计算机网络课程设计 4.docx

计算机网络课程设计 4.docx

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计算机网络课程设计4

小型网络设计

1.课程设计的目的

通过对网络的具体规划和组建，掌握网络互连设备的使用及工作原理；掌握IP地址的配置及数据传输过程和路由的选择。

具体求达到：

1、增加对计算机网络软、硬件组成的感性认识初步学会典型局域网络的操作、使用技能；

2、加深理解网络分层结构概念尤其是对会话层、表示层、应用层等高层协议软件的通信功能、实现方法，掌握网络互连设备的使用及工作原理，掌握IP地址的配置；

3、初步掌握局域网的设计技术和技巧培养开发网络应用的独立工作能力

2.设计方案论证

2.1设计要求

设计内容：

使用模拟仿真软件，构建一个小型网络。

网络规模要求如下

（1）终端用户包括：

1号楼有48个校园网普通用户；2号楼有1个包含24个多媒体用户的电子阅览室；3号楼有1个包含48个用户的多媒体教室（性能要求高于电子阅览室）。

4号楼是网络中心。

支持远程教学，可以接入互联网，具有广域网访问的安全机制和网络管理功能。

（2）各楼之间的距离为500米。

2.2设计思路

2.2.1.楼与楼之间的连接选择。

按设计要求，本次设计的校园局域网共有120台主机，其中一号楼48台普通用户。

，2号楼24个多媒体用户，3号楼48个高级多媒体用户，4号楼是网络中心控制流量。

楼与楼之间的距离为500M。

根据需求，实际拓扑结果为下图1：

图1大楼间整体拓扑结构

采用星型的拓扑，有利于中央四号楼网络管理，将管理简化，有利于提高所有信息点访问中心服务器的速率。

也将整体的体系更加鲜明。

2.2.2楼与楼之间的传输介质

介于终端用户包括：

1号楼有48个校园网普通用户；2号楼有1个包含24个多媒体用户的电子阅览室；3号楼有1个包含48个用户的多媒体教室（性能要求高于电子阅览室）。

4号楼是网络中心。

支持远程教学，可以接入互联网，具有广域网访问的安全机制和网络管理功能。

所以在传输带宽的要求方面，在3号楼48用户多媒体教室与4号楼网络中心采用目前较为先进的1000M多模光纤1000Base-SX传输，它不仅具有很好的带宽及其扩展性，而且在抗干扰性，可靠性、稳定性和使用寿命等多方面都十分优越。

不足的只是施工难度稍大，成本较高。

但只要设计时考虑周全，施工时一次到位，考虑足够的前瞻性，有充分的扩展性，就能很好地解决这个问题。

教学楼信息点较多，可考虑2条千兆上连链路，或者按LAG方式捆绑成一个2千兆的主干链路，一旦任意一条链路发生故障，另一条链路会自动按一个千兆速率的链路正常运行。

还有两芯作备用。

这样可实现高速、冗余、可靠、稳定的优质主干链路。

2号楼24用户多媒体教室与4号楼网络中心由于用户较少采用100M多模光纤传输。

依然选择光纤就是为了保证多媒体信号传输的可靠性。

1号楼普通用户就采用同轴电缆100BASE2，保证价格便宜的基础上保证基本要求。

同轴电缆的传输距离为185米，楼宇间距离为500米，所以中间需要中继器连接，放大信号，保证传输。

2.2.3.楼与楼之间的布线方法

在建筑物之间通常有地下管道，大多是供暖供水的，利用这些通道来架设电缆不仅成本低，而且可以用原有安全措施，大大节省了开支。

管道内敷设线缆时需要注意以下几个问题：

（1）了解管道中是否还有其他线缆

（2）了解管道中的拐弯路

（3）了解线缆的性能，掌握线缆的粗细和重量

2.2.4.楼内主要硬件设备和传输介质

1号楼普通用户48台PC3/5类UTP

CISCOswitch-PT（Generic）交换机1台

集线器HUB6台

2号楼电子阅览室24台PC　3/5类UTP

CISCOswitch-PT（Generic）交换机1台

集线器HUB3台

3号楼多媒体教室3/5类UTP

CISCOswitch-PT（Generic）交换机1台

集线器HUB6台

中高端端PC机48台

PC具体配置：

内存1G以上，CPU酷睿2双核心主频1.8G以上，操作系统XP/VISTA

4号楼网络中心3/5类UTP

CISCOrouter-PT（型号：

Generic）路由器1台

CISCOswitch-PT（型号：

Generic）交换机1台

PC机一台（控制终端）

在PC与交换设备之间建议采用3/5/5+双绞线以获得最佳传输性能

2.2.5.综合布线

结构化布线系统是建筑物或建筑群内的传输网络，它既能使数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此连接，也能使这些设备与外部通信网络相互连接，包括建筑物到外部网络线路上的连线点，与工作区的数据终端之间的所有电缆，以及相关联的布线部件。

一个良好的结构化布线系统对其服务的设备有一定的独立性，并能互连许多不同的通信设备如数据终端、PC和主机以及公共系统装置。

一般布线系统有六个子系统组成：

建筑群间子系统，设备间子系统，管理区子系统，垂直（主干）子系统，水平子系统，工作区子系统。

对于多幢楼宇，可采用多设备间的方法。

分为中心设备间和楼栋设备间部分，中心设备间是整个局域网的控制中心，内设有对外（Internet）对内通信的各种网络设备（交换机、路由器、视频服务器等），中心交换机通过光缆与楼栋设备间的交换设备相连，以保证数据的高速传输。

在此设备间放置布线的线架和网络设备，端接楼内来自在各层的主干线缆，并端接连接网络中心的光纤。

2.3主机、路由器及交换机的配置

2.3.1.整个网络拓扑结构如图：

图2拓扑结构图

2.3.2.设计内容

四号楼网络中心的核心交换机分配分别为VLAN10,VLAN20,VLAN30VLAN40。

4个虚拟局域网分别分配给1号楼，2号楼，3号楼，4号楼，并将所给C类网段192.168.0.1分为四个子网，用来隔离广播域，并且分配生成树协议防止网络风暴的发生，使网络更加安全。

四号楼的总路由器用来连接外部广域网，并分配DNS服务器地址解析，让校园网内用户能够上网。

四号楼配置终端PC来管理整个网络交换机，保证网络安全。

以下为具体实施：

（1）IP地址规划与子网分配

C类网段为192.168.0.1/24。

1号楼48台PC，2号楼24PC，3号楼48台PC。

4号楼1台PC，所以将192.168.0.1网段划分为四个子网（第一台主机地址分配给路由分VLANIP地址）分别为：

一号楼IP地址范围192.168.0.2/26~192.168.0.62/26VLAN10

二号楼IP地址范围192.168.0.66/26~192.168.0.126/26VLAN20

三号楼IP地址范围192.168.0.130/26~192.168.0.190/26VLAN30

四号楼IP地址范围192.168.0.194/26~192.168.0.254/26VLAN40

（2）连接个设备

1）2号楼交换机3号楼交换机连接4号楼核心交换机应用光纤。

2）1号楼交换机连接4号楼核心交换机应用同轴电缆。

3）交换机与HUB之间用交叉线

4）HUB与PC之间用直通线

5）服务器与路由器之间用交叉线

（3）配置VLAN

在四号楼的核心交换机上配置VLAN，分割局域网广播域，配置STP和VTP协议。

1）创建VLAN

在交换机配置中，选项交换中的VLAN数据库。

创建VLAN如图3所示：

图3创建VLAN

2）把交换机端口分配给VLAN

如图4：

图4分配VLAN端口

3）配置交换机TRUNK端口如图5：

图5设置TRUNK端口

Switch（config）#intfa4/1

Switch（config-if）switchportmodetrunk

查看分配的VLAN：

showvlan图6

图6VLAN：

showvlan

4）配置路由器子接口

配置连接交换机TRUNK接口的Fa4/0口的子接口的协议和IP如图7：

图7交换机子接口和交换机trunk口

分配结果如图8：

图8交换机子接口IP地址

（4）配置四号楼DNS，WEB服务器

1）DNS,WEB服务器配置

点击服务器，在配置选项卡中找到DNS选项配置所解析的域名和对应的WEB服务器地址，此图中位Address172.16.2.2，后填写服务器的默认网关，为所连接的路由器的接口IP：

172.16.3.1。

WEB服务器与DNS服务器配置相同。

如图9、10：

图9服务器部分拓扑结构

图10配置DNS服务器

在桌面选项卡中配置DNS服务器IP如图11：

图11配置DNS服务器IP

2）配置路由器静态路由

在路由器窗口点击配置选项卡，配置四号楼路由器，如图12：

图12静态路由设置

（5）填写所有PCIP地址，DNS地址

双击PC选择桌面选项卡，点击其中IP设置。

填写对应内容，如图13：

图13PC信息

2.4.路由器表设置

一号楼路由表如下表：

表1一号楼路由表

二号楼路由表如下表：

表2二号楼路由表

三号楼路由表如下表：

表3三号楼路由表

四号楼路由表如下表：

表4四号楼路由表

3.设计结果与分析

3.1方案达到的目的

测试VLAN间是否可以通信：

方法：

1号楼第一台主机PING2号楼第一台主机，使用PING命令，成功通信。

结果如下图14：

图14

图15VLAN间通信设置成功

测试是否能够与外部通信

在PC中点击桌面选项卡，其中的WEB浏览器。

输入ABC.COM点击转到，连接WEB服务器。

结果成功：

成功登陆WEB服务器访问外网。

如图16：

图16客户PC机访问WEB页面

3.2分析出现的问题

配置路由器时静态路由的配置总是出错，导致信息总是发送失败，最后反复修改后最终终于通信成功，配置VLAN时，总是有些生僻语句记不住，使遇到VLAN时处处是难题，处处是关卡。

4.心得体会

通过这次的课程设计，我学到了很多知识。

一学期在课上学到了很多专业知识，却不能时常运用到实践中去。

此次得课程设计为我们提供了一个实践的机会，把理论和实践相结合，提高自己的动手实践能了，巩固所学知识，为日后的学习工作打下坚实的基础。

网络是计算机专业课中重要的一门课程，在日程生活中，有很大的帮助。

通过此次的这几天课程设计，使我明白一个道理，只要努力，就会有收获。

一学期的网络课程已经结束了，平时在课上学到了很多理论知识，当然也有上机课，把随时在课上所学的知识转换为实践，运用到动手能力中。

这次课程设计充分利用了课上所学的知识，综合起来，把理论和实践相结合。

只有空空的理论知识是没有用的，要运用到实践中去，才能加深对所学的理论知识的理解。

在课程设计中，遇到了很多困难，例如VLAN的配置，路由器静态路由的配置等方面，通过老师的帮助然后再自己的努力解决问题，是一件非常快乐的事情。

同时也反映出自己的对所学的知识点掌握不是牢固，还存在很多盲点。

5.参考文献

[1]刘涛.浅谈计算机网络技术基础课程的教学[J]辽宁大学出版社.2006.6

[2]刘钢、邹红艳.计算机网络基础课程的实践[J].北京大学出版社.2006.4

[3]DouglasE.Comer.ComputerNetworksandinternets（ThirdEdition）[M].北

京:

清华大学出版社.1991.23:

73-160

[4]贾冬梅、周昕.数据通信与网络技术[J]清华大学出版社.2004.1

附录：

代码如下：

Switch#vlandatabase

Switch（vlan）#Vlan10name1haolou

Vlan10added:

Name:

1haolou

Switch（vlan）#Vlan20name2haolou

Vlan20added:

Name:

2haolou

Switch（vlan）#Vlan30name3haolou

Vlan30added

Name:

3haolou

Switch（vlan）#Vlan40name4haolou

Vlan40added

Name:

4haolou

Switch#configt

Switch（config）#intrangefa1/1

Switch（config-if-range）#switchportmodeaccess

Switch（config-if-range）#switchportaccessvlan10

Switch（config-if-range）#intrangefa7/0

Switch（config-if-range）#switchportmodeaccess

Switch（config-if-range）#switchportaccessvlan20

Switch（config-if-range）#intrangegig8/1

Switch（config-if-range）#switchportmodeaccess

Switch（config-if-range）#switchportaccessvlan30

Switch（config-if-range）#intrangefa0/

Switch（config-if-range）#switchportmodeaccess

Switch（config-if-range）#switchportaccessvlan40

Router#configt

Route（config）#intfa4/0.1

Route（config-subif）#encapsulationdot1q10

Route（config-subif）#ipaddress192.168.0.1255.255.255.192

Route（config-subif）#intfa4/0.2

Route（config-subif）#encapsulationdot1q20

Route（config-subif）#ipaddress192.168.0.65255.255.255.192

Route（config-subif）#intfa4/0.3

Route（config-subif）#encapsulationdot1q30

Route（config-subif）#ipaddress192.168.0.130255.255.255.192

Route（config-subif）#intfa4/0.4

Route（config-subif）#encapsulationdot1q30

Route（config-subif）#ipaddress192.168.0.193255.255.255.192

Router#copyrunning-configstartup-config

Router>enable

Router#configureterminal

Enterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.

Router（config）#iproute172.16.2.0255.255.255.0172.16.5.2

Router#copyrunning-configstartup-config

Router>enable

Router#configureterminal

Enterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z

Router（config）#iproute192.168.0.0255.255.255.0172.16.5.1

Router#copyrunning-configstartup-config