网络工程课程设计模板

1、人文科技学院计算机系课程设计说明书课 程名称：计算机及网络工程课程代码：420016题目：小型局域网的设计与实现年级/专业/班：2011级网络专业一班谢志威云雷林燕城林志雄学生姓名：卿孝平曹浩雄肖琳符史婷江亮11420111 11420130 11420101 XX XX学号：XX 11420107 1142010411420120 11420124指导教师：益开题时间：2013年12月12日完成时间：2013年12月20日目 录第一章绪论 11.1引言 11.2项目背景 21.3项目开发目的与意义 2第二章可行性分析和需求分析 02.1可行性分析 02.2需求分析概述 0第三章相关技术论述

2、0第四章网络系统设计 04.1网络类型与规模 04.2网络的拓扑结构 04.3与外部网络的互连 04.4IP地址与端口规划 04.5网络安全与网络管理平台的设计 14.6网络服务与应用平台的设计 1第五章网络系统的模拟实现 05.1模拟平台概述 25.2设备的配置 3第六章网络测试 0第七章 文章小结 0参考文献（610篇,格式如下示例） 1致谢 0摘 要：21世纪是一个以网络为基础的星系时代。作为计算机技术和通 信技术相结合的产物，计算机网络在这个时代发挥着它不可估量的作用，对人 们的工作、学习、生活、行为和思维方式都产生着重要的影响。随着网络的逐 步普及，中小型企业的建成是企业向信息话发展

3、的必然选择，企业网络系统是 一个非常庞大而复杂的系统，它不仅为企业现代化、综合信息管理和管理员在 公司部网络的计算机上对网络设备进行管理等一系列应用提供基本操作平 台，而且能提供多种应用服务，使信息能及时、准确地传送给各个系统并管理。 而中小型企业工程建设中主要应用了网络技术的重要分支局域网技术来建设 与管理的。本组网主要完成对小型企业，对公司组建的一个小型局域网，部部门之 间不能通信，部门部实现计算机文件和打印机共亭 ，多媒体的通信等服务；各 台计算机能够与In ternet互联；并且网络管理员可以在任何能连接到公司部 网络的计算机上对网络设备进行管理。关键词：局域网；路由器；交换机；DHC

4、动态分配；访问控制列表；vlan计算机网络工程课程设计-小型局域网的实现与设计第一章绪论1.1引言随着网络技术的飞速发展，管理现代化和信息化的步伐日益加快，给人 们的生活带来了深远的影响，它极大地改善了我们的生活方式，在以计算机 技术为代表的信息科技的发展更是日新月异，人们已经离不开计算机网络， 并且随着因特网络迅速普及，给我们的学习和生活条件带来了更大的方便， 我们与外部世界的联系将更加的紧密和快速。随着人们对于信息资源共享，管理以及信息交流的迫切需求，计算机网 络的产生和使用为人类信息文明的发展带来了革命性的变化。局域网是同一 建筑、方圆几公里远的地域的专用网络。局域网通常用来连接公司办公

5、室或 企业部的个人计算机和工作站，以共享软、硬件资源。局域网一般是一个单 位或部门专用的，所以管理起来很方便，另外局域网的拓扑图结构比较简单， 所支持连接的计算机数量也是有限的。各大中小企业也正利用其技术的特点， 越来越多的企业都开始建立小型局域网。小型局域网的建成和使用，已经对 每个部门，管理员产生了巨大的影响。其主要包括各种局域网的技术思想、 网络设计方案、网络拓扑结构、In ternet的应用、网络安全、网络系统的维 护等容。1.2项目背景某公司现在要组建一个部局域网，其中公司部有4个部门，每个部门一 幢办公楼，分别是财务部20人、销售部100人、售后服务部100人、研发部 150 人。

6、现在公司要求部部门之间不能通信（其中销售部和售后服务部部门之间 的计算机能够通信）,部门部实现计算机文件和打印机共亭，多媒体的通信等 服务；各台计算机能够与In ternet互联；并且网络管理员可以在任何能连接 到公司部网络的计算机上对网络设备进行管理。1.3项目开发目的与意义计算机网络工程课程设计是计算机网络工程专业的一门专业实践 课，其主要容是规划和设计一个小型局域网，实现部部门之间能否通信，管 理员对公司部网络的管理。本课程在项目及模块设计上，依据“组建小型局 域网”工作任务的过程进行，其中“小型局域网的设计与实现”这个学习项目，着重培养学生用户需求的调研、分析能力，网络结构图绘制技能、

7、以及 与用户和网络运营商的沟通能力。“交换机使用”、“密码的配置”、“接口IP的配置”、“DHCP动态分配的配置”、“访问控制列表的配置”、“VLAN的设 置”、“路由器的使用”、“NET勺配置”、“RIP路由的配置”等学习项目，注重 培养学生根据网络规模及应用需求选择网络设备的技能、交换机和路由器的 配置技能、互联网连接等技能。整个课程项目设计以设计、实现和维护小型 网络为线索来进行，必备的网络知识融入到相应的工作任务中学习。在学习 知识和技能的同时，也培养了学生解决实际问题的工作方法和职业态度。本 门课程的功能是培养学生熟练掌握小型网络组建过程中的需求调研、结构设 计（拓朴图绘制）、设备连

8、接、地址规划、网络设备的配置能力，同时掌握计 算机网络的分层体系结构及网络通信的基本理论。这些都是网络系统设计最 为重要和基本的能力，因此本课程在计算机网络专业中处于非常重要的地位， 应当作为专业核心课程和必修课程。第二章可行性分析和需求分析2.1可行性分析可行性研究的目的是用最低的代价在尽可能的时间确定问题是否能够解 决。在计算机和网络日益普及的今天，VLAN技术也已经日渐成熟，利用VLAN 技术能够更好的服务我们于企业局域网，在此我们从经济可行性和技术可行 性角度加以剖析企业局域网VLAN的划分的可行性。经济可行性分析VLAN具有灵活性和可扩性的那个特点，方便于网络维护和管理，这两个 特点

9、正是现代局域网设计必须实现的两个基本目标，在局域网中有效利用虚 拟局域网技术能够提高网络运行效率技术可行性分析VLAN是 一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段，不同的VLAN之间的数据是通过第三层（网络层）的路由来实现的，因此使用 VLAN技术，结合数 据链路层和交换设备可搭建较为安全可靠的局域网。网络管理员通过控制交 换机的每一个端口来控制用户对网络资源的访问。2.2需求分析概述该公司要在全公司围建设高性能的局域网，实现计算机文件和打印机 文件的共享，多媒体的通信等服务，并且能够与in ternet互联。因此，必须保 证公司部网络有足够的带宽，而且考虑到网络的可靠性和安全性，需要在主干

10、网采用光纤布线，非主干网络采用超五类线缆，满足以后的升级。主干网络采 用成熟的千兆位以太网技术作为公司的主干网络。为方便实验，可采用百兆以太网作主干2.2.1 功能需求该公司局域网经过整体规划设计，最终必须是一个集计算机网络技术、 多项信息管理办公自动化等功能于一体的综合信息平台，并能够有效促进 现有的管理体制和管理方法，提高用户办公质量和效率。222通信需求公司主干采用具有3层交换功能的千兆位以太网以满足网上多媒体的通 信（由于实验室设备有限，在做实验时采用百兆以太网作主干）,真正做到高效 信息交换、资源的共享，充分发挥各部现有的计算机设备的功能。性能需求根据部门之间不能通信的需求，应实现虚

11、拟局域网（vLan）功能，以保证全 网良好的性能和安全性，主干网交换机应具有很高的包转发速度，核心层和汇 聚层应具有3层交换的功能。可靠性需求网络在进行设计时，应该统一规划和分析，确保系统运行可靠。安全需求部网络之间、部与外部网络只间的互联，利用VLAN对访问进行控制，确保网络的安全。管理需求利用图形化的管理界面和间接的操作方式，合理地网络规划策略，提供强大的网络管理功能；使日常的维护和操作变得直观，便捷和高效。第三章相关技术论述1、地址转换技术网络地址转换（NAT,Network Address Translation）属接入广域网（WAN技术，是一种将私有（保留）地址转化为合法IP地址的转

12、换技术，它被广泛应 用于各种类型In ternet接入方式和各种类型的网络中。原因很简单，NAT不仅完美地解决了 IP地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的 攻击，隐藏并保护网络部的计算机。2、访问控制列表访问控制列表（Access Control List ，ACL） 是路由器和交换机接口的 指令列表，用来控制端口进出的数据包。ACL适用于所有的被路由协议，如IP、IPX、AppleTalk等。这表中包含了匹配关系、条件和查询语句，表只是 一个框架结构，其目的是为了对某种访问进行控制。3、RIP路由协议RIP （ Rout ing in formation Protocol ，路

13、由信息协议）是应用较早、使 用较普遍的部网关协议（InteriorGatewayProtocol , IGP），适用于小型同类网络的一个自治系统（AS）的路由信息的传递。RIP协议是基于距离矢量 算法（Distanee Vector Algorithms ， DVA 的。它使用“跳数”，即 metric 来衡量到达目标地址的路由距离。文档见 RFC1058 RFC1723它是一个用于 路由器和主机间交换路由信息的距离向量协议，目前最新的版本为v4,也就是 RIPv4。4、远程登录Tel netTel net协议是TCP/IP协议族中的一员，是In ternet远程登陆服务的标 准协议和主要方式

14、。它为用户提供了在本地计算机上完成远程主机工作的能 力。在终端使用者的电脑上使用telnet程序，用它连接到服务器。终端使用 者可以在telnet程序中输入命令，这些命令会在服务器上运行，就像直接在 服务器的控制台上输入一样。可以在本地就能控制服务器。要开始一个 tel net会话，必须输入用户名和密码来登录服务器。Tel net是常用的远程控 制Web服务器的方法。5、DHCP动态主机动态主机配置协议（Dy namic Host Con figuration Protocol, DHCP 是一个局域网的网络协议，使用 UDP协议工作，主要有两个用途：给部网络或网络 服务供应商自动分配IP地址

15、，给用户或者部网络管理员作为对所有计算机作 中央管理的手段。第四章网络系统设计4.1网络类型与规模星形拓扑结构的小型企业局域网。4.2网络的拓扑结构星形结构：星型结构是指各工作站以星型方式连接成网。网络有中央节点，其他节点（工作站、服务器）都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点 为中心，因此又称为集中式网络。4.3与外部网络的互连使用路由器与外部网络进行连接，并在路由器上配置了 NAT技术，从而让 部网络地址通过路由器时变成了全局地址从而能进行In ternet的访问。4.4 IP地址与端口规划售后服务部，对应的子网为192.168.20.0/24；销售部，对应的子网为财务部，对应的子网为研

16、发部，对应的子网为SW1核心交换机）：汇聚层交换机：SW2: fO/1 :192.168.21.2/24SW3 f0/1:192.168.31.2/24SW4:管理员 IP : : 连接 外网的 路由器 Router0 :4.5网络安全与网络管理平台的设计使用访问控制列表来禁止或允许特定网段之间的访问，用一个管理员专用的PC来通过Telnet远程访问并控制所有的三层交换机或路由器。4.6网络服务与应用平台的设计该网络的主要服务有Telnet远程登录服务，DNS域名解析服务，DHCP动态 主机分配服务，NAT地址变换服务。该网络采用了了客户机/服务器（C/S） 模式的应用平台，C/S结构的基本原

17、则是将计算机应用任务分解成多个子任 务，由多台计算机分工完成，即采用“功能分布”原则。客户端完成数据处 理，数据表示以及用户接口功能；服务器端完成DBM（数据库管理系统）的核心功能。第五章网络系统的模拟实现5.1模拟平台概述Cisco Packet Tracer 是由Cisco公司发布的一个辅助学习工具，为学习 思科网络课程的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。用 户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网络实时运行情况。可以学习IOS的配置、锻炼故障排查能力。Packet Tracer是一个功能强大的网络仿真程序

18、，允许学生实验与网络行 为，问“如果”的问题。随着网络技术学院的全面的学习经验的一个组成部分， 包示踪提供的仿真，可视化，编辑，评估，和协作能力，有利于教学和复杂的 技术概念的学习。2Packet Tracer补充物理设备在课堂上允许学生用的设备，一个几乎无限 数量的创建网络鼓励实践，发现，和故障排除。基于仿真的学习环境，帮助学 生发展如决策第二十一世纪技能，创造性和批判性思维，解决问题。PacketTracer补充的网络学院的课程，使教师易教，表现出复杂的技术概念和网络系 统的设计。5.2设备的配置一、配置各个设备上各个端口的ip在路由器R0上配置各个接口的ip地址。在R0上fO/O端口连接

19、网ip 为 ，sO/O/O 端口连接外网 ip 为 ，并设置 clock rate 为 64OOO。交换机SW1上fO/1-4为分别和交换机SW2-SW相连的接口，ip分别为 、。 F0/5-7分别为连接网络管理员，DNS服务器和路由器的端口 ip分别为、和 。交换机SW2t f0/1为与交换机SW1的连接端口 ip为并在交换机 SW21 创建 vlan 20,vlan ip 为 交换机SW3t f0/1为与交换机SW1的连接端口 ip为并在交换机 SW21 创建 vlan 30,vlan ip 为 交换机SW4t f0/1为与交换机SW1的连接端口 ip为并在交换机 SW21 创建 vian

20、 40,vlan ip 为 交换机SW5h f0/1为与交换机SW1的连接端口 ip为并在交换机 SW21 创建 vlan 50,vlan ip 为 DNS服务器 ip 设为 以下为配置命令路由器R0R0(config)#interface f0/0/进入端口 f0/0R0(co nfig-if)# no shu/启用该接口R0(config)#interface s0/0/0R0(c on fig-if)# no shuR0(c on fig-if)#clock rate 64000/设置时钟频率交换机SW1SW1(co nfig)#i nterface f0/1SW1(co nfig-if

21、)# no switchport /开启交换机三层功能同理为SW上其他端口和SW2-SW的 f0/1端口配置ip. 交换机SW2SW2(config)#vlan 20/创建 vlan 20SW2(config)#interface vlan 20/进入 vlan 20设置IpSW2(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 / 同样在SW3-SW上创建vian和分配ip。二、为路由器R0和交换机SW1-SW配置rip路由协议 路由器R0R0(config)#router rip/启用 RIP 路由协议R0(c on fig-router)

22、# network 172.16.0.0/声明网段交换机SW1SW1(config)#router rip声明网段SW1(co nfig-router)# network 192.168.1.0/交换机SW2-SW5SW2(config)#router ripSW3(config)#router ripSW4(config)#router ripSW5(config)#router rip三、在SW4和SW5t配置访问控制列表SW4(co nfig)# access-list 1 de ny 192.168.20.0 0.0.0.255 /创建访问控制列表1并禁止网段数据路通过SW4(conf

23、ig)# access-list 1 SW4(co nfig)# access-list 1 permit any /允许所有的网段数据流通过SW4(co nfig)#i nterface f0/1 /进入接口SW4(co nfig-if)#ip access-list 1 inSW5(c on fig)# access-list 1 permit anySW5(co nfig)#i nterface f0/1 /进入接口SW5(co nfig-if)#ip access-list 1 in四、在交换机SW2-SW上配置DHCP服务器SW2(config)# ip dhcp pool test

24、20 /创建一个 DHCP地址池并命名为test20SW2(dhcp-co nfig)# network 192.168.20.0 255.255.255.0/DHCP分配到网段的主机上SW2(dhcp-config)# default-router 192.168.20.1/ 默认路由设 为设置DNS服务SW2(dhcp-config)# dns-server 192.168.60.10/器的地址为SW3(config)# ip dhcp pool test30 / 创建一个 DHC地址池并命名为 test30SW3(dhcp-co nfig)# network 192.168.30.0 2

25、55.255.255.0 /DHCP 分配到网段192.168.30.0 的主机上SW3(dhcp-config)#default-router 192.168.30.1/ 默认路由设为SW3(dhcp-config)# dns-server 192.168.60.10 / 设置 DNS服务器的地址 为 SW4(config)# ip dhcp pool test40 /创建一个 DHCP地址池并命名为test40SW4(dhcp-co nfig)# network 192.168.40.0 255.255.255.0 /DHCP分配到网段的主机上SW4(dhcp-config)#defaul

26、t-router 192.168.40.1/ 默认路 由设为SW4(dhcp-config)# dns-server 192.168.60.10 / 设置 DNS服务器的地址 为 SW5(co nfig)# ip dhcp pool test50/创建一个DHCP地址池并命名为test50SW5(dhcp-co nfig)# network 192.168.50.0 255.255.255.0 /DHCP 分配到 网段192.168.50.0 的主机上SW5(dhcp-config)# default-router 192.168.50.1/ 默认路由设为SW5(dhcp-config)# d

27、ns-server 192.168.60.10 /设置 DNS服务器的地址为 五、NAT的配置在路由器R0上设置端口 f0/0为部端口，S0/0/0为外部端口R0(c on fig)#i nt f0/0R0(c on fig-if)#ip nat in side /定义 f0/0 为部接口R0(c on fig-if)#i nt s0/0/0R0(config-if)#ip nat outside /定义 s0/0/0 为外部接口地址R0(config)#ip nat pool abc 172.16.46.254 172.16.46.254 netmask255.255.255.0 /定义一个

28、全局地址映射地址池并命名abc,全局地址为 R0(c on fig)#access-list1 permit 192.168.0.0 0.0.255.255 /定义一个访问控制列表允许网段的数据流通过R0(c on fig)#ip nat in side source list 1 pool abc overload /将访问控制列表与地址池abc相关联六、设置网络设备的远程登陆密码和进入特权模式的密码 路由器R0RO(c on fig)#e nable password ccna/特权密码R0(co nfig)#li ne vty 0 4R0(c on fig-li ne)#password

29、 ccna/telnet登录密码R0(c on fig-li ne)logi n同样可在交换机SW1-SW上设置密码第六章网络测试1. 在PC上选择DHCP动获取IP地址，发现PC成功获取了 IP地址、掩 码、网关以及DNS服务器，如果不成功便从PC到汇聚层交换机上找寻问题并 解决。2. 然后分别用PC ping 下核心交换机与PC相联的接口 IP地址，结 果为通，表明PC到核心交换机没有问题；如若不通，检查交换机端口是否开 启了路由功能，IP地址是否配置正确，路由协议是否配置成功。3. 用售后部门的PC分别ping销售部门、财务部门、研发部门的PC正 确结果是ping销售的为通，ping财务

30、与研发的都不通，再用财务部门ping研 发部门的，正确结果是不通；如果与上面结果不同则需要检查访问控制列表是否配置正确。4. 用PC ping 下RouterO部端口地址，发现结果为通，表明 PC到 RouterO网络没问题；如若不同，情检测路由器的端口 IP是否配置正确以及 路由是否配置正确。5. 用PC ping 下Router1的S0/0接口 IP，并进行抓包，发现 PC的地址在经过Router。的S0/0/0端口时源IP地址由PC的IP地址变成了 NAT 配置设置的映射的全局地址()，.表明地址转换NAT设置 成功，并能够成功与外网进行通信了。如果不成功请检查RouterO上NAT的配置以及路由的配置是否出错。6. 在网络管理员PC上分别Tele nt三层设备(核心交换机、汇聚层交换 机以及RouterO ）与网络管理员PC相连的最近端口 IP地址，发现输入密码 后即可登录相应设备进行相关的配置，则表明管理员可以通过远程队设备进 行管理；如果不能登录请检查需要远程登录的设备上登录密码是否配置。7. 分别用PC ping 下DNS服务器的地址，结果为通则表明能连接