计算机网络课程设计.docx
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计算机网络课程设计
课程设计（论文）任务书
信息工程 学 院 计算机应用 专 业 计算机2010-1、2班
一、课程设计（论文）题目 计算机网络课程设计
二、课程设计（论文）工作自2012年6月18日起至2012年6月22日止。
三、课程设计（论文）地点:
创新大楼405有线网络实验室。
四、课程设计（论文）内容要求：
1．本课程设计的目的
通过课程设计，使学生理论联系实际，在实践中进一步了解计算机网络体系结构，深入理解
TCP/IP参考模型，掌握各种网络工程技术和网络规划与设计，初步掌握综合布线技术、高速
局域网技术、广域网接入技术、网络互联技术，初步掌握网络应用程序开发技术以及互联网
的应用技术。
培养学生分析、解决问题的能力，提高学生的科技论文写作能力。
2．课程设计的任务及要求
1）基本要求：
（1）熟悉交换机、路由器等网络设备的功能和使用；
（2）掌握网络规划与设计，掌握网络安全与管理技术；
（3）初步掌握网络应用程序设计技术和互联网应用技术。
2）课程设计论文编写要求
（1）理论设计部分以课程设计论文的形式提交，格式必须按照课程设计论文标准格式进行
书写和装订。
（2）课程设计报告（论文）包括目录、绪论、正文、设计小结、参考文献、附录等
3）课程设计评分标准：
（1）考勤与学习态度：
20分
（2）理论理解与课程设计报告论文：
40分；
（3）动手操作与实验设计：
20分；
（4）设计论文答辩：
20分。
4）参考文献：
（１）《计算机操作系统》 汤子瀛 西安电子科技大学出版社
（２）《计算机网络（第５版）》 谢希仁 电子工业出版社
（３）《校园网络组建与应用》 许以臣 科学出版社蒋先华
（４）《局域网组建及应用培训教程》孙江宏清华大学出版社
（５）
5）课程设计进度安排
内容天数地点
1．选择设计题目、了解设计目的要求、查阅相关理论资料1天图书馆、机房
2．设计方案选型及实验室完成相关的设计任务2天实验室
3．总结课程设计任务和设计步骤，撰写课程设计论文2天图书馆、机房、
2012年6月18日
6）选择课程设计题目具体要求：
高校校园网规划与实施方案设计
具体要求：
1）校园网主干结构采用当前的主流技术，并保证一定的技术先进性；
2）组建专门的网络中心，负责校园网运行和管理，核心网络设备应具备很强的交换能力，为将来网络容量需求的成倍增长预留足够的扩展空间；
3）各系级单位一般建成独立局域网后，再接入校园网；暂不能建局域网的单位直接接入校园网；
4）网管设备（软、硬件）能实现对网络设备的实时监控和网络流量计费；
5）要有完善的安全机制，防止来自外部和内部的非法访问；
6）校园网应能够为全校师生提供以下应用服务：
●WWW服务
●Email服务
●网上多媒体教学，能提供视频点播服务
●校外图书资料检索
●校内行政管理
●拨号上网服务
课程设计（论文）评审意见
（1）考勤与学习态度（20分）：
优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；
（2）理论理解与课程设计报告论文（40分）：
优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；
（3）动手操作与实验设计 （20分）：
优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；
（4）设计论文答辩 （20分）：
优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；
（5）格式规范性及考勤是否降等级：
是（ ）、否（ ）
评阅人：
职称：
讲师
2012年6月24日
目录
1、课程设计的目的和意义·········································１
2、设计题目和要求···············································１
１·实验设计题目·············································１
２·实验设计背景·············································１
3、实验相关理论·················································１
4、实验设计内容·················································２
１·需求分析·················································２
２·网络设计·················································３
5、实验设计·····················································４
１·实验设备·················································４
２·实验拓补图···············································４
３·配置步骤·················································５
４·结果验证·················································１２
５·调试·····················································１３
１，主码掩码问题···········································１３
２，路由区接入时出现的问题·································１４
３，不同ＶＬＡＮ要进行通信·································１４
４，综合布线设计情况·······································１５
6、网络测试原则·················································１５
7、配备的设置方案···············································１６
8、子网设计方案·················································１７
１·ＩＰ地址合理规划·········································１７
２·ＩＰ地址规划·············································１７
３·网络ＶＬＡＮ设计·········································１８
４·配置ＷＥＢ服务器········································１９
9、经费预算及配置介绍·········································２０
１·经费预算···············································２０
２·设备介绍···············································２０
10、心得体会····················································２１
11、现状和趋势················································２１
一、课程设计的目的和意义
21世纪是一个以网络为核心的信息时代，要实现信息化，就必须依靠完善的网络。
通过本课程设计，使学生在对计算机网络技术与发展整体了解基础上，掌握网络的主要种类和常用协议的概念及原理，初步掌握以TCP/IP协议族为主的网络协议结构，培养学生在TCP/IP协议工程和LAN、WAN上的实际工作能力：
学会网络构建、日常维护及管理的方法，使学生掌握在信息化社会建设过程中所必需的计算机网络组网和建设所需的基本知识与操作技能。
二、设计题目和要求
１·实验设计题目：
高校校园网规划与实施方案设计
２·实验设计背景：
华东交通大学有师生一万多人，分南北两个校区，校区之间距离500M，南区以网络中心为中心的从60米到500米的地理范围内，包括信息学院、土木学院、机电学院、人文学院、外国语学院、机电学院、电气学院、图书馆、办公楼等单位，北区包括经管学院、成教学院、软件学院、理工学院、职业教育学院等单位。
各单位内部形成局域网并接入校园网骨干网络，通过校园网接入教育网和Internet，满足教学、资料检索、办公自动化等要求。
另外拟将学生宿舍组建成局域网，并通过铁通宽带网络统一接入Internet，并建立学生网络管理中心，对网络进行管理。
３·网络设计需求：
1、根据要求对园区建网进行需求分析，提交需求分析报告；
2、在需求分析的基础上进行系统设计、技术选型，规划、设计网络的逻辑拓扑方案、布线设计等，划分子网，设计子网地址、掩码和网关，为每个子网中的计算机指定IP地址；
3、根据条件进行设备选型，决定各类硬件和软件的配置；
4、构建工作型局域网，在指定计算机内安装网络接口卡，动手制作双绞线网线，把计算机与集线器（交换机）相连；在工作组中指定的基于计算机上分别安装操作系统、TCP/IP协议，配置IP地址、掩码和网关等参数。
5、搭建相关服务器。
三、实验设计的相关理论：
（1）虚拟网络VLAN的划分
虚拟局域网VLAN主要为了解决交换机在进行局域网互连时无法限制广播的问题。
这种技术可以把一个LAN划分成多个逻辑的LAN——VLAN，每个VLAN是一个广播域，VLAN内的主机间通信就和在一个LAN内一样，而VLAN间则不能直接互通。
所以通过虚拟局域网VLAN技术可以很好地达到把每个分校区的学生公寓子网和教师子网分在不同的广播域。
这样，广播报文被限制在一个VLAN内，使得学生公寓子网和教师子网不能直接通信。
用VLAN可以划分不同的用户到不同的工作组，同一工作组的用户也不必局限于某一固定的物理范围，所以也很好解决了该高校有两个地理位置分离的分校区的问题，使得网络构建和维护更方便灵活。
（2）路由表的配置（回址路由和默认路由）
（3）网络地址转换NAT的应用
网络地址转换（简称NAT）是一种在IP数据包通过路由器或防火墙时重写源IP地址或目的IP地址的技术。
借助于NAT，私有（保留）地址的“内部”网络通过路由器发送数据包时，私有地址被转换成合法的IP地址，一个局域网只需使用少量IP地址（甚至是1个）即可实现私有地址网络内所有计算机与Internet的通信需求。
NAT将自动修改IP报文头中的源IP地址和目的IP地址，IP地址校验则在NAT处理过程中自动完成
（4）路由器实现VLAN间的通信
四、实验设计内容
１·需求分析：
随着信息时代的到来，校园网已经成为现代教育背景下的必要基础设施，成为学校提高水平的重要途径。
校园网络的主干所承担的信息流量很大，校园网络的建设的目标是在校园内实现多媒体教学、教务管理、通信、双向视频点播（VOD）等信息共享功能，能实现办公的自动化、无纸化。
能通过与Internet的互联，为全校师生提供国际互联网上的各种服务。
教师可以制作多媒体课件以及在网上保存和查询教学资源，能对学生进行多媒体教学和通过网络对学生进行指导与考查等。
学生也可以通过在网上浏览和查询网上学习资源，从而可以更好地进行学习，校园网能为学校的信息化建设打下基础。
根据本校园实际情况主要应用需求分析如下：
用户的应用需求：
所有用户可以方便地浏览和查询局域网和互联网上的学习资源，通过WWW服务器、电子邮件服务器、文件服务器、远程登录等实现远程学习，此外为教务处提供教务管理、学籍管理、办公管理等。
通信需求：
通过E-mail及网上BBS以及其它网络功能满足全院师生的通信与信息交换的要求，提供文件数据共享、电子邮箱服务等。
信息点和用户需求：
按照要求本校园网内信息点总数为N个，
其中教学区为（XX个），生活区为（XX个），电子邮件服务器、文件服务服务器等为内部单位服务，WWW服务器、远程登录等实现远程学习，从外部网站获得资源。
性能需求：
此校园网络支持学校的日常办公和管理，包括：
办公自动化、图书管理、档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等。
支持网络多媒体学习的信息传输要求。
安全与管理需求：
学生基本信息档案和重要的工作文件要求对数据存储、传输的安全性的性能较高，如图书管理、档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等可以通过分布式、集中式相集合的方法进行管理。
网络安全对于网络系统来说是十分重要的，它直接关系到网络的正常使用。
由于校园网与外部网进行互联特别是和Internet的互联，Internet是一个开放式网络系统，它的安全性是很差的。
因此安全问题更加重要。
应该采用一定的技术来控制网络的安全性，从内部和外部同时对网络资源的访问进行控制。
当前主要的网络安全技术有，用户身份验证，VLAN划分，防火墙等技术。
网络系统还就具备高度的数据安全性和保密性。
实用与经济性：
校园网的特点决定了网络系统必需要有实用与经济性。
实用性使得网络便于管理、维护，以减少网络使用人员运用网络的难度，从而降低人为操作引起的网络故障，并使更多的人掌握网络的使用。
应根据学校的实际情况，由于学校的建设资金有限，所以一般都要求网络具有较高的性价比，所以在建设校园网时一定要使用性价比高的网络技术和网络设备，以节约建设资金。
２·网络设计的层次可如右图所示：
以上特点分层网络结构可以获得良好的扩展性，根据实际需求，整个校园网采用星型结构，并分为核心层（分布于网管中心内）和访问层（分布在各宿舍楼、教学楼内，包括分布广泛的各种低端网络连接/交换设备及各种终端设备）二层。
对于整个网络的拓扑结构为混合型结构，以快速交换机为网络中心的星型结构，各部门以二级交换机为主结点的树型结构。
5、实验设计：
１·实验设备：
2811路由器若干
2950-24交换机若干
PC机若干
Server-PT若干
RG-S8608 若干
RG-S2126G 若干
RGPE50-20 若干
RG-S5750 若干
RG-2126G 若干
直通线，交叉线若干
DCE串口 若干
２·实验拓补图：
Ａ·本校园网络设计的层次拓扑结构图如下图所示：
Ｂ·以南区为例的网络设计拓补图：
（由于条件，只画了部分）
３·配置步骤：
（1）Switch-A三层交换机上VLAN的划分：
Switch-A交换机
VLAN
端口成员
IP地址
1
缺省VLAN
192.168.1.2
100
1~8
192.168.2.1
200
9~16
192.168.3.1
第一步：
交换机恢复出厂设置
switch#setdefault
switch#write
switch#reload
第二步：
给交换机设置IP地址即管理IP。
switch#config
switch（Config）#interfacevlan1
switch（Config-If-Vlan1）#ipaddress192.168.1.2255.255.255.0
switch（Config-If-Vlan1）#noshutdown
switch（Config-If-Vlan1）#exit
switch（Config）#exit
第三步：
创建vlan100和vlan200。
switch（Config）#
switch（Config）#vlan100
switch（Config-Vlan100）#exit
switch（Config）#vlan200
switch（Config-Vlan200）#exit
switch（Config）#
验证配置：
switch#showvlan
VLANNameTypeMediaPorts
---------------------------------------------------------------------------
1defaultStaticENETEthernet0/0/1Ethernet0/0/2
Ethernet0/0/3Ethernet0/0/4
Ethernet0/0/5Ethernet0/0/6
Ethernet0/0/7Ethernet0/0/8
Ethernet0/0/9Ethernet0/0/10
Ethernet0/0/11Ethernet0/0/12
Ethernet0/0/13Ethernet0/0/14
Ethernet0/0/15Ethernet0/0/16
Ethernet0/0/17Ethernet0/0/18
Ethernet0/0/19Ethernet0/0/20
Ethernet0/0/21Ethernet0/0/22
Ethernet0/0/23Ethernet0/0/24
100VLAN0100StaticENET！
已经创建了vlan100，vlan100中没有端口；
200VLAN0200StaticENET！
已经创建了vlan200，vlan200中没有端口；
第四步：
给vlan100和vlan200添加端口。
switch（Config）#vlan100！
进入vlan100
switch（Config-Vlan100）#switchportinterfaceethernet0/0/1-8
！
给vlan100加入端口1-8
SettheportEthernet0/0/1accessvlan100successfully
SettheportEthernet0/0/2accessvlan100successfully
SettheportEthernet0/0/3accessvlan100successfully
SettheportEthernet0/0/4accessvlan100successfully
SettheportEthernet0/0/5accessvlan100successfully
SettheportEthernet0/0/6accessvlan100successfully
SettheportEthernet0/0/7accessvlan100successfully
SettheportEthernet0/0/8accessvlan100successfully
switch（Config-Vlan100）#exit
switch（Config）#vlan200！
进入vlan200
switch（Config-Vlan200）#switchportinterfaceethernet0/0/9-16
！
给vlan200加入端口9-16
SettheportEthernet0/0/9accessvlan200successfully
SettheportEthernet0/0/10accessvlan200successfully
SettheportEthernet0/0/11accessvlan200successfully
SettheportEthernet0/0/12accessvlan200successfully
SettheportEthernet0/0/13accessvlan200successfully
SettheportEthernet0/0/14accessvlan200successfully
SettheportEthernet0/0/15accessvlan200successfully
SettheportEthernet0/0/16accessvlan200successfully
switch（Config-Vlan200）#exit
验证配置：
switch#showvlan
VLANNameTypeMediaPorts
---------------------------------------------------------------------------
1defaultStaticENETEthernet0/0/17Ethernet0/0/18
Ethernet0/0/19Ethernet0/0/20
Ethernet0/0/21Ethernet0/0/22
Ethernet0/0/23Ethernet0/0/24
100VLAN0100StaticENETEthernet0/0/1Ethernet0/0/2
Ethernet0/0/3Ethernet0/0/4
Ethernet0/0/5Ethernet0/0/6
Ethernet0/0/7Ethernet0/0/8
200VLAN0200StaticENETEthernet0/0/9Ethernet0/0/10
Ethernet0/0/11Ethernet0/0/12
Ethernet0/0/13Ethernet0/0/14
Ethernet0/0/15Ethernet0/0/16
第五步：
配置交换机各vlan虚接口的IP地址
DCRS-5526S（Config）#intvlan100
DCRS-5526S（Config-If-Vlan100）#ipaddress192.168.2.1255.255.255.0
DCRS-5526S（Config-If-Vlan100）#noshut
DCRS-5526S（Config-If-Vlan100）#exit
DCRS-5526S（Config）#intvlan200
DCRS-5526S（Config-If-Vlan200）#ipaddress192.168.3.1255.255.255.0
DCRS-5526S（Config-If-Vlan200）#noshut
DCRS-5526S（Config-If-Vlan200）#exit
DCRS-5526S（Config）#
（2）配置Router-A路由器上两个接口的IP地址：
Router-A配置表
F0/0
192.168.1.1/24
F0/1
222.191.1.1/24
（3）配置Router-B路由器上两个接口的IP地址：
Router-B配置表
F0/0
192.168.10.1/24
F0/1
222.191.1.2/24
（4）Router-A路由器动态NAT配置：
（配置Router-A的NAT）
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