计算机网络课程设计论文.docx
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计算机网络课程设计论文
编号：
学号：
201240410137
课程设计
教学院
计算机学院
课程名称
计算机网络课程设计
题目
网络互联设计
专业
计算机科学与技术
班级
计科
（1）班
姓名
李富耀
同组人员
雷正峰阮丽君余芹尹海林赵恢真吕鲜
指导教师
李芳
2014
年
6
月
20
日
课程设计任务书
2013～2014学年第1学期
学生姓名：
李富耀专业班级：
计算机科学与技术
指导教师：
李芳工作部门：
计算机学院
一、课程设计题目
具有多个分公司的企业网络解决方案
二、课程设计内容
1.设计一套具有不同网络段的网络拓扑的的局域网设计.
2.相关Vlan划分，IP地址分配
2.设计核心路由交换，汇聚层接入。
3.网络设备选择，网络综合布线图，网络管理及配置方案。
三、进度安排
1．2014年6月13日，指导教师讲课，学生根据题目准备资料；
2．2014年6月14日，设计小组进行总体方案设计和任务分工,具体实施；
3.2014年6月15-19日，具体实施
4．2014年6月20日，验收、撰写报告，完成论文，总结并答辩
四、基本要求
1.能实现网络之间的正确互联
2.网络系统完备且具有扩充性，功能满足企业的日常业务动作。
3.能根据部门职能来划分Vlan，并设置各自的权限；
4.能实现不同网络段之间的网络互联
目录
第一章设计目的4
第二章设计的方案5
1.1设计背景5
1.2设计思想5
1.3网络VLAN设计5
第三章设计的出发点7
3.1实际需求分析7
3.2稳定可靠需求7
3.3功能需求7
第四章如何设计8
4.1网段的规划8
4.2IP的划分8
4.3网络拓扑图9
4.4三层交换机的配置命令9
第五章总结14
参考文献15
第一章设计目的
在当今现代信息社会中，各种先进的科学技术飞速发展，给人们的生活到来了深远的影响，它极大的改善我们的生活方式。
在以计算机技术为代表的信息科技的发展更是日新月异，从各个方面影响和改变着我们的生活，而其中的计算机网络技术的发展更为迅速，已经渗透到了我们生活的各个方面，人们已经离不开计算机网络对于网络办公和学习是越来越受到重视和运用，在通信设备不断普及的今天，原始的办公方式已经不能完全满足我们的办公和生活的需求。
计算机的应用已经渗透到国民经济与人们生活的各个角落，正在日益改变着传统的人类工作方式和生活方式。
路由、交换和远程访问技术是网络互连领域的三大主要支撑技术，本次的课程设计主要是针对校园网络的规划与设计，其中包括路由网以及交换网的设计。
要保证高质量的网络环境和服务就必须依靠性能高的硬件设备，其中包括主机和网络设备，而网络设备是整个网络系统的核心，网络设备中路由器和交换机的选择是尤为重要的。
对于校园系统的实现，选择一套质量好、功能齐全、安全性能较高、综合成本低、维护方便、简单的网络设备是本系统实现首先要考虑的问题。
在网络快速发展的今天，普通的网络系统已经满足不了网络用户的要求，而新型的网络系统中认证、已经成为系统中的一个优势，为未来网络系统的方便可靠做好了准备。
第二章设计的方案
1.1设计背景
本次设计是设计校园内部各个部门之间的通信，将校园网络分成四个部分：
师生教学、学生宿舍，教师宿舍、教师办公。
用四个三层交换机对这几个部门的通信进行通信和ACL控制，其中三台是作为汇聚层，一台作为核心层，实现了各个部门对四台服务器的不同权限的访问，用两层交换机作为接入层的设备。
1.2设计思想
各种设备严格按照下图的设计来实现，便于维护和设计
1.3网络VLAN设计分析
在校园网络的整个网络规划当中，VLAN的划分是非常重要的部分，很好的利用VLAN技术的功能，能起到事半功倍的效果，对整个网络的性能也是事关重要的。
主要突出为以下几点：
VLAN划分，可以避免广播风暴，在骨干网络中尤为突出，在多媒体、视频点播等很容易引起广播信息；划分之后，VLAN是广播只在子网中进行，不会做无意义的广播，消除了广播风暴产生的条件。
VLAN划分，可以增加网络的安全性，在不同的VLAN之间不能随意通讯，只限与本子网间通讯，不会对其他的子网产生干扰。
要进行访问，需要通过三层交换，这样信息流就得到相当好的控制。
网络管理系统采用完全独立的IP子网和VLAN，实现更加安全的对所有网络设备进行管理。
建立VLAN和IP子网的对应关系。
提高管理效率，实现虚拟的工作组，减少站点的移动和改变的开销。
VLAN间的子网访问，可以在三层交换机上实现，子网间的通讯也可以在汇聚设备上实行，分流核心交换机的三层交换，优化了组网。
1.4IP设计分析
1.5设备的选取
a.交换机
交换机，也称交换式集线器，是专门设计的，使各计算机能够相互高速通信的独享带宽的网络设备。
作为高性能集线设备，随着价格的不断降低，交换机已逐步取代了集线器而成为集线设备的首选。
由交换机构建的交换式网络系统不仅拥有高速的传输速率，而且交换延时很小，使得信息的传输效率大大提高，适合于大数据量并且使用非常频繁的网络通信，被广泛应用于各种类型的多媒体和数据传输网络。
交换机具有很强的网络管理功能，它能自动根据网络通信的使用情况来动态管理网络，因为交换机采用了独享网络带宽的设计。
b.路由器
路由器除了有连接不同的网络物理分支和不同的通信媒介、过滤和隔离网络数据流及建立路由表，还有控制和管理复杂的路径、控制流量、分组分段、防止网络风暴及在网络分支之间提供安全屏障层等到功能。
根据路由设备的组成可以分为软路由和硬路由。
根据路由表的设置方式可以将路由器分为静态的和动态的。
路由器工作在网络层，因此它可以在网络层交换和路由数据帧，访问的是对方的网络地址。
当数据帧到达路由器后，路由器查看数据帧的目标地址，并在路由表查看到达目标地址的路径，根据路径的代价，选择一条最佳的路径，然后把数据帧沿这条路径发送给目标地址。
第三章设计的出发点
3.1实际需求分析
互连的几个网络主要是以下几个部分：
1.师生教学
2.教师办公
3.教师宿舍
4.学生宿舍
校园内部的计算机间采用内部的电子邮件系统和IM（即时通讯）系统联系。
教师办公可对数据库管理、FTP、E-mail和Web服务器。
师生教学、学生宿舍均不能访问数据库服务器，另外教师宿舍不能访问FTP服务器。
3.2稳定可靠需求
现代企业的网络应具有更全面的可靠性设计，以实现网络通信的实时畅通，保障企业生产运营的正常进行。
随着企业各种业务应用逐渐转移到计算机网络上来，网络通信的无中断运行已经成为保证企业正常生产运营的关键。
现代大型企业网络在可靠性设计方面主要应从以下3个方面考虑。
（1）设备的可靠性设计：
不仅要考察网络设备是否实现了关键部件的冗余备份，还要从网络设备整体设计架构、处理引擎种类等多方面去考察。
（2）业务的可靠性设计：
网络设备在故障倒换过程中，是否对业务的正常运行有影响。
（3）链路的可靠性设计：
以太网的链路安全来自于多路径选择，所以在企业网络建设时，要考虑网络设备是否能够提供有效的链路自愈手段，以及快速重路由协议的支持。
3.3功能需求
主机
可访问的服务器
教学端主机
Web、Ftp、e-mail
教师办公
Web、Ftp、E-mail、数据库服务器
教师宿舍
Web、E-mail、Ftp
学生宿舍
Web、E-mail
第四章如何设计
4.1网段的规划
按照实际需求，划分子网及其IP如下：
VLAN端口
子网号
IP地址范围/掩码
VLAN10
192.168.10.0
255.255.255.0
VLAN11
192.168.11.0
255.255.255.0
VLAN12
192.168.12.0
255.255.255.0
VLAN13
192.168.13.0
255.255.255.0
VLAN20
192.168.20.0
255.255.255.0
VLAN30
192.168.30.0
255.255.255.0
VLAN50
192.168.50.0
255.255.255.0
VLAN60
192.168.60.0
255.255.255.0
VLAN40
192.168.40.0
255.255.255.0
VLAN41
192.168.41.0
255.255.255.0
VLAN42
192.168.42.0
255.255.255.0
VLAN43
192.168.43.0
255.255.255.0
表4-1不同VLAN之间的网段
4.2IP的划分
主机IP的划分
主机
IP
网关
备注
PC1
192.168.10.1
192.168.10.31
教学主机1
PC2
192.168.10.2
192.168.10.31
教学主机2
PC3
192.168.11.1
192.168.10.31
办公主机1
PC4
192.168.11.2
192.168.10.31
办公主机2
PC5
192.168.12.1
192.168.12.31
教师宿舍1
PC6
192.168.12.2
192.168.12.31
教师宿舍2
PC7
192.168.13.1
192.168.12.31
学生宿舍1
PC8
192.168.13.2
192.168.12.31
学生宿舍2
Sever1
192.168.41.2
192.168..40.11
Web服务器
Sever2
192.168.42.2
192.168..40.11
Ftp服务器
Sever3
192.168.43.2
192.168..40.11
数据库服务器
Sever4
192.168.60.2
192.168..50.1
E-mail服务器
表4-2主机IP
三层交换机的IP划分
三层交换机
端口号
IP
Switch1
F0/1
192.168.10.31
F0/2
192.168.11.31
F0/3
192.168.20.2
Switch2
F0/1
192.168.12.31
F0/2
192.168.16.31
F0/3
192.168.30.2
Switch3
F0/1
192.168.20.1
F0/2
192.168.30.1
F0/3
192.168.40.10
F0/4
192.168.50.1
Switch4
F0/1
192.168.40.11
F0/2
192.168.41.2
F0/3
192.168.42.2
F0/4
192.168.43.1
表4-3三层交换机的IP
4.3网络拓扑图
图4-1网络拓扑图
4.4三层交换机的配置命令
A:
switch1配置命令：
interfaceFastEthernet0/1
switchportaccessvlan10
!
interfaceFastEthernet0/2
switchportaccessvlan11
!
interfaceFastEthernet0/3
switchportaccessvlan20
interfaceVlan10
ipaddress192.168.10.31255.255.255.0
!
interfaceVlan11
ipaddress192.168.11.31255.255.255.0
!
interfaceVlan20
ipaddress192.168.20.2255.255.255.0
!
routerrip
version2
network192.168.10.0
network192.168.11.0
network192.168.20.0
!
B:
switch2配置命令：
interfaceFastEthernet0/1
switchportaccessvlan12
!
interfaceFastEthernet0/2
switchportaccessvlan13
!
interfaceFastEthernet0/3
switchportaccessvlan30
!
interfaceVlan12
ipaddress192.168.12.31255.255.255.0
!
interfaceVlan13
ipaddress192.168.13.31255.255.255.0
!
interfaceVlan30
ipaddress192.168.30.2255.255.255.0
!
routerrip
version2
network192.168.12.0
network192.168.13.0
network192.168.30.0
!
C:
switch3配置命令：
interfaceFastEthernet0/1
switchportaccessvlan20
!
interfaceFastEthernet0/2
switchportaccessvlan30
!
interfaceFastEthernet0/3
switchportaccessvlan40
!
interfaceFastEthernet0/4
switchportaccessvlan50
switchportmodeaccess
interfaceVlan20
ipaddress192.168.20.1255.255.255.0
!
interfaceVlan30
ipaddress192.168.30.1255.255.255.0
!
interfaceVlan40
ipaddress192.168.40.10255.255.255.0
!
interfaceVlan50
ipaddress192.168.50.1255.255.255.0
!
routerrip
version2
network192.168.20.0
network192.168.30.0
network192.168.40.0
network192.168.50.0
!
D:
switch4配置命令：
interfaceFastEthernet0/1
switchportaccessvlan40
!
interfaceFastEthernet0/2
switchportaccessvlan41
!
interfaceFastEthernet0/3
switchportaccessvlan42
!
interfaceFastEthernet0/4
switchportaccessvlan43
!
interfaceVlan40
ipaddress192.168.40.11255.255.255.0
!
interfaceVlan41
ipaddress192.168.41.1255.255.255.0
!
interfaceVlan42
ipaddress192.168.42.1255.255.255.0
ipaccess-group1out
!
interfaceVlan43
ipaddress192.168.43.1255.255.255.0
ipaccess-group2out
!
routerrip
version2
network192.168.40.0
network192.168.41.0
network192.168.42.0
network192.168.43.0
!
ipclassless
!
!
access-list1deny192.168.13.00.0.0.255
access-list1permitany
access-list2permit192.168.11.00.0.0.255
access-list2denyany
!
4.5功能的测试
以教学端主机与服务器端测试：
与Web服务器测试
图4-2教学主机与Web测试图
与Ftp服务器测试
图4-3教学主机与Ftp服务器测试图
与数据库服务器服务器测试
图4-4教学主机与数据库服务器测试图
与E-mail服务器服务器测试
图4-5教学主机与E-mail测试图
第五章总结
通过这次的课程设计实验，使我对网络互连这门课程有了更深刻的认识，对整个学期学习到的知识通过这次的实验有个一个贯通的认识，也明白了一个网络管理人员应该如何去规划、配置、管理、维护一个公司内部的路由设备。
这次的设计由于设计的规模不够大，有许多的知识点还没有能用上去，这也使我懂得了去规划一个内部网络会有很多的因素来影响规划，规划的人员往往要考虑的东西都要很全面。
我这次所做的这个实验是规划了一个校园内部的网络，纵观我所配置的信息，我觉得对我印象最深刻的知识点就是ACL访问控制列表，由于刚开始配置的时候对ACL这个知识点理解得不是很透彻，也曾在上面花费了大量的时间，也使得我去翻书，找资料，最后是理解了这一个知识点。
参考文献
【1】谢希仁.计算机网络原理（第5版）.北京：
电子工业出版社，2008【2】方欣.计算机网络系统集成.北京：
中国水利水电出版社，2005【3】张保通.网络互连技术.北京：
中国水利水电出版社，2008【4】杨卫东.网络系统集成与工程设计（第2版）.北京：
科学出版社，2005【5】石炎生.计算机网络工程实用教程（第2版）.北京：
电子工业出版社，2011
计算机网络原理课程设计（实训）成绩评定表
1、课程设计答辩或质疑记录
1）三层交换机和两层交换机有什么区别？
答：
三层交换技术就是：
二层交换技术＋三层转发技术。
它解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。
2）在设计的过程中遇到了那些问题，怎么解决的？
答：
在用两层交换机对四个不同的网段进行管理时，发现两层交换机不能进行网管的控制，之后我们就把两层交换机换成三层交换机，最终实现了我们所需要的功能。
3）做这个课程设计最大的收获是什么？
答：
做完了这个课程设计使我对计算机网络中的各种协议有了更深层次的认识，之前指上计算机网络课程的时候觉得那些协议学起来很抽象，但在实际应用中发现对那些协议也并不是那么复杂。
2、答辩情况
a）未能完全理解题目，答辩情况较差□c）理解题目较清楚，问题回答基本正确□
b）部分理解题目，答辩情况较差□d）理解题目透彻，问题回答流利□
3、课程设计报告
a）内容：
不完整□完整□详细□
b）方案设计：
较差□合理□非常合理□
c）实现：
未实现□部分实现□全部实现□
d）文档格式：
不规范□基本规范□规范□
考勤成绩：
，
占总成绩比例10%
答辩成绩：
，
占总成绩比例30%
课程设计论文成绩：
，
占总成绩比例60%
课程设计总成绩：
4、课程设计评语
指导教师签字：
年月日
升级会员 