǎn)品不斷地涌現(xiàn)。一般情況下，校園網(wǎng)絡的建設資金用量非常大，對于學校來說，辦學資金是比較緊張的，所以在校園網(wǎng)構建是，宜采用當時最新的網(wǎng)絡技術，結合學校財力，實行分步實施，循序漸進。這就要求在網(wǎng)絡構件時要選擇具有良好可擴展性能的網(wǎng)絡互連設備

5、，有效地保護現(xiàn)有的投資。（三）、充分共享絡資源組建計算機網(wǎng)絡的主要目的是實現(xiàn)資源共享，這個資源包括硬件資源、軟件資源。網(wǎng)絡用戶通過網(wǎng)絡不僅可以實現(xiàn)文件共享、數(shù)據(jù)共享，還可以通過網(wǎng)絡實現(xiàn)網(wǎng)絡設備的共享，如打印機、存儲設備的共享等。（四）、網(wǎng)絡可管理性，降低網(wǎng)絡運行及維護成本降低網(wǎng)絡運營成本和維護成本是網(wǎng)絡設計過程中必須考慮的一個環(huán)節(jié)。只要在網(wǎng)絡設計時選用支持網(wǎng)絡管理功能的網(wǎng)絡設備，才能為將來降低網(wǎng)絡運行及維護成本打下堅實的基礎。（五）、網(wǎng)絡系統(tǒng)與應用系統(tǒng)的整和校園網(wǎng)絡構建了校園內部通暢的數(shù)據(jù)流通路了，為應用系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用打下了基礎。網(wǎng)絡系統(tǒng)與應系統(tǒng)要能夠很好的融合，才能發(fā)揮校園網(wǎng)的效率和優(yōu)勢

6、，構建校園網(wǎng)的目的并不是只為了人們?yōu)g覽Internet的方便。校園網(wǎng)平臺要能夠為學校的圖書資料管理、網(wǎng)絡考試、課件制作、教師檔案管理、校長辦公系統(tǒng)、多媒體教學等提出技術的支持和幫助。應用系統(tǒng)應能夠在網(wǎng)絡平臺上，與硬件平臺很好的結合，發(fā)揮出網(wǎng)絡的優(yōu)勢。（六）、建設成本考慮校園網(wǎng)工程在建設方面都希望成本較低，整個網(wǎng)絡系統(tǒng)有較高的性價比，在設備選型等方面選用性價比高的網(wǎng)絡產(chǎn)品。（七）、高可靠性網(wǎng)絡要求具有高可靠性、高穩(wěn)定性和足夠設備冗余和備份，防止局部故障引起整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的癱瘓，避免網(wǎng)絡出現(xiàn)單點失效的情況。在網(wǎng)絡干線上要提供備份鏈路。在網(wǎng)絡設備上要提供適當?shù)娜哂嗯渲?。采用各種有效的安全措施，保證網(wǎng)絡

7、系統(tǒng)和應用系統(tǒng)安全運行。安全包括4個層面-網(wǎng)絡安全，操作系統(tǒng)安全，數(shù)據(jù)庫安全，應用系統(tǒng)安全。由于Internet的開放性，世界各地的Internet用戶也可訪問校園網(wǎng)，校園網(wǎng)將采用防火墻、數(shù)據(jù)加密等技術防止非法侵入、防止竊聽和篡改數(shù)據(jù)、路由信息的安全保護來保證安全。同時要建立系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的磁帶備份系統(tǒng)。3. 設計實現(xiàn)3.1.設計圖因此本小型校園網(wǎng)絡設計的拓撲結構圖如下圖（1）所示： 圖（一）用office軟件的visio畫出網(wǎng)絡的物理分布圖,如下圖（2）所示：圖（二）3.2設備選型根據(jù)上圖的網(wǎng)絡拓撲圖，使用模擬仿真軟件PacketTracer5，構建一個小型網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡構建所需的設備有：設備名

8、稱數(shù)量3560-24PS Multilayer Switch 三層交換機1臺2960-24TT Switch 交換機5臺2950-24 Switch 交換機2臺直連雙絞線14根交叉雙絞線9根PC機15臺Server-PT Server1臺Cloud-PT Cloud1臺用模擬仿真軟件PacketTracer5.0搭建的網(wǎng)絡拓撲圖3.3 IP地址分配用模擬仿真軟件PacketTracer5.0搭建的網(wǎng)絡拓撲圖該網(wǎng)絡的拓撲圖中的15臺PC的IP地址，子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關如下：PC0IP Address: Subnet Mask: Default Gat

9、eway: PC1IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC2IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC3IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC4IP Address: Subnet

10、Mask: Default Gateway: PC5IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC6IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC7IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC

11、8IP Address: Subnet Mask: Default Gateway: PC9IP Address: 0 Subnet Mask: Default Gateway: PC10IP Address: 1 Subnet Mask: Default Gateway: PC11 IP Address: 2 Subnet Mask: 255.255

12、.255.0 Default Gateway: PC12IP Address: 3 Subnet Mask: Default Gateway: PC13IP Address: 4 Subnet Mask: Default Gateway: PC14IP Address: 5 Subnet Mask: Default Gateway: 3.4網(wǎng)絡設備配置

13、對交換機進行配置。對3560-24PS Multilayer Switch三層交換機的配置Switch>en Switch#conf t Switch(config)#hostname S3560 S3560(config)#ip routing /開啟路由功能 S3560(config)#int f0/1 S3560(config-if)#no switchport/該端口啟用三層路由功能 S3560(config-if)#ip add /配置該端口的IP地址 S3560(config-if)#no shut/開啟該端口 S3560(c

14、onfig-if)#end對3560-24PS Multilayer Switch三層交換機路由功能靜態(tài)路由的配置S3560(config)#ip route S3560(config)#ip route S3560# copy running-config startup-config/保存配置對3560-24PS Multilayer Switch三層交換機路由功能RIP的配置S3560(config)# router ipS3560(conf

15、ig-router)# network S3560(config-router)# network S3560(config-router)# network S3560(config-router)# network S3560(config-router)# network S3560# copy running-config startup-config/保存配置對2960-24TT Switch 交換機的配置#Conf t/進入全局配置模式（config）# Hostname

16、S1S1(config)#S1(config)#ip address /配置ip地址S1(config)#S1(config)#ip default-gateway /配置默認網(wǎng)關S1# show ip/顯示IP配置命令S1# show interface e0/1/顯示接口配置命令S1# show ip interface s1S1# show running-config/顯示當前配置S1# show mac-address-table/查看MAC地址表(config)# exit(config)# 對2950-24

17、Switch 交換機的配置#Conf t/進入全局配置模式（config）# Hostname s2S2(config)#S2(config)#ip address /配置ip地址S2(config)#S2(config)#ip default-gateway /配置默認網(wǎng)關S2# show ip/顯示IP配置命令S2# show interface e0/1/顯示接口配置命令S2# show ip interface s1S1# show running-config/顯示當前配置S1# show mac-address

18、-table/查看MAC地址表(config)# exit(config)# （4）通過使用模擬仿真軟件，模擬局域網(wǎng)間的數(shù)據(jù)通信過程。Ping Ping Ping Ping Ping Ping Ping 3.5通信仿真4設計結果與分析 4.1設計結果 將配置好的網(wǎng)絡進行測試，其數(shù)據(jù)包的傳送過程如上圖所示從該通信結果可以知道該網(wǎng)絡實現(xiàn)的是校園內部局域網(wǎng)連通的設計設計截圖pc0配置Pc6配置Pc12配置ilayer Switch三層交換機的配

19、置2950-24 Switch 交換機的配置4.2設計中出現(xiàn)的問題及解決 在PC12和PC6，PC7和PC2，PC0和PC5，PC12和PC1進行數(shù)據(jù)包的傳送，沒有實現(xiàn)通信，可能的問題是3560-24PS Multilayer Switch三層交換機沒有進行靜態(tài)路由和RIP的配置。不僅在實驗中，還是在課程設計中，凡是有用到路由器接入時通常會出現(xiàn)PC與PC之間Ping不通，而各PC只能Ping通到對方PC所接的交換機端口或路由器端口。然而這從理論上說既然一臺PC能Ping通到對方PC所接的交換機端口或路由器端口，那么就應該可以Ping通對方PC的。但好幾次實驗都出現(xiàn)這種情況，可能由于機器設備的緣

20、故，該問題還有待于解決。5設計體會通過這次計算機網(wǎng)絡課程設計，我知道了課程設計是我們每一個大學生學習期間都不可缺少的，它使我們在實踐中了鞏固了所學的知識、在實踐中鍛煉自己的動手操作能力；課程設計同時又是對每一位大學生所學專業(yè)知識的一種拓展手段，它讓我們學到了很多在課堂上根本就學不到的知識,不僅開闊了自己的視野，增加了自己的見識，也為我們以后進一步走向社會打下了堅實的基礎。 目前，經(jīng)過了一學期的計算機網(wǎng)絡課程學習，可以說是對計算機網(wǎng)絡的理論知識有一些掌握了，但這些似乎還尚有欠缺，倘若將這些理論性極強的東西搬到實際中去應用，那我想我肯定是無從下手，一竅不通。計算機網(wǎng)絡的設計是一個要求動手能力很強的一門實踐課程，在課程設計期間我努力將自己以前從書本上學到的理論應用于實際的網(wǎng)絡設計操作中去，總算明白了網(wǎng)絡組建與通信的過程。最重要的是，在課程設計期間，老師完全放手讓我們學生自己去探索，自已去組建網(wǎng)絡以及自己實現(xiàn)整個網(wǎng)絡的通信。這一點很重要，有利的調動了我們學生自己學習知識的積極性和獨立性，