计算机网络课设报告.docx
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1、目录1、引言42、课程设计题目和要求41、设计要求52、课程设计报告内容53、需求分析54、海南大学校园网设计基本方案64.1 设计内容的理论分析64.2 校园网设计流程和规划74.3 校园网设计细则75、海南大学校园网络拓扑图126、各设备详细配置情况156.1 对各主机的IP配置156.2 对各服务器的IP配置166.3 对路由器的配置166.4 对各个交换机的配置187. 网络测试与诊断267.1 各设备配置结果267.2 连通性测试27 7.2.1 交换机与其他设备联通情况28 7.2.2 服务器与服务器联通情况29 7.2.3 主机与其他设备联通情况32 7.2.4 内网与外网联通情
2、况347.3 测试结论358. 总结359.参考文献35【摘要】本次课程设计中,主要采用软件Cisco Packet Tracer模拟仿真并设计出海南大学校园网的具体情况,根据题目要求,本次课程设计出的基于三层交换技术的校园网系统,涉及子网划分,IP地址的分配,仪器接口的设置,NAT分配,路由器的调试,网络协议的使用等方方面面的技术,同时,初步掌握了计算机网络的设计分析方法,为计算机网络的深入学习提供了坚实的基础和实践的真知。为了完成此次课程设计,先是实际考察了海南大学实际校园网的大致构造,并在网上进一步查阅文献,了解有关校园网络建设的基本思想和具体的实施过程,并且通过网上的一些校园网设计的实
3、例,更加深入地理解了校园网构建的具体过程。为了更加详细地了解具体过程,而后我又查阅了课本上有关VLAN划分,NAT分配,三层交换技术的的相关理论知识以及具体的一些实例,对理论知识进行梳理总结。然后用软件Cisco Packet Tracer来进行模拟和配置,并完成课程设计报告。【关键词】海南大学,子网划分,连通性,IP分配,网络拓扑.1、引言随着网络的发展,校园网的建设和使用,对于提高教学和科研的质量,改善教学和科研的条件,加快学校信息化发展,开展多媒体教学,有着重要意义。通过设计和建设校园网,实现真正意义上的宽带多媒体网络,为师生提供教学,科研和综合信息服务。因此校园网络建设的开展也是不断推
4、进学校教育和科研工作最重要的助力之一,更是现代通信网络技术不断发展和完善的映照。本设计报告则是根据课题的具体要求,通过介绍有关海南大学中的几个主要建筑物之间的校园网络的设计与配置的基本情况,以小见大,进而来进一步地说明海南大学在组建其内部校园网时大概的设计流程和方案。设计中采用了2950-24,3560-24系列交换机,2621XM系列路由器,以及各种主机。理论包含了静态路由配置,RIP协议,路由端口的转换等,最终,通过该设计来加深和巩固对计算机网络相关知识的理解程度。 2、课程设计题目和要求题目:一个简单的校园网设计与实现1、设计要求为所在学校设计一个简单的基于三层交换技术的校园网络。具体要
5、求:(1) 每部门1个单独的子网,自定义子网需要的IP地址数,至少有4种不同的地址规模;(2) 使用私有地址满足校内计算机的接入需求,统计需要多少个C类的IP地址段,并从192.168.0.0/16中选择连续的地址来使用;(3) 计算每个部门的网络地址、掩码,并指定网关地址;(4) 每个子网1个单独的VLAN,并使用三层交换机互连各VLAN。2、课程设计报告内容(1) 计算各VLAN信息;(2) 绘制网络拓扑图,要求包含三层交换机、二层交换机等节点,并标注各VLAN信息;(3) 完成交换机配置,具体包括: 三层交换机中创建VLAN,为VLAN分配IP,配置与二层交换机互连的Trunk链路; 二
6、层交换机中创建VLAN,配置与三层交换机互连的Trunk链路,并体会跨二层交换机的VLAN配置。(4) 基于PacketTracer,实现校园网原型,并测试网络的可用性。3、需求分析(1)总服务器或称为网络中心,它是整个校园网的“心脏”,一般由 资源服务器、Web 服务器、数据库系统及主干交换机等构成。所有学校内部的计算机局域网都汇集到网络中心,由它负责整个校园网的信息交换与保障网络的正常运作。(2)多功能教室多功能教室是指配有多功能投影系统或大尺寸彩色电视系统的教室。多功能投影系统是以计算机为核心的,包括多媒体投影机、录像机、影碟机、视频展示台、功率放大器、大屏幕和控制系统等设备的视听演示系
7、统。也有的是一台微机与一台大尺寸彩色电视机连接,构成- -套简单的演示系统。其特点是可与校园网或闭路电视系统相连,单台微机供讲课者使用,用于演讲、学术报告、普通课件演示及计算机教学等。(3)计算机科学与技术学院计算机科学与技术学院中配有许多台电脑用作学生的实验电脑。在某些计算机网络教室中,另配有音视频通道,可将教师用机或学生用机屏幕上的内容通过该通道广播到其他机器上,并支持分组。这类教室主要用于信息技术课教学,学生上机练习以及其它课程的辅助等。学生在这里可以灵活的进行多种学习方式,如个别化探索学习和协作学习等(4)学校办公网通过在校园网上运行的综合信息管理系统,学校的教学管理和日常的管理实现办
8、公自动化,如学生学籍管理、课程安排、人事管理、财务管理、固定资产管理等,(5)学生宿舍学生宿舍校园网满足了学生课后的查阅资料,课后网络学习,以及聊天,娱乐。(6)图书馆记录书籍的基本信息,记录出入馆的人数以及人员资料。(7)研发楼:实现信息查询,资源共享。4、海南大学校园网设计基本方案4.1 设计内容的理论分析本次设计的校园网采用了三层交换技术。三层交换的概念是相对于传统的交换概念而提出的。众所周知,传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的数据链路层进行操作的,而三层交换技术是在网络模型中的网络层中实现了数据包的高速转发。简单地说,三层交换技术就是二层交换技术和三层转发技术的结合体。三层交换技
9、术有效地解决了在局域网中的网段划分之后,网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面,从而解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。4.2 校园网设计流程和规划4.2.1 校园网设计流程图图1 校园网设计流程图4.2.2 校园网设计规划 在对海南大学的校园网的具体考察后,对其复杂的系统进行了修改使其更加简洁易懂。实际校园网系统远比设计和模拟的校园网系统复杂得多。在基于三层交换机总共连接了外网,校园内网,职工区网络,校园内网则划分出了行政楼网络(WLAN 1),教学楼网络(WLAN 2),图书馆网络(WLAN 3),宿舍楼网络(WLAN 4),其中在行政楼网络中主要包含计算机科学与技术学院楼网络
10、,思源学堂网络,教学楼网络包含三四五号教学楼网络和研发楼网络,宿舍楼网络包含紫荆区网络和1-19栋宿舍楼网络,在每个小的子网络中分别配有服务器,若干PC主机,笔记本,多媒体服务器等不同设备以满足用户数量和网络服务的需求。4.3 校园网设计细则4.3.1 交换机接口连接情况 在交换机之间采用Trunk模式接口来连接,而交换机与主机和服务器之间采用access模式接口来连接。三层交换机连接内网路由器需要改成路由access端口。名称接口所接的设备三层交换机FastEthernet0/1(access)内网路由器FastEthernet0/2(Trunk)计算机学院楼交换机FastEthernet0
11、/3(Trunk)职工区路由器FastEthernet0/4(Trunk)思源学堂交换机FastEthernet0/5(Trunk)三四五教交换机FastEthernet0/6(Trunk)研发楼交换机FastEthernet0/7(Trunk)图书馆交换机FastEthernet0/8(Trunk)1-19栋宿舍楼交换机FastEthernet0/9(Trunk)紫荆1-2区交换机外网交换机FastEthernet0/1(Trunk)外网路由器FastEthernet0/2(access)外网服务器FastEthernet0/3(access)外网主机思源学堂交换机FastEthernet0
12、/1FastEthernet0/2(Trunk)计算机科学与技术学院交换机FastEthernet0/3(Trunk)三四五教交换机FastEthernet0/4(access)思源学堂服务器FastEthernet0/5(access)思源学堂多媒体教室FastEthernet0/6(access)思源学堂会议室三四五教交换机FastEthernet0/2(Trunk)思源学堂交换机FastEthernet0/4(access)教学楼自习室FastEthernet0/5(access)教学楼服务器FastEthernet0/6(access)教学楼机房研发楼交换机FastEthernet0/
13、1(Trunk)三层交换机FastEthernet0/2FastEthernet0/3FastEthernet0/4(access)研发楼办公室FastEthernet0/5(access)研发楼服务器FastEthernet0/6(access)研发楼会议室图书馆交换机FastEthernet0/1(Trunk)三层交换机FastEthernet0/7(access)图书馆办公室FastEthernet0/3FastEthernet0/4(access)图书馆服务器FastEthernet0/5(access)图书馆自习室FastEthernet0/6(access)图书馆多媒体教室1-19
14、栋宿舍楼交换机FastEthernet0/1FastEthernet0/2FastEthernet0/3(Trunk)紫荆1-2区交换机FastEthernet0/4(access)1-19栋楼管室FastEthernet0/5(access)1-19栋寝室服务器FastEthernet0/6(access)1-19栋寝室紫荆1-2区交换机FastEthernet0/1(Trunk)三层交换机FastEthernet0/2(Trunk)1-19栋宿舍楼交换机FastEthernet0/3(access)紫荆寝室FastEthernet0/4(access)紫荆楼管室FastEthernet0/
15、5(access)紫荆服务器计算机科学与技术学院交换机FastEthernet0/1(Trunk)三层交换机FastEthernet0/2(Trunk)思源学堂交换机FastEthernet0/3(access)计科学院教务办公室FastEthernet0/4(access)计科学院实验机房FastEthernet0/5(access)计科学院自习室FastEthernet0/6(access)计科学院服务器表1 交换机接口信息表4.3.2 WLAN子网划分情况在三层交换机中创建出VLAN 1,VLAN 2,VLAN 3,VLAN 4,VLAN 5,VLAN 6,VLAN 7,VLA8这8个V
16、LAN,并对各个VLAN的ip进行设置。而后在校园网内其余的二层交换机对各个主要建筑物中的各个部门进行子网的划分,将相同的部门划分为一个单独的VLAN。共分配出以下部门:(1) 办公室:包括计科学院楼教务办公室,研发楼办公室,图书馆办公室。为了方便为了方便学校的领导和老师们办公,进行信息的交流和共享,通知的核对和修改,同时也为了方便领导和老师们之间的线上交流,方故而把不同建筑物中的办公室的计算机划分为同一个VLAN。(2) 机房:包括计科学院楼实验机房,教学楼机房。为了方便学生在做实验,自学或者上课的时候,能够更加便捷地交流,同时也为了方便老师们对机房的管理,将不同教学楼机房中的计算机划分为同
17、一个VLAN。(3) 自习室:包括计科学院楼自习室,教学楼自习室,图书馆自习室。为了提高学生们的自习能力和培养良好的学习氛围,方便学生在不同区域可以及时地查询各个自习室的使用情况,故将不同区域的自习室划分为同一个VLAN。(4) 楼管室:包括1-19栋楼管室,紫荆1-2区楼管室。为了方便寝室的管理和安排,人员的出入控制,寝室物品使用情况的报备,故将不同楼寝室楼的楼管室划分为同一个VLAN。(5) 寝室:包括1-19栋寝室,紫荆1-2区寝室。为了方便同学们在寝室中能够更加方便的使用网络来交流,查找资料或者娱乐,将位于不同宿舍楼的寝室中的计算机划分为同一个VLAN。(6)多媒体教室:包括图书馆多媒
18、体教室,思源学堂多媒体教室。为了方便学校对各个教学楼多媒体教室使用情况的管理,将位于不同教学楼的多媒体教室中的多媒体设备划分为同一个VLAN。(7)服务器:包括计科学院服务器,思源学堂服务器,教学楼服务器,研发楼服务器,图书馆服务器,1-19栋寝室服务器,紫荆1-2区服务器,海南大学总服务器。为了对学校中的网络进行集中的管理,同时方便对各个建筑物中的其他的设备的管理,将不同建筑物中的服务器划分为同一个VLAN。 (8)会议室:包括思源学堂会议室,研发楼会议室。为了方便领导和老师之间的交流和会议的顺利召开,满足多场地同时会议等功能,将位于不同区域的会议室划分为同一个VLAN。VLAN名称部门名称
19、相应的网络号VLAN 1办公室192.168.1.0VLAN 2机房192.168.2.0VLAN 3自习室192.168.3.0VLAN 4楼管室192.168.4.0VLAN 5寝室192.168.5.0VLAN 6多媒体教室192.168.6.0VLAN 7服务器192.168.7.0WLAN 8会议室192.168.8.0表2 子网划分表4.3.3 校园网中的IP使用(部门地址分配总共使用了24个C类私有IP地址)(1)C类地址简介C类地址第1字节、第2字节和第3个字节为网络地址,第4个个字节为主机地址。另外第1个字节的前三位固定为110。C类地址范围:192.0.0.0到223.25
20、5.255.255。C类私有地址:在C类地址中,192.168.0.0到192.168.255.255是私有地址。(2)各部门所得C类地址如下表所示:部门名称IP范围子网掩码网关办公室192.168.1.2-192.168.1.4255.255.255.0192.168.1.1/24机房192.168.2.2-192.168.2.3255.255.255.0192.168.2.1/24自习室192.168.3.2-192.168.3.4255.255.255.0192.168.3.1/24楼管室192.168.4.2-192.168.4.3255.255.255.0192.168.4.1/24
21、寝室192.168.5.2-192.168.5.3255.255.255.0192.168.5.1/24多媒体教室192.168.6.2-192.168.6.3255.255.255.0192.168.6.1/24服务器192.168.7.2-192.168.7.9255.255.255.0192.168.7.1/24会议室192.168.8.2-192.168.8.3255.255.255.0192.168.8.1/24表3 各部门IP地址分配表(3)IP地址的计算在外网的配置上,采用210.37.40.1-210.37.40.3共3个公用C类IP地址,内网路由器和外网路由器的配置上采用19
22、3.1.1.1,193.1.1.2共2个公用C类IP地址。,192.168.100.1,192.168.100.2共2个私有C类IP地址。其中193.168.100.2配置给三层交换机的f0/1端口,在此之前需将其转换为路由端口。结合子网划分所使用的所有C类IP地址,经计算,总共使用31个C类地址,其中26个C类私有地址,5个C类公有地址5、海南大学校园网络拓扑图在模拟仿真软件Cisco Packet Tracer中,根据上述的设计方案,并且使用相应的配置命令,对各个主机,服务器,路由器,交换机进行配置。该网络拓扑图中使用了1台三层交换机,7台二层交换机,8台服务器,17台计算机设备,交换机与
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