网络工程实训报告.docx
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网络工程实训报告
湖南商学院
《网络工程》课程设计报告
题 目湖南省物资公司企业组网
姓名:
刘丽萍
学号:
080920101
专业:
计算机科学与技术
班级:
计科0803
指导教师:
何典
职称:
副教授
计算机与电子工程学院
2011年6月
课程设计评审表
姓名
刘丽萍
学院
计算机科学与电子工程学院
学号
080920101
专业班级
计科0803
题目
湖南省物资公司企业组网
评
审
意
见
评审成绩
指导教师签名
职称
评审时间
年月日
课程设计作品验收表
题目
湖南省物资公司企业组网
参与人员
姓名
刘丽萍
班级
计科0803
学号
080920101
设计任务与要求：
（1）熟悉网络规划设计与实施方案
（2）掌握简单数据流分析
（3）了解VLAN、Trunk、单臂路由、三层交换、STP、HSRP、MSTP、OSPF技术
（4）使用模拟环境独立完成网络项目
（5）通过团队合作使用真实环境完成网络项目
作品完成情况：
验收情况：
验收教师签名：
___________
年月日
注：
1.除“验收情况”栏外，其余各栏均由学生在作品验收前填写。
2.“验收情况”栏由验收小组按实际验收的情况如实填写
目录
1课程设计目的与要求1
1.1课程设计目的1
1.2课程设计要求1
2项目概述1
3项目需求1
4总体设计方案2
4.1拓扑结构的设计2
4.1.1物理拓扑结构设计2
4.1.2逻辑拓扑结构设计3
4.2IP规划5
4.2.1IP地址划分5
4.2.3IP地址详细分配表7
5局部设计方案9
5.1拓扑结构设计9
5.2设计原理10
5.2.1单臂路由10
5.2.2vlan11
5.2.3MSTP11
5.2.4OSPF12
6路由配置13
6.1创建子接口，划分VLAN13
6.2R5与R1，R15之间连通性的配置14
6.3OSPF的配置14
6.4OSPF点对点配置15
6.5路由汇总15
7组网与测试20
8总结22
参考文献22
湖南省物资公司企业组网
1课程设计目的与要求
1.1课程设计目的
（1）熟悉网络规划设计与实施方案。
（2）掌握简单数据流分析。
（3）了解VLAN、Trunk、单臂路由、三层交换、STP、HSRP、MSTP、OSPF技术。
1.2课程设计要求
（1）使用模拟环境独立完成网络项目。
（2）通过团队合作使用真实环境完成网络项目。
2项目概述
湖南省物资公司的企业网络已经发展成为一个多业务承载平台。
不仅要继续承载企业的办公自动化，Web浏览等简单的数据业务，还要承载涉及企业生产运营的各种业务应用系统数据，数据流量将大大增加，尤其是对核心网络的数据交换能力提出了前所未有的要求。
本工程所建设的网络覆盖总部节点及14个地址节点。
主要是以长沙总部为核心层，地市节点为接入层。
地市节点采用双专线构成以总部为核心的双星型网络结构。
本工程建成后，该网络将承载业务系统、办公系统、网管系统等业务。
使该网络的数据更安全、可靠、实时的传送。
以确定网络可靠、稳定、经济的运行。
3项目需求
1.针对不同的业务设置相应的VLAN。
使用VLAN技术进行业务二层隔离。
2.总部核心交换机R1与R11实现生产与办公流量的负载与互备，并使用该核心交换为总部局域网用户提供网关冗余。
3.考虑到网络中设备过多，因此采用OSPF划分多区域分而治之。
要求将总部路由器和核心交换机作为OSPF骨干区域。
按地理位置较近的每4个市节点划分为一个普通区域。
在本实验中，要求将R6与R7划分为区域一，RT16与R17划分为区域二.区域间要求最大限度进行汇总。
4.OSPF网络类型要求：
点对点以太网链路OSPF网络类型必须调整为point-to-point。
4总体设计方案
4.1拓扑结构的设计
4.1.1物理拓扑结构设计
针对湖南省物资公司的系统业务特点和网络架构而设计，在核心节点均采用两台思科的Cisco7600多业务路由器和冗余链路来确保在出现单点故障时，整个网络能够平滑切换，在切换的过程中业务不中断。
为了确保链路的稳定性和可靠性，公司统一租用湖南省电信公司的MSTP以太网专线，实行专网专用的原则。
各个分支机构路由器选用思科公司的高性能Cisco3800路由器，采用双轨链路的方式同企业总部的核心路由器进行级联；避免因为单链路故障导致业务中断的情况出现。
在企业总部的核心交换机也采用两台思科的大容量Catalyst6509设备，两台设备之间可以实现主备倒换，其关键部件均为冗余配置；采用该种方式极大地提高了网络的可靠性。
根据用户的需求和业务特点，针对湖南省物资公司的网络系统具体情况，并比较了各种路由技术在先进性、可靠性、实用性和开放性等方面的优劣，湖南省物资公司选用OSPF作为内部网关路由协议IGP完成路由功能。
项目物理拓扑图如下：
图一项目物理拓扑图
4.1.2逻辑拓扑结构设计
把整个湖南省物资公司的OSPF系统分成多个区域，公司总部和各个分支机构的直联接口划分为骨干区域0；株洲和湘潭划分为OSPF区域1，益阳和常德划分为OSPF区域2。
地市节点用户通过二层交换机上联路由器设备；采用二层交换机时，网关设置在路由器上；在交换机上使用VLAN技术来隔离二层广播包，并对其进行限制；针对不同的业务设置相应的VLAN。
项目逻辑拓扑图如下：
图二项目逻辑拓扑图
4.2IP规划
4.2.1IP地址划分
1.由A类私网地址10.0.0.0/8进行地址划分。
考虑到将来业务向全国的扩展性。
因此将地址做了部分保留。
使用2位作为业务位，6位作为全国省级单位。
有如下表：
表一10.[2位业务位][6位省级单位位].0.0
业务位
代表的业务
地区位
代表的省级
00
网管和互联地址
000000
全国总部
01
生产业务
000001
……
10
办公业务
000010
……
11
保留
000100
湖南省
……
……
表二湖南IP地址段
湖南省IP地址段：
10.4.0.0/16
湖南生网管和互联
10.68.0.0/16
生产业务
10.132.0.0/16
办公业务
2.在项目中构建的为湖南省省网。
在本网络中考虑每4个分支划分为一个普通区域。
因此预计为5个区域。
为了便于区域路由汇总。
再将分配的湖南省IP进行划分。
采用3位代表区域，即可划分8个区域。
表三：
10.[2位业务位][6位省位].[3位OSPF区域位][5位子网位].[8位主机位]
000
骨干区域
001
区域1
010
区域2
011
区域3
……
……
表四：
本项目中的每区域IP地址段
区
域
0
10.4.0.0/19（网管互联）
区
域
1
10.4.32.0/19（网管互联）
10.68.0.0/19（生产业务）
10.68.32.0/19（生产业务）
10.132.0.0/19（办公业务）
10.132.32.0/19（办公业务）
区
域
2
10.4.64.0/19（网管互联）
区
域
3
……
10.68.0.0/19（生产业务）
……
10.132.0.0/19（办公业务）
……
表五：
具体IP地址段
区
域
0
10.4.0.0/19
（网管互联）
Loopback0:
10.4.0.X/24
网管地址
互联地址:
10.4.1.0/24
互联地址（保留）:
10.4.2.0/24
10.68.0.0/19
（生产业务）
A业务：
VLAN50
10.68.0.0/24
注释：
VLAN50为生产业务中的A类业务
VLAN51为B业务
B业务：
VLAN51
10.68.1.0/24
……
10.132.0.0/19
（办公业务）
市场部：
VLAN60
10.132.0.0/24
注释：
VLAN60和VLAN61为办公业务网段
行政部：
VLAN61
10.132.1.0/24
……
区域
1
10.4.32.0/19
（网管互联）
Loopback0:
10.4.32.x/24
互联地址:
10.4.33.0/24
互联地址（保留）：
10.4.34.0/24
10.68.32.0/19
（生产业务）
A业务：
VLAN50
10.68.32.0/24
注释：
VLAN50为生产业务中的A类业务
VLAN51为B业务
B业务：
VLAN51
10.68.33.0/24
……
10.132.32.0/19
（办公业务）
市场部：
VLAN60
10.132.32.0/24
注释：
VLAN60和VLAN61为办公业务网段
行政部：
VLAN61
10.132.33.0/24
……
区域
2
10.4.64.0/19
（网管互联）
Loopback0:
10.4.64.X/24
互联地址:
10.4.65.0/24
互联地址（保留）10.4.66.0/24
10.68.64.0/19
（生产业务）
A业务：
VLAN50
10.68.64.0/24
注释：
VLAN50为生产业务中的A类业务
VLAN51为B业务
B业务：
VLAN51
10.68.65.0/24
……
10.132.64.0/19
（办公业务）
市场部：
VLAN60
10.132.64.0/24
注释：
VLAN60和VLAN61为办公业务网段
行政部：
VLAN61
10.132.65.0/24
……….
4.2.3IP地址详细分配表
Area0
网管互联汇总：
10.4.0.0/19
生产业务汇总：
10.68.0.0/19
办公业务汇总：
10.132.0.0/19
设备
接口
IP
设备
接口
IP
R1
Loopback0
10.4.0.1/32
R15
Loopback0
10.4.0.15/32
R5
Loopback0
10.4.0.5/32
R11
Loopback0
10.4.0.11/32
R1-R5
F1/1
10.4.1.1/30
R11-R15
F1/1
10.4.1.5/30
E1/0
10.4.1.2/30
E1/0
10.4.1.6/30
R1-R11
SVI901
10.4.1.9/30
R5-R15
E1/1.15
10.4.1.13/30
SVI901
10.4.1.10/30
E1/1.15
10.4.1.14/30
R1
VLAN50V-IP
10.68.0.1/24（本端主）
R11
VLAN50V-IP
10.68.0.1/24（本端备）
R1
VLAN51V-IP
10.68.1.1/24
（本端主）
R11
VLAN51V-IP
10.68.1.1/24（本端备）
R1
VLAN60V-IP
10.132.0.1/24（本端备）
R11
VLAN60V-IP
10.132.0.1/24
（本端主）
R1
VLAN61V-IP
10.132.1.1/24（本端备）
R11
VLAN61V-IP
10.132.1.1/24（本端主）
R1
SVI50
10.68.0.2/24
R11
SVI50
10.68.0.3/24
R1
SVI51
10.68.1.2/24
R11
SVI51
10.68.1.3/24
R1
SVI60
10.132.0.2/24
R11
SVI60
10.132.0.3/24
R1
SVI61
10.132.1.2/24
R11
SVI61
10.132.1.3/24
Area1
网管互联汇总：
10.4.32.0/19
生产业务汇总：
10.68.32.0/19
办公业务汇总：
10.132.32.0/19
设备
接口
IP
设备
接口
IP
R6
Loopback0
10.4.32.6/32
R7
Loopback0
10.4.32.7/32
R6
E1/0.50vlan50
10.68.32.1/24
R7
E1/0.50vlan50
10.68.34.1/24
R6
E1/0.51vlan51
10.68.33.1/24
R7
E1/0.51vlan51
10.68.35.1/24
R6
E1/0.60vlan60
10.132.32.1/24
R7
E1/0.60vlan60
10.132.34.1/24
R6
E1/0.61vlan61
10.132.33.1/24
R7
E1/0.61vlan61
10.132.35.1/24
R5-R6
E1/1.6vlan6
10.4.33.1/30
R15-R6
E1/1.6vlan56
10.4.33.5/30
E1/1.5vlan6
10.4.33.2/30
E1/1.15vlan56
10.4.33.6/30
R5-R7
E1/1.7vlan7
10.4.33.9/30
R15-R7
E1/1.7vlan57
10.4.33.13/30
E1/1.5vlan7
10.4.33.10/30
E1/1.15vlan57
10.4.33.14/30
Area2
网管互联汇总：
10.4.64.0/19
生产业务汇总：
10.68.64.0/19
办公业务汇总：
10.132.64.0/19
设备
接口
IP
设备
接口
IP
R16
Loopback0
10.4.64.16/32
R17
Loopback0
10.4.64.17/32
R16
E1/0.50vlan50
10.68.64.1/24
R17
E1/0.50vlan50
10.68.66.1/24
R16
E1/0.51vlan51
10.68.65.1/24
R17
E1/0.51vlan51
10.68.67.1/24
R16
E1/0.60vlan60
10.132.64.1/24
R17
E1/0.60vlan60
10.132.66.1/24
R16
E1/0.61vlan61
10.132.65.1/24
R17
E1/0.61vlan61
10.132.67.1/24
R5-R16
E1/1.16vlan16
10.4.65.1/30
R15-R16
E1/1.16vlan156
10.4.65.5/30
E1/1.5vlan16
10.4.65.2/30
E1/1.15vlan156
10.4.65.6/30
R5-R17
E1/1.17vlan17
10.4.65.9/30
R15-R17
E1/1.17vlan157
10.4.65.13/30
E1/1.5vlan17
10.4.65.10/30
E1/1.15vlan157
10.4.65.14/30
5局部设计方案
5.1拓扑结构设计
在这个项目中，企业总拓扑设计共分八个部分，其中第七部分是路由器R5的配置，其实验拓扑物理如图三与逻辑结构设计如图四：
图三局部物理拓扑设计
图四局部逻辑拓扑设计
5.2设计原理
该路由器R5的设计与配置主要应用了单臂路由创建子接口、vlan、MSTP、ospf技术
5.2.1单臂路由
采用单臂路由，即在路由器上设置多个逻辑子接口，每个子接口对应于一个VLAN。
由于物理路由接口只有一个，各子接口的数据在物理链路上传递要进行标记封装。
采用单臂路由，即在路由器上设置多个逻辑子接口，每个子接口对应于一个VLAN。
由于物理路由接口只有一个，各子接口的数据在物理链路上传递要进行标记封装。
我们采用了802.q协议进行封装。
分别创建了E0/1.5，用于与R15的相连，E0/1.6、E0/1.7、E0/1.16、E0/1.17分别与各下层路由器相连。
5.2.2vlan
VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）的中文名为"虚拟局域网",VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段，从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。
这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中。
VLAN技术的出现，使得管理员根据实际应用需求，把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着相同的属性。
由于它是从逻辑上划分，而不是从物理上划分，所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中，即这些工作站可以在不同物理LAN网段。
由VLAN的特点可知，一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。
VLAN的优点：
一种逻辑广播域，可以跨越多个物理LAN网段；广播不会在VLAN之间转发，而是被限制在各自的VLAN中。
VLAN主要有两项作用：
VLAN可以限制广播,VLAN可以分组设备。
不同VLAN中的设备相互不可见,VLAN之间需要第3层设备才能相互传输流量，在R5中，进行了VLAN的划分，通过子接口使之相对应的VLAN的数据可以通信。
分别将子接口E0/1.6对应到vlan6,E0/1.7对应到vlan7,E0/1.16对应到vlan16,E0/1.7对应到vlan17中。
5.2.3MSTP
MSTP（Multi-ServiceTransferPlatform）（基于SDH的多业务传送平台）是指基于SDH平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。
MSTP可以将传统的SDH复用器、数字交叉链接器（DXC）、WDM终端、网络二层交换机和IP边缘路由器等多个独立的设备集成为一个网络设备，即基于SDH技术的多业务传送平台（MSTP），进行统一控制和管理。
基于SDH的MSTP最适合作为网络边缘的融合节点支持混合型业务，特别是以TDM业务为主的混合业务。
它不仅适合缺乏网络基础设施的新运营商，应用于局间或POP间，还适合于大企事业用户驻地。
而且即便对于已敷设了大量SDH网的运营公司，以SDH为基础的多业务平台可以更有效地支持分组数据业务，有助于实现从电路交换网向分组网的过渡。
所以，它将成为城域网近期的主流技术之一。
MSTP的优势：
现阶段大量用户的需求还是固定带宽专线，主要是2Mbit/s、10/100Mbit/s、34Mbit/s、155Mbit/s。
对于这些专线业务，大致可以划分为固定带宽业务和可变带宽业务。
对于固定带宽业务，MSTP设备从SDH那里集成了优秀的承载、调度能力，对于可变带宽业务，可以直接在MSTP设备上提供端到端透明传输通道，充分保证服务质量，可以充分利用MSTP的二层交换和统计复用功能共享带宽，节约成本，同时使用其中的VLAN划分功能隔离数据，用不同的业务质量等级（CoS）来保障重点用户的服务质量。
在城域汇聚层，实现企业网络边缘节点到中心节点的业务汇聚，具有节点多、端口种类多、用户连接分散和较多端口数量等特点。
采用MSTP组网,可以实现10M/100M/1000MPOS和2M/FR业务的汇聚或直接接入，支持业务汇聚调度，综合承载，具有良好的生存性。
根据不同的网络容量需求，可以选择不同速率等级的MSTP。
该项目中需要通过广域网实现长沙总部和株洲、湘潭、常德、益阳等分部之间的通信，而广域网之间的连通性就是通过MSTP来完成的。
实现总部与分部的通信，R5与R20相连，利用MSTP技术与R6，R7，R16，R17对接，进而达到连通。
5.2.4OSPF
OSPF（OpenShortestPathFirst）是一个内部网关协议（InteriorGatewayProtocol,简称IGP）。
与RIP相对，OSPF是链路状态路有协议，而RIP是距离向量路由协议。
OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。
OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表
作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据LSA（LinkStateAdvertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。
运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。
本实验中对R5进行了OSPF配置，利用.点到点网络,连接单独的一对路由器的网络,点到点网络上的有效邻居总是可以形成邻接关系的,将长沙分到area0，株洲、湘潭分到area1中，益阳、常德分到area2中，其中用到了OSPF的区域划分。
6路由配置
6.1创建子接口，划分VLAN
R5（config）#inte1/1
R5（config-if）#nocdpen
R5（config-if）#noshu
R5（config-if）#exit
R5（config）#inte1/1.6
R5（config-subif）#end6
R5（config-subif）#ipadd10.4.33.1255.255.255.252
R5（config-subif）#exit
R5（config）#inte1/1.7
R5（config-subif）#end7
R5（config-subif）#ipadd10.4.33.9255.255.255.252
R5（config-subif）#exit
R5（config）#inte1/1.16
R5（config-subif）#end16
R5（config-subif）#ipadd10.4.65.1255.255.255.252
R5（config-subif）#exit
R5（config）#inte1/1.17
R5（config-subif）#end17
R5（config-subif）#ipadd10.4.65.9255.255.255.252
R5（config-subif）#exit
6.2R5与R1，R15之间连通性的配置
R5（config）#inte1/0
R5（config-if）#nocdpen
R5（config-if）#ipadd10.4.1.2255.255.255.252
R5（conf
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