2022年沈阳航空航天大学校园网规划设计方案 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 沈阳航空航天高校校内网规划设计方案成 员 姓 名： 曹玉专 业： 信息治理与信息系统班 级： B1002 信息技术学院摘 要快速、高效地传播和利用信息资源是21 世纪地基本特点 .把握丰富地运算机及网络名师归纳总结 信息学问不仅仅是素养训练地要求而且也是同学把握现代化学习与工作手段地要求.第 1 页,共 24 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 随着学校训练手段地现代化,很多学校已经成为逐步开头将学校地治理和教案过程向电子化方向进展,校内网地有无以及水平地高低也将成为评判学校及同学挑选学校地新地标准之一

2、 .一方面,同学可以通过它在促进学习地同时把握丰富地运算机及网络信息学问；另一方面,基于先进地网络平台和其上地应用系统,将极大地促进学校训练地现代化进程,实现高水平地教案和治理 .学校目前正加紧对信息化训练地规划和建设.开展地校内网络建设,旨在推动学校信息化建设,其最终建设目标是将建设成为一个借助信息化训练和治理手段地高水平 地智能化、数字化地教案园区网络,最终完成统一软件资源平台地构建,实现统一网络治理,为用户供应高速接入网络,并实现网络远程教案、在线服务、训练资源共享 等各种应用；利用现代信息技术从事治理、教案和科学讨论等工作 .最终达到在网络方 面,更好地对众多网络使用及数据资源地安全掌

3、握,同时具有高性能,高效率,不间名师归纳总结 断地服务,便利地对网络中全部设备和应用进行有效地时事掌握和治理.第 2 页,共 24 页关键词：交换机；路由器；防火墙；VLAN - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 目录摘 要 . 一、课程设计任务 . - 1 -一 校内网建设总体要求 . - 1 -二 校内建设具体要求 . - 1 -二、校内网地设计及应用主干拓扑图 . - 2 -一 校内网地拓扑图 . - 2 -二 VLAN 技术及其划分 . - 2 -1. VLAN 技术介绍 . - 2 -2. 具体 VLAN 划分 . - 4 -三 划分 IP 地址

4、. - 5 -三、网络技术地挑选 . - 5 -一 网络设备地挑选 . - 5 -1. 交换机地挑选 . - 5 -2. 路由器地挑选 . - 6 -二 生成树协议及其应用 . - 6 -三 VTP 原理及应用 . - 7 -1. VTP 地优点 . - 7 -2. VTP 操作模式 . - 8 -3. VTP 服务器 . - 8 -4. VTP 客户机 . - 8 -5. 透亮模式地交换机 . - 8 -6. VTP 操作 . - 8 -7. VTP 通告 . - 8 -8. VTP 配置版本号 . - 9 -9. VTP 修剪 . - 9 -四 静态路由和动态路由 . - 9 -1. 静态

5、路由 . - 9 -2. 动态路由 . - 10 -3. RIP 路由协议 . - 10 -4. OSPF路由协议 . - 11 -5. 两者地区分 . - 11 -四、集群技术地应用 - 12 -名师归纳总结 一 集群地介绍 . - 12 -第 3 页,共 24 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 二 校内网应用环境 . - 13 -三 拜访掌握列表地应用 . - 13 -四 服务器地作用及其配置 . - 14 -1. Web服务器 . - 14 -2. IP 地址设置 . - 15 -3. 修改主目录及拜访权限 . - 15 -4. 设置默认文档

6、. - 16 -5. FTP 服务器 . - 16 -6. DNS 服务器 . - 17 -参考文献 . -20-成果评定表 . -21-名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一、课程设计任务依据校内用户对千兆校内网络应用地具体需求,通过对千兆校内网络常用 技术地分析,以小组为单位,编制千兆校内网络工程工程地规划设计及实施方 案,并完成工程实施 .一 校内网建设总体要求通过需求分析,把握本次校内网建设地要点,以及依据以下要求,以及目 标进行建设：先进性 牢靠性可扩展性 可治理性 安全性二 校内建设具体要求校本部各大楼与

7、网络中心地网络带宽为千兆,用户主机到桌面交换机地网 络带宽为百兆 .校内网到 Internet地出口带宽为 10Mbps.远程分校与校本部地间网 络带宽为 2Mbps.办公大楼中有财务处、招生办公室、党委办公室等机构 .要求这些机构必需处在一个独立地局域网内,以保证网络地安全.对同学宿舍地运算机只供应 WWW 、E-Mail 、FTP 等常用地服务,除非有特殊地需要不开通其他服务.工作日只能在上午 8:00到 23:00间开通 Internet 网络,周末全天开通网络 .校园中地运算机大部分使用 Windows 操作系统,要求对常常显现漏洞地 135-139端口进行过滤,并且对一些木马,病毒使

8、用地常见端口进行过滤 .对校内网外地移动用户供应 PSTN 拨号接入服务 .名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二、校内网地设计及应用主干拓扑图一 校内网地拓扑图依据课程设计任务,第一进行主干拓扑图地设计.依据拓扑图,先用双绞线把 4 台机柜地交换机和路由器依据划分好地端口连接起来,路由器地 2 个 E0/0和 E0/1 接口分别接到路由器地 图如下：二 VLAN 技术及其划分1. VLAN 技术介绍E0/0 接口和交换机地 E0/23 接口.主干拓扑设计图 2.1 网络拓扑图VLAN （Virtual Local

9、Area Network ）即虚拟局域网,是一种通过将局域网 内地设备规律地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组地新兴技术.IEEE 于 1999 年颁布了用以标准化VLAN 实现方案地 802.1Q协议标准草案 . VLAN 技术答应网络治理者将一个物理地 LAN 规律地划分成不同地广播域（或称虚拟 LAN ,即 VLAN ）,每一个 VLAN 都包含一组有着相同需求地运算机工作站,与物理上形成地LAN 有着相同地属性 .但由于它是规律地而不是物理地划分,所以同一个 VLAN 内地各个工作站无须放置在同一个物理空间里,即这些工作站不肯定属于同一个物理LAN 网段.一个 VLAN 内

10、部地广播和单播名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 流量都不会转发到其他VLAN 中,从而有助于掌握流量、削减设备投资、简化网络治理、提高网络地安全性 . VLAN 是为解决以太网地广播问题和安全性而提出地一种协议,它在以太网帧地基础上增加了 VLAN 头,用 VLAN ID 把用户划分为更小地工作组,限制不同工作组间地用户二层互访,每个工作组就是一个虚拟局域网 .虚拟局域网地好处是可以限制广播范畴,并能够形成虚拟工作组,动态治理网络 . VLAN 在交换机上地实现方法,可以大致划分为 4 类:：1基于端口划分地 VL

11、AN 这种划分 VLAN 地方法是依据以太网交换机地端口来划分,比如 Quid way S3526地 14端口为 VLAN 10 ,517为 VLAN 20 ,1824为 VLAN 30 ,当然,这些属于同一 VLAN 地端口可以不连续,如何配置,由治理员打算,假如有多个交换机,例如,可以指定交换机 1 地 16端口和交换机 2 地 14端口为同一VLAN ,即同一 VLAN 可以跨过数个以太网交换机,依据端口划分是目前定义 VLAN 地最广泛地方法, IEEE 802.1Q 规定了依据以太网交换机地端口来划分 VLAN 地国际标准 . 这种划分地方法地优点是定义VLAN 成员时特别简洁,只要

12、将全部地端口都指定义一下就可以了 .它地缺点是假如 VLAN A 地用户离开了原先地端口,到 了一个新地交换机地某个端口,那么就必需重新定义 . 2基于 MAC 地址划分 VLAN 这种划分 VLAN 地方法是依据每个主机地MAC 地址来划分,即对每个MAC 地址地主机都配置他属于哪个组 .这种划分 VLAN 地方法地最大优点就是当用户物理位置移动时,即从一个交换机换到其他地交换机时,VLAN 不用重新配置,所以,可以认为这种依据MAC 地址地划分方法是基于用户地VLAN ,这种方法地缺点是初始化时,全部地用户都必需进行配置,假如有几百个甚至上千用户地话,配置是特别累地.而且这种划分地方法也导

13、致了交换机执行效率地降低,由于在每一个交换机地端口都可能存在很多个 VLAN 组地成员,这样就无法限制广播包了.另外,对于使用笔记本电脑地用户来说,他们地网卡可能常常更换,这样,VLAN 就必需不停地配置 . 3基于网络层划分 VLAN 这种划分 VLAN 地方法是依据每个主机地网络层地址或协议类型 假如支持多协议 划分地,虽然这种划分方法是依据网络地址,比如IP 地址,但它不是路由,与网络层地路由毫无关系 .它虽然查看每个数据包地 IP 地址,但由于不是路由,所以,没有 RIP,OSPF等路由协议,而是依据生成树算法进行桥交换,这种方法地优点是用户地物理位置转变了,不需要重新配置所属地VLA

14、N ,而且可以依据协议类型来划分VLAN ,这对网络治理者来说很重要,名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 仍有,这种方法不需要附加地帧标签来识别 量. 这种方法地缺点是效率VLAN ,这样可以削减网络地通信低,由于检查每一个数据包地网络层地址是需要消耗处表 2.2 IP 地址划分理时间地 相对于前面两种方法,一般地交换机芯片都可以自动检查网络上数据包地以太网帧头,但要让芯片能检查 IP 帧头,需要更高地技术,同时也更费时 方法有关 . 4依据 IP 组播划分 VLAN .当然,这与各个厂商地实现IP 组播实际上也是一

15、种 VLAN 地定义,即认为一个组播组就是一个VLAN ,这种划分地方法将VLAN 扩大到了广域网,因此这种方法具有更大地敏捷性,而且也很简洁通过路由器进行扩展,当然这种方法不适合局域网,主 要是效率不高 . 2. 具体 VLAN 划分下面介绍本论文设计地校内网VLAN 地划分,是依据建筑物划分地VLAN ,在具体地交换机上是静态地安排 VLAN 中地主机成员地,具体地划分如下：表 2.1 VLAN 划分名师归纳总结 院系VLANVlan2第 8 页,共 24 页信息工程系Vlan1自动掌握工程系Vlan3机械工程系Vlan4工商治理系Vlan5汽车工程学院Vlan6黄金珠宝学院Vlan7基础

16、教案部Vlan8思想政治理论课教Vlan9案科研部Vlan10体育教案部Vlan11寝室楼Vlan12图书馆Vlan13- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 三 划分 IP 地址设计网络主要用个网络地址.具体地划分到每个VLAN 中地主机地情形下：表 2.2 IP 地址划分院系 院系信息工程系 10.1.1.2-10.1.1.253 10.1.2.2-10.1.2.253自动掌握工程系 10.1.3.2-10.1.3.253机械工程系 10.1.4.2-10.1.4.253工商治理系 10.1.5.2-10.1.5.253汽车工程学院 10.1.6.2-1

17、0.1.6.253黄金珠宝学院 10.1.7.2-10.1.7.253基础教案部 10.1.8.2-10.1.8.253思想政治理论课教 10.1.9.2-10.1.9.253学科研部 10.1.10.2-10.1.10.253体育教案部 10.1.11.2-10.1.11.253寝室楼 10.1.12.2-10.1.12.253图书馆 10.1.13.2-10.1.13.253三、网络技术地挑选在各种局域网技术中,以太网以其造价低、技术成熟、产品丰富、牢靠性高、可扩展性好、传输介质丰富和易于治理等优点而成为建设局域网地主流技术.以太网使用 CSMA/CD 协议,它是一种基于冲突检测机制地网络

18、协议 .目前,以太网地速度已经达到千兆,甚至万兆,完全可以满意学校对网络带宽地需求 .远程分校与校本部通过租用 一 网络设备地挑选1. 交换机地挑选2Mbps 地 E1 专线连接 .核心交换机选用 Cisco Catalyst 4006以太网交换机, 4006交换机供应总插 槽数为 6 个,可通过增加模块来增加交换机地接入端口和性能,它具有 24Gbps地背板带宽和 18Gbps地包交换才能 .本方案中配置一个S3引擎具有 8GB 地高名师归纳总结 宽带、高速第三层路由和Qos地系统端口才能,并能以线速同时在双千兆位以第 9 页,共 24 页- - - - - - -精选学习资料 - - -

19、- - - - - - 太网上行链路上支持第三层服务,S3引擎上带有 2个 1000M 以太网模块插槽（GBIC）,WS-X4232-L3 模块具有 32 口 10M/100M 快速以太网接口及 2 个1000M 以太网模块插槽,支持3 层交换 .这样 S3 引擎和 WS-X4232-L3 模块总共具有 4 个千兆模块,能够实现到同学宿舍、教案楼、办公室、运算机学院地千兆光纤连接 .汇聚交换机选用Catalyst 3550-24以太网交换机,具有24 个10M/100M 快速以太网接口和1000M 以太网模块插槽, 13.6Gbps地交换矩阵,第三层最大传输带宽为 4.4Gbps.它是一个新型

20、地、可堆叠地、多层企业级交换机,可以供应高水平地可用性、可扩展性、安全性和掌握才能 .具有每端口服务质量（ Qos）、每端口优先级、每端口广播和组播风暴掌握、聚簇（clustering）支持, CGMP、ISL 和 802.1q帧标识、 VTP 支持、 CDP、SNMP 和 RMON 支持、 DNS 支持、 TACACS+支持、端口爱护、速度限制、拜访掌握列表、多播治理高性能、 IP 路由、划分 VLAN 和三层交换等功能 .2. 路由器地挑选路由器主要用于学校各建筑地网络地连接,是构成主干网地核心部分,方案中挑选 Cisco 2511路由器,它具有一个AUI 10Mbps 以太网端口、 16

21、 个低速异步串行端口和两个 2Mbps 串行口 .Cisco 2511路由器支持 DHCP、NAT、QoS、拜访列表、 VPN、防火墙特性和多种协议（IP、IPX、AppleTalk、SNA、DECNet、OSI、VINEST xns）路由 .校本部地 Cisco 26511应配备一根一拖八高 密度 RS-232 线、一根 V.35 线和 G703 协议转换器 .其中“一拖八 ”高密度 RS-232 线用于与 Modem 相连,形成 Modem 池, V.35 线用于连接基带 Modem 和路由器, G703用于实现 V.35 协议到 E1 协议地转换 .二 生成树协议及其应用STPSpann

22、ing Tree Protocol能够供应路径冗余,使用STP 可以使两个终端中只有一条有效路径 .STP在大地网络中定义了一个树,并且迫使肯定地备份路径处于备用状态 .假如生成树中地网络一部分不行达,或者STP值变化了,生成树算法会重新运算生成树拓扑,并且通过启动备份路径来重新建立连接 .STP操作对于终端来说是透亮地,而不管终端连在LAN 地某一部分或者多个部分 .当创建网络时,网络中全部节点存在多条路径 .生成树中地算法运算出正确路径 .因为每个 VLAN 是一个规律 LAN 部分,所以网管员能使 STP一次工作在最多 63个 VLAN 中.假如要配置超过 63 个 VLAN ,网管员需

23、要将其他 VLAN 地 STP 禁止,由于默认地 STP可以支持 163 个 VLAN.生成树协议在交换机中地具体配置：spanningtree vlan 1 spanningtree uplinkfast maxupdaterate 100 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - spanningtree vlan 2 3 priority 125 spanningtree vlan 3 maxage 100 spanningtree vlan 3 hellotime 3 spanningtree vlan 3 fo

24、rwardtime 20 spanningtree portfast fa0/2 spanningtree vlan 3 cost 120 spanningtree vlan 3 port-priority 0 三VTP 原理及应用Router或 LAN VTP 是 VLAN Trunk Protocol 地简写,它供应每个设备（switch）在中继端口（ Trunk ports）发送广播 .这些广播被发送到一个组播地址,并被全部相邻设备接收 .这些广播列出了发送设备地治理域,它地配置修订号,已知地 VLAN ,及已知 VLAN 地确定参数 .通过听这些广播,在相同治理域地所有设备都可以学习到

25、在发送设备上配置地新地VLAN. 使用这种方法,新地VLAN 只需要在治理域内地一台设备上建立和配置,信息会自动被相同治理域 内地其它设备学到 .为了治理区网中地全部VLAN ,Cisco 就创建了 VLAN 干道协议（VTP）.VTP 在整个网络上爱护 VLAN 配置地一样性 .VTP 是一种消息协议,它使用第 2 层干道帧治理 VLAN 地添加、删除和重命名 .VTP 也使我们能进行传输到网络中全部其他交换机上地集中转变 .VTP 将当进行变动时可能会显现地配置不一样性降至最小 .这些不一样有可能违反安全规范,例如当显现重命名时,VLAN 会交叉连接,并且当 VLAN 被从一种以太网类型映

26、射到另一种（例如,以太网到 被从内部切断 .1. VTP 地优点1整个网络 VLAN 配置地一样性；ATM 或 FDDI ）,将可能会2对于通过混合介质主干将以太网 VALN 映射到高速主干 VALN ,例如FDDI 地映射方案,它使VLAN 可以被通过混合介质中继；3对 VLAN 地精确跟踪和监管；4动态报告网络中增加地 VLAN ；5当添加新 VLAN 时地 “即插即用 ”配置；为了能在交换机上创建 VLAN ,我们必需第一建立一个 VTP 治理域以使它能够检验网络上当前地 VLAN. 在同一治理域中全部交换机共享他们地 VLAN 信息,并且一个交换机只能参与到一个 VTP 信息 .VTP

27、 治理域 .不同域中地交换机不能共享名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一个 VTP 域是由一台或多台共享一个VTP 域名地互连设备组成 .一台交换机只能被配置在一个 VTP 域内 .全局 VLAN 信息是通过互连地交换机干道端口进行传播 .2. VTP 操作模式Catalyst交换机可以配置为以下几种操作模式：1服务器2交换机3透亮3. VTP 服务器在这种模式中,可以建立、修改和删除 VLAN ,也可以为整个 VTP 域规定其他配置参数（比如 VTP 版本和 VTP 修剪） .服务器向同一 VTP 域中地交换机

28、通告它们地 VLAN 配置,并依据从干道链路上收到地通告与其他交换机进行VLAN 配置地同步 .它是交换机地 VTP 缺省操作模式 .4. VTP 客户机VTP 客户机同 VTP 服务器地行为一样,但是在 转变和删除 VLAN. 5. 透亮模式地交换机VTP 客户机上不能建立、交换机可以被配置为不接受 VTP 信息.这些交换机将在干道端口上转发VTP 信息以保证其他交换机接受到更新信息,但是这些交换机将不修改他们地数据库,也不发送指示 6. VTP 操作VLAN 状态发生变化地更新信息 .这被称为透亮模式 .在通告中检测到 VLAN 地添加就向交换机 服务器和客户机 发出一个通告,告知它们应当

29、在其干道端口上预备接受带有新定义地 网名和 802.10 SAID 地数据流 .VLAN ID 、仿真局域在图中,交换机 3 发送一条含有 VLAN 添加或删除信息地 VTP 数据库条目到交换机 l 和 2.这个配置数据库有一个 “通知+lN+1 ”地版本号 .高一些地修改号说明正在被发送地VLAN 信息比所储备地拷贝更新一些.不论何时,只要交换机接受到一个有更高配置版本号地更新,它都将用该 去地储备地信息 .7. VTP 通告VTP 更新中地新信息掩盖过当使用 VTP 时,每台交换机在其干道端口上通告其治理域、配置版本号、它所知道地 VLAN ,以及每个己知 VLAN 地某些参数 .这些通告

30、数据帧被发往一名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个多点广播地址,以便全部邻居设备都能收到这些帧；然而,这些帧不是通过一般地桥接样序被转发地.这样,同一治理域中地全部设备就可以明白到发送这些帧地设备中现在所配地新 VLAN. 新地 VLAN 必需在治理域内地一台设备上被创建和配置 .该信息可被同一治理域中地全部其他设备自动学到 .8. VTP 配置版本号VTP 通告中最关键元素之一配置版本号 . 每次当 VTP 服务器修改其 VTP 数据库时,它将配置版本号增 1.然后,服务器用新地配置版本号向 VTP 域中地其他

31、设备通告它地数据库 .假如所通告地配置版本号比VTP 域中其他设备所储备地版本号高,交换机将恳求相应地子集通告 .子集通告中含有更新者在其 NVRAM 中所储备 VLAN地具体信息 .这些交换机然后将用所接收到地新信息更新其数据库 .该更新过程意味着：假如 VTP 服务器删除了其全部 VLAN 并使用了更高地配置版本号,那么该 VTP 域中地其他设备也将删除他们地 VLAN.9. VTP 修剪缺省地,发给某个VLAN 地广播被发送到每个在其某条干道链道上承载那VLAN 地交换机 .即使交换机没有位于那个 VLAN 地端口也如此 . 这意味着：干道链路可能会传送最终将被该交换机仍掉地广播数据流 . 通过削减不必要地泛滥数据流,如广播、多点广播、未知和泛滥地单点传送数据包, VTP 修剪可以提高网络带宽地利用率 .通过将泛滥数据流限制在数据流不得不使用以到达正确地网络设备地那些干道链路上, VTP 修剪提高了可用地带宽 .这意味着,它限制广播、多点广播和泛滥地单点传送数据包通过没有端口 属于那个 VLAN 地交换机 .VTP 修剪功能缺省是关闭地 .四 静态路由和动态路由1. 静态路由静态路由是由网络治理员定义地路由,网络治理员手工地将其输入到路由 器地配置中,路由器可以获知路由明确地指定了发送地源和目地地之间地进