《路由与交换技术》课程设计.docx

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《路由与交换技术》课程设计

华东交通大学软件学院

课程设计

所属课程名称路由与交换技术

题目

某高校校园网的设计与配置

学院软件学院

班级网络工程2014-1

学生李××

指导教师

辅导教师

年月日

课程设计（论文）任务书

软件学　　院　　软件（网络工程）专　　业　2014－1班

一、课程设计（论文）题目　某高校校园网的设计与配置　　

二、课程设计（论文）工作自2017年1月2日起至2017年1月6日止。

三、课程设计（论文）地点:

创新大楼机房。

四、课程设计（论文）内容要求：

1．本课程设计的目的

通过该课程设计，使学生能够更好地掌握路由器和交换机的原理和配置，将课本

上的理论知识和实践开发有机结合起来，锻炼学生分析问题、解决问题以及团队协作

的能力，并能积累网络管理经验，为以后工作或者学习更高级的网络知识，为毕业生

的创新创业打下基础。

2．课程设计的任务及要求

1）基本要求：

（1）根据用户需求确定设计方案，画出网络拓扑图；

（2）确定网络配置策略和配置步骤，进行具体的代码配置。

（3）对实验结果进行测试，验证是否达到预期要求。

（4）完成课程设计报告。

2）课程设计论文编写要求：

（1）将系统需求分析、系统设计方案、拓扑图、网络配置策略和配置代码、实验测试等内容以课程设计论文的形式提交，格式必须严格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、正文（主要包括课程设计目的，课程设计内容、设备选型、网络设计与规划、各设备的配置、系统测试与结果分析等）、课程设计总结、谢辞、参考文献、附录等内容。

3）课程设计评分标准：

（1）考勤与学习态度：

20分。

（2）网络规划方案：

20分。

（3）策略配置与系统测试：

20分。

（4）回答问题与答辩：

20分。

（5）课程设计报告：

20分。

4）参考文献：

（1）斯桃枝.路由协议与交换技术.北京：

清华大学出版社,2012.

（2）易建勋，姜腊林，史长琼.计算机网络设计[M].北京：

人民邮电出版社，2011.

（3）陈凯，胡鹏.vlan技术在校园网维护管理中的应用[J].电脑知识与技术，2009（4）.

（4）王魏.交换机在划分校园vlan中的应用[J].北京工业职业技术学院，2005（7）.

（5）CraigHunt.TCP/IPNetworkAdministration3rdEdition[M].O'Reilly.2002.

5）课程设计进度安排：

（1）选题和设计阶段（2天）：

了解题目要求，查阅相关资料，进行问题分析和抽象，选择合理的网络规划与设计方案。

（2）网络策略配置（1.5天）：

在设备上配置相应的策略命令，并进行系统结果测试，记录结果。

（3）撰写报告阶段（1.5天）：

根据课程设计内容撰写课程设计报告。

6）选择课程设计题目具体要求：

题目：

（1）某高校校园网的设计与配置

（2）其他自定义题目（需指导教师审定）

在课程设计内容中应包含以下知识点：

静态路由，RIP/OSPF/EIGRP动态路由协议，PPP的封装，ACL访问控制，NAT地址转换，VLAN划分，WEB/FTP等服务器的安全策略等。

学生签名：

2017年1月2日

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）网络规划方案（20分）：

优（　）、良（　）、中（　）、一般（　）、差（　）；

（3）系统配置与测试（20分）：

优（　）、良（　）、中（　）、一般（　）、差（　）；

（4）回答问题与答辩（20分）：

优（　）、良（　）、中（　）、一般（　）、差（　）；

（5）课程设计报告（20分）：

优（　）、良（　）、中（　）、一般（　）、差（　）；

（6）格式规范性及考勤是否降等级：

是（　）、否（　）

评阅人：

　　　职称：

讲师

2017年1月6日

1课程设计目的

《路由与交换技术》是软件工程专业的一门专业方向限选课，内容涉及路由器与交换机的综合配置、对实际案例的规划和设计等。

通过课程教学和课内实验，学生掌握了路由器与交换机的基本配置和管理方法，在基础知识掌握之后，需要一个相对完整的时间进行知识点的融会贯通，并能将所学基础知识灵活应用于综合性的中小型网络的规划、设计和网络设备配置。

本课程设计基于此目的为学生提供一个动手动脑、独立实践的机会。

通过该课程设计，使学生能够更好地掌握路由器和交换机的原理和配置，将课本上的理论知识和实践开发有机结合起来，锻炼学生分析问题、解决问题以及团队协作的能力，并能积累网络管理经验，为以后工作或者学习更高级的网络知识，为毕业生的创新创业打下基础。

2课程设计内容

2.1课程设计题目

2.1.1题目

某高校校园网的拓扑图如图2-1所示（图中所有地址均使用24位掩码）。

图2-1网络拓扑图

2.1.2设计需求

（1）将教学楼1和教学楼2所属子网分别划分为VLAN2和VLAN3。

（2）使用单臂路由技术使得教学楼1和教学楼2所属子网互相联通。

（3）将宿舍楼1和宿舍楼2所属子网分别划分为VLAN4和VLAN5。

（4）使用三层交换技术使得宿舍楼1和宿舍楼2所属子网互相联通。

（5）采用合适的路由配置策略（静态路由、RIP协议、OSPF协议或EIGRP协议），使得校园网内部互联互通。

（6）校园网的核心路由器R1和出口路由器ISP之间用高速同步串口连接，采用PPP链路协议进行通信，采用的认证方式可以选择PAP和CHAP两种方式之一。

（7）在核心路由器R1上配置合适的NAT，使得宿舍楼1和宿舍楼2所属子网能访问外网，而教学楼1和教学楼2所属子网不能访问外网。

假定动态转换地池为202.121.241.10~202.121.241.20。

（8）在核心路由器上设置标准ACL或扩展ACL，允许教学楼1和教学楼2所属子网的用户只可以访问数据中心服务器10.1.1.2的WWW服务和FTP服务，但不可以访问外网。

允许宿舍楼1和宿舍楼2所属子网内的所有用户可以访问外网的资源，也能访问教学楼1和教学楼2子网内的资源。

其他都不可以访问。

3设备选型

3.1设备清单

本课程设计在CiscoPacketTracer7.0中完成。

使用设备如表3-1。

类型

型号

数量

备注

路由器

2621XM

3

1.核心路由及出口路由需要安装串口。

2.核心路由需要增加一个以太网口

二层交换机

2960-24TT

2

三层交换机

3560-24PS

2

主机

PC-PT

5

自带以太网口

服务主机

Server-PT

1

线缆

若干

表3-1设备清单

3.1.1模块安装

核心路由器R1加装NM-1E、WIC-1T模块，安装后如图3-2。

图3-2核心路由加装模块

出口路由器ISP加装WIC-1T模块，安装后如图3-3。

图3-3出口路由加装模块

3.1.2注意事项

给路由器加装模块，需要先关闭电源。

电源位置如图3-4。

图3-4电源开关位置

4网络设计与规划

4.1校园网网络结构设计

为了减少网络中各部分的相关性，便于网络的实施及管理，在网络的构建中，从整体上可以将网络划分为核心层、汇聚层、接入层等三个层次。

采用了分层结构的校园网解决方案在性能、可靠性、拓展性等方面有无可比拟的优势，在投资保护方面，使得整个网络的性能价格比最优。

4.1.1接入层设计

接入层包括教学楼和宿舍楼的分别位与4个VLAN的主机和两个二层接入交换机。

教学楼拓扑图，如图4-1。

图4-1教学楼接入层

宿舍楼拓扑图，如图4-2。

图4-2宿舍楼接入层

4.1.2汇聚层设计

汇聚层包括两个三层汇聚交换机和一个汇聚路由器

汇聚层的连接方式如图4-3，4-4，4-5。

图4-3汇聚路由器R2

图4-4汇聚交换机SW3

图4-5汇聚交换机SW4

4.1.3核心层设计

核心层由一台核心路由器连接出口路由器及汇聚层的设备，拓扑图如图4-6。

图4-6核心层拓扑图

5各设备的配置

5.1教学楼部分

对教学楼的汇聚层及接入层的配置要求是：

1.将教学楼1和教学楼2所属子网分别划分为VLAN2和VLAN3。

2.使用单臂路由技术使得教学楼1和教学楼2所属子网互相联通。

5.1.1划分VLAN

接入交换机SW1的配置：

Switch>en

Switch#conft

Switch（config）#hostSW1

SW1（config）#vlan2/*创建vlan2*/

SW1（config-vlan）#ex

SW1（config）#vlan3/*创建vlan3*/

SW1（config-vlan）#intf0/2

SW1（config-if）#swacvlan2/*将端口2分配给vlan2*/

SW1（config-if）#intf0/3

SW1（config-if）#swacvlan3/*将端口3分配给vlan3*/

SW1（config-if）#intf0/1

SW1（config-if）#swmodtrunk/*将端口1定义为Trunk口*/

5.1.2子网连通

汇聚路由器R2的配置：

Router>en

Router#conft

Router（config）#hostR2

R2（config）#intf0/1

R2（config-if）#noshu/*启动路由器的端口*/

R2（config-if）#noipadd/*并清除IP地址*/

R2（config-if）#ex

R2（config）#intf0/1.1/*配置子端口，端口号1*/

R2（config-subif）#encdot1q2/*封装到vlan2*/

R2（config-subif）#ipadd192.168.2.254255.255.255.0

R2（config-subif）#noshu

R2（config-subif）#ex

R2（config）#intf0/1.2/*配置子端口，端口号2*/

R2（config-subif）#encdot1q3/*封装到vlan3*/

R2（config-subif）#ipadd192.168.3.254255.255.255.0

R2（config-subif）#noshu

R2（config-subif）#ex

交换机SW1的配置：

SW1（config）#intf0/1

SW1（config-if）#swtrunkallowvlanall/*Trunk接口1允许所有vlan*/

SW1（config-if）#ex

教学楼主机的配置：

教学楼1：

IP：

192.168.2.22/24网关：

192.168.2.254

教学楼2：

IP：

192.168.3.22/24网关：

192.168.3.254

5.2宿舍楼部分

对宿舍楼的汇聚层及接入层的配置要求是：

1.将宿舍楼1和宿舍楼2所属子网分别划分为VLAN4和VLAN5。

2.使用三层交换技术使得宿舍楼1和宿舍楼2所属子网互相联通。

5.2.1VLAN划分

接入交换机SW2的配置：

Switch>en

Switch#conft

Switch（config）#