计算机网络课程设计--智能园区网的设计与实现 .pdf
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1、目录第 1 章绪论 . 11.1 课程设计目的 . 11.2 课程设计的背景及意义. 1第 2 章需求分析 . 22.1 需求描述 . 22.2 需求分析以及设备选型. 22.3 解决方案的设计 . 22.3.1 解决方案的内容 . 32.4 网络设计遵循的原则 . 3第 3 章详细设计 . 43.1 网络拓扑设计 . 43.2 园区网的 IP 地址划分 . 43.3 园区网的部分 Vlan . 53.4 网络设备之间的连线 . 6第 4 章路由器和交换机及服务器配置 . 74.1 路由器的基本配置 . 74.1.1 CenterRouter路由器的基本配置 . 74.1.2 ZoonRout
2、er路由器的基本配置 . 74.1.3 HomeRouter路由器的基本配置 . 74.1.4 InternetRouter路由器的基本配置 . 74.2 交换机的基本配置 . 74.2.1 NetCenterSwitch配置 . 74.2.2 交换机 ZoonSwitch 和 HomeSwitch 的配置 . 84.3 服务器的配置 . 84.3.1 DNS 服务器的配置 . 84.3.2 E-mail 服务器的配置 . 84.3.3 FTP服务器的配置 . 94.4 IP-Phone配置 . 10第 5 章项目测试 . 115.1 网络连通性测试 . 11名师资料总结 - - -精品资料欢
3、迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 27 页 - - - - - - - - - 5.1.1 同一子网内主机间的相互通信测试. 115.1.2 不同子网间的 PC 机与 PC 机之间的通信测试 . 125.1.3 PC和服务器之间的通信测试. 125.2 园区网络区的 DHCP 配置测试 . 135.3 FTP配置测试 . 145.3.1 登陆 FTP 测试 . 145.3.2 上传文件到 FTP 服务器测试 . 155.3.3 外网测试 FTP 下载测试 . 155.4 E-mail 服务器
4、测试 . 165.5 IP-Phone呼叫接通测试 . 16结束语. 18参考文献 . 19附录. 20致谢. 25名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 27 页 - - - - - - - - - 1 第 1 章绪论1.1 课程设计目的综合运用所学的基础理论、实践知识和解决际问题的能力,全面进行工程技术与科学研究的基本训练1。更深入地了解路由器,交换机,PC机之间的配置与应用,熟练掌握简单的的网络应用及连接,熟练掌握路由器和交换机的基本配置;掌握配置DHCP、
5、DNS 、E-mail、FTP、VLAN 以及相关的网络协议和技术;提高对实际网络问题的分析和解决能力2。能根据实际问题要求绘制出合理的拓扑结构图,拓扑结构图可以是树形、星形、网状形、环状形或混合形结构,清晰地描述接口,并能够进行路由器和交换机的代码配置及功能的实现。采用先进成熟的技术和设计思想,运用先进的集成技术路线,以先进、实用、开放、安全、使用方便和易于操作为原则,突出系统功能的实用性,能够尽快投入使用,发挥较好的经济管理效能3。1.2 课程设计的背景及意义随着计算机技术 ,现代通信技术和自动控制技术的迅速发展,智能化园区在发达国家应运而生。近年来,随着电脑网络的普及和国际互联网(Int
6、ernet)的公开化,以及智能建筑技术的高速发展,分散智能建筑的联网管理成为可能。加上人们对居住条件和环境要求的提高,“智能化”的概念和模式被引入园区及住宅的建设当中4。智能园区网给人们提供了一个高效、舒适、温馨、便利以及安全的居住环境。智能园区是指以一套先进、可靠的网络系统为基础设施,将住户和公共设施建成网络并实现住户、社区的生活设施、服务设施的计算机化管理的社区。智能化园区能够为人们提供语音通信,文件共享,电子邮件和高速上网等网络通信服务。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -
7、- 第 3 页,共 27 页 - - - - - - - - - 2 第 2 章需求分析2.1 需求描述现有一个 200 个节点的小区需要进行网络通讯,FTP 文件共享服务,网络IP 电话,共享上网,打印机共享以及网内E-mail 服务。2.2 需求分析以及设备选型首先要仔细分析要求,设计一个合理又经济的拓扑网络系统,考虑该智能化小区局域网的所需,产品设备价格等一系列的因素,选用Cisco 2811 router作为配置的路由器,设计分布的子网区域有4 个部分,所以选择 4 台路由器;并且选用了3 台 Cisco Catalyst 3560-24口的交换机作为接入层交换机;同时,为了使远程局域
8、网可以实现访问小区局域网的功能,选择一个网云作为 Internet; 再选用若干 PC机和服务器作为单位的核心层,单位需要实现打印共享,还需要一些各种接口需要的连接线等等。为了提高交换网络的冗余性、可扩展性、易管理性及易维护性等,小区的内部局域网的部署是采用分层设计的5。接入层负责连接终端设备,如PC 机、打印机等,以提供对网络其它部分的访问,接入层的主要目的是提供一种将设备连接到网络并控制允许网络上哪些设备可以通信的方法;分布层先汇聚接入层交换机的发送的数据流,将其传输到核心层,最后发送到目的地,分布层使用策略控制网络的通信流;核心层是网际网络的高速主干,核心层汇聚所有分布层的设备发送的流量
9、,因此必须能够快速转发大量的数据6。建立一个智能化小区局域网是一项中型网络工程,各子网区域需要根据自身的实际情况来制定网络设计原则,但网络建设过程在总体上,都需要其遵循一下几项网络设计原则。2.3 解决方案的设计现将整个小区可划分为四个区域:(1)网络中心区:以物业管理中心及监控中心为主的核心交换设备和服务器群;(2)远程接入区:包括外部网络接入口的路由器设备和网络安全设备;(3)园区网络区:包括从网络中心到社区服务设施的骨干交换设备;名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第
10、4 页,共 27 页 - - - - - - - - - 3 (4)家庭网络区: 包括从网络中心到楼宇中的骨干交换设备,并为各住户单元提供网络接入端口,是整个小区网络系统的最基本单元。2.3.1 解决方案的内容(1)网络设备选型(2)综合布线设计(3)网络拓扑图(4)IP 地址规划(5)子网划分(6)路由器配置(7)交换机配置(8)服务器群的配置按照需求该设计需要划分为四个子网层面的小区性的网络通讯结构。现全部采用一种网络产品 Cisco,可以更好的实现各种不同网络设备互相配合与联系,以达到最佳的局域网通讯效果。运用自己对局域网组网技术的理解,设计智能化小区组网方案。2.4 网络设计遵循的原则
11、7(1)实用性和经济性(2)先进性和成熟性(3)可靠性和稳定性(4)安全性和保密性(5)可扩展性和易维护性在以上的设计原则的基础上,再结合各自具体的需求,则就能构建出一个完善的网络系统了。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 27 页 - - - - - - - - - 4 第 3 章详细设计根据需求分析,设计的解决方案,该局域网内是由4 台路由器、 3台交换机、 5 台PC 主机、多台服务器、 1 台打印机、多台 IP 电话、 1 个远程广域网网云等组成。3.
12、1 网络拓扑设计本局域网是智能化小区的组网,要使得一个具有200 个以上住户节点的智能化小区能够进行语音通信,文件共享,电子邮件和高速上网等网络通信服务。现将整个小区划分为四个区域的子网块,构成部分有:网络中心区、远程网络接入去、园区网络区、家庭网络区。全网络拓扑图,如图3-1:图 3-1 小区的总拓扑图3.2 园区网的 IP 地址划分IP 地址分配是网络设计的关键,根据实际规划的网络拓扑图,还要考虑到未来网络名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 27 页 -
13、- - - - - - - - 5 的可拓展性,现将划分子网和部署适合网络要求的IP 地址,如下表 3-1:表 3-1 IP地址分配表设备名称接口ip 地址子网掩码所在网络CenterRouter Fa0/0 192.168.3.1 255.255.255.0 192.168.3.0 Se0/0/0 192.168.1.1 255.255.255.0 192.168.1.0 Se0/0/1 192.168.2.1 255.255.255.0 192.168.2.0 Se0/1/0 192.168.0.1 255.255.255.0 192.168.0.0 ZoonRouter Fa0/0 19
14、2.168.4.1 255.255.255.0 192.168.4.0 Se0/0/0 192.168.0.2 255.255.255.0 192.168.0.0 InternetRouter Fa0/0 192.168.6.1 255.255.255.0 192.168.6.0 Se0/0/0 192.168.1.2 255.255.255.0 192.168.1.0 HomeRouter Fa0/0 192.168.5.1 255.255.255.0 192.168.5.0 Se0/0/0 192.168.2.2 255.255.255.0 192.168.2.0 FTP_E-mail S
15、erver f0/3 192.168.3.3 255.255.255.0 192.168.3.0 DNS_Server f0/5 192.168.3.5 255.255.255.0 192.168.3.0 3.3 园区网的部分 VlanVLAN (Virtual Local Area Network)的中文名为 虚拟局域网 。VLAN 是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段,从而实现虚拟工作组的数据交换技术。由于它是从逻辑上划分, 而不是从物理上划分, 所以同一个 VLAN 内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中,即这些工作站可以在不同物理LAN 网段。由 VLAN 的特点可知,一个 V
16、LAN 内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN 中,从而有助于控制流量、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 27 页 - - - - - - - - - 6 减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。根据实际需求本园区网络需要划分Vlan,如表 3-2 是本园区中划分的部分Vlan。表 3-2 vlan的划分表vlan 号ip 地址网关vlan 30192.168.3.254 192.168.3.1 vlan 40 192.168.4.254 192
17、.168.4.1 3.4 网络设备之间的连线路由器之间用带时钟的串口线连接,交换机与路由器、主机、打印机、IP 电话和服务器等设备之间用直通线连接。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 27 页 - - - - - - - - - 7 第 4 章路由器和交换机及服务器配置4.1 路由器的基本配置4.1.1 CenterRouter路由器的基本配置CenterRouter路由器是为网络中心区提供路由服务的,现在端口FastEthernet0/0 、Serial0/
18、0/1、Serial0/0/1配置 IP 地址,并在路由器中启用RIP 协议,把子网 192.168.0.0、192.168.1.0 、192.168.2.0、192.168.3.0 、192.168.4.0、192.168.5.0、192.168.6.0加入 RIP更新子网中。在路由器中为网络中心配置配置DHCP,为 IP Phone及其他主机动态分配地址。为网络中心区配置路由器的电话服务功能,并配置 IP 电话号码。 详细的配置命令见附录 CenterRouter路由器的配置部分。4.1.2 ZoonRouter路由器的基本配置ZoonRouter路由器是为园区中的网络提供路由服务的,其的
19、配置与CenterRouter路由器的配置相同,详细的配置命令见附录ZoonRouter 路由器的配置部分。4.1.3 HomeRouter路由器的基本配置HomeRouter路由器是为家庭网络区提供路由服务的,其配置与 CenterRouter路由器的配置相同,详细的配置命令见附录HomeRouter 路由器的配置部分。4.1.4 InternetRouter路由器的基本配置InternetRouter路由器是在远程接入网提供路由服务的, 是整个园区网络的接入边界,其部分配置与 CenterRouter路由器的配置相同。另外,还需要在InternetRouter路由器中为该园区网络配置缺省路
20、由到ISP的 Internet。在 InternetRouter中定义 NAT 内部、外部接口以及内部 IP 地址范围,为服务器定义静态地址转换, 为其他服务器定义复用地址转换。在 InternetRouter中启用 ACL 功能,对外屏蔽简单网管协议Snmp,对外屏蔽远程登陆协议 Telnet8。详细的配置命令见附录InternetRouter路由器的配置部分。4.2 交换机的基本配置4.2.1 NetCenterSwitch配置Switch#conf t Switch#hostname NetCenterSwitch 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -
21、 - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 27 页 - - - - - - - - - 8 NetCenterSwitch (config)#interface range f0/1 3 NetCenterSwitch (config-if-range)#switchport voice vlan 1 /将交换机所连接的接口都加入语音VLAN 中4.2.2 交换机 ZoonSwitch 和 HomeSwitch 的配置在 ZoonSwitch、HomeSwitch 上的做相似的配置。4.3 服务器的配置4.3.1 DNS 服务器的配置D
22、NS 服务器是 (Domain Name System或者 Domain Name Service) 域名系统或者域名服务,域名系统为 Internet上的主机分配域名地址和IP 地址。用户使用域名地址,该系统就会自动把域名地址转为IP 地址。域名服务是运行域名系统的Internet 工具。执行域名服务的服务器称之为DNS 服务器, 通过 DNS 服务器来应答域名服务的查询9。 这个 DNS服务器就是为全小区内的网络提供域名解析服务,详细配置,如下图4-1:图 4-1 DNS 服务器配置4.3.2 E-mail 服务器的配置E-mail 服务器将为全小区用户提供电子邮件服务10,方便用户之间的
23、沟通,其详细名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 27 页 - - - - - - - - - 9 配置,如图 4-2:图 4-2 E-mail 服务器详细配置4.3.3 FTP服务器的配置FTP服务器详细配置,如图4-3:图 4-3 FTP 服务器详细配置名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 27 页 - - - - - -
24、 - - - 10 4.4 IP-Phone配置为 IP 电话连接上电源线,三个IP 电话都连接好电源11。如图 4-4 所示:图 4-4 IP 电话连接上电源线配置完成后两个 IP-Phone的状态显示,如图 4-5:图 4-5 IP-Phone 详细配置名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 27 页 - - - - - - - - - 11 第 5 章项目测试5.1 网络连通性测试Home_PC1和打印机之间的通信,如图5-1:图 5-1 Home_PC1
25、 和打印机之间的通信5.1.1 同一子网内主机间的相互通信测试如下图 5-2:图 5-2 同子网内主机之间通信测试名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 27 页 - - - - - - - - - 12 5.1.2 不同子网间的 PC 机与 PC机之间的通信测试不同网络间连通性测试,如图5-3:图 5-3 不同网络间连通性测试5.1.3 PC和服务器之间的通信测试主机与服务器之间的通信测试,如图5-4:图 5-4 主机与服务器之间的通信测试名师资料总结 - -
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