基于GNS3软件构建“三网合一”仿真实训平台

题 目 基于 GNS3 软件构建“三网合一”仿真实训平台 学生姓名 张阳 学号 1213014092 所在学院 物 理 与 电 信 工 程 学 院 专业班级 电子 1204 班 指导教师 李菊叶 完成地点 物电学院计算机信息处理分室 2016 年 6 月 5 日陕西理工学院毕业设计毕 业 论 文 设 计 任 务 书院(系) 物电学院 专业班级 电子信息工程 学生姓名 张阳 一、毕业论文设计题目 基于 GNS3 软件构建“三网合一”仿真实训平台 二、毕业论文设计工作自_2016 _年_3 _月 10 日 起至_ 2016_年 6 月 20 日止三、毕业论文设计进行地点: 物电学院计算机信息处理分室 四、毕业论文设计的内容要求：“三网合一”是当代热门技术之一，指电话网、有线电视网和计算机通信网的相互渗透、相互兼容并逐步整合为全世界统一的信息通信网。实现了网络资源共享，且具有适应性广、费用低等优点。本设计要求学生以 GNS3 软件构建三网融合仿真实训平台，开通实现各项业务功能，并阐述三网融合技术在各领域中的应用。五、 毕业论文设计应收集资料及参考文献：1 美Cprian Popoviciu.部署 IPv6 网络M.北京：人民邮电出版社，2006.23-27. 2 高阳，王建强.计算机网络技术及应用M.北京：清华大学出版社，2009.18-20. 3 雷震甲，网络工程师教程第三版M.北京：清华大学出版社，2010.34-37. 4 杨轶，苏啸鸣,吴越. 深入解析 IPv6 第二版M.北京：人民邮电大学出版社，2005. 5 谢希仁.计算机网络（第 5 版）M.北京：电子工业出版社，2008.13-20. 六、 毕业论文设计的进度安排： 3 月 2 日3 月 29 日：查阅资料，完成初步设计方案和开题报告。 4 月 1 日4 月 26 日：熟练掌握 IP 地址分配方法，及 GNS3 软件的使用，构建三网合一，给出具体分配方案，及网络拓扑结构图。 4 月 29 日5 月 24：并在软件环境下进行运行调试，进一步完善系统功能，整理资料； 5 月 27 日6 月 7 日：撰写、修改毕业设计论文。 6 月 10 日6 月 15 日：打印论文准备并完成答辩。 指 导 教 师 签名 系(教研室) 主任签名 专 业 负 责 人 签 名 批 准 日 期 陕西理工学院毕业设计 基于 GNS3 软件构建“三网合一”仿真实训平台张阳（陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业 2012 级 4 班，陕西 汉中 723000）指导教师:李菊叶摘要本设计利用 GNS3 和 VMware 构建的三网融合仿真平台，基本实现了模拟数据、语音、视频 3 种业务在IP 数据网络的部署开通。该方案成本低，效果好。在实验室硬件设备有限的情况下，有效地创造了培养学生动手能力和创造能力的平台，使学生掌握了平台搭建、系统配置、业务开通等使用技能。关键词GNS3； 计算机网络； 仿真模拟； 平台陕西理工学院毕业设计Construction of “three networks in one“ simulation training platform based on GNS3 softwarezhangyang（Grade12,Class04,Major electronics and information engineering,School of Physics and Telecommunication Engineering,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723000,Shaanxi）Tutor：lijuyeAbstract:This triple play simulation platform built by GNS3 and VMware ,is capable of simulating the basic data, voice, video ,these three kinds of business opened in the deployment of IP data network, building programs is low-cost and of good effect. In the circumstances of limitation of lab hardwares, creating a platform to develop students practical ability and creative ability effectively, enabling students to master the platform building, system configuration, business opening and other skills.Key words: GNS3; computer network; simulation training; platform陕西理工学院毕业设计目录1 引言 .11.1 三网合一概述 .11.2 三网合一概要设计 .11.2.1 接入层交换机 .11.2.2 汇聚层交换机 .11.2.3 核心层交换机 .11.2.4 出口路由器 .21.3 本章小结 .22 GNS3 仿真模拟平台概述 .32.1 GNS3 网络仿真软件介绍 .32.1.1 VMware 虚拟机介绍 .32.2 GNS3 的安装配置及基本教程 .32.3 GNS3 的安装配置 .32.4 GNS3 的基本教程 .42.4.1 GNS3 软件主界面 .42.4.2 创建简单的网络拓扑 .52.4.3 计算 Idle PC 值 .62.4.4 在网络拓扑中添加 PC.62.4.5 使用路由器模拟交换机 .92.4.6 保存和加载网络拓扑 .102.5 GNS3 的问题解决 .112.5.1 GNS3 遇到的问题 .112.5.2 GNS3 解决的方法 .112.6 本章小结 .113 三网合一仿真实训平台详细设计及实现 .123.1 基于 GNS3 的三网合一网络拓扑设计 .123.2 VLAN 与 IP 地址规划 .123.3 网络拓扑配置 .143.3.1 基本配置 .14陕西理工学院毕业设计3.3.2 以太网配置 .143.3.3 广域网配置 .193.3.4 安全配置 .203.4 本章小结 .214 三网合一仿真实训平台测试 .224.1 网络配置测试 .224.1.1 VTP 测试 .224.1.2 VLAN 间连通测试 .224.1.3 STP 生成树测试 .234.1.4 HSRP 测试 .244.1.5 广域网测试 .244.2 本章小结 .25致 谢 .27参考文献 .28附 录 A .29附录 B .31陕西理工学院毕业设计 第 0 页 共 37 页1 引言1.1 三网合一概述三网合一是指在未来的数字信息时代，当前的数据通信网将与电视网和电信网合三为一，并且合并的方向是传输，接收和处理全部实现数字化。三网合一是一种民间的说法，在现阶段它并不意味着电信网，计算机网和有线电视网三大网络的物理合一，而主要指高层业务应用融合。“三网融合”又叫“三网合一”，意指电信网、有线电视网和计算机通信网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。“三网合一”是为了实现网络资源的共享，避免低水平的重复建设，形成适应性广、容易维护、费用低的高速带宽的多媒体基础平台。其表现为技术上趋向一致，网线层上可以实现互联互通，形成无缝覆盖。业务层上互相渗透，应用层上趋向使用统一的 IP 协议，在经营上互相竞争，行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。三网合一业务的融合可以更有效的利用网络资源，避免低水平的重复建设，降低用户的网络成本，满足用户对多种网络业务的需求。三网融合不仅将现有网络资源有效整合、互联互通，而且会形成新的服务和运营机制，并有利于信息产业结构的优化，以及政策法规的相应变革。融合之后，不仅信息传播、内容和通信服务的方式会发生很大变化，企业应用、个人信息消费的具体形态也将会有质的变化。1.2 三网合一概要设计根据电信网络的一般结构，三网融合平台网络架构可以分为接入层、分布层、核心层 3 个部分。接入层的作用是使各种业务终端可以接入到网络中，使用二层交换设备连接，3 种业务终端使用运行 Windows XP 的虚拟机和本地主机实例模拟，其中模拟电话终端安装了 SIP 电话模拟软件，模拟视频终端安装了组播软件。汇聚层连接接入层和核心层，作用是各种业务分配到不同的 VLAN，提高网络的可用性，使用三层交换设备。核心层是网络的骨干，提供到达应用服务器的路由，提供最高级别的网络可用性，主要使用高性能的路由交换设备及服务器。服务器使用 Windows 2003 的虚拟机和本地主机实例模拟。为了构建运行通信 3 种业务 IP 数据网络，需要在接入层交换机、汇聚层交换机、局端路由器和核心层路由器上完成相应配置。配置完成后，还需要解决相应的故障，最后进行测试，为最终实现三网合一做好充足的准备。1.2.1 接入层交换机将网络中直接面向用户或访问网络的部分称为接入层，接入层需要隔离不同的业务到不同的VLAN 中，配置多个业务 VLAN，将不同业务终端分别加入到不同的 VLAN 中，设置到汇聚层交换机的TRUNK 链路，并允许 VLAN 的通过。1.2.2 汇聚层交换机将位于接入层和核心层之间的部分成为汇聚层。一般用于楼宇间，汇聚层相当于一个局部或重要的中转站。是多台接入层交换机的汇聚点，他必须能够处理来自接入层设备的所有通信量，并提供到核心层的上行链路，因此汇聚层交换机和接入层交换机相比较，需要更高的性能，更少的接口和更高的交换速率。需要配置 3 个业务 VLAN 的 IP 地址，实现 VLAN 的三层路由功能；设定汇聚层到核心网的默认路由；并配置汇聚层交换机启用组播协议 IGMP，设定组播地址，以传输视频业务。在本