计算机网络课设

课程设计任务书

学 院 学生姓名 设计题目 内容及要求： 内容： 温岭中学要进行校园网规划，每个校区均有入网信息点，现准备通过科教网接入因特网，为了安全，要求每个分校区的学生公寓子网和教师子网不在同一广播域。同时，学校有若干台应用服务器，同时对内和对外提供Web等网络服务。 要求： (1)分析以上情况，结合实验室条件，完成需求分析； (2)列出所需设备，设计完成网络拓扑结构图； (3)在实验环境下完成设备的具体配置； (4)调试验证。 信息科学与工程 颜卫勤 专 业 学 号 电子信息工程 0903030409 温岭中学校园网络构建方案设计和实现 进度安排： 7月07日 布置题目，安排课程设计任务及相关软件介绍 7月8-10日 查找相关资料，熟悉网络开发平台和相关命令 7月11日 设计网络规划，画出网络拓扑图，配置相关的网络设备 7月13日 调试并完成报告 7月19日 验收,提交课设报告 指导教师（签字）： 年 月 日

学院院长（签字）： 年 月 日 沈阳理工大学计算机网络课程设计报告

摘 要

由于计算机与网络技术的特殊性，网络建设需要考虑以下一些因素：系统的先进性、体统的稳定性、系统的可扩展性、系统的可维护性、应用系统和网络系统的配合度、与外界网络的连通性、建设成本的可接受度等。

局域网（Local Area Network，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。

虚拟局域网功能：VLAN（Virtual Local Area Network，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。

关键词：校园网络；虚拟局域网；交换机；VLAN

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目 录

1.课程设计目的...................................................... 1 2.课程设计要求...................................................... 1 3.参考案例.......................................................... 1 3.1需求分析 ...................................................... 1 3.2网络拓扑设计方案 .............................................. 2 3.3设备的配置方案 ................................................ 6 3.4子网设计方案 .................................................. 6 4．课程设计分析..................................................... 8 4.1工作原理 ...................................................... 8 4.2系统拓扑结构 ................................................. 10 4.3划分网段、IP地址与VLAN ...................................... 11 4.4设备介绍 ..................................................... 12 5．设备的配置与验证................................................ 12 5.1配置 ......................................................... 12 5.2验 证 ........................................................ 18 6．结果分析........................................................ 21 7．心得体会........................................................ 22 参考文献........................................................... 23

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校园网络构建方案设计和实现

1.课程设计目的

(1)对计算机网络基本理论知识的加深理解。 (2)通过设计对计算机网络的应用有所了解。 (3)掌握基本cisco基本配置命令并熟练运用。

2.课程设计要求

(1)分析具体情况，结合实验室条件，完成需求分析； (2)列出所需设备，设计完成网络拓扑结构图； (3)在实验环境下完成设备的具体配置； (4)调试验证。

3.参考案例 3.1需求分析

随着信息时代的到来，校园网已经成为现代教育背景下的必要基础设施，成为学校提高水平的重要途径。能通过与Internet的互联，为全校师生提供国际互联网上的各种服务。教师可以制作多媒体课件以及在网上保存和查询教学资源，能对学生进行多媒体教学和通过网络对学生进行指导与考查等。学生也可以通过在网上浏览和查询网上学习资源，从而可以更好地进行学习，校园网能为学校的信息化建设打下基础。

根据本校园实际情况主要应用需求分析如下：

用户的应用需求：所有用户可以方便地浏览和查询局域网和互联网上的学习资源，通过WWW服务器、电子邮件服务器、文件服务器、远程登录等实现远程学习，此外为教务处提供教务管理、学籍管理、办公管理等。

通信需求：通过E-mail及网上BBS以及其它网络功能满足全院师生的通信与信息交换的要求，提供文件数据共享、电子邮箱服务等。

信息点和用户需求：按照要求本校园网内信息点总数为N个，

其中教学区为（XX个），生活区为（XX个），电子邮件服务器、文件服务

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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。

性能需求：此校园网络支持学校的日常办公和管理，包括：办公自动化、图书管理、档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等。支持网络多媒体学习的信息传输要求。

安全与管理需求：学生基本信息档案和重要的工作文件要求对数据存储、传输的安全性的性能较高，如图书管理、档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等可以通过分布式、集中式相集合的方法进行管理。网络安全对于网络系统来说是十分重要的，它直接关系到网络的正常使用。应该采用一定的技术来控制网络的安全性，从内部和外部同时对网络资源的访问进行控制。

实用与经济性：校园网的特点决定了网络系统必需要有实用与经济性。实用性使得网络便于管理、维护，以减少网络使用人员运用网络的难度。由于学校的建设资金有限，所以一般都要求网络具有较高的性价比，所以在建设校园网时一定要使用性价比高的网络技术和网络设备，以节约建设资金。

3.2网络拓扑设计方案

(1)层次拓扑结构

考虑到地理位置和服务点等因素，将网络中心设在主楼，以主楼为中心，用光纤连接到其它建筑物，构成南屏校区校园网光纤主干。通过 DDN专线将整个校园网连入教育科研网CERNET，即连入国际互联网，同时接入电信网。网络结构分成三层：核心层、汇聚层、接入层。

考虑传输高速率和扩展的需求，校园网整体采用光线传输。网络主干采用6芯多模光纤。网络中心到主建筑物结点采用六芯多模光纤连接，在全双工条件下传输距离可达两公里。光纤布线采用星形拓扑结构，这样当过渡到ATM时，不需要重新布线可使整个网络保持原有的拓扑结构

本校园网网络系统的设计采用层次化的设计方法，即核心层、分布层（汇聚层）和接入层。

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沈阳理工大学计算机网络课程设计报告 表3.1 VLAN及IP编址方案如下： VLAN号 VLAN 1 VLAN 10 VLAN 20 VLAN 30 VLAN 40 VLAN 50 VLAN 60 VLAN 70 VLAN 80 VLAN 90 VLAN 100 VLAN 110 VLAN 120 VLAN 130 VLAN名称 WGZX JWC XBGS TSG LXL QAL QBL ZAL ZBL YT ZL BHL SHQ FWQ 起始IP 192.16.1.1 192.16.2.1 192.16.3.1 192.16.4.1 192.16.5.1 192.16.6.1 192.16.7.1 192.16.8.1 192.16.9.1 192.16.10.1 192.16.11.1 192.16.12.1 192.16.13.1 172.16.14.1 子网掩码 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 说明 网管中心VLAN 教务处VLAN 系办公室VLAN 图书馆VLAN 理学楼VLAN 求是楼VLAN 求是楼VLAN 综合楼VLAN 综合楼VLAN 圆厅VLAN 主楼VLAN 电气楼VLAN 生活区VLAN 服务器 VLAN

4．课程设计分析 4.1工作原理

（1）局域网概述

局域网（Local Area Network，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。

局域网是共享介质的广播式分组交换网。在局域网中，所有的计算机都连接到共享的传输介质上，任何计算机发出的数据包都会被其他计算机接收到。由于局域网是共享介质的通信系统，所以共享介质的信道分配技术是局域网的核心技术。拓扑结构和传输介质决定了各种局域网的数据类型、数据传输速率、通信效率等特点，也决定了局域网的应用。

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（2）VLAN概述

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（Virtual Local Area Network，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。IEEE于1999年颁布用以标准化VLAN实现方案的IEEE 802.1q协议标准草案。利用以太网交换机可以很方便地实现虚拟局域网VLAN。这里要指出，虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而并不是一种新型局域网。由于虚拟局域网是用户和网络资源的逻辑组合，因此可按照需要将有关设备和资源非常方便地重新组合，使用户从不同的服务器或数据库中存取所需的资源。

VLAN在网络管理中具有以下三个优点：

①控制广播风暴：采用VLAN技术，可将交换机的某个交换端口划分到某个VLAN中，一个VLAN的广播风暴不会影响到其他VLAN的性能。

②提高网络整体安全性：共享式局域网中的用户只要连接到一个集线器的端口，就能访问集线器所连接网段上的所有其他用户，因而很难保证网络的安全性。而VLAN能限制个别用户的访问以及控制广播组的大小和位置，甚至锁定某台设备的MAC地址。

③方便的网络管理：网络管理员能借助VLAN技术轻松地管理整个网络。网络管理员只需设置几条命令就能很快地建立一个VLAN，并将分布在不同地方的用户设置到VLAN中。 （3）VLAN的划分方式

VLAN划分的方式分为静态VLAN和动态VLAN。

静态VLAN是基于端口的VLAN，它是将端口强制性地分配给VLAN。这是一种最经常使用的配置方式。静态VLAN容易实现和监控，而且比较安全。

这是一种最简单的VLAN。划分静态VLAN时，既可以把同一交换机的不同端口划分为同一VLAN；也可以把不同交换机的端口划分为同一VLAN。可以把位于不同物理位置、连接在不同交换机上的用户按照一定的逻辑功能和安全策

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略进行分组，根据需要将其划分为同一或不同的VLAN。静态VLAN通常使用网络管理软件来配置和维护端口。若需要改变端口的属性，必须手动重新配置，所以具有很号的安全性。

同一交换机、不同交换机划分VLAN

动态VLAN是一种较为复杂的划分方法。它可以分为：

①基于MAC地址的VLAN划分，根据每个主机的MAC地址来划分。 ②基于IP地址的VLAN，新站点在入网时无需进行太多配置，交换机则根据各站点网络地址自动将其划分成不同的虚拟局域网。

在静态VLAN和动态VLAN的实现技术中，基于IP地址的虚拟局域网智能化程度最高，实现起来也最复杂。一般采用基于端口和基于MAC地址配合使用。

4.2系统拓扑结构

图4.1网络拓扑图

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4.3划分网段、IP地址与VLAN

表4.1 网段的划分

类型 LAN1 LAN2 WAN 网段 192.168.18.0 192.168.10.0 222.191.1.0 默认网关 192.168.18.1 192.168.10.1 表4.2 IP地址的划分

主机 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 PC8 PC9 PC10 ip地址 192.168.18.11 192.168.18.12 192.168.18.13 192.168.10.11 192.168.10.12 192.168.10.13 192.168.10.14 192.168.10.21 192.168.10.22 192.168.10.23 默认网关 192.168.18.1 192.168.18.1 192.168.18.1 192.168.10.1 192.168.10.1 192.168.10.1 192.168.10.1 192.168.10.1 192.168.10.1 192.168.10.1 表4.3 VLAN的划分

VLAN号 10 20 20 VLAN名称 VLAN1 192.168.10.21～22 VLAN2 VLAN3 192.168.10.14 192.168.10.23 192.168.10.1 192.168.10.1 网段 192.168.10.11～13 192.168.10.1 默认网关 11

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4.4设备介绍

表4.3 划分VLAN

设备型号 Cisco805路由器 Cisco2950交换机 主机 线路 数量 2 3 若干 报价 ￥3000 ￥4000 （1）Cisco Catalyst 2950系列交换机

Cisco Catalyst 2950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。作为思科最为廉价的交换产品系列，Cisco Catalyst 2950系列在网络或城域接入边缘实现了智能服务。

（2）Cisco805路由器

作为Cisco 805系列的最新成员，Cisco 805串行路由器集成了Cisco IOS（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，为小型办公室进行大型企业联网提供所需的一切。选择通过串行线路连接上网的小型办公室可以将Cisco IOS软件的功能用于安全的Internet访问、治理性网络服务和虚拟专用网络（VPN）等高级应用。Cisco 805路由器非凡适合拥有多个频繁上网用户的小型办公室，而且成本有效，因为它是一个独立的路由器，能够给多个用户提供一个固定的Internet连接。每个人不再需要单独配置调制调器来访问信息。

5. 设备的配置与验证 5.1配置

（1）交换机Switch 1的配置：

Switch>enable Switch#conf t

Switch(config)#host SW1

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pntd.html