计算机网络宿迁学院.docx
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计算机网络宿迁学院
计算机网络
课程设计报告书
课题名称
NAT功能的配置与实现
姓名
王帅
学号
20110306136
院系
三系
专业班级
11通信工程一班
指导教师
田爱君
2013年12月25日
NAT功能的配置与实现
一、设计目的及意义
1.计算机网络课程对于通信工程专业的重要性。
通信工程专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。
计算机网络是计算机发展和通信技术紧密结合并不断发展的一门学科。
它的理论发展和应用水平直接反映了一个国家高新技术的发展水平，并是其现代化程度和综合国力的重要标志。
在以信息化带动工业化和工业化促进信息化的进程中，计算机网络扮演了越来越重要的角色。
计算机网络这门课程是通信工程专业中的一门重要课程，学习计算机网络这门课程里面的各项知识理论，关系着通信工程专业其他课程的学习。
计算机网络课程贯穿于整个通信工程专业知识。
2.此课程设计内容，对于计算机网络课程的意义。
通过此课程设计，能够将在计算机网络课程中所学的理论知识更好的用于实践。
将所学关于交换机的基本配置，路由器的基本配置包括静态路由、RIP配置、OSPF配置、NAT配置等等，通过课程设计这样的平台更好的理解、运用和掌握。
二、实践内容
1.计算机网络设备的基本功能配置
按照要求，使用BosonNetsim软件完成对交换机及路由器等设备的配置，使其实现特定的功能。
内容如下：
（1）交换机的基本配置
（2）路由器的基本配置
2.综合设计
在掌握设备基本配置方法的基础上，按照要求，设计一个综合的网络，画出网络拓扑图，对其中的设备进行配置，在不断调试的基础上，对网络进行反复测试，检查网络的连通性，使网络能够完成所要求的功能。
三、交换机的基本配置
1．交换机的工作原理：
交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发。
而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。
与桥接器不同的是交换机转发延迟很小，操作接近单个局域网性能，远远超过了普通桥接互联网络之间的转发性能。
交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。
现在已有以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术的交换产品。
类似传统的桥接器，交换机提供了许多网络互联功能。
交换机能经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工作站提供更高的带宽。
协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中；交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡，不必作高层的硬件升级；交换机对工作站是透明的，这样管理开销低廉。
2．虚拟局域网VLAN的原理及功能
VLAN的工作原理：
交换机工作原理与传统网桥类似。
在交换机中配置的每个VLAN都实现了地址获悉机制、转发和过滤决策机制、环路避免机制，就像每个VLAN都是一个物理网桥一样。
交换机是这样实现VLAN的：
只将数据流转发到与始发端口位于同一个VLAN中的端口。
因此，当帧到达交换机端口后，交换机必须将其重传到属于相同VLAN的端口。
从本质上说，运行在单台交换机上的VLAN将限制单播、组播和广播的传播。
来自特定VLAN的数据流只泛洪到属于该VLAN的端口。
端口通常只传输其所属VLAN的数据流。
当VLAN跨越多台交换机时，必须使用中继线将这些交换机连接起来。
中继线可传输多个VLAN的数据流。
VLAN的功能：
VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。
于交换式以太网的虚拟局域网在交换式以太网中，利用VLAN技术，可以将由交换机连接成的物理网络划分成多个逻辑子网。
也就是说，一个虚拟局域网中的站点所发送的广播数据包将仅转发至属于同一VLAN的站点。
虚拟局域网技术使得网络的拓扑结构变得非常灵活，例如位于不同楼层的用户或者不同部门的用户可以根据需要加入不同的虚拟局域网。
交换机的基本配置举例：
单个交换机的VLAN配置
1、按图1所示连接网络；Catalyst2950交换机1台；PC机4台。
图1
PC1连接在交换机的1#端口，PC2连接在3#端口，PC3连接在5#端口，PC4连接在7#端口。
2.配置PC机：
PC1的IP地址：
192.168.0.41；PC2的IP地址：
192.168.0.42；PC3的IP地址：
192.168.0.43；PC4的IP地址：
192.168.0.44；子网掩码均为255.255.255.0。
PC1与PC2连接结果
3.C:
>ping192.168.0.42
Pinging192.168.0.42with32bytesofdata:
Replyfrom192.168.0.42:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.42:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.42:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.42:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.42:
bytes=32time=60msTTL=241
Pingstatisticsfor192.168.0.42:
Packets:
Sent=5,Received=5,Lost=0（0%loss）,
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55ms
PC1与PC3连接结果
C:
>ping192.168.0.43
Pinging192.168.0.43with32bytesofdata:
Replyfrom192.168.0.43:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.43:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.43:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.43:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.43:
bytes=32time=60msTTL=241
Pingstatisticsfor192.168.0.43:
Packets:
Sent=5,Received=5,Lost=0（0%loss）,
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55ms
PC1与PC4连接结果
C:
>ping192.168.0.44
Pinging192.168.0.44with32bytesofdata:
Replyfrom192.168.0.44:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.44:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.44:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.44:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.44:
bytes=32time=60msTTL=241
Pingstatisticsfor192.168.0.44:
Packets:
Sent=5,Received=5,Lost=0（0%loss）,
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55ms
3.配置交换机：
设置交换机名为S1，管理IP为192.168.0.11，子网掩码为255.255.255.0。
用ping命令检查交换机与各PC机的通讯情况。
PC1与交换机连接结果
C:
>ping192.168.0.11
Pinging192.168.0.11with32bytesofdata:
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Pingstatisticsfor192.168.0.11:
Packets:
Sent=5,Received=5,Lost=0（0%loss）,
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55ms
PC2与交换机连接结果
C:
>ping192.168.0.11
Pinging192.168.0.11with32bytesofdata:
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Pingstatisticsfor192.168.0.11:
Packets:
Sent=5,Received=5,Lost=0（0%loss）,
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55ms
PC3与交换机连接结果
C:
>ping192.168.0.11
Pinging192.168.0.11with32bytesofdata:
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Pingstatisticsfor192.168.0.11:
Packets:
Sent=5,Received=5,Lost=0（0%loss）,
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55ms
PC4与交换机连接结果
C:
>ping192.168.0.11
Pinging192.168.0.11with32bytesofdata:
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.11:
bytes=32time=60msTTL=241
Pingstatisticsfor192.168.0.11:
Packets:
Sent=5,Received=5,Lost=0（0%loss）,
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55ms
4.在交换机上创建并划分VLAN：
按图2所示划分VLAN。
图2
代码：
S1#vlandatabase
S1（vlan）#vlan2namevlan2
VLAN2added:
Name:
vlan2
S1（vlan）#vlan3namevlan3
VLAN3added:
Name:
vlan3
S1（vlan）#exit
APPLYcompleted.
Exiting....
S1#config
%Incompletecommand.
S1#configt
Enterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.
S1（config）#interfacefa0/1
%Ambiguouscommand:
"interfacefa0/1"
S1（config）#interfacefa0/1
S1（config-if）#switchportaccessvlan2
S1（config-if）#interfacefa0/2
S1（config-if）#switchportaccessvlan2
S1（config-if）#interfacefa0/3
S1（config-if）#switchportaccessvlan2
S1（config-if）#interfacefa0/4
S1（config-if）#switchportaccessvlan2
S1（config-if）#interfacefa0/5
S1（config-if）#switchportaccessvlan3
S1（config-if）#interfacefa0/6
S1（config-if）#switchportaccessvlan3
5检查配置结果：
用ping命令检查PC机间的通讯情况，以及各PC机与交换机的通讯情况理解其中的原因。
PC1与PC2连接结果
C:
>ping192.168.0.42
Pinging192.168.0.42with32bytesofdata:
Replyfrom192.168.0.42:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.42:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.42:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.42:
bytes=32time=60msTTL=241
Replyfrom192.168.0.42:
bytes=32time=60msTTL=241
Pingstatisticsfor192.168.0.42:
Packets:
Sent=5,Received=5,Lost=0（0%loss）,
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum=50ms,Maximum=60ms,Average=55ms
PC1与PC3连接结果
C:
>ping192.168.0.43
Pinging192.168.0.43with32bytesofdata:
Requesttimedout.
Requesttimedout.
Requesttimedout.
Requesttimedout.
Requesttimedout.
Pingstatisticsfor192.168.0.43:
Packets:
Sent=5,Received=0,Lost=5（100%loss）,
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum=0ms,Maximum=0ms,Average=0ms
PC1与PC4连接结果
C:
>ping192.168.0.44
Pinging192.168.0.44with32bytesofdata:
Requesttimedout.
Requesttimedout.
Requesttimedout.
Requesttimedout.
Requesttimedout.
Pingstatisticsfor192.168.0.44:
Packets:
Sent=5,Received=0,Lost=5（100%loss）,
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum=0ms,Maximum=0ms,Average=0ms
PC1只能与PC2通讯，而与PC3、PC4都不能通讯。
原因：
PC1与PC2属于同一VLAN，PC1与PC3、PC4属于不同的VLAN
四.路由器的基本配置
1.默认路由的配置方法。
默认路由：
默认路由是一种特殊的静态路由,指的是当路由表中与包的目的地址之间没有匹配的表项时路由器能够做出的选择。
如果没有默认路由器,那么目的地址在路由表中没有匹配表项的包将被丢弃.默认路由在某些时候非常有效,当存在末梢网络时默认路由会大大简化路由器的配置,减轻管理员的工作负担,提高网络性能。
图3
（2）先完成路由器的基本配置，包括路由器的名字、各接口的IP地址等；
路由器R1配置：
Route>enable/进入特权模式/
Route#configt/进入全局模式/
Route（config）#hostnameR1/给路由器命名/
R1（config）#interfacee0/进入路由器1以太网端口e0/
R1（config-if）#noshutdown/激活路由器1以太网端口e0/
R1（config-if）#ipaddress200.200.1.1255.255.255.0/配置以太网端口e0IP地址/
R1（config-if）#exit/返回上一级模式/
R1（config）#interfaces0/进入串行端口s0/
R1（config-if）#noshutdown/激活串行端口s0/
R1（config-if）#clockrate64000/在DCE端配置时钟频率/
R1（config-if）#ipaddress190.1.0.1255.255.0.0/配置串口s0IP地址/
R1（config-if）#end/返回上一级模式/
路由器R2配置：
Route>enable/进入特权模式/
Route#configt/进入全局模式/
Route（config）#hostnameR2/给路由器命名/
R2（config）#interfacee0/进入路由器2以太网端口e0/
R2（config-if）#noshutdown/激活路由器2以太网端口e0/
R2（config-if）#ipaddress200.200.2.1255.255.255.0/配置串口s0IP地址/
R2（config-if）#exit/返回上一级模式/
R2（config）#interfaces0/进入串行端口s0/
R2（config-if）#noshutdown/激活串行端口s0/
R2（config-if）#clockrate64000
R2（config-if）#ipaddress190.2.0.1255.255.0.0/配置串口s0IP地址/
R2（config-if）#exit/返回上一级模式/
R2（config）#interfaces1/进入串行端口1/
R2（config-if）#noshutdown/激活串行端口s1/
R2（config-if）#clockrate64000/在DCE端配置时钟频率/
R2（config-if）#ipaddress190.1.0.2255.255.0.0/配置串口s1IP地址/
R2（config-if）#end/返回上一级模式/
路由器R3配置：
Route>enable/进入特权模式/
Route#configt/进入全局模式/
Route（config）#hostnameR3/给路由器命名/
R3（config）#interfacee0/进入路由器1以太网端口e0/
R3（config-if）#noshutdown/激活路由器1以太网端口e0/
R3（config-if）#ipaddress200.200.3.1255.255.255.0/配置以太网端口e0IP地址/
R3（config-if）#exit/返回上一级模式/
R3（config）#interfacee1/进入路由器1以太网端口e0/
R3（config-if）#noshutdown/激活路由器1以太网端口e0/
R3（config-if）#ipaddress200.200.4.1255.255.255.0/配置以太网端口e0IP地址/
R3（config-if）#exit/返回上一级模式/
R3（config）#interfaces1/进入串行端口s0/
R3（config-if）#noshutdown/激活串行端口s0/
R3（config-if）#clockrat
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