校园网络拓扑规划

   华科学院计算机科学与技术专业

  《网络综合实验》报告

   （2011/2012学年 第一学期）

学生姓名：        王陶陶  

学生班级：       计算机082202H

学生学号：       200822030219

指导教师：        王俊

2012年1月6日

1、课程设计的目的及要求

1.1课程设计目的：

更深了解路由器，交换机，PC机之间的配置与应用，熟练掌握一些简单的的网络应用和连接，熟练掌握路由器和交换机的基本配置；掌握DHCP、ACL、VLAN、和NET协议和相应的技术；提高对实际网络问题的分析和解决能力。该设计需要划分为四个子网层面的小区性的网络通讯。采用软件cisco，可以更好的实现各种不同网络设备互相配合与联系，以达到最佳的局域网通讯效果。

1.2课程设计要求：

根据给定的案例背景及基本要求，利用Cisco PacketTracer网络模拟器完成一个小型网络的设计、规划、配置及验证。要求能根据实际问题绘制拓扑结构图，清晰的描述接口，进行路由器或交换机的代码配置实现，并且方案中需有以下几部分的内容：

拓扑图；IP地址规划；子网划分；路由器配置。

1.3组建校园局域网的总体要求：

1）某校园网，教学楼、图书馆、行政楼、学生楼等各楼宇通过光纤接入核心交换机。

2）WWW、DNS、FTP、Email等服务器通过数据中心交换机接入核心交换机（双链路聚合）。

3）校园网出口两个：教育网和网通各100M。学校已申请域名tyust.edu.cn及8个C类IP地址，但经过网通出口时需要NAT。

2、课程设计的内容

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、DNS服务器、FTP服务器、EMALL服务器为内部进行服务;通过WWW.sohu.com和www.edu.cn从外部网站获得资源。

2.1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。网络结构分成三层：核心层、汇聚层、接入层。

2.2网络系统设计原则

本校园设计的层次结构拓扑图

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、与外界网络的连通性等。此次校园网的组建应符合以下原则：

经济性：尽量利用性价比高的网络及计算机设备，以低的投资获取较高性能。

实用性：确保加速信息传递，提高工作效率，节约办公费用。 

操作性：人性化的设计，保证网络管理人员和使用人员能快速的使用网络。

扩展性：网络具有较强的可升级性，在将来需要时可以对网络进行必要的扩充。在增加新硬件设备时能方便地接入网络，软件上便于更新、维护、升级。

三．校园网络拓扑结构图

本校园网络设计的层次拓扑结构图如下图所示：

网络拓扑结构选用星型拓扑结构，具体分为三级结构：

第一级是网络中心，为中心节点。网络中心选址在学校地域的中心建筑,布置了校园网的核心设备，如路由器、交换机、服务器(WWW服务器、电子邮件服务器、文件服务器等)，并预留了将来与本部以外的几个园区的通信接口。

第二级是建筑群的主干结点，为二级节点。校园网按地域设置了几条干线光缆，从网络中心辐射到几个主要建筑群，并在二级主干节点处端接。在主干网节点上安装的交换机位于网络的第三层，它向上与网络中心的主干交换机相连，向下与各楼层的接入层交换机相连。学校校园网主干带宽全部为1000Mbps。

第三级是建筑物楼内的接入层交换机，为三级节点，三级节点主要是指直接与工作站连接的局域网设备。 

四．详细设计步骤

4.1网络vlan设计

VLAN间的子网访问，可以在三层交换机上实现，子网间的通讯也可以在汇聚设备上实行，分流核心交换机的三层交换，优化了组网。

VLAN及IP编址方案如下：

1）划分网段

5.1配置部分代码

交换机Switch 1的配置：

Switch>enable

Switch#conf t

Switch(config)#host SW1

SW1(config)#ena se aaa

SW1(config)#line vty 0 15

SW1(config-line)#pass bbb

SW1(config-line)#int fe 0/1

SW1(config-if)#switchport mode trunk

SW1(config-if)#int fe 0/2

SW1(config-if)#switchport mode access

SW1(config-if)#int fe 0/3

SW1(config-if)#switchport mode access

SW1(config-if)#int fe 0/4

SW1(config-if)#switchport mode access

SW1(config-if)#no shut

SW1(config-if)#end

SW1#copy run start

交换机Switch 2的配置：

Switch>enable

Switch#conf t

Enter configuration commands,one per line.  End with CNTL/Z.

Switch(config)#host SW2

SW2(config)#ena se aaa

SW2(config)#line vty 0 15

SW2(config-line)#pass bbb

SW2(config-line)#int fe 0/1

SW2(config-if)#switchport mode access

SW2(config-if)#int fe 0/2

SW2(config-if)#switchport mode access

SW2(config-if)#int fe 0/3

SW2(config-if)#switchport mode access

SW2(config-if)#int fe 0/4

SW2(config-if)#switchport mode access

SW2(config-if)#int fe 0/5

SW2(config-if)#switchport mode access

SW2(config-if)#no shut

SW2(config-if)#int fe 0/12

SW2(config-if)#switchport mode trunk

SW2(config-if)#no shut

SW2(config-if)#end

SW2#copy run start

在Switch2中划分VLAN

SW2#vlan database

SW2(vlan)#vlan 10 name VLAN1

VLAN 10 added:

Name:VLAN1

SW2(vlan)#vlan 20 name VLAN2

VLAN 20 added:

Name:VLAN2

SW2(vlan)#int fe 0/2

SW2(config-if)#switchport access vlan 10

SW2(vlan)#int fe 0/3

SW2(config-if)#switchport access vlan 10

SW2(vlan)#int fe 0/4

SW2(config-if)#switchport access vlan 10

SW2(vlan)#int fe 0/5

SW2(config-if)#switchport access vlan 20

SW2(config-if)#end

SW2#copy run start

交换机Switch 3的配置与1,2的类似

路由器Route 1的配置：

Router>enable

Router#conf t

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.

Router(config)#host R1

R1(config)#ena se aaa

R1(config)#line vty 0 4

R1(config-line)#pass bbb

R1(config-line)#int eth 0

R1(config-if)#ip add 192.168.18.1 255.255.255.0

R1(config-if)#no shut

%LINK-3-UPDOWN: Interface Ethernet0, changed state to up

R1(config-if)#int se 0

R1(config-if)#ip add 222.191.1.1 255.255.255.0

R1(config-if)#no shut

%LINK-3-UPDOWN: Interface Serial0, changed state to up

R1(config-if)#end

%LINK-3-UPDOWN: Interface Serial0, changed state to down

%LINEPROTO-5-UPDOWN:Line protocol on Interface Serial0,changed state to down

R1#copy run start

在Route1中设置静态路由

R1#conf t

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.

R1(config)#ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 222.191.1.2

R1(config)#end

R1#copy run start

路由器Route 2的配置与一类似

PC1～PC10的配置：

PC1: C:>ipconfig /ip 192.168.18.11 255.255.255.0

C:>ipconfig /dg 192.168.18.1

PC2～PC10的配置与此类似。

5.2验证

    PC1的IP地址，各路由器的静态路由，交换机的vlan划分以及各PC间的连通性。

测试网络连通性后可知，无论是LAN-LAN、LAN-WAN还是LAN-WAN-LAN网络都能正常连通。由show vlan命令知VLAN划分正常，测试VLAN1与VLAN2的连通性知VLAN的工作也正常，能满足不同分组之间广播数据的屏蔽性，提高的数据的安全。由show ip rout命令知路由器的静态路由设置正常，静态路由是很重要的，它直接关系到局域网通过Internet访问另一个局域网的可能性。

六．实验总结

    一个星期下来，把以前分散学习的计算机网络技术知识点系统地复习与应用了一遍，并且能具体的用到了简单的网络连接的实际问题中去，顺利地完成该课程设计，收获颇多。

    通过该课程设计，掌握了路由的基本过程及其各阶段的基本原理，熟悉了拓扑图的各种结构与使用过程，了解了路由器与交换机及其相关的原理应用，对课本上的知识有了更深的理解，课本上的知识是机械的，表面的。通过实践，上机实验，和同学一起探讨问题，才在实验原理与作用上得到更多的体现。明白了一些控制命令在计算机中是怎样执行和产生结果的， 再结合各种类型的网络设备，从而构建了一个完整的网络通讯系统。