网络模拟实验系统的设计及实现论文Word文件下载.docx

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论文在撰写过程中，力求将理论与实践应用相结合，对各种理论进行阐述的同时，配合系统从实际应用和操作技巧上加以说明，能够比较充分地体现到这些知识与技术在本系统中的应用与实现。

关键词

网络模拟平台；

网络；

实验；

信息

创新点

本文的创新点在于运用网络模拟软件十分真实地模拟出了网络工程项目设计的全部流程，并以网络实验项目的实现为平台来展示网络模拟系统的功能。

NetworksimulationsystemDesignandRealization

Author：

LiuTongquanTutor：

ChenJianhui

Abstract

ThispaperdescribesusingtheCiscoPacketTracersoftwareplatformdesigningandimplementinganetworkofasmallormediumcompany.Itcanrealizethecommunicationbetweendepartments,headofficeandbranchoffice,thecompaniesandtheInternet,andachievetheexchangebetweenindividualsandcompanies.Itrelatestonetworksecurity,dataencryption,andotherrelatednetworkissuesintheprocessofdesigningthenetwork.Itapplicateofvirtuallocalareanetworkprotocols,networkaddresstranslation,dynamichostsettings,pointtopointprotocol,framerelay,virtualprivatenetworks,openshortestpathfirstprotocolandotherrelatednetworkingtechnologiesandprotocols.

Intheprocessofwritingthispaper,itaimstocombiningtheoryandpracticalapplication.Itexpoundsthetheorywithsomeinstructionsofpracticalapplicationsandoperatingskills.AndIhopeitcanfullyreflecttheknowledgeandtechnologyintheapplicationandimplementationofthissystem.

Keywords

Networksimulationplatform;

Network;

Information;

experimentation

Innovation

Theinnovationofthispaperisthatusevirtualnetworkplatformquitevividlysimulatingalloftheengineeringprojectdesigningprocessofanetwork.Itshowsthestrongfunctionofnetworksimulationsystembyrealizingthenetworkexperimentalprojectsasaplatform.

网络模拟实验系统的设计与实现

091007118刘同全指导教师陈建辉副教授

第1章网络模拟实验系统研究背景

随着计算机网络通信技术和多媒体技术的快速发展，信息时代的学习、生活方式都发生了重大变革。

作为培养和提高学生动手实践能力、观察能力、分析问题和解决问题能力等方面有着先天优势的实验教学是高校教育改革的关键问题之一。

目前，我国传统实验教学环节不足、实验资源不均衡，学生创新能力不足，模拟实验教学环境研究与建设有利于解决当前实验教学中存在的问题。

因此，对于模拟实验教学环境的研究已经成为当前教育研究一个新热点，分析其原因是主要信息技术的蓬勃发展已经使部分模拟实验环境的设计与开发成为现实，并在一定的理论指导下应用于实践，使各类模拟实验室建设成为可能。

模拟实验降低了实验室建设成本，缓解了由于财政压力给实验实训教学环节带来的不利影响，有利于学生实践操作能力的培养。

我国的网络模拟实验系统的研究起步较晚，但是发展速度较快。

根据目前从网上可查到的信息和各院校开放的对外服务看，国内部分高校已陆续建立了网络模拟实验系统。

本文介绍了通过应用PacketTracer软件搭建网络模拟工程项目规划、设计的平台，竟而比较具体的展示了网络模拟系统的功能。

第2章网络模拟实验工程需求分析

2.1引言

近年来我国网络通信服务行业总体发展呈快速上升趋势，其总体规模不断增大，业务收入也不断在稳步提升。

根据工信部相关数据表明，2011年网络通信行业共完成网络通信总量达12,964.6亿元，同比增长10.1%；

实现网络通信业务收入10,762亿元，同比增长8.0%，呈现相对较快的发展态势。

网络通信业务量的增长带来了网络工程服务市场规模的高速发展。

网络工程服务行业前景如此广阔，发展速度十分迅猛，日后必将称为我国重要的支柱产业之一。

本论文详细地描述了网络服务行业关于网络工程的规划与设计，并根据网络市场的需求，比较系统地设计了关于国内一些中小型企业内部局域网以及其接入广域网的总体规划方案。

以下是应用网络模拟系统平台来设计、实现该网络工程项目的方案。

在网络工程设计中体现网络模拟平台的功能。

2.2项目功能需求

2.2.1总公司内部局域网间通信功能需求

1.为了方便管理，总公司内部要进行模块化划分主要分为：

销售部、研发部、后勤部以及保安部，为了方便工作，各部门之间要实现相互通信。

2.为了方便公司增添新设备的配置，各部门可以自动获得IP地址，为了减轻总公司路由器的负荷，保安部的IP地址，由分公司路由器提供进行自动分配。

3.网管中心可以远程对公司核心层交换机进行控制和管理。

2.2.2总公司与分公司间网络通信功能需求

1.由于总公司与分公司相距比较远，为了公司内部的资源安全，它们相互通信的链路需要认证、加密。

2.为了内部资源的安全，总公司后勤部只能访问分公司服务器的HTTP服务。

2.2.3总公司与广域网间通信功能需求

1.总公司内部需要与互联网连通，由于保安部与后勤部只处理总公司内部一些生活上的事务，禁止保安部与后勤部访问互联网上资源。

2.为了方便公司接入互联网，公司边缘路由器接入互联网的端口可以由网通供应商自动为其分配IP地址。

2.2.4总公司与合作伙伴间通信功能需求

总公司与其合作伙伴之间在广域网上进行互相通信，在通信时希望获得低网络时延、低设备费用、高带宽利用率以及点对点通信等优势。

2.2.5总公司与出差人员间通信功能需求

公司内部人员在出差时，也能访问到总公司内部的服务器，以获得公司的相关信息，方便自己在外办公。

2.3项目技术需求

2.3.1总公司内部局域网间通信技术需求

1.为了实现总公司模块化管理，将总公司分为四个部门，即销售部、研发部、后勤部、保安部，每一个部门划分为一个VLAN；

各VLAN间实现相互通信的功能。

本设计使用三层路由交换技术方便、简单的实现了该功能，因为三层交换机，既拥有二层交换机划分不同VLAN的功能，而且拥有路由的功能，能够使得不通VLAN间相互通信。

2.为了方便各部门设备的网络配置，这里应用了DHCP（动态主机设置协议）协议，当某个部门增添新设备后，不需要网络管理员手动设置，该设备就能自动获得IP地址，实现网络通信，而且DHCP避免了手动配置IP出现的不同设备IP地址重复的问题。

3.运用远程登录（TELNET）控制技术来实现网管中心对总公司核心层交换机的控制，网管中心远程控制核心层交换机而实现对总公司内部局域网的控制。

2.3.2总公司与分公司间网络通信技术需求

1.本设计应用了OSPF（开放式最短路径优先）协议，实现了公司与分公司之间网络通信，为了总公司与分公司的通信安全，它们之间网络通信的链路封装了PPP协议，且PPP协议采用chap认证机制。

2.为实现减轻总公司网络负担的功能，分公司核心路由器为为总公司的保安部动态提供IP地址，由于总公司保安部设备和其DHCP服务器不在同一广播域内，因此需要中间路由器，作为中继来实现这一功能，这里应用了DHCP+IPHelper-address技术来实现。

3.分公司为了自己内部信息的安全，仅允许总公司后勤部的设备以HTTP的方式访问其服务器，这里应用了ACL技术，仅允许后勤部网段通过80端口访问服务器，来实现这一功能。

2.3.3总公司与广域网间通信技术需求

1.由于公司内部网络需要接入广域网，而公司内部网络使用的是内部私有的IP地址，而私有的网络是不可以与广域网上的设备直接相通信的，因此公司内部网络与广域网通信时，需要将私有的IP地址转换为公有的IP地址，才能实现公司专用网与广域网的连通，这里应用了NAT（网络地址转换）技术实现了这一功能。

2.网络通信中，为实现禁止保安部与后勤部访问互联网上资源的功能，需要应用ACL（访问控制列表）技术，它可以过滤网络中的流量，允许控制列表中的网络设备（根据其IP地址）与外网之间实现通信，而阻止其他设备与外网相互通信。

3.网络提供商（网通）为总公司边缘路由器（用于连接广域网）与外网连接的端口提供IP地址，为了方便总公司与网络提供商的网络配置，这里网通路由器开启DHCP协议，使得缘路由器与外网连接的端口可以自动获得IP地址。

2.3.4总公司与合作伙伴间通信技术需求

为实现总公司与其合作伙伴的高质量的点对点通信，在他们之间建立了高性能的虚拟广域网连接，这里应用了帧中继技术，并在其上封装了点对点协议。

2.3.5总公司与出差人员间通信技术需求

为了方便公司员工在外地办公时，依然能够访问总公司的服务器，本设计应用了VPN（虚拟专用网络）来实现这一功能。

第3章网络模拟实验工程技术及原理概述

3.1网络安全技术

网络系统对网络通信的安全性有着十分高的要求。

虽然计算机系统本身具有一定的安防措施，但是网络系统的安全防范仍然是整个网络系统安全性中一道重要的关卡。

局域网内的交换机应当能够对公司内部网络进行虚拟网划分和链路层网络管理，把实际地理位置上分散而逻辑上紧密相关的站点划入同一虚拟网，从而实现不相关网络的逻辑隔离是网络安全性的重要保证。

因此，我们在网络方案施工过程中选用的网络设备应