基于Cisco的小型写字楼互联网设计与实现

成绩评定表学生姓名班级学号专业课程设计题目评语组长签字：成绩日期201年月日课程设计任务书学院专业学生姓名班级学号课程设计题目实践教学要求与任务:1）查阅资料，根据用户需求，掌握小型互连网的设计方法；2）熟练掌握CISCO路由器、交换机及PC及机的基本配置命令；3）用掌握的CISCO基本配置命令调试通整个网络。（至少要有两个LAN一个WAN，网间设备之间能互通）4)WAN的路由选择：（1）要有默认路由（2）动态路由（RIP路由）（3）VLAN设置工作计划与进度安排:1、1-2教师布置课设题目及课设要求，指导同学安装软件并熟悉软件平台的使用方法2、3-8查阅课外资料，调研用户需求，选择合适的设备，设计满足用户需求的拓扑结构。3、9-16熟悉模拟软件环境。掌握路由器、交换机、PC机的基本配置和相关命令4、16-28导入拓扑图，利用网络模拟软件，调试通整个网络，使其网中所有设备能互相通信。5、29-32验收、完成课程设计报告。指导教师：201年月日专业负责人：201年月日学院教学副院长：201年月日摘要本次课程设计是用BOSON软件实现小型互连网的综合设计。通过查阅资料，根据用户需求，掌握小型别墅网络的基本设计方法。要求包含局域网（LAN），广域网（WAN），并且设置虚拟局域网（VLAN），实现网间设备的互通。选择合适的网络拓扑结构，IP地址规划，利用BosonNetworkDesigner绘制网络拓扑图。在绘制完实验拓扑图后，可以将其保存并装入BosonNetSim中开始实验配置。关键词:BOSON软件广域网局域网虚拟局域网IP地址 目录1课程设计目的 12网络规划 12.1工作原理 12.2网络拓扑结构 12.3划分网段和IP地址 22.4设备介绍 33设备配置与实现 43.1路由器配置 43.2主机配置 84互联网结果测试 95虚拟网划分测试 105.1虚拟局域网介绍 105.2虚拟局域网拓扑图 115.3虚拟局域网配置 115.4虚拟局域网连通性测试 136心得体会 157参考文献 161课程设计目的本课程设计是用BOSON软件实现小型互连网的综合设计，实现不同局域网之间的互连以及局域网通过广域网的互连。学习并熟悉BOSON软件的一般操作和运用，在加深对计算机网络课本知识的理解的基础上，学会运用已学的知识设计一个小型互连网络并对其进行分析，并且进一步理解互连网的基本组成、VLAN的基本原理及划分等相关知识。利用BOSONNetsim对网络设备进行相关配置并测试。2网络规划2.1工作原理局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是指传输距离有限，传输速率较高，以共享网络资源为主要目的的网络系统，它仅包括OSI参考模型的底部3层协议。将一个网络限制在物理上较小的区域之内，可以减少从网络上一台计算机发送数据到最远处计算机的时延。传统的局域网中，通常一个工作组（Workgroup）是在同一个网段上，每个网段可以是一个逻辑工作组或子网。多个逻辑工作组之间通过实现互连的网桥或路由器来交换数据。因此，逻辑工作组的组成要受节点所在网段的物理位置限制。虚拟局域网功能：VLAN（VirtualLocalAreaNetwork，虚拟局域网）是指在交换式局域网的基础上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。一个VLAN组成一个逻辑子网，即一个逻辑广播域，它可以覆盖多个网络设备，允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。同时，在同一台交换机上也可以划分多个VLAN。2.2网络拓扑结构利用BosonNetworkDesigner绘制网络拓扑图。需要说明的是，在进行BOSON的模拟实验时，对于不同型号的路由器来说其功能和性能却是完全相同的。所不同的是是固定配置（例如通过ethernet0引用接口）还是模块化（例如通过ethernet0/0引用接口），是普通以太网（ethernet）还是快速以太网（fastethernet）的区别，以及不同系列的路由器所提供的接口的类型、数量的不同。对于交换机也是类似的。因此，只要满足实验的需求，任何路由器均可。但是，为了实现清晰的配置过程和配置效果，一个原则是以够用为度，即：尽量选择一个简单的、接口数较少的路由器。首先打开BONSONNetworkDesigner界面如下，可以再左边的器件选择栏中选择合适的器件，拖拽至绘图区即可。图2.2.1网络拓扑图2.3划分网段和IP地址划分网段网络类型网段默认网关LAN1192.168.11.0192.168.11.1LAN2192.168.12.0192.168.12.1LAN3192.168.13.0192.168.13.1WAN1222.191.1.0WAN2222.191.2.0WAN3222.191.3.0划分IP地址主机IP地址默认网关Pcheng1192.168.11.10192.168.11.1Pcheng2192.168.11.11192.168.11.1Pcheng3192.168.12.20192.168.12.1Pcheng4192.168.12.21192.168.12.1Pcheng5192.168.12.22192.168.12.1Pcheng6192.168.13.30192.168.13.1Pcheng7192.168.13.31192.168.13.1Pcheng8192.168.13.32192.168.13.1Pcheng9192.168.13.33192.168.13.1Pcheng10192.168.13.34192.168.13.12.4设备介绍设备型号数量Cisco805路由器3Cisco4500路由器1Cisco2950交换机4主机线路若干Cisco805路由器：Cisco805串行路由器集成了CiscoIOS技术，它通过帧中继、专线、X.25或异步拨号网络提供安全可靠的Internet访问。Cisco805路由器非常适合拥有多个频繁上网用户的小型办公室，而且成本较低。CiscoCatalyst2950系列交换机：CiscoCatalyst2950系列智能以太网交换机是一个固定配置、可堆叠的独立设备系列，提供了线速快速以太网和千兆位以太网连接。这是一款最廉价的Cisco交换产品系列，为中型网络和城域接入应用提供了智能服务。CiscoCatalyst4500路由器：该系列能够为无阻碍的第2/3/4层交换提供集成式弹性，因而能进一步加强对融合网络的控制。可用性高的融合语音/视频/数据网络能够为正在部署基于互联网企业应用的企业和城域以太网客户提供业务弹性。3设备配置与实现3.1路由器配置（1）路由器Rcheng0端口配置图3.1.1路由器Rcheng0端口配置路由器Rcheng0路由表生成图3.1.2路由器Rcheng0路由表生成路由器Rcheng0密码设置图3.1.3路由器Rcheng0密码设置（2）路由器Rcheng1端口配置图3.1.4路由器Rcheng1端口配置路由器Rcheng1路由表生成图3.1.5路由器Rcheng1路由表生成路由器Rcheng1密码设置图3.1.6路由器Rcheng1密码设置（3）路由器Rcheng2端口配置图3.1.7路由器Rcheng2端口配置路由器Rcheng2路由表生成图3.1.8路由器Rcheng2路由表生成路由器Rcheng2密码设置图3.1.9路由器Rcheng2密码设置（4）路由器Rcheng3端口配置图3.1.10路由器Rcheng3端口配置路由器Rcheng3路由表生成图3.1.11路由器Rcheng3路由表生成路由器Rcheng3密码设置图3.1.12Rcheng3密码设置在进行如上配置后：R0各端口IP地址分别为：Serial0/0222.191.1.1，Serial0/1222.191.2.1，Serial0/2222.191.3.1；R1各端口IP地址分别为：Ethernet0192.168.11.1，Serial0222.191.1.2；R2各端口IP地址分别为：Ethernet0192.168.12.1，Serial0222.191.2.2；R3各端口IP地址分别为：Ethernet0192.168.13.1，Serial0222.191.3.2；3.2主机配置选择一台PC机，在命令提示符下键入“winipcfg”回车，会出现如下对话框（下图显示的IP地址设置为对于Pcheng1的IP设置）：在对应的“IPADDRESS”中填入对应主机的IP地址，在“SUBNETMASK”栏中填入对应的子网掩码，最后在“DEFAULTGATEWAY”中填入默认网关的IP地址。图3.2.1Pcheng1的IP设置4互联网结果测试设置完所有主机的IP地址及相应的子网掩码和默认网关后，用‘ping’命令测试各网段的连通性：（1）在主机Pcheng1下，pingPcheng2连通图4.1.1Pcheng1到Pcheng2连通性（2）在主机Pcheng1下，pingPcheng3连通图4.1.2Pcheng1到Pcheng2连通性（3）在主机Pcheng1下，pingPcheng6连通图4.1.3Pcheng1到Pcheng6连通性（4）在主机Pcheng3下，pingPcheng6连通图4.1.4Pcheng3到Pcheng6连通性根据各网段连通性测试可知，各网段均已经连通，可以进行通信。5虚拟网划分测试5.1虚拟局域网介绍虚拟局域网是指在交换式局域网的基础上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段，不同网络的端到端的逻辑网络。VLAN技术的出现，主要是为了解决交换机在进行局域网互联时无法限制广播的问题。这种技术可以把一个LAN划分成多个逻辑的LAN——VLAN，每个VLAN都是一个广播域，VLAN内的主机间通信就像在一个LAN内一样，而不同VLAN间则不能直接互通。VLAN允许一组不同物理位置的用户群共享一个独立的广播域，可以在一个物理网络中划分多个VLAN，是不同的用户群属于不同的广播域。5.2虚拟局域网拓扑图图5.2.1虚拟局域网拓扑图本课设虚拟局域网采用一个Cisco2950交换机和四个PC机，将P成1和P成3划入一个虚拟局域网，将P成2和P成4划入一个虚拟局域网。PC机IP地址划分主机IP地址默认网关P成1192.168.13.30192.168.13.1P成2192.168.13.31192.168.13.1P成3192.168.13.32192.168.13.1P成4192.168.13.33192.168.13.15.3虚拟局域网配置划分局域网图5.3.1划分局域网将主机划入虚拟局域网图5.3.2主机划入局域网交换机登陆密码设置图5.3.3交换机登陆密码配置完后可用showVLAN命令来查看设置结果图5.3.4：可以看到P成1、P成2对应交换机端口的Fa0/1、Fa0/2、处于VLAN100下，P成3、P成4对应交换机端口Fa0/3、Fa0/4均处于VLAN200下。图5.3.4虚拟局域网划分情况5.4虚拟局域网连通性测试未划分之前连通性测试：（1）P成1到P成2连通性图5.4.1P成1到P成2连通性（2）P成1到P成3连通性图5.4.2P成1到P成3连通性（3）P成1到P成4连通性图5.4.3P成1到P成4连通性分析：在未划分VLAN前对网络的连通性进行测试，可以发现，处于交换机下的P成1、P成2、P成3、P成4可以相互通信。划分虚拟局域网后连通性测试（1）P成1到P成2连通性图5.4.4P成1到P成2连通性（2）P成1到P成3连通性图5.4.5P成1到P成3连通性（3）P成1到P成4连通性图5.4.6P成1到P成2连通性分析：在划分VLAN后再次对网络的连通性进行测试，可以发现，处于交换机下的P成1、P成3仍然可以相互通信，与P成2、P成4却无法继续通信，但是P成2、P成4可以互相通信。这就很好的体现了虚拟局域网可以隔离广播域的特点，成功提高了网络的安全性。这也从另一方面体现了划分VLAN的一些优点：控制广播风暴，通过将交换机的某个VLAN中，一个VLAN的广播风暴不会影响到其他VLAN的性能。提高网络整体安全性，VLAN限制了个别用户的访问及控制了广播组的大小和位置。同时也方便了网络的管理。6心得体会本次课程设计培养了我们综合运用所学知识,提高了我们发现、提出、分析并解决实际问题的能力,是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。通过本次课程设计，不仅使我对网络规划的认识得到了很大的提升，更使我意识到我们所学的东西都是要付诸实践的，要一切从实际情况出发，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。通过运用模拟仿真软件BOSONNetsim，让我对计算机网络知识有了更进一步的了解，同时让我把这一学期所学的知识