1、 毕业作业总结院 (系) 信息工程与艺术设计系 专 业 计算机网络技术 学生姓名 崔学斌 学生学号 201301002524 指导教师 刘强 提交时间 2015 年 11 月 20 日第 3 页目录1、需求分析.32、总体设计.33、校园网详细设计.43.1 校园网规划4 3.2 校园网拓扑图 .54、VLAN 及 IP 地址的划分 .54.1IP 地址合理规划的意义.54.2IP 地址规划 .64.3VLAN 划分方案.65、校园网具体配置实现.75.1 配置路由器.75.2 配置交换机.85.3 主机 IP 地址和网关的配置 .116、测试连通性116.1 测试主机连通性.116.2 测试
2、主机与服务器之间的连通性.147、设计总结168、参考资料18第 4 页9、致谢181.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。为了提高学校的管理效益和教学质量，开展学校现代化教育建设，建设具有规模的校园网络，整个校园网建设遵循“经济高效、领先实用” 原则，既要具有发展余地，又要比较实用，要集计算机技术、网络技术于一体，能够最大限度地调动学生对教学内容的积极性。依据实际情况，考虑到校园网为中小型规模的组网，但对通信量的要求较高，本校园网设计的需求目标是将学校的各种
3、 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，开发各类信息和应用系统，为学校中的各类人员提供充分的网络信息服务。为整个学院的 PC 机分配分配 IP 地址并根据情况设计网络，使每个局域网能互相通信，每台 PC 机都能与服务器通信。2. 总体设计随着现代化教学活动的开展和与国内外教学机构交往的增多，对通过Internet 网络进行信息交流的需求越来越迫切，为促进教学、方便管理和进一步发挥学生的创造力，校园网络建设成为现代教育机构的必然选择。本校园网是学校发展的重要基础设施，是提高学校教学和科研水平不可缺少的支撑环
4、境。校园网一方面它为学校提供各种本地网络应用，另一方面它是沟通学校校园网内外部网络的桥梁。通过实践和结合有关学校网络的实际情况进行了系统分析，我们就校园网的建设构建比较切实可行的设计方案。根据某学院有 1900 台个人计算机，50第 5 页台服务器，其中办公用计算机 60 台，教学用计算机 60 台，科研用计算机 120台，研究生计算机 200 台，其余为学生实验电脑，设计校园网。分配的 IP 地址为：服务器： 172.16.1.1172.16.1.61/26网关为：172.16.1.62/26个人计算机：192.168.0.0192.168.7.255学院现在路由器若干台。24 口二层交换机
5、若干台。3.校园网系统设计3.1 校园网规划结合学院共 1900 台电脑的实际情况，根据学校主要计算机使用分布情况，现将校园网规划如下：(1)列出需要组网的主要类型计算机：50 台服务器，办公用计算机 60 台，教学用计算机 60 台，科研用计算机 120 台，研究生计算机 200 台，其余学生实验电脑。(2)考虑每种计算机的用途不一样，可以将它们划分成如下几个子网：办公用网，教学用网，科研用网，研究生用网，学生实验用网。每个子网搭建一个独立的 vlan。(3)选择使用 C 类私有地址连接校内所有的计算机，并从 192.168.0.0/24 中选择连续的地址块使用。根据以上对校园网规划的考虑，
6、我们设计出了下面的整体设计思路流程：三层交换机通过路由器连接外网进行通信，内网连接服务器群。校园内，主要计算机用途有五类，办公用计算机，教学用计算机，科研用计算机，研究生用计算机，学生实验计算机，每类计算机分别用一个普通交换机，下面连接各台主机，然后，同一个用途的计算机划分一个独立的子网，给这个子网划分为一个独立的 vlan，具体规划如下图所示。接 internet 路由交换信息路由 交换信息路由服务器群研究生用计算机科研用用计算机教学用计算机办公用计算机 学生实验计算机 学生实验计算机第 6 页V1 V2 V3 V4 V5 V10 3.2 校园网络拓扑图 参考上述设计方案，通过 Tracke
7、t Packer 仿真软件实现方案的具体规划，使用相应的网络配置命令，模拟真实的校园网网络环境，使用了三个路由器，两个个服务器，六个普通交换机，七台主机，交换机与主机之间使用直通线相连，交换机与路由器之间也使用直通线相连，路由器与路由器之间使用串口线。具体的校园网模拟环境如下图所示。第 7 页4、VLAN 及 IP 地址的划分4.1IP 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
8、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。4.2IP 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
9、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；第 8 页4.3VLAN 划分方案4.31 配置 11 个 VLAN Vlan 1: 172.16.1.1172.16.1.61/26 用于服务器群；Vlan 11:192.168.0.1/26 用于 50 台办公用计算机接入；Vlan 22: 192.168.0.65/26 用于 60 台教学用计算机接入；Vlan 33: 192.168.0.129/25 用于 120 台科研用计算机接入；Vlan 44: 192.168.1.1/24 用于 200 台研究生用计算机接
10、入；Vlan 55: 192.168.2.1-192.168.7.251 /24 用于 200 台研究生用计算机接入；4.32 网段分配表网段名 始地址 末地址 子网掩码 默认网关 服务器 172.16.1.2 172.16.1.51 255.255.255.192 172.16.1.62 办公用计算机 192.168.0.2 192.168.0.61 255.255.255.192 192.168.0.1 教学用计算机 192.168.0.66 192.168.0.125 255.255.255.192 192.168.0.65 科研用计算机 192168.0.130 192168.0.24
11、9 255.255.255.128 192.168.0.129 研究生计算机 192.168.1.2 192.168.1.201 255.255.255.0 192.168.1.1 学生实验电脑 192.168.2.2 192.168.2.251 255.255.255.0 192.168.2.1 192.168.3.2 192.168.3.251 255.255.255.0 192.168.3.1 192.168.4.2 192.168.4.251 255.255.255.0 192.168.4.1 192.168.5.2 192.168.5.251 255.255.255.0 192.16
12、8.5.1 192.168.6.2 192.168.6.251 255.255.255.0 192.168.6.1 192.168.7.2 192.168.7.251 255.255.255.0 192.168.7.1 5.校园网具体配置实现5.1 配置路由器配置路由器 1配置以太网 FastEthernet0/0 接口Ra (config)# interface FastEthernet0/0 /接口的引用方式 interfacetype slot#/port# Ra (config-if)# ip address 192.168.0.1 255.255.255.192 /为该接口配置 IP
13、 地址Ra (config-if)# no shutdown /（缺省时，接口都是关闭的。输入此命令开启接口）配置串行 Serial0/0 接口Ra(config)# interface Serial0/0第 9 页Ra(config-if)# clock rate 56000 /设定时钟周期Ra(config-if)# ip address 192.168.8.1 255.255.255.0 Ra(config-if) #no shutdown /开启接口接口 Ethernet1/0 配置Router(config)#interface Ethernet1/0Router(config-if
14、)#ip address 192.168.0.65 255.255.255.192接口 Ethernet1/1 配置Router(config)#interface Ethernet1/1Router(config-if)#ip address 192.168.0.129 255.255.255.128接口 Ethernet1/2 配置Router(config)#interface Ethernet1/2Router(config-if)#ip address 172.16.1.62 255.255.255.192配置路由协议Ra(config)# router rip /启用 RIP 路由
15、协议Ra(config-router)#network 172.16.0.0 /加入路由通报网络Ra(config-router)#network 192.168.0.0Ra(config-router)#network 192.168.8.0配置路由器 2接口 Ethernet1/0 配置RouterenableRouter#configure terminalEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Router(config)#interface Ethernet1/0Router(config-if)#ip
16、address 192.168.1.1 255.255.255.0接口 Ethernet1/1 配置Router(config)#interface Ethernet1/1Router(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0接口 Ethernet1/2 配置Router(config)#interface Ethernet1/2Router(config-if)#ip address 192.168.7.1 255.255.255.0串口 Serial0/0 配置Ra(config)# interface Serial0/0Ra(conf
17、ig-if)# clock rate 56000 /（串行线中 DCE 端需设定时钟）Ra(config-if)# ip address 192.168.8.2 255.255.255.0第 10 页Ra(config-if) #no shutdown /（缺省时接口都是关闭的。输入此命令开启接口）Ra(config)# interface Serial0/1Ra(config-if)# clock rate 56000Ra(config-if)# ip address 10.0.1.1 255.0.0.0Ra(config-if) #no shutdown 配置路由协议Ra(config)#
18、 router rip /启用 RIP 路由协议Ra(config-router)#network 192.168.1.0 /加入路由通报网络Ra(config-router)#network 192.168.2.0Ra(config-router)#network 192.168.7.0Ra(config-router)#network 192.168.8.0Ra(config-router)#network 10.0.0.0配置路由器 3配置串行 Serial0/0 接口Ra(config)# interface Serial0/0Ra(config-if)# clock rate 560
19、00 /设定时钟周期Ra(config-if)# ip address 10.0.1.2 255.0.0.0 Ra(config-if) #no shutdown /开启接口配置路由协议Ra(config)# router rip /启用 RIP 路由协议Ra(config-router)#network 10.0.0.0 /加入路由通报网络5.2 配置交换机配置交换机 switch0Switch(config)#vlan 11 /添加 vlan number 11Switch(config-vlan)#name bangong /vlan name bangong配置 FastEtherne
20、t0/1 接口Switch(config)#interface FastEthernet0/1Switch(config-if)#switchport access vlan 11配置 FastEthernet0/2 接口Switch(config)#interface FastEthernet0/2Switch(config-if)#switchport access vlan 11配置 FastEthernet0/3 接口Switch(config)#interface FastEthernet0/3Switch(config-if)#switchport access vlan 11第
21、11 页配置交换机 switch1Switch(config)#vlan 22 /添加 vlan number 22Switch(config-vlan)#name jiaoxue /vlan name jiaoxue配置 FastEthernet0/1 接口Switch(config)#interface FastEthernet0/1Switch(config-if)#switchport access vlan 11配置 FastEthernet0/2 接口Switch(config)#interface FastEthernet0/2Switch(config-if)#switchpo
22、rt access vlan 11配置交换机 switch2Switch(config)#vlan 33 /添加 vlan number 33Switch(config-vlan)#name keyan /vlan name keyan配置 FastEthernet0/1 接口Switch(config)#interface FastEthernet0/1Switch(config-if)#switchport access vlan 33配置 FastEthernet0/2 接口Switch(config)#interface FastEthernet0/2Switch(config-if)
23、#switchport access vlan 33配置交换机 switch3Switch(config)#vlan 44 /添加 vlan number44Switch(config-vlan)#name yanjiu /vlan name yanjiu配置 FastEthernet0/1 接口Switch(config)#interface FastEthernet0/1Switch(config-if)#switchport access vlan 44配置 FastEthernet0/2 接口Switch(config)#interface FastEthernet0/1Switch(
24、config-if)#switchport access vlan 44配置交换机 switch4Switch(config)#vlan 55 /添加 vlan number 55Switch(config-vlan)#name xuesheng /vlan name xuesheng配置 FastEthernet0/1 接口Switch(config)#interface FastEthernet0/1Switch(config-if)#switchport access vlan 55配置 FastEthernet0/2 接口第 12 页Switch(config)#interface F
25、astEthernet0/1Switch(config-if)#switchport access vlan 55配置交换机 switch5Switch(config)#vlan 55 /添加 vlan number 55Switch(config-vlan)#name xuesheng /vlan name xuesheng配置 FastEthernet0/1 接口Switch(config)#interface FastEthernet0/1Switch(config-if)#switchport access vlan 55配置 FastEthernet0/2 接口Switch(conf
26、ig)#interface FastEthernet0/2Switch(config-if)#switchport access vlan 55配置交换机 0配置 FastEthernet0/1 接口Switch(config)#interface FastEthernet0/1Switch(config-if)#switchport mode trunkSwitch(config-if)#switchport trunk allowed vlan add 1配置 FastEthernet0/2 接口Switch(config)#interface FastEthernet0/ Switch(
27、config-if)#switchport access vlan 15.3 主机 IP 地址和网关的配置校园网共设置了 7 台主机，2 台服务器，为其分配为 C 类私有地址，从192.168.0.0/16 地址段中选择连续的地址进行分配，以下是各主机和服务器的 IP地址及默认网关的详细分配表：主机名称 IP 地址 默认网关 子网掩码办公用计算机 1 192.168.0.2 192.168.0.1 255.255.255.192办公用计算机 2 192.168.0.3 192.168.0.1 255.255.255.128教学用计算机 192.168.0.66 192.168.0.65 255
28、.255.255.192科研用计算机 192.168.0.130 192.168.0.129 255.255.255.128研究生计算机 192.168.1.2 192.168.1.1 255.255.255.0学生实验计算机 1 192.168.2.2 192.168.2.1 255.255.255.0第 13 页学生实验计算机 2 192.168.7.2 192.168.7.1 255.255.255.0服务器 0 172.16.1.2 172.16.1.62 255.255.255.192服务器 1 172.16.1.51 172.16.1.62 255.255.255.1926、测试连
29、通性6.1 测试主机连通性6.1.1 处于同一网络内的主机间联通测试（1）测试同一 vlan 同一网段之间的连通性，选 vlan11 中的办公用计算机 2 与vlan33 中的主机科研用计算机使用 ping 命令相 ping，办公用计算机 1 所发送的4 份数据已全部被科研用计算机收到，各份数据报的最长传输时间为 1ms，最短传输时间为 0ms，平均传输时间为 0ms。ping 得的结果如下图所示：（2）接着，办公用计算机 2 通过 switch0 和 switch2 之间的 access 链路到达switch2，实现网间通信，通过 switch0 与主机间的直通线将数据传输到科研用计算机，具
30、体传输路线如下图所示：第 14 页（3）最后，办公用计算机 2 向科研用计算机发送 ICMP 报文，显示通信测试成功, 测试最后状态如下图所示：6.1.2 处于不同网络间的主机间联通测试（1）测试不同 vlan 不同网段之间的连通性，vlan22 中的主机教学用计算机与 vlan44 中的主机研究生用计算机使用 ping 命令相 ping，各份数据报的最长传输时间为 17ms，最短传输时间为 1ms，平均传输时间为 5ms。ping 得的结果如下图所示。第 15 页（2）接着，教学用计算机通过 switch1 和 router6 之间的 access 链路到达router3，再由 router
31、3 和 switch2 之间的 access 链路到达研究生用计算机，实现网间通信，具体传输路线如下图所示：第 16 页（3）最后，教学用计算机向科研用计算机发送 ICMP 报文，显示通信测试成功, 测试最后状态如下图所示：6.2 测试主机与服务器之间的连通性（1） 测试主机与服务器之间的连通性，以学生实验计算机 1 与服务器 0 之间的通信为例，使用 ping 命令相 ping，各份数据报的最长传输时间为 17ms，最短传输时间为 1ms，平均传输时间为 5ms。ping 得的结果如下图所示。第 17 页(2)接着，学生实验用计算机 1 通过 switch4 和 router3 之间的 ac
32、cess 链路到达 router6，再由 router6 和交换机 0 之间的 access 链路到达服务器 0，实现网间通信，具体传输路线如下图所示：第 18 页（3）最后，学生实验用计算机 1 向服务器 0 发送报文，显示通信测试成功, 测试最后状态如下图所示：7.设计总结通过课程设计使我对网络的规划与设计有了更进一步的了解，将以前所学的计算机网络的理论与实际结合起来培养自己的动手操作能力，将网络知识从书面理论层次提升到了实际运用层次。在本次课程设计中，我们小组成员一起努力，按期的完成了我们的校园网络设计系统的设计。以团队形式进行设计也使我懂得了如何能更好的和队友进行交流信息，大家一起提出
33、问题，解决问题，使我明白一个系统的设计、项目的开发，光靠个人的力量是不够的，团队合作会带来事半功倍的效果。本次的网络实践课之前，我们以为做一个校园网络的规划很简单，但我们真正着手做的时候才发现并不是想象中的那样简单，我们设计出方案以后，原以为大功告成，但当我们检验的时候才发现，有些主机之间并没有连通。经过老师的指点与反复修改，我们最后成功完成了我们本次设计。第 19 页在这次实践课中我们每个组员都做出了自己的努力，大家合作完成了网络实践，这次的课程设计，使我认识到，对待任何事，首先是在态度上应该重视，只有认真去对待，才有心思去做好；其次，使我对网络主干的设计及子网的规划和配置有了更加深刻的了解
34、；最后，这个系统的成功完成使我认识到团结合作的重要性，如果没有与组员之间的互相帮助与讨论，单靠个人是不可能这么快做出来的。在此过程中，我学到了更多更细的基础知识，必将给我今后的学习和工作带来更多的帮助。8.参考文献计算机网络（第 5 版）北京：电子工业出版社.2008 年 1 月出版 局域网组网大全 邮电出版社计算机网络第三次实验路由器配置方式计算机 网络第三次实验简单结构局域网组建与配置计算机网络第四次实验交换机配置方式及基本命令的熟悉9.致谢这次毕业设计，首先要感谢我的指导老师刘强老师，他在忙碌的教学工作中挤出时间来审查、修改我的论文，感谢刘强老师这几年来对我的指导和关照，其次，感谢我的舍友们在我遇到困难时不厌其烦的帮助我。毕业设计结束了，通过设计，学生深刻领会到基础的重要性，毕业设计不仅仅能帮助学生检验大学四年的学习成果，更多的是毕业设计可以帮助我们更加清楚的认识自我，磨练学生的意志与耐性，这会为学生日后的工作和生活带来很大的帮助。
