簡單校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)(1)

1、_學(xué)院_級_專業(yè) 姓名_ 學(xué)號_（密）（封）（線）本科課程考查（論文）專用封面作業(yè)（論文）題目： 簡單校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn) 所修課程名稱： 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實踐 修課程時間： 2012 年 9 月至 2012 年 12 月完成作業(yè)（論文）日期： 2012 年 12 月評閱成績： 評閱意見：評閱教師簽名： 年 月 日計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實踐課程期末考查目錄一、設(shè)計構(gòu)思11設(shè)計要求12設(shè)計報告1二需求分析2三校園網(wǎng)設(shè)計21概要設(shè)計22拓?fù)鋱D3四VLAN及IP地址劃分41VLAN劃分規(guī)劃42IP地址規(guī)劃4五校園網(wǎng)詳細(xì)配置設(shè)計41信息中心三層交換機(jī)42二層交換機(jī)配置52.1教學(xué)樓交換機(jī)62.2實驗樓交換機(jī)62.3圖書館

2、交換機(jī)62.4女生宿舍交換機(jī)72.5男生宿舍交換機(jī)73主機(jī)IP地址和網(wǎng)關(guān)配置7六網(wǎng)絡(luò)測試與診斷81查看配置信息82查看VLAN信息93查看路由表104測試主機(jī)連通性104.1處于同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)間聯(lián)通測試104.2處于不同網(wǎng)絡(luò)間的主機(jī)間聯(lián)通測試12計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實踐課程期末考查簡單校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)一、設(shè)計構(gòu)思1 設(shè)計要求 為你所在學(xué)校設(shè)計一個簡單的基于三層交換技術(shù)的校園網(wǎng)絡(luò)。具體要求如下： (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種不同的地址規(guī)模； (2) 使用私有地址滿足校內(nèi)計算機(jī)的接入需求，統(tǒng)計需要多少個C類的IP地址段，并從/16中選擇連續(xù)的

3、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(jī)互連各VLAN。 2 設(shè)計報告(1) 計算并描述出各VLAN信息；(2) 繪制出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，要求包含三層交換機(jī)、二層交換機(jī)等節(jié)點，并標(biāo)注各VLAN信息；(3) 完成交換機(jī)配置，具體包括：(4) 三層交換機(jī)中創(chuàng)建VLAN，為VLAN分配IP，配置與二層交換機(jī)互連的Trunk鏈路；(5) 二層交換機(jī)中創(chuàng)建VLAN，配置與三層交換機(jī)互連的Trunk鏈路，并體會跨二層交換機(jī)的VLAN配置；(6) 基于PacketTracer，實現(xiàn)校園網(wǎng)原型，并測試網(wǎng)絡(luò)的可用性，給出測試結(jié)果。二 需求

4、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)域為覆蓋范圍的局域網(wǎng)，是通過與Internet的互連實現(xiàn)信息交流和資源共享的系統(tǒng)。整個校園網(wǎng)建設(shè)遵循“經(jīng)濟(jì)高效、領(lǐng)先實用” 原則，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。本校園網(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，并在此基礎(chǔ)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)信息服務(wù)。主要提供以下幾種功能：（1）FTP服務(wù)

5、：主要是利用FTP服務(wù)來提供各種資料和技術(shù)文檔的上傳和下載。包括學(xué)校教所需要的資源、國家相關(guān)部門或?qū)W校內(nèi)部的文件資料、學(xué)校之間的科研學(xué)術(shù)交流內(nèi)容、學(xué)生或老師對學(xué)習(xí)資料的索取等；（2）Web服務(wù)：所有合法用戶可以通過Web瀏覽的方式獲得校園網(wǎng)絡(luò)中的信息，學(xué)生可以通過Web瀏覽的方式在線學(xué)習(xí)；（3）電子郵件：主要為學(xué)校教學(xué)、科研、日常管理、老師學(xué)術(shù)交流、學(xué)校與外部的業(yè)務(wù)來往等提供郵件服務(wù)；為校園網(wǎng)內(nèi)部用戶與外界之間的郵件業(yè)務(wù)提供服務(wù)，還為學(xué)校師生交流提供相應(yīng)的郵件服務(wù)。（4）郵件服務(wù)器：提供郵件收發(fā)服務(wù)三 校園網(wǎng)設(shè)計1 概要設(shè)計(1)根據(jù)本校區(qū)實際情況(按照計劃中的三期工程完成后)列出需要組網(wǎng)的主

6、要建筑：教學(xué)樓，實驗樓，圖書館，宿舍。(2)通過調(diào)查，考慮這些樓層的主要部門的職責(zé)，可以將它們劃分成如下幾個部門：教室，辦公室，圖書館，男生宿舍，女生宿舍。每個部門設(shè)置一個單獨的子網(wǎng)，每個子網(wǎng)搭建一個獨立的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/24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：信息中心設(shè)置在教學(xué)樓，為核心三層交換機(jī)，三層交換機(jī)可通過路由器連接外網(wǎng)進(jìn)行通信，內(nèi)網(wǎng)連接服務(wù)器群。校園內(nèi)，主要建筑為4座，教學(xué)樓、實驗樓、圖書館、學(xué)生宿舍，每座建筑分別使用一個二層交換機(jī)，下面連接各臺主機(jī)，每臺主機(jī)代

7、表一個部門。學(xué)生宿舍劃分為兩部分，一為男生宿舍，二為女生宿舍。兩處宿舍分別再用兩個普通交換機(jī)，下面連接不同的主機(jī)代表學(xué)生宿舍和宿管宿舍。然后，同一類部門劃分一個獨立的子網(wǎng)，給這個子網(wǎng)劃分為一個獨立的vlan，具體規(guī)劃如下圖 三-1所示。圖三-1 校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃圖教學(xué)樓1實驗樓圖書館學(xué)生宿舍女生宿舍男生宿舍多媒體教室辦公室機(jī)房辦公室借閱室辦公室學(xué)生信息中心外網(wǎng)服務(wù)器群宿管學(xué)生宿管V1V1V3V2V2V2V4V5V4V5教學(xué)樓2 2 拓?fù)鋱D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(jī)，一個服務(wù)

8、器，五個普通交換機(jī)，九臺主機(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)境如下圖三-2所示圖三-2校園網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D四 VLAN及IP地址劃分1 VLAN劃分規(guī)劃（1）將不同建筑內(nèi)的多媒體教室和機(jī)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）將男女宿舍劃為學(xué)生用和宿管用，各兩個VLAN。高校學(xué)

9、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。為了區(qū)別學(xué)生用的網(wǎng)絡(luò)與宿管老師用的，將學(xué)生與宿管的網(wǎng)絡(luò)單獨分出來分別劃分VLAN。根據(jù)上述內(nèi)容現(xiàn)將各部門劃分為以下5個VLAN，即：VLAN1、VLAN2、VLAN3、VLAN4、VLAN5.具體劃分如下表所示：表 VLAN及IP地址規(guī)劃VLAN號IP網(wǎng)段部門IP地址具體劃分VLAN1/24多媒體教室、機(jī)房VLAN2/24辦公室VLAN3/24借閱室192

10、.168.2.3VLAN4/24學(xué)生宿舍VLAN5/24宿管宿舍 2 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，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IP地址；（3） 部分內(nèi)部互連采用私有IP地址；五 校園網(wǎng)詳細(xì)配置設(shè)計1 信息中心三層交換機(jī)Switchen /進(jìn)入特權(quán)模式Switch#conf t /進(jìn)入全局模式Switch

11、(config)#hostname Center /設(shè)置主機(jī)名為CenterCenter(config)#ip routing/設(shè)置路由選擇Center(config)#vtp mode server/設(shè)置VTP Server 模式Center(config)#vtp domain test /設(shè)置VTP域名為testCenter(config)#int f0/24 /進(jìn)入Fastethernet 0/24子接口模式Center(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q/封裝IEEE802.1Q端口Center(config-if)# s

12、witchport mode trunk /端口配置為Trunk模式Center(config-if)#int f0/20 /進(jìn)入Fastethernet 0/20子接口模式Center(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q/封裝IEEE802.1Q端口Center(config-if)# switchport mode trunk /端口配置為Trunk模式Center(config)#int f0/1 no switchport /進(jìn)入Fastethernet 0/1子接口模式Center(config-if)# ip add 1

13、 /配置fa0/1接口的IP地址Center(config-if)#no shut /激活fa 0/1接口%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to downCenter(config-if)#%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to upCenter(config-if)#exit /退出子接口模式，返回全

14、局模式Center(config)#vlan 1 /建立vlan 1Center(config)#vlan 2 /建立vlan 2Center(config)#vlan 3 /建立vlan 3Center(config)#vlan 4 /建立vlan 4 Center(config)#vlan 5 /建立vlan 5Center(config)#int vlan 1 /進(jìn)入vlan 1Center(config-vlan)#ip add /為vlan 1配置IP地址Center(config-vlan)#no shut /激活vlan 1Ce

15、nter(config-vlan)#int vlan 2/進(jìn)入vlan 2Center(config-vlan)#ip add /為vlan 2配置IP地址Center(config-vlan)#no shut /激活vlan 2Center(config-vlan)#int vlan 3/進(jìn)入vlan 3Center(config-vlan)#ip add /為vlan 3配置IP地址Center(config-vlan)#no shut /激活vlan 3Center(config-vl

16、an)#int vlan 4/進(jìn)入vlan 4Center(config-vlan)#ip add /為vlan 4配置IP地址Center(config-vlan)#no shut /激活vlan 4Center(config-vlan)#int vlan 5/進(jìn)入vlan 5Center(config-vlan)#ip add /為vlan 5配置IP地址Center(config-vlan)#no shut /激活vlan 5Center(config-vlan)#exit/退出子接口

17、模式，返回全局模式Center(config)#Z /即Ctrl+Z的組合鍵，可直接返回特權(quán)模式2 二層交換機(jī)配置2.1 教學(xué)樓交換機(jī)Switchen /進(jìn)入特權(quán)模式Switch#conf t /進(jìn)入全局模式Switch(config)#hostname Teach /設(shè)置主機(jī)名為TeachTeach(config)#vtp mode client /設(shè)置VTP Client 模式Teach(config)#vtp domain test /設(shè)置VTP域名為testTeach(config)#int f0/24/進(jìn)入Fastethernet 0/24子接口模式Teach(config-if)#

18、switchport mode trunk/端口配置為Trunk模式Teach(config-if)#int f0/23/進(jìn)入Fastethernet 0/23子接口模式Teach(config-if)#switchport mode trunk/端口配置為Trunk模式Teach(config-if)#int f0/1 /進(jìn)入Fastethernet 0/1子接口模式Teach(config-if)#switchport access vlan 1 / access模式下，允許VLAN 1通過Teach(config-if)#int f0/2 /進(jìn)入Fastethernet 0/2子接口模式

19、Teach(config-if)#switchport access vlan 2 / access模式下，允許VLAN 2通過Teach(config-if)#exit/退出子接口模式，返回全局模式Teach(config)#Z /即Ctrl+Z的組合鍵，可直接返回特權(quán)模式2.2 實驗樓交換機(jī)SwitchenSwitch#conf tSwitch(config)#hostname LabLab(config)#vtp mode client Lab(config)#vtp domain testLab(config)#int f0/22Lab(config-if)#switchport mo

20、de trunkLab(config-if)#int f0/23Lab(config-if)#switchport mode trunkLab(config-if)#int f0/1Lab(config-if)#switchport access vlan 1 Lab(config-if)#int f0/2Lab(config-if)#switchport access vlan 2Lab(config-if)#exitLab(config)#Z2.3 圖書館交換機(jī)SwitchenSwitch#conf tSwitch(config)#hostname LibrLibr(config)#vtp

21、 mode client Libr(config)#vtp domain testLibr(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 3 Libr(config-if)#int f0/2Libr(config-if)#switchport access vlan 2Libr(conf

22、ig-if)#exitLibr(config)#Z2.4 女生宿舍交換機(jī)SwitchenSwitch#conf tSwitch(config)#hostname GirlsdormGirlsdorm(config)#vtp mode client Girlsdorm(config)#vtp domain testGirlsdorm (config)#int f0/23Girlsdorm(config-if)#switchport mode trunkGirlsdorm (config-if)#int f0/24Girlsdorm (config-if)#switchport mode trun

23、kGirlsdorm (config-if)#int f0/1Girlsdorm (config-if)#switchport access vlan 4 Girlsdorm (config-if)#int f0/2Girlsdorm (config-if)#switchport access vlan 5Girlsdorm (config-if)#exitGirlsdorm (config)#Z2.5 男生宿舍交換機(jī)SwitchenSwitch#conf tSwitch(config)#hostname BoysdormBoysdorm(config)#vtp mode client Boy

24、sdorm(config)#vtp domain testBoysdorm(config)#int f0/24Boysdorm(config-if)#switchport mode trunkBoysdorm(config-if)#int f0/23Boysdorm(config-if)#switchport mode trunkBoysdorm(config-if)#int f0/1Boysdorm(config-if)#switchport access vlan 4 Boysdorm(config-if)#int f0/2Boysdorm(config-if)#switchport ac

25、cess vlan 5Boysdorm(config-if)#exitBoysdorm(config)#Z3 主機(jī)IP地址和網(wǎng)關(guān)配置校園網(wǎng)共設(shè)置了10臺主機(jī)，1臺服務(wù)器，為其分配為C類私有地址，從/16地址段中選擇連續(xù)的地址進(jìn)行分配，以下是各主機(jī)和服務(wù)器的IP地址及默認(rèn)網(wǎng)關(guān)的詳細(xì)分配表：表五-1 PI地址和網(wǎng)關(guān)配置表主機(jī)號IP地址默認(rèn)網(wǎng)關(guān)PC0PC1PC2PC3PC4192.1

26、68.2.1PC5PC6PC7PC8PC9. PC10PC11 Server0六 網(wǎng)絡(luò)測試與診斷1 查看配置信息（1）在核心三層交換機(jī)里配置show run命令, 查得內(nèi)容如下：（2）在宿舍樓二層交換機(jī)里配置show run命令, 查得內(nèi)容如下：（

27、3）在教學(xué)樓二層交換機(jī)里配置show run命令, 查得內(nèi)容如下：注：在其他交換機(jī)查看配置同上。2 查看VLAN信息在核心三層交換機(jī)里配置show vlan命令，查得內(nèi)容如下： 注：其他交換機(jī)查看配置同上。3 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 測試主機(jī)連通性4.1 處于同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)間聯(lián)通測試（1）測試同一vlan同一網(wǎng)段之間的連通性，選vlan5中的主機(jī)PC9與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PC11收到，各份數(shù)據(jù)報的最長傳輸時間為142ms，最短傳輸時間為44ms。ping得的結(jié)果如下圖所

28、示：同一vlan同一網(wǎng)段主機(jī)間聯(lián)通測試（2）使用Packet Tracer仿真軟件通過數(shù)據(jù)包傳輸測試主機(jī)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(jī)房是否連通。PC0是多媒體教室里的一臺主機(jī)，它的IP地址是： ，PC2是機(jī)房里的一臺主機(jī)，它的IP地址是?，F(xiàn)在從主機(jī)PC0端開始向主機(jī)PC2發(fā)送數(shù)據(jù)包，通過直通線到達(dá)switch0，具體傳輸路線如下圖所示：PC0與PC2通信經(jīng)過switch0接著，主機(jī)PC0通過switch0和switch1之間的trunk鏈路到達(dá)switch1，實現(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所示：PC0與PC2通信經(jīng)過網(wǎng)間trunk鏈路最后，PC0向PC2發(fā)送ICMP報文，顯示通信測試成功, 測試最后狀態(tài)如下圖所示：網(wǎng)內(nèi)通信ICMP報文測試