计算机网络课程设计-校园网组网设计.doc

课程设计报告课程设计名称：校园网组网设计系：三系学生姓名：班级：学号：成绩：指导教师：开课时间：学年学期目录第一章课程设计任务41.1 课程设计目的41.2 课程设计题目41.3 课程设计要求4第二章校园网络设计分析52.1 需求分析52.2 子网分析62.5 设备需求6第三章网络设计73.1 设计思想73.2方案设计原则73.3具体实现7第四章功能实现94.1 ip地址及网关分配94.1.1 ip地址分配94.1.2 网关分配94.2 网络拓扑设计94.2.1 设计结构94.2.2 设计拓扑图104.3 配置路由器104.3.1 配置router1104.3.2 配置router2114.3.3 配置router3114.3.4 配置router4124.4 配置pc机12第五章连通性测试165.1 运行界面调试165.1.1 路由器配置界面165.1.2 pc机参数配置185.2 运行结果图19第六章心得体会25参考文献26第一章 课程设计任务1.1 课程设计目的深入理解计算机网络基本原理，将书本上抽象的概念与具体的实现技术相结合，体会网络协议的设计与实现过程，以及专业技术人员所使用的基本方法和技巧；熟悉相关应用开发工具，掌握网络协议应用开发技术；进一步熟悉网络设备，学习组网技术，掌握网络规划与设计的基本方法；培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力；对设计中遇到的问题，能通过独立思考、查阅资料、参考文献，寻求解决方案。1.2 课程设计题目某校园网络规划与设计（基于boson netsim）1.3 课程设计要求（1）给出技术选型、总体设计（2）给出设备选型（3）给出详细的拓扑设计（4）给出vlan设计、ip规划（5）给出路由设计（6）实现仿真配置与测试第二章 校园网络设计分析2.1 需求分析校园网必须具备教学、管理和通信三大功能。教师可以方便的查询和浏览校园网上资源，学生可以通过校园网上学习学会信息处理能力，管理人员可以方便的对教务、行政事务、学生学籍、财务等进行综合管理，实现各级管理层之间的信息数据交换及设备资源的共享。校园网在设计上应该具备以下性能才能够满足需求：1、高性能与技术先进性校园网络系统要求具有较高的数据通信能力和较大的带宽，并在主干网上提供较高的可扩展性。2、高可靠性网络要求具备高可靠性和足够的冗余，提供拓扑结构及设备的冗余和备份，为了防止局部故障引起整个网络系统的瘫痪，要避免网络出现单点失效，在网络主干上要提供备份链路提供冗余路由。3、安全性传统校园网络的安全措施主要是通过部署防火墙、ids、杀毒软件以及配合交换机或路由器的acl来实现对于病毒和黑客攻击的防御，但实践证明这些被动的防御措施并不能有效的解决校园网络的安全问题。4、可管理性网管软件应能够支持通用浏览器对网络设备的管理及配置，灵活的设置每个用户对internet访问功能，能够对每个用户实行管理。5、可扩展性随着应用规模的不断扩大，要求网络可以方便的扩充容量，支持更多用户及应用。6、lan的划分根据校园网的实际需求，属于同一部门的工作人员可以在不同的建筑物中，但需要在一个逻辑子网内。络站点的增减，人员的变动都需要虚拟网技术的支持。因此在网络主干中要支持三层交换及vlan的划分，以提高网络的安全性和灵活性。7、多层交换技术通过三层交换技术，特别是基于硬件的第三层交换，可以充分地利用交换机的包处理能力，实现真正的线速交换。2.2 子网分析为了提高ip地址的使用效率，引入了子网的概念。将一个网络划分为子网：采用借位的方式，从主机位最高位开始借位变为新的子网位，所剩余的部分则仍为主机位。这使得ip地址的结构分为三级地址结构：网络位、子网位和主机位。这种层次结构便于ip地址分配和管理。它的使用关键在于选择合适的层次结构-如何既能适应各种现实的物理网络规模，又能充分地利用ip地址空间。子网的划分主要是根据子网掩码来区分的，掩码的作用就是用来告诉电脑把“大网”划分为多少个“小网”，以及每个子网中的主机数目。2.5 设备需求根据校园网络功能需求和实际的布线系统情况，楼层接入设备需要选择同一型号的设备;主交换机可以根据需要通过堆叠方式进行灵活的升级扩容;核心交换机需要具有升级到1080gbps可用背板带宽的能力。网络设备在满足功能与性能的基础上必须具有良好的性价比。第三章 网络设计3.1 设计思想校园网设计主要包括以下几个部分：校园内部主干设计、服务器系统设计、校园网应用设计。各系部分配对应的ip，达到最后的相互通信，资源共享。3.2 方案设计原则校园网的总体设计原则是：（1）开放性采用开放的网络体系以方便网络的升级、扩展和互联；（2）可扩充性从主干网络设备的选型及其模块、管理软件和网络整体机构以及技术的开放性来保证系统的可扩充性；（3）可管理性利用合理的网络规划策略提供强大的网络管理功能；(4)安全性内部网络之间、内部网络与外部公网之间的互联，利用vlan/elan（5）以及防火墙等对访问进行控制，确保网络的安全。3.3具体实现校园主干网采用一台千兆多层交换机作为中心交换机，配置多台二层换机作为二级交换机；在网络中心配置一个交换机总站，同时在路由器上配置相应的拨号访问模块，供拨号用户访问校园网。二级交换机通过千兆光纤上连接到主干交换机上，构成星形的拓扑结构，使得主干网具有较好的可扩展性和可管理性。在规划ip地址时有如下要求：局域网用ddn连入internet；网络划分为若干网段以方便网络管理；采用静态ip地址；分配的网络ip地址具有拓展性。因为网络采用ddn联入internet，所以需要公网ip地址，这向isp服务商协商申请即可，一般isp服务商都会给提供。考虑到网络的现状需求及拓展性，共申请了16个公网ip地址。网络ip地址采取c类地址。原则是教学区、宿舍区、行政区、家属区各分配若干网段，为消除网络风暴，减轻网络负担，使网络管理更方便灵活，在此基础上划分vlan，每个区为相对独立的子网。共占用192.168.0.0192.168.14.0十五个网段，划分为7个子网。采用静态ip给每台电脑分配地址，在分配地址时将联网电脑相关信息进行登记备案。每个区的子网掩码都为255.255.255.0。第四章 功能实现4.1 ip地址及网关分配4.1.1 ip地址分配教学区 192.168.10.1-192.168.10.10宿舍区 192.168.20.1-192.168.20.10 行政区 192.168.40.1-192.168.40.3家属区 192.168.30.1-192.168.30.104.1.2 网关分配教学区 192.168.10.254宿舍区192.168.20.254行政区 192.168.30.254家属区 192.168.40.2544.2 网络拓扑设计4.2.1 设计结构根据需求分析，以层次化的网络设计方法，选择合适的网络技术，设计一个性能价格比相对优化的网络解决方案，该网络要实现各种资源的兼容性，网络整体安全性、先进性、可靠性，后续网络的可扩展性、易管理性、高有效带宽等。主要包括:组网技术的选择，子网的划分与隔离，共享资源的配置，应用服务器的设置，ip地址规划等，综合布线系统的规划。局域网采用星型网络拓朴结构，星型拓朴结构为现在较为流行的一种网络结构，它是以一台中心处理机（通信设备）为主而构成的网络，其它入网机器仅与该中心处理机之间有直接的物理链路，中心处理机采用分时或轮询的方法为入网机器服务，所有的数据必须经过中心处理机。由于所有节点的往外传输都必须经过中央节点来处理，因此，对中央节点的要求比较高。4.2.2 设计拓扑图图4.2.14.3 配置路由器4.3.1 配置router1routerenrouter#conf trouter(config)#int fe0router(config-if)#ip address 192.168.50.250 255.255.255.0router(config-if)#no shutdownrouter(config-if)#exitrouter(config)#int e0router(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0router(config-if)#no shutdownrouter(config-if)#exitrouter(config)#ip route ?router(config)#ip route192.168.0 255.255.255.0 192.168.50.253router(config)#ip route192.168.30.0 255.255.255.0 192.168.50.251router(config)#ip route192.168.20.0 255.255.255.0 192.168.50.2504.3.2 配置router2routerenrouter#conf trouter(config)#int fe0router(config-if)#ip address 192.168.50.251 255.255.255.0router(config-if)#no shutdownrouter(config-if)#exitrouter(config)#int e0router(config-if)#ip address 192.168.20.254 255.255.255.0router(config-if)#no shutdownrouter(config-if)#exitrouter(config)#ip route ?router(config)#ip route192.168.40.0 255.255.255.0 192.168.50.253router(config)#ip route192.168.30.0 255.255.255.0 192.168.50.251router(config)#ip route192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.50.2504.3.3 配置router3routerenrouter#conf trouter(config)#int fe0router(config-if)#ip address 192.168.50.252 255.255.255.0router(config-if)#no shutdownrouter(config-if)#exitrouter(config)#int e0router(config-if)#ip address 192.168.30.254 255.255.255.0router(config-if)#no shutdownrouter(config-if)#exitrouter(config)# ip route ?router(config)#ip route192.168.0.0 255.255.255.0 192.168.50.25router(config)#ip route192.168.20.0 255.255.255.0 192.168.50.251router(config)#ip route192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.50.2504.3.4 配置router4routerenrouter#conf trouter(config)#int fe0router(config-if)#ip address 192.168.50.253 255.255.255.0router(config-if)#no shutdownrouter(config-if)#exitrouter(config)#int e0router(config-if)#ip address 192.168.40.254 255.255.255.0router(config-if)#no shutdownrouter(config-if)#exitrouter(config)#ip route ?router(config)#ip route192.168.30.0 255.255.255.0 192.168.50.252router(config)#ip route192.168.20.0 255.255.255.0 192.168.50.251router(config)#ip route192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.50.2504.4 配置pc机（1）点击estations图标选择pc1。（2）输入winipcfg。（3）在弹出的菜单中根据下面给出的配置参数对ip地址，网关，子网掩码进行设置。（4）pc2，pc3pc12重复上述步骤。pc1配置：网关：192.168.10.254ip地址：192.168.10.1子网掩码：255.255.255.0pc2配置：网关：192.168.10.254ip地址：192.168.10.2子网掩码：255.255.255.0pc3配置：网关：192.168.10.254ip地址：192.168.10.3子网掩码：255.255.255.0pc4配置：网关：192.168.20.254ip地址：192.168.20.1子网掩码：255.255.255.0pc5配置：网关：192.168.20.254ip地址：192.168.20.2子网掩码：255.255.255.0pc6 配置：网关：192.168.20.254ip地址：192.168.20.3子网掩码：255.255.255.0pc7配置：网关：192.168.30.254ip地址：192.168.30.1子网掩码：255.255.255.0pc8配置：网关：192.168.30.254ip地址：192.168.30.2子网掩码：255.255.255.0pc9配置：网关：192.168.30.254ip地址：192.168.30.3子网掩码：255.255.255.0pc10配置：网关：192.168.40.254ip地址：192.168.40.1子网掩码：255.255.255.0pc11配置：网关：192.168.40.254ip地址：192.168.40.2子网掩码：255.255.255.0pc12配置：网关：192.168.40.254ip地址：192.168.40.3子网掩码：255.255.255.0第五章 连通性测试5.1 运行界面调试5.1.1 路由器配置界面router1配置图router2配置图router3配置图5.1.2 pc机参数配置pc1参数设置图pc2参数设置图另一端pc4参数设置图5.2 运行结果图（1）通过pc1 ping pc4（2）在pc1中输入ping 192.168.20.1（3）通过pc4ping pc1（4）在pc4中输入ping 192.168.10.1（5）通过pc1 ping pc5（6）在pc1中输入ping 192.168.20.2（7）通过pc5 ping pc1（8）在pc5中输入ping 192.168.10.1（9）其余操作按照上述步骤进行操作，进行ping命令操作pc1pc4：图5.2.1图5.2.2pc1pc5：图5.2.3pc1pc6：图5.2.4pc1pc7：图5.2.5pc1pc8：图5.2.6pc1pc9：图5.2.7pc1pc10：图5.2.8pc1pc11：图5.2.9pc1pc12：图5.2.10pc2，pc3与其他pc机连通性测试同上述步骤。第六章 心得体会任何一个计算机系统都是一个复杂的整体，学习计算机原理是要设计到整体的每一部分。通过这次计算机网络的课程设计，让我对计算机原理和boson netsim软件有了一个更深的了解，了解了它的结构，它是如何进行网络拓扑结构设计的，如何进行调试的。通过对网络的具体规划和组建，掌握了网络互连设备的使用及工作原理，掌握了ip地址的配置及数据传输过程和路由的选择，增加对计算机网络软、硬件组成的感性认识初步学会典型局域网络的操作、使用技能，学会对模拟软件的操作和使用方法，加深了理解网络分层结构概念。第一天老师让我们自己查阅相关资料，确定课题，感觉题目就挺不简单的，所以只好通过查资料，与同学讨论，一起研究分析。后来我还是决定设计一个校园的网络设计，毕竟之前实验课上用过boson有一定熟悉度。主网由五台交换机组成，分成4个区域：教学区、宿舍区、行政区、家属区，每个区有三台pc机，通过设计网络，对路由器和交换机进行配置，能够使得它们互相连通，从一台设备能够传到目的设备。明确思路后，我先把以前课上讲的实验弄明白，重新操作一下，进行对整个设计理一下思路，思考这个设计需要用到哪些路由器和pc机。在这课程设计期间，我也查找了不少资料，发现很多知识是我们从没有接