简单的校园网设计与实现.docx

1、简单的校园网设计与实现课程设计报告课程名称： 计算机网络技术 设计题目： 简单的校园网设计与实现 系 别： 计算机信息与工程学院 专 业： 2011计算机科学与技术（专升本） 组 别： 第四组 起止日期: 2011年 11月25日2011年12月1日 指导教师: 计算机与信息工程学院二0一一制题目简单的校园网设计与实现组长学号2011220112班级2班系别计算机信息与工程学院专业2011计算机技术（专升本）组员指导教师课程设计目的为所在学校设计一个简单的基于三层交换技术的校园网络。课程设计所需环境安装Cisco Packet Tracer软件的pc机课程设计任务要求(1) 自行定义每个部门需

2、要的IP地址数，每部门1个单独的子网，至少有4种不同的地址规模；(2) 分析校内IP地址总体需求，统计需要多少个C类的IP地址段，使用私有地址连接校内计算机，并从192.168.0.0/16中选择连续的地址使用；(3) 计算每个部门的网络地址、掩码，并指定网关地址；(4) 每个子网1个独立的VLAN，并使用三层交换机互连各VLAN。课程设计工作进度计划序号起止日期工 作 内 容分工情况12011.11.252011.12.2对课程内容的分析，布局规划，各成员进行简单的实现。22011.12.32011.12.6拓扑图实现，模拟仿真命令编写、修正，测试。32011.12.72011.12.8对大

3、家的各个方案相互对照，整合出一个完善的方案。各组员共同参与完成指导教师签字： 年 月 日教研室审核意见：教研室主任 签字： 年 月 日一、学院概况4二、需求分析4三、校园网系统设计4四、网络技术分析5五、VLAN及IP地址的划分51 IP地址合理规划的意义 52 IP地址规划 63 VLAN划分方案 64 VLAN及IP地址的划分 6六、网络系统拓扑图 7七、校园网络整体解决方案 71、 信息中心三层交换机的配置 72、二层交换机的配置 83、主机IP地址和网关的配置 10八、相关测试与诊断命令 111、 show run 112、sh vlan 123、sh ip route 124、测试主

4、机连通性 13参考文献 16一、学院概况滁州学院是经国家教育部批准设立的一所以本科教育为主的综合性全日制普通高等学校。学院是按照教育部相关文件的有关规定，采用新的机制和模式运行的独立学院，由重庆大学实施对学院的教学管理和质量监督。学院选聘具有较高教学水平和学术水平的教师任教。学院以全新的教育理念，先进的办学模式，兼收并蓄，博采众长，使莘莘学子全面发展、学有所长。二、需求分析校园网是以学校的教学、管理、科研、信息交流和资源共享为目的，以一个学校的管辖区域为覆盖范围的局域网，是通过与Internet的互连实现信息交流和资源共享的系统。本校园网设计的需求目标是将各种不同应用的信息资源通过网络设备互连

5、起来，形成校园内部的Intranet系统（内部网络系统），即建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代校园文化为核心，以现代网络技术为依托，技术先进、扩展性强、覆盖全校主要楼宇的校园主干网络。将学校的各种PC工作站，终端设备和局域网连接起来，在网上发布和获取教育资源，并在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需求的软、硬件环境，为学校中的各类人员提供充分的网络信息服务。三、校园网系统设计结合本校园实际情况，根据学校主要信息点的分布情况，规划如下：(1)列出需要组网的主要建筑：教学楼，实验楼，图书馆，逸夫楼，1-8栋宿舍，逸夫宿舍。(2)考虑这些建筑的主要部门的职责，划分成如下几个部门：教室，办

6、公室，图书馆，男生宿舍，女生宿舍。每个部门一个单独的子网，每个子网一个独立的vlan。(3)使用C类私有地址连接校内计算机，并从192.168.0.0/24中选择连续的地址块使用。由以上网络设计的要求设计出下面的整体设计思路流程：服务器群校园网络设计流程图四、网络技术分析 本校园网将采用三层交换技术，三层交换机技术与传统的路由技术不同，传统的路由技术是通过一定的路由算法来选择到达各个子网的最佳路径，实现路由选择和网络的互连；而三层交换机技术是利用第三层（网络层）中的IP数据的包头信息来加强二层交换，以便解决路由技术中转发效率较低的技术“瓶颈”。本校园网的组建中，中心（核心）交换机选择支持三层交

7、换技术的交换机，同一VLAN之间的数据包传输直接由内网普通交换机来实现，不需要经过核心交换机，不同VLAN之间的数据包传输则经过三层交换机实现交换技术，可以减轻核心交换机的负担，提高网络利用效率。五、VLAN及IP地址的划分1、IP地址合理规划的意义在网络规划中，IP地址方案的设计至关重要，好的IP地址方案不仅可以减少网络负荷，还能为以后的网络扩展打下良好的基础。 IP地址的合理是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键。校区IP地址的分配应该尽可能地利用申请到的地址空间，充分考虑到地址空间的合理使用，保证实现最佳的网络内地址分配及业务流量的均匀分布。具体地来说IP地址的合理规划有如下的意义：

8、1、减少对各种资源（内存、CPU的处理能力以及网络带宽等）的需求IP地址的合理规划有利于网络中路由的汇聚，因而可以使得路由器中的路由表数目以及链路状态数据库等占用的内存减少，同时更新所占用的网络带宽也降低了；2、有利于IP地址空间的合理使用；3、优化业务流量的分布；4、有利于故障诊断。2、IP地址规划根据互联网络技术发展的趋势，结合学校网络目前真实IP地址的现实情况， 将IP地址规划遵循如下原则来设计：1、服务器区采用私IP地址，NAT后供人员远程访问；2、与internet 互联设备IP地址采用真实IP地址；3、部分内部互连采用私有IP地址；3、VLAN划分方案1将不同建筑内的多媒体教室和机

9、房划为同一个VLAN，方便于日常课程的学习和资料的共享。 2将不同建筑内的办公室划为同一个VLAN，有利于教师，工作人员之间的沟通与交流，以及教学资料的共享。3. 将图书馆内的借阅室单独划分为一个VLAN，借阅室使用的是独立的借阅系统，需要有独立的子网来规划，仅限于图书管理人员内部使用，方便图书的管理。4将宿舍划为男生宿舍和女生宿舍，各两个VLAN。高校学生的流动性大，例如换寝室，毕业等，而导致的学生的人数和班级的变动。所以将宿舍单独分出来。而男生与女生对网络的需求不一样，男生偏爱于玩游戏，比较占用带宽，所以将男女生分别划分VLAN。 4.VLAN及IP地址的划分VLAN号IP网段部门IP地址

10、具体划分VLAN1192.168.0.1/24多媒体教室、机房192.168.0.2192.168.0.4VLAN2192.168.1.1/24办公室192.168.1.2192.168.1.5VLAN3192.168.2.1/24借阅室192.168.2.2VLAN4192.168.3.1/24男生宿舍192.168.3.2192.168.3.3VLAN5192.168.4.1/24女生宿舍192.168.4.2192.168.4.3 VLAN及IP地址规划六、网络系统拓扑图七、校园网络整体解决方案1.信息中心三层交换机的配置SwitchenSwitch#conf tSwitch(confi

11、g)#hostname CenterCenter(config)#ip routingCenter(config)#vtp mode serverCenter(config)#vtp domain testCenter(config)#int f0/24Center(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q Center(config-if)# switchport mode trunk Center(config-if)#int f0/20Center(config-if)# switchport trunk encapsulation

12、 dot1q Center(config-if)# switchport mode trunk Center(config)#int f0/1Center(config-if)# ip add 192.168.8.1 255.255.255.0Center(config-if)#no shut%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to downCenter(config-if)#%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface F

13、astEthernet0/1, changed state to upCenter(config-if)#exitCenter(config)#vlan 1 Center(config)#vlan 2Center(config)#vlan 3Center(config)#vlan 4Center(config)#vlan 5 Center(config)#int vlan 1Center(config-vlan)#ip add 192.168.0.1 255.255.255.0 Center(config-vlan)#no shutCenter(config-vlan)#int vlan 2

14、Center(config-vlan)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0 Center(config-vlan)#no shut Center(config-vlan)#int vlan 3 Center(config-vlan)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0 Center(config-vlan)#no shut Center(config-vlan)#int vlan 4 Center(config-vlan)#ip add 192.168.3.1 255.255.255.0 Center(config-vlan)#no

15、shut Center(config-vlan)#int vlan 5 Center(config-vlan)#ip add 192.168.4.1 255.255.255.0 Center(config-vlan)#no shut Center(config-vlan)#exitCenter(config)#Z2.二层交换机的配置a.教学楼交换机的配置SwitchenSwitch#conf tSwitch(config)#hostname TeachTeach(config)#vtp mode client Teach(config)#vtp domain testTeach(config)

16、#int f0/24Teach(config-if)#switchport mode trunkTeach(config-if)#int f0/23Teach(config-if)#switchport mode trunkTeach(config-if)#int f0/1Teach(config-if)#switchport access vlan 1 Teach(config-if)#int f0/2Teach(config-if)#switchport access vlan 2Teach(config-if)#exitTeach(config)#Zb.实验楼交换机的配置Switchen

17、Switch#conf tSwitch(config)#hostname LabLab(config)#vtp mode client Lab(config)#vtp domain testLab(config)#int f0/22Lab(config-if)#switchport mode trunkLab(config-if)#int f0/23Lab(config-if)#switchport mode trunkLab(config-if)#int f0/1Lab(config-if)#switchport access vlan 1 Lab(config-if)#int f0/2La

18、b(config-if)#switchport access vlan 2Lab(config-if)#exitLab(config)#Zc.图书馆交换机的配置SwitchenSwitch#conf tSwitch(config)#hostname LibrLibr(config)#vtp mode client Libr(config)#vtp domain testLibr(config)#int f0/22Libr(config-if)#switchport mode trunkLibr(config-if)#int f0/23Libr(config-if)#switchport mod

19、e trunkLibr(config-if)#int f0/1Libr(config-if)#switchport access vlan 3 Libr(config-if)#int f0/2Libr(config-if)#switchport access vlan 2Libr(config-if)#exitLibr(config)#Zd.逸夫楼交换机的配置SwitchenSwitch#conf tSwitch(config)#hostname YifuYifu(config)#vtp mode client Yifu(config)#vtp domain testYifu(config)#

20、int f0/23Yifu(config-if)#switchport mode trunkYifu(config-if)#int f0/1Yifu(config-if)#switchport access vlan 1 Yifu(config-if)#int f0/2Yifu(config-if)#switchport access vlan 2Yifu(config-if)#exitYifu(config)#Ze.1-8栋宿舍交换机的配置SwitchenSwitch#conf tSwitch(config)#hostname EdormEdorm(config)#vtp mode clie

21、nt Edorm(config)#vtp domain testEdorm(config)#int f0/24Edorm(config-if)#switchport mode trunkEdorm(config-if)#int f0/23Edorm(config-if)#switchport mode trunkEdorm(config-if)#int f0/1Edorm(config-if)#switchport access vlan 4 Edorm(config-if)#int f0/2Edorm(config-if)#switchport access vlan 5Edorm(conf

22、ig-if)#exitEdorm(config)#Zf.逸夫宿舍交换机的配置SwitchenSwitch#conf tSwitch(config)#hostname YdormYdorm(config)#vtp mode client Ydorm(config)#vtp domain testYdorm(config)#int f0/23Ydorm(config-if)#switchport mode trunkYdorm(config-if)#int f0/24Ydorm(config-if)#switchport mode trunkYdorm(config-if)#int f0/1Ydo

23、rm(config-if)#switchport access vlan 4 Ydorm(config-if)#int f0/2Ydorm(config-if)#switchport access vlan 5Ydorm(config-if)#exitYdorm(config)#Z3.主机IP地址和网关的配置主机号IP地址默认网关PC0192.168.0.2192.168.0.1PC1192.168.1.2192.168.1.1PC2192.168.0.3192.168.0.1PC3192.168.1.3192.168.1.1PC4192.168.2.2192.168.2.1PC5192.16

24、8.1.4192.168.1.1PC6192.168.0.4192.168.0.1PC7192.168.1.5192.168.1.1PC8192.168.3.2192.168.3.1PC9192.168.4.2192.168.4.1PC10192.168.3.3192.168.3.1PC11192.168.4.3192.168.4.1 Server0192.168.8.8192.168.8.1八、相关测试与诊断命令1.show run /查看当前配置信息中心三层交换机宿舍楼二层交换机教学楼二层交换机注：其他建筑楼同上2.sh vlan /查看VLAN信息信息中心三层交换机注：其他建筑楼同上3.sh ip route /查看路由表信息中心三层交换机4.测试主机连通性同网间通信学生宿舍同一vlan同一网段间主机相ping不需要经过三层交换机不同网间通信 不同VLAN不同网段间主机相ping经过三层交换机参考文献1 谢希仁. 计算机网络 . 北京：电子工业出版社，2008.1 2 网络第三次实验交换机的基本配置与原理