二层交换机组网方案Word文档格式.docx

1、。二、进度安排: 序号阶段内容所需时间1布置任务及调研2天2系统分析与设计3天3调试及报告撰写合 计7天三、主要参考资料:1计算机网络教程（第2版）谢希人人民邮电出版社2007 2 计算机网络交换路由实验实训指导（第2版） 王鸿运 20103 校园网组建与管理清华大学出版社王竹林2002.1指导教师（签字）： 教研室主任（签字）：批准日期： 年 月 日21世纪是一个以网络为核心的信息时代。要实现信息化，就必须依靠完善 的网络，同时也需要与之相关的设计与服务。本课程设计，主要基于交换机的设置，建立一个以交换机为媒介的小型局域 网的组网方案，例如校园网、企业网等。山于在教学教育领域，资源共享、教学

2、 网络化、办公自动化无疑是大势所趋，为了让师生之间、教工之间达成互联互通, 很多中小学校、大学都需要急需建立校园网。山于条件限制，本课程设计只进行 了一个小的模拟测试，并没有实地布线操作。此次模拟测试只使用了两台二层交 换机，两台主机以及数根网线进行简单的配置，然后测试。关键词：交换机switch;主机PC；局域网：LANo一、 课程设计的目的和意义 1二、 二层交换机的工作原理 1三、 设计题目和要求 231设计题目 23.2设计要求 2四、 设计内容 24.1需求分析 24.2设计原则 34.3网络拓扑设计方案 34.4子网设计方案 44.5交换机B的VLAN划分和配置 64.6测试 7五

3、、 设计成成果及心得 8参考文献 10参考网站 10一、课程设计的目的和意义21世纪是一个Internet为核心的信息时代，要实现信息化，就必须依靠完 善的网络。通过利用二层交换机组网设讣，使学生在对计算机网络技术与发展整 体了解基础上，掌握vlan原理，掌握二层交换机vlan的划分方法，和如何验证 vlan的划分，掌握跨二层交换机相同vlan间通信的调试方法，了解交换机的trunk 口。是广大网民对网络如何运行和管理有了进一步的了解。二、二层交换机的工作原理二层交换技术是发展比较成熟，二层交换机属数据链路层设备，可以识别数 据包中的MAC地址信息，根ffi MAC地址进行转发，并将这些MAC

4、地址与对应 的端口记录在自己内部的一个地址表中。具体的工作流程如下：（1） 当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址， 这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的；（2） 再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口；（3） 如表中有与这LI的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上；（4） 如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当口的机器对源 机器回应时，交换机乂可以学习一的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送 数据时就不再需要对所有端口进行广播了。不断的循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到，二层交换机就 是这样建立

5、和维护它自己的地址表。从二层交换机的工作原理可以推知以下三点：（1）山于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总 线带宽，如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M,交换机总线带宽超 过NxM,那么这交换机就可以实现线速交换；（2） 学习端口连接的机器的MAC地址，写入地址表，地址表的大小（一般两 种表示方式：一为BEFFER RAM, 一为MAC表项数值），地址表大小影响交换机 的接入容量；（3） 还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC （Application specific Integrated Circuit）芯片，因此转发速度可以做到

6、非常快。由于各个厂家采用ASIC不同，直接影响产品性能。以上三点也是评判二层交换机性能优劣的主要技术参数。三、 设计题目和要求3.1设计题目题目：二层交换机的组建3.2设计要求设计要求：Internet的风起云涌，带动了网民数量的急速增长，上网已经成了许多人的 生活必需品，网吧亦因应而生，满足相当一部分网民的上网需求。网吧的硬件设备主要包括主机和网络设备，而其中网络设备是整个网吧的核 心，对于网吧的经营者而言，如何选择一套可靠稳定、具备良好的扩充性、并且 具有优秀的性价比的设备，是网吧经营者首先要考虑的重要条件。随着VOD、网络游戏等网络应用的迅速发展，人们对计算机和网络带宽的需 求越来越高。

7、早期的网吧通常规模较小、档次较低，且出口带宽较窄，已远远不 能满足网民们日益增长的需求。因此现有的网吧急需升级，而在新建网吧的时候, 也需要站在一个较高的起点上。四、 设计内容4.1需求分析随着生产发展，对工作效率和管理水平现代化要求的提高，对数据流畅通和 信息共享提出了更高的要求：根据具体情况，在计算机网络的规划、设讣和实施中遵循以下原则:充分考虑业务需求和业务发展趋势，具有实用性、灵活性、安全性、先进性。 整个网络建设应具备连续性，要保护现有的投资，充分利用现有的计算机资源和 通讯资源。网络的可靠性要高，在考虑现有的通讯网络的基础上，计算机网的 拓扑结构应尽量采用稳定可黑的结构形式，冗余备

8、份以保证整个网络的高可靠 性。网络应具有高度的开放性，即对设备的技术开放和对其他网络的接入开放 （如:lnternet）o经济实用性，设备的选型应有最优的性能价格比，以最省的投 资实现尽可能多的功能。易于操作和工程实施，立足于实际。4.2设计原则1.实用性和经济性系统建设始终贯彻面向应用，注重实效的方针。坚持使用、经济的原则建设 局域网。2先进性和成熟性系统设计既要采用先进的技术和方法。乂要注意结构，设备的相对成熟，不 但能反映当今的技术水平，而且具有发展潜力。3可靠性和稳定性从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等 方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的

9、平均无故障时间。4安全性和保密性在网吧的设计中，既考虑变化的要求，必须充分考虑一最简的方法、最低的 投资，实现系统的扩展和维护，釆用可网管产品，降低人力资源的费用，提高网 络的易用性。5、 信息点和用户需求：按照要求网吧内信息点总数为N个，其中普通为（XX个），液晶区为（XX个），豪华区（XX个），为电子邮件服 务器、文件服务服务器等为内部单位服务，WWW服务器、远程登录等实现远程 学习，从外部网站获得资源。6.可扩展性：规模较大、环境良好的网吧越来越得到网民们的青睐，同时 国家有关部门对网吧规模的标准也越来越高，网吧的规模化和规范化经营正成为 一种趋势。4.3网络拓扑设计方案针对网吧经营的现

10、状，我组提出了一套完整的网吧网络解决方案。选用设备包括：1、DCS-3926S二层交换机四台2、PC机若干台3、 DSA-3100P 打印机4、 以太网卡5、 路由器一台6、 网线若干因此本网吧网络设计的拓扑结构图如下所示：网吧一般采用星型结构进行连接，星型结构网络中有一个唯一的转发结点（中央结点），每一计算机都通过单独的通信线路连接到中央结点，信息传送方 式、访问协议十分简单，山于其实利用中央结点可方便地提供服务和重新配置网 络：单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网，容易检测和隔离故障， 便于维护。INTERNET-图4.1详细拓扑结构图4.4子网设计方案4.4.1IP地址合理规划在

11、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：1、 减少对各种资源（内存、CPU的处理能力以及网络带宽等）的需求一一 IP地址的合理规划有利于网络中路山的汇聚，因而可以使得路山器中的路山表数 LI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 T；2、 有利于IP地址空间

12、的合理使用；3、 优化业务流量的分布；4、 有利于故障诊断。IP地址空间的分配与合理使用与网络拓扑结构、网络组织及路山政策有非常 密切的关系，将对校区网的可用性、可鼎性与有效性产生显著影响，应充分考虑 本地网对IP地址的需求，以满足未来业务发展对IP地址的需求。4.4.2IP地址规划根据互联网络技术发展的趋势，结合网吧LI前真实IP地址的现实情况，我 们建议IP地址规划遵循如下原则来设计：仁 服务器区釆用私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、 部分内部互连釆用私有IP地址；4、 面向用户的私有IP地址，由统一出口的边缘设备（路由器、防

13、火墙）进 行地址翻译。即出口路由器（防火墙）互联釆用合法IP地址；公共服务器如 WWW/FTP/DNS/资源服务器等均采用合法地址（或从安全角度考虑釆用私有 IP）;部分接入用户采用私有保留IP地址相连。这样设计，既可以充分利用已有的公网IP地址，解决了 IP地址空间不足的, 既可以方便的实现互通互连，而且将地址翻译（NAT）这种耗费设备资源的工作 由网络边缘设备分担，提高网络数据传输整体性能。4.4.3网络VLAN设计在网吧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。 主要突出为以下儿点：VLAN划

14、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

15、汇 聚设备上实行，分流核心交换机的三层交换，优化了组网VLAN 号起始IP子网掩码说明VLAN 10192.168.1.1255.255.255.0网管中心VLANVLAN 20192.168.2.1普通区VLANVLAN 30192.168.3.1液晶区VLANVLAN 40192.168.4.1豪华区VLAN表4-2 VLAN及IP编址方案switch#c onfigswitch （comfit ）#i nt van 1switch （conf ig-if-vlan1 ）#ip address 192.168.2.12 255.255.255.0switch（config-if-vlan1

16、 ）#no shutdownswitch （config）#vla n 10switch （config-vlan 10）#sw int e 0/0/1set the port ethernet0/0/1 access vlan 10 successfullyswitch（config）#vlan 20switch（config-vlan20）sw int e 0/0/2-8set the port ethernet0/0/2 access vlan 20 successfullyset the port ethernet0/0/3 access vlan 20 successfullyset

17、 the port ethernetO/O/4 access vlan 20 successfullyset the port ethernet0/0/5 access vlan 20 successfullyset the port ethernet0/0/6 access vlan 20 successfully set the port ethernet0/0/7 access vlan 20 successfully set the port ethernet0/0/8 access vlan 20 successfully switch（config）#vlan 30switch （

18、conf ig-vlan20）#sw int e 0/0/9-15set the port ethernet0/0/9 access vlan 30 successfully输入“CMD”,打开Dos,PC1pingPC2:单击“开始”输入 ping 192.168.2.101 -toC:WINDOW5system32cmcLeKe ping 192.168.2.101 -tReplyfrom192.168.2.101：hytes=32tinelnsTTL=128bytes=32byte=32lnTIL=128192.168.2.101!iiueinisTIL=i28iRSTTL=i28ins

19、TTL=12Stinieinstineinjstiiw5slnislnlnjsping通了，说明成功了。五、设计成成果及心得通过本次计算机网络课程设讣，我更加充分的理解了课本上的知识，并能够 加以扩展，从而应用于实践当中，在visi。软件中虚拟实现规划校园网络，画出 整个园区网络的拓扑图。并分别进行IP地址的规划。这儿天的课程设计令我受 益匪浅，很多平时模棱两可的知识点都认真复习并实践了。我对网吧规划提升了 认识，我意识到我们所学的东西将来都是要付诸实践的，所以一切要从实际情况 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

20、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。当然，这就是从实际情况出发了。经过 此次课程设计，我向我成功的LI标乂迈进了一步。这次课程设讣我觉得收获挺大的。之前的学习仅限于书本，网络的很多东西 都只知道其然而不知道其所以然。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结 合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结 合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能 力和独立思考的能力同时也加深了我对用二层交换机构建网络的设讣思想的理 解，掌握了组建计算机网络的基本技术提高了我的应用能力和动手实践能力。本次设计是一次自我学习的过程。开

21、始的时候就遇到了困难。因为需求分析 是整个设计的纲领，只有搞好了这个纲领下面才有思路往下继续。课程设讣是培养我们综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题, 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过程。随着 科学技术发展的日新月异，网络已经成为当今计算机发展中空前活跃的领域，在 生活中可以说是无处不在，因此作为二十一世纪的计算机专业的大学生来说掌握 网络组网技术是十分重要的。参考文献1谢希仁 计算机网络教程（笫2版）M：人民邮电出版社20072王竹林校园网组建与管理M：清华大学出版社2002.13蒋先华许以臣校园网络组建与应用M：科学岀版社2003.6参考网站1CSDN 下载频道 2全文文档搜索 .quanwen./351 CTO下载中心IT技术免费下载 down.51cto./