简单校园网的设计与实现1.docx

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简单校园网的设计与实现1

__________________学院__________级___________专业姓名____________学号_______________

………………………………（密）………………………………（封）………………………………（线）………………………………

本科课程考查（论文）专用封面

作业（论文）题目：

简单校园网的设计与实现

所修课程名称：

《计算机网络实践》

修课程时间：

2012年9月至2012年12月

完成作业（论文）日期：

2012年12月

评阅成绩：

评阅意见：

评阅教师签名：

年月日

简单校园网的设计与实现

一、设计构思

1设计要求

为你所在学校设计一个简单的基于三层交换技术的校园网络。

具体要求如下：

（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设计报告

（1）计算并描述出各VLAN信息；

（2）绘制出网络拓扑图，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：

（4）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；

（5）二层交换机中创建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；

（6）基于PacketTracer，实现校园网原型，并测试网络的可用性，给出测试结果。

二需求分析

校园网是以学校的教学、管理、科研、信息交流和资源共享为目的，以一个学校的管辖区域为覆盖范围的局域网，是通过与Internet的互连实现信息交流和资源共享的系统。

整个校园网建设遵循“经济高效、领先实用”原则，集计算机技术、网络技术于一体，能够最大限度地调动学生对教学内容的积极性。

本校园网为中小型规模的组网，但对通信量的要求较高，本校园网设计的需求目标是将学校的各种PC工作站，终端设备和局域网连接起来，在网上发布和获取教育资源，并在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需求的软、硬件环境，开发各类信息和应用系统，为学校中的各类人员提供充分的网络信息服务。

主要提供以下几种功能：

（1）FTP服务：

主要是利用FTP服务来提供各种资料和技术文档的上传和下载。

包括学校教所需要的资源、国家相关部门或学校内部的文件资料、学校之间的科研学术交流内容、学生或老师对学习资料的索取等；

（2）Web服务：

所有合法用户可以通过Web浏览的方式获得校园网络中的信息，学生可以通过Web浏览的方式在线学习；

（3）电子邮件：

主要为学校教学、科研、日常管理、老师学术交流、学校与外部的业务来往等提供邮件服务；为校园网内部用户与外界之间的邮件业务提供服务，还为学校师生交流提供相应的邮件服务。

（4）邮件服务器：

提供邮件收发服务

三校园网设计

1概要设计

（1）根据本校区实际情况（按照计划中的三期工程完成后）列出需要组网的主要建筑：

教学楼，实验楼，图书馆，宿舍。

（2）通过调查，考虑这些楼层的主要部门的职责，可以将它们划分成如下几个部门：

教室，办公室，图书馆，男生宿舍，女生宿舍。

每个部门设置一个单独的子网，每个子网搭建一个独立的vlan。

（3）选择使用C类私有地址连接校内所有的计算机，并从192.168.0.0/24中选择连续的地址块使用。

根据以上对校园网规划的考虑，我们设计出了下面的整体设计思路流程：

信息中心设置在教学楼，为核心三层交换机，三层交换机可通过路由器连接外网进行通信，内网连接服务器群。

校园内，主要建筑为4座，教学楼、实验楼、图书馆、学生宿舍，每座建筑分别使用一个二层交换机，下面连接各台主机，每台主机代表一个部门。

学生宿舍划分为两部分，一为男生宿舍，二为女生宿舍。

两处宿舍分别再用两个普通交换机，下面连接不同的主机代表学生宿舍和宿管宿舍。

然后，同一类部门划分一个独立的子网，给这个子网划分为一个独立的vlan，具体规划如下图三-1所示。

图三-1校园网络设计规划图\

2拓扑图

参考上述设计方案，通过TracketPacker仿真软件实现方案的具体规划，使用相应的网络配置命令，模拟真实的校园网网络环境，使用了一个三层交换机，一个服务器，五个普通交换机，九台主机，交换机与主机之间使用直通线相连，交换机与交换机之间使用交叉线相连。

具体的校园网模拟环境如下图三-2所示

图三-2校园网络拓扑图

四VLAN及IP地址划分

1VLAN划分规划

（1）将不同建筑内的多媒体教室和机房划为同一个VLAN，方便于日常课程的学习和资料的共享。

（2）将不同建筑内的办公室划为同一个VLAN，有利于教师，工作人员之间的沟通与交流，以及教学资料的共享。

（3）将图书馆内的借阅室单独划分为一个VLAN，借阅室使用的是独立的借阅系统，需要有独立的子网来规划，仅限于图书管理人员内部使用，方便图书的管理。

（4）将男女宿舍划为学生用和宿管用，各两个VLAN。

高校学生的流动性大，例如换寝室，毕业等，而导致的学生的人数和班级的变动。

为了区别学生用的网络与宿管老师用的，将学生与宿管的网络单独分出来分别划分VLAN。

根据上述内容现将各部门划分为以下5个VLAN，即：

VLAN1、VLAN2、VLAN3、VLAN4、VLAN5.

具体划分如下表所示：

表VLAN及IP地址规划

VLAN号

IP网段

部门

IP地址具体划分

VLAN1

192.168.0.1/24

多媒体教室、机房

192.168.0.2~192.168.0.4

VLAN2

192.168.1.1/24

办公室

192.168.1.2~192.168.1.5

VLAN3

192.168.2.1/24

借阅室

192.168.2.2~192.168.2.3

VLAN4

192.168.3.1/24

学生宿舍

192.168.3.2~192.168.3.3

VLAN5

192.168.4.1/24

宿管宿舍

192.168.4.2~192.168.4.3

2IP地址规划

根据互联网络技术发展的趋势，结合学校网络目前真实IP地址的现实情况，将IP地址规划遵循如下原则来设计：

（1）服务器区采用私IP地址，NAT后供人员远程访问；

（2）与internet互联设备IP地址采用真实IP地址；

（3）部分内部互连采用私有IP地址；

五校园网详细配置设计

1信息中心三层交换机

Switch>en//进入特权模式

Switch#conft//进入全局模式

Switch（config）#hostnameCenter//设置主机名为Center

Center（config）#iprouting//设置路由选择

Center（config）#vtpmodeserver//设置VTPServer模式

Center（config）#vtpdomaintest//设置VTP域名为test

Center（config）#intf0/24//进入Fastethernet0/24子接口模式

Center（config-if）#switchporttrunkencapsulationdot1q//封装IEEE802.1Q端口

Center（config-if）#switchportmodetrunk//端口配置为Trunk模式

Center（config-if）#intf0/20//进入Fastethernet0/20子接口模式

Center（config-if）#switchporttrunkencapsulationdot1q//封装IEEE802.1Q端口

Center（config-if）#switchportmodetrunk//端口配置为Trunk模式

Center（config）#intf0/1

noswitchport//进入Fastethernet0/1子接口模式

Center（config-if）#ipadd192.168.8.1255.255.255.0//配置fa0/1接口的IP地址

Center（config-if）#noshut//激活fa0/1接口

%LINEPROTO-5-UPDOWN:

LineprotocolonInterfaceFastEthernet0/1,changedstatetodown

Center（config-if）#

%LINEPROTO-5-UPDOWN:

LineprotocolonInterfaceFastEthernet0/1,changedstatetoup

Center（config-if）#exit//退出子接口模式，返回全局模式

Center（config）#vlan1//建立vlan1

Center（config）#vlan2//建立vlan2

Center（config）#vlan3//建立vlan3

Center（config）#vlan4//建立vlan4

Center（config）#vlan5//建立vlan5

Center（config）#intvlan1//进入vlan1

Center（config-vlan）#ipadd192.168.0.1255.255.255.0//为vlan1配置IP地址

Center（config-vlan）#noshut//激活vlan1

Center（config-vlan）#intvlan2//进入vlan2

Center（config-vlan）#ipadd192.168.1.1255.255.255.0//为vlan2配置IP地址

Center（config-vlan）#noshut//激活vlan2

Center（config-vlan）#intvlan3//进入vlan3

Center（config-vlan）#ipadd192.168.2.1255.255.255.0//为vlan3配置IP地址

Center（config-vlan）#noshut//激活vlan3

Center（config-vlan）#intvlan4//进入vlan4

Center（config-vlan）#ipadd192.168.3.1255.255.255.0//为vlan4配置IP地址

Center（config-vlan）#noshut//激活vlan4

Center（config-vlan）#intvlan5//进入vlan5

Center（config-vlan）#ipadd192.168.4.1255.255.255.0//为vlan5配置IP地址

Center（config-vlan）#noshut//激活vlan5

Center（config-vlan）#exit//退出子接口模式，返回全局模式

Center（config）#^Z//即Ctrl+Z的组合键，可直接返回特权模式

2二层交换机配置

2.1教学楼交换机

Switch>en//进入特权模式

Switch#conft