计算机网络课程设计小型互连网的构建和实现连接上文.docx

计算机网络课程设计小型互连网的构建和实现连接上文.docx

《计算机网络课程设计小型互连网的构建和实现连接上文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络课程设计小型互连网的构建和实现连接上文.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

计算机网络课程设计小型互连网的构建和实现连接上文

1.课程设计目的

本课程设计是用BOSON软件实现小型互连网的综合设计，实现不同局域网之间的互连以及局域网通过广域网的互连。

学习并熟悉BOSON软件的一般操作和运用，在加深对计算机网络课本知识的理解的基础上，学会运用已学的知识设计一个小型互连网络并对其进行分析，并且进一步理解互连网的基本组成、VLAN的基本原理及划分等相关知识。

利用BOSONNetsim对网络设备进行相关配置并测试。

2.课程设计要求

1、查阅资料，根据用户需求，掌握小型互连网的设计方法；

2、熟练掌握CISCO路由器、交换机及PC机的基本配置命令；

3、用掌握的CISCO基本配置命令调试通整个网络。

（至少要有两个LAN

一个WAN，网间设备之间能互通）

4、配置一个虚拟LAN。

3.软、硬件环境

软件环境：

Windows2000等操作系统、BosonNetsim仿真软件；

硬件环境：

计算机一台

4.网络规划

4．1网络建设总体目标

Ø建立完善的网络应用环境

Ø为应用系统提供统一的开发模式

Ø为医院各部门提供各种信息服务

Ø逐步完善医院内部各种信息的集成

Ø有计划地实现管理信息系统

4．2近期建设目标

◆确定网络硬件环境及各种连接模式

◆在医院各级部门及办公室之间建立完善的电子邮件系统

◆在医院各办公室之间建立起办公自动化系统

实现文件信息的自动上传、下发、归档等系列文档管理工作

利用工作流实现办公室工作流程化

◆确定INTERNET的连接以及INTERNETMAIL的实现

◆INTERNET上的信息发布及医院对外公共信息查询

◆医院信息数据库的建立

4．3系统设计原则

1、先进性与可靠性的综合性能

采用国内外先进而且成熟和实用的技术，系统的设计应建立在充分满足需求和具有良好的扩充性的基础上。

2、开放性

系统的结构应具有优良的开放性，即优异的网络互连性和可扩性，它应能容纳多种计算机的软、硬件平台。

3、标准性

建设的系统应选择符合国际标准的产品，包括各类网络协议标准、操作系统标准、数据库标准及各种应用软件的开发平台标准。

4、安全性

安全性是网络系统中应考虑的关键问题之一，整个系统应具有可靠的、集中式的安全管理系统，以保证系统的安全运行。

5、良好的价格性能比

应考虑各类产品的性能价格比，对关键性的产品应以性能的先进性为主要考虑因素，以提高系统的整体水平，对非关键性产品则以实用性为主。

4.4运行环境的设计要点

运行环境是系统建设的一个重要组成部分，它是应用系统可靠运行的基础，它的选择和设计好坏是至关重要的，将直接影响系统建设的成败。

某医院计算机网络系统运行环境设计的要点如下：

●运行环境采用“客户/服务器”体系结构，基于TCP/IP网络协议。

●开放式的系统环境。

系统运行环境的平台，包括网络、通讯设备、服务器、客户机、布线等选用符合国际标准的产品，而且不考虑使用单一厂商的产品，避免导致封闭系统的任何可能性。

●服务器选用惠普公司基于PentiumIII微处理器的网络服务器。

●网络应用平台均采用应用很广的Microsoft公司的产品，它具有良好的可靠性、安全性，而且硬件平台的适应性优异。

●网络系统采用技术十分成熟的以太网，包括带宽为10Mbps的10BaseT以太网及100Mbps的快速以太网。

4.5服务器平台的选择

在“客户/服务器”体系结构中，服务器是处于后台进行数据处理的一个计算机系统，它是日常工作处理以及其它办公事务处理的中心主机，同时又负担网络通信及网络管理的复合功能，因此它在整个网络系统中的地位和作用是至关重要的，它的功能可以讲是整个系统的心脏。

根据该系统目前的需求，考虑到信息量的需求，因此选用网络服务器比较合理。

随着系统功能及信息量的增加可增配新的服务器，使系统不断的扩充。

系统的服务器选择说明：

●惠普Server服务器

型号

配置

惠普HPLH3

PentiumIII550处理器

DIMM内存：

128M

SCSI磁盘驱动器：

9Gx2

32速CD－ROM

3.5”1.44MB软盘驱动器

集成10/100M自适应网卡

●产品的特点

v具有优化并可扩充的性能：

可扩充的对称多处理器最多可达2CPU，采用大型双列直插内存模块可扩至2GB内存，可非常出色地处理数据库及服务器应用程序，高速而带宽宽的SCSI－2控制器，保证了快速的I/O吞吐量。

v具有高的容错能力及很长的系统无故障开机时间：

采用热更换磁盘系统，保证在不影响正常使用情况下更换有故障的驱动器，具有容错报告能力的内存差错校验（ECC）功能。

v支持多种操作系统：

MicrosoftWindowsNTServer、SCOUNIX、NovellNetware、BanyanVINES、Microsoft-Dos等。

v先进的冷却系统：

双风扇保证了对内部组件进行充分的冷却，明显提高了冷却系统的可靠性。

4.6客户端环境

根据网络的拓扑结构,对于局域网客户端操作平台采用Windows98中文版。

Windows98提供了很好的网络功能,对网络适配器配置TCP/IP协议,并使用WindowsNT域用户认证就可登录到WindowsNT网络,加载相应的浏览器软件如InternetExplorer即可实现WWW浏览服务,FTP文件传输服务,电子邮件收发服务。

而且用户如果使用专线如DDN（数字数据网）X.25等,或利用电话拨号，用户就可实现远程的文件共享和打印共享,由WindowsNT提供的RAS（RemoteAccessService）即可实现这一功能。

4.7网络基本架构：

Route

中医院科技中心

FireWall

FireWall

Route

Route

其它医院科技中心

FireWall

图1网络基本架构图

LAN100M交换机

服务器

4.8网络的拓扑结构

100MHUB

防火墙

100MHUB

药房PC

Route

DDN

门诊受费处PC

电脑部PC

说明：

1、总体为星型拓扑结构；

2、WindowsNT服务器通过防火墙连接路由器访问国际互联网Internet。

3、各部门工作站通过集线器连入主交换机再接入主服务器；

4、联网应用构成Client/Server结构，兼用Web方式做报表发布。

5、联网工作站通过服务器接入INTERNET（国际互连网）。

6、WindowsNT服务器采用双硬盘做磁盘镜像或者采用磁盘阵列卡RAID卡做RAID5容错（3个硬盘以上），这样能够提高磁盘的I/O速度和磁盘数据的安全性。

4.9网络操作系统

WindowsNTServer是十分理想的网络应的开发工具，它也是最易使用和用平台。

它支持范围广泛的重要商业应用程序和一系列丰富管理的网络。

WindowsNTServer采用模块化设计,能使现有系统和未来优秀的技术相结合,因而可以在保持现有投资的基础上进一步采用新技术。

WindowsNTServer具有以下特点:

1.平台无关性。

WindowsNTServer是一个与硬件平台无关的,可伸缩的服务器操作系统。

它可运行在Intelx86系统、精简指令集计算机（RISC）和DECAlpha处理机上,从而在选择计算机系统时有多的自由。

2.可扩展性。

它可以扩展到对称多处理器上,使得需要高性能处理器时还可以加上额外的处理器。

3.内部完全是32位体系结构。

可充分发挥32位处理器的全部性能,是用PC服务器代替小型机服务器的最佳操作系统。

4.兼容性。

WidnowsNTServer支持MICROSOFTDOS,Windows应用程序,以及NTFS、FAT和HPFS文件系统。

5.安全性。

WidnowsNTServer已将安全性内嵌入操作系统,有选择的访问控制使你能对单个文件赋予权限。

强有力的集中式安全管理,即统一帐号、集中验证、安全备份管理。

6.开放性。

支持多种传输协议,可在多种网络环境下工作

7.可靠性。

较强的容错和出错恢复功能。

8.WindowsNTServer中内含了InternetInformationServer（IIS）2.0是架构Intranet优秀的WebServer.其安全和管理机制已经集成到NT的管理模型中,并且包括以下工具,可以帮助建立系统内部强大的Web服务:

可通过FrontPage98创建HTML内容,并进行管理;

内置的ODBC数据库互联功能,可以访问原有数据库信息;

选择使用管理工具设定的监控系统;

4．10网络设计

服务器采用双硬盘做磁盘镜像或者采用磁盘阵列卡RAID卡做RAID5容错。

网络主干采用100MSwitchHub构成交换式以太网，采用TCP/IP协议，服务器和路由器接到主干交换机上。

4．11INTERNET服务

采用Modem上网，利用MSproxyserver2.0软件（代理服务器软件）可以实现工作站利用WindowsNT服务器同时上网。

一般来说，这种方式可以使8到10个人同时上网，共享服务器的Modem。

采用DDN专线上网，需购买路由器和防火墙。

（如果需几十人共同上网时，建议用DDN专线方式上网）。

4．12Intranet信息交换服务和资源共享

在WindowsNT服务器上安装MicrosoftExchangeserver5.5软件，在客户工作站上安装Outlook98软件。

实现医院内部局域网上的Email收发，促进医院的信息交流。

各工作站可以共享服务器资源、网络打印机等以及相互之间的文件传输。

4．13防火墙

采用北京天融信医院的卫士防火墙（软件/硬件）。

5.具体设计

5.1拓扑图的绘制

利用BosonNetsimDesigner绘制网络拓扑图。

需要说明的是，在进行BOSON的模拟实验时，对于不同型号的路由器来说其功能和性能却是完全相同的。

所不同的是是固定配置（例如通过ethernet0引用接口）还是模块化（例如通过ethernet0/0引用接口），是普通以太网（ethernet）还是快速以太网（fastethernet）的区别，以及不同系列的路由器所提供的接口的类型、数量的不同。

对于交换机也是类似的。

因此，只要满足实验的需求，任何路由器均可。

但是，为了实现清晰的配置过程和配置效果，一个原则是以够用为度，即：

尽量选择一个简单的、接口数较少的路由器。

首先打开BONSONNetworkDesigner界面如下，可以再左边的器件选择栏中选择合适的器件，拖拽至绘图区即可。

最终绘制拓扑图如图5-1所示

图5-1网络拓扑图

5.2路由器的配置

绘制完拓扑图后保存（文件类型为.top），打开BOSONNetsim,将该文件导入进来对各个设备进行配置。

首先对路由器R1进行配置，在eRouters中选择R1，键入相关命令进行配置，具体如下：

同样地，对R2进行配置如下：

对于R3配置如下：

R4配置如下：

R5配置如下：

说明：

（1）在进行如上配置后，R1各端口IP地址分别为：

Ethernet0192.168.12.1，

Serial0192.168.13.1，Serial1192.168.14.1；

R2各端口IP地址分别为：

Ethernet0192.168.12.2；

R3各端口IP地址分别为：

Ethernet0192.168.3.1，Serial0192.168.13.2；

R4各端口IP地址分别为：

Ethernet0192.168.4.1，Serial0192.168.45.1

Serial1192.168.14.2；

R5各端口IP地址分别为：

Ethernet0192.168.5.1，Serial0192.168.45.2；

（2）路由选择采用RIP协议实现。

配置完后可用‘showiproute’查看各路由器中的路由表，具体如下：

（a）R1路由表

（b）R2路由表

（c）R3路由表

（d）R4路由表

（e）R5路由表

由以上各个路由表的信息显示可知，各路由器之间连接正确，且路由配置成功实现，为了验证网络的连通性，我们通过测试位于不同网络下的主机是否互通来判断其连通性。

5.3主机的配置

首先应该为各个主机配置IP地址，子网掩码及默认网关，通过BosonNetSim中的工具栏按钮“eStations”选择“PC1”并按照下面的步骤配置PC1的相关参数：

􀁺键入“回车键”继续。

􀁺在PC1的命令提示符下键入ipconfig/ip192.168.5.11255.255.255.0为PC1设置IP地址、子网掩码。

采用同样地方法，分别为在“eStations”下选择主机PC2、PC3、PC4、PC5、PC6和PC7，为其设置IP地址及子网掩码。

􀁺在PC2的命令提示符下键入ipconfig/ip192.168.5.22255.255.255.0为PC2设置IP地址、子网掩码。

􀁺在PC3的命令提示符下键入ipconfig/ip192.168.4.33255.255.255.0为PC3设置IP地址、子网掩码。

􀁺在PC4的命令提示符下键入ipconfig/ip192.168.4.44255.255.255.0为PC4设置IP地址、子网掩码。

􀁺在PC1的命令提示符下键入ipconfig/ip192.168.3.55255.255.255.0为PC5设置IP地址、子网掩码。

􀁺在PC6的命令提示符下键入ipconfig/ip192.168.3.66255.255.255.0为PC6设置IP地址、子网掩码。

􀁺在PC7的命令提示符下键入ipconfig/ip192.168.3.77255.255.255.0为PC7设置IP地址、子网掩码。

除了以上设置方法，也可以采用图形显示的方法进行设置：

选择一台PC机，在命令提示符下键入“winipcfg”回车，会出现如下对话框（下图显示的IP地址设置为对于PC2的IP设置）：

在对应的“IPADDRESS”中填入对应主机的IP地址，在“SUBNETMASK”栏中填入对应的子网掩码，最后在“DEFAULTGATEWAY”中填入默认网关的IP地址。

PC2的IP地址相关配置

6.结果分析

6.1互连网的测试（无VLAN）

设置完所有主机的IP地址及相应的子网掩码和默认网关后，用‘ping’命令测试各网段的连通性：

在主机PC1下，pingPC3连通

主机PC1,pingPC5连通

主机PC1,pingPC7连通

同样地，在主机PC3下，pingPC2连通

主机PC6下，pingPC4连通

最后，为了与划分虚拟局域网后效果作对比，此处给出switch3下的主机PC5、PC6、PC7之间连通状况。

（接下来将在switch3下划分虚拟局域网）

在主机PC5下，pingPC6

说明：

图中首先以‘ipconfig’命令显示了该主机的IP地址信息为192.168.3.55，之后的‘ping192.168.3.66’则是测试与PC6的互通性，同理，对于PC7，测试结果如下：

6.2虚拟局域网的配置及测试

虚拟局域网的设置时通过对交换机的设置来实现的，此处将switch2下的PC5和PC6划在同一虚拟局域网内，具体配置如下：

配置完后可用‘showVLAN’命令来查看设置结果（图6-1）：

可以看到PC5和PC6对应的端口Fa0/2和Fa0/3均处于VLAN22下，可以对比未划分VLAN的switch1（图6-2）来看。

图6-1划分VLAN的switch2

图6-2未划分VLAN的switch1

分析：

在划分VLAN后再次对网络的连通性进行测试，可以发现，处于switch2下的PC5和PC6任然可以相互通信，但是与PC7却无法继续通信，这就很好的体现了虚拟局域网可以隔离广播域的特点，成功提高了网络的安全性。

具体测试结果如图6-3、图6-4、图6-5所示。

图6-3PC5与PC6的连通性测试

图6-4PC5与PC7的连通性测试

图6-5PC7与PC2的连通性测试

如上测试结果验证了switch2下的VLAN划分情况，即对于划分在同一虚拟局域网下的各个端口间可以相互通信，而对于同一网络下处在虚拟局域网下的其他主机间则不能通信，具体说来，就是在本次设计中，PC5和PC6之间是可以相互通信的，但是同PC7之间却不能继续通信了。

另外PC7同其他主机间连通性状况不变。

这也从另一方面体现了划分VLAN的一些优点：

控制广播风暴，通过将交换机的某个VLAN中，一个VLAN的广播风暴不会影响到其他VLAN的性能。

提高网络整体安全性，VLAN限制了个别用户的访问及控制了广播组的大小和位置。

同时也方便了网络的管理。

７.结束语

本次课程设计培养了我们综合运用所学知识,提高了我们发现、提出、分析并解决实际问题的能力,是锻炼实践能力的重要环节,是对我们实际工作能力的具体训练和考察。

通过本次课程设计，不仅使我对医院网络规划的认识得到了很大的提升，更使我意识到我们所学的东西都是要付诸实践的，要一切从实际情况出发，理论联系实际，这样才能真正发挥我们所具备的能力。

比如划分IP时，不仅看现存多少主机数，还要看到以后的发展，未来可能增加的主机数，这样才能保证我们的工作成果不至于提前失效。

通过运用模拟仿真软件BOSONNetsim，让我对计算机网络知识有了更进一步的了解，同时让我把这一学期所学的知识很好的与实践结合起来，让我真正的掌握了计算机网络工具的使用，为我以后更进一步的学习打下了基础。

在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，但也经历了不少艰辛，比如在配置路由的过程中，由于对于时钟的设置不正确等，导致路由间不能顺利通信，但在老师的指导以及同学们的帮助下都一一解决了。

由于我们的设计是建立在模拟软件平台上，有时就会不可避免的出现一些理论上无法解释的问题，但这也从另一方面促进了我们对于问题的深入思考，因为在实际的网络建设过程中同样存在着各种不稳定性因素，这就要求我们在设计过程中要树立起全面考虑问题的观点。

课程设计是对我们综合能力的检测，是培养我们的专业素养以及学习兴趣的很好的途径，学习把理论付诸于实现，能够让我们更加清楚的看到我们努力的结果。

虽然本次课程设计已经结束了，但是我不会忘记从中收到的感受与启发，相信在以后的学习中，我将更加认真努力，争取从知识以及动手能力方面都能更上一层楼！

８.参考文献

【1】宋凯，刘念等.计算机网络.北京：

清华大学出版社，2010

【2】载伊，麦克唐纳，鲁菲.思科网络技术学院教程.北京：

人民邮电出版社，2009

【3】谢希仁.计算机网络教程（第4版）.大连：

大连理工大学出版社2004

【4】高玉雷.中小型局域网组建与管理教程[M].北京：

机械工业出版社，2005

【5】卢小平.局域网组建与实践[M]（第2版）.北京：

电子工业出版社，2004

9.附录常用命令

a）常用命令

1）改变状态命令

进入特权命令状态enable

退出特权命令状态　　disable

进入设置对话状态　　setup

进入全局设置状态　　configterminal

退出全局设置状态　　end

进入端口设置状态　　interfacetypeslot/number

进入子端口设状态interfacetypenumeber.subinterface[point-to-point|multipoint]

进入线路设置状态linetypeslot/number

进入路由设置状态　　routerprotocol

退出局部设置状态　　exit

2.）显示命令

查看版本及引导信息　showversion

查看运行设置　　showrunning-config

查看开机设置　　showstartup-config

显示端口信息　　showinterfacetypeslot/number

显示路由信息　　showiprouter

3）拷贝命令

将配置保存到NVRAM：

copyrunning-configstartup-config。

4.）网络命令

登录远程主机telnethostname|IP_address

网络侦测　　pinghostname|IP_address

路由跟踪　　tracehostname|IP_address

5）基本设置命令

全局设置　　configterminal

设置访问用户及密码　usernameusernamepasswordpassword

设置特权密码　　enablesecretpassword

设置路由器名　　hostnamename

设置静态路由　　iproutedestinationsubnet-masknext-hop

启动IP路由　　iprouting

启动IPX路由　　ipxrouting

端口设置　　interfacetypeslot/number

设置IP地址　　ipaddressaddresssubnet-mask

设置IPX网络ipxnetworknetwork

激活端口　　noshutdown

物理线路设置　　linetypenumber

启动登录进程　　login[local|tacacsserver]

设置登录密码　　passwordpassword

键入”?

”来获得系统的帮助。

注：

Ctrl-z　返回　特权命令状态。

基本命令：

enable（简写：

en）:

从用户EXEC模式进入特权EXEC模式

configterminal（简写：

configt）:

从特权EXEC模式进入全局配置模式

hostname:

给路由器改名，后接路由器新名字

interface（简写：

int）:

进入接口配置模式，后接接口标识

ipaddress:

配置网络地址，后接ip地址和子网掩码

noshutdown:

确保该接口没有关闭

copyrunning-configstartup-config（简写：

copyrunstart）:

很重要，用来保存运行配置文件

b）交换机的基本配置命令

一、各种模式

1）用户模式：

Switch>

2）特权模式：

Switch>enable

Switch#

3）全局模式：

Switch#configterminal

Switch（config）#

4）端口配置模式：

Switch（config）#in