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山东劳动职业技术学院信息工程与艺术设计系毕业论文毕业(设计)论文论文题目 同辉集团网络组建方案院 (系) 信息技术与艺术设计系 专 业 网络技术 学 号 学生姓名 班 级 指导教师 二零一零年十月 目 录摘 要3ABSTRACT3一、引言4二局域网52.1局域网的概念52.2 局域网设备52.3 局域网拓扑结构62.4 局域网技术的发展趋势9三局域网组建103.1同辉集团局域网组建分析103.2 设备的选择113.3 交换机部分133.4 路由器部分163.5 双绞线部分18四结束语20谢辞20参考文献21摘 要企业局域网是一种简单的计算机网络，但它确是大型网络组建的基础。目前企业局域网络技术应用广泛，本课题主要通过实验法、文献研究法研究交换机、路由器进行快速以太网的组建及基本管理，使之了解企业局域网的搭建过程与步骤，能够独立进行小型企业局域网的搭建以及能够对交换机、路由器进行连接、配置和调试。预期目标是实现全网互通，总公司与分公司之间可以进行安全通信。同时本论文还可以使我们能够进行计算机硬件的安装与调试、能过进行计算机操作系统与软件的安装与维护、还能够熟悉交换机、路由器的连接、配置与调试。关键词：局域网 交换机 路由器 配置ABSTRACTEnterprise LAN is a simple computer network, but it is indeed the basis for large-scale networking. The current enterprise local area network technology is widely used, this topic primarily through experimentation, literature study of switches, routers, fast Ethernet and the basic management set up, so that understand the business process and steps to build local area networks, local area networks to independent small business structures and the ability of the switches, routers, connect, configure and debug. Target is to achieve full network interoperability between head office and branch offices can communicate securely. At the same time this paper also allows us to carry out installation and commissioning of computer hardware, can have the computer operating system and software installation and maintenance, but also familiar with the switches, routers, connectivity, configuration and debugging.Keywords: LAN Switch Router Configuration一、 引言计算机是2 0世纪人类最伟大的发明之一，它的产生标志着人类开始迈向一个崭新的信息社会。在2 0世纪的最后1 0年中，人们惊喜地发现：电话、电视及计算机正在迅速地融合；信息的获取、存储、传送和处理之间的孤岛现象随着计算机网络的发展而逐渐消失；曾经独立发展的电信网、电视网和计算机网将合而为一；新的信息产业正以强劲的势头迅速崛起。因此，在未来社会中，信息产业将成为社会经济中发展最快和最大的部门。 计算机网络的分类标准很多，比如按拓扑结构、介质访问方式、交换方式以及数据传输率等，但这些分类标准只给出了网络某一方面的特征，并不能反映网络技术的本质。事实上，确实存在一种能反映网络技术本质的网络划分标准，那就是计算机网络的覆盖范围。按网络覆盖范围的大小，我们将计算机网络分为局域网（ L A N）、城域网（ M A N）、广域网（WA N）和互联网。网络覆盖的地理范围是网络分类的一个非常重要的度量参数，因为不同规模的网络将采用不同的技术。 其中局域网是应用比较广泛的一种网络，也是本课题研究的对象。本片论文首先介绍了局域网的一些基础知识，如什么是局域网、局域网的分类、局域网组建等，之后对组建局域网所用到的两大类设备-路由器和交换机各进行了描述，并介绍了在组建网络时用的的一些基本命令和配置方法，最后通过实例来说明这些命令的使用。二局域网2.1局域网的概念局域网（Loxal Area Network，L A N）是指范围在几百米到十几公里内办公楼群或校园内的计算机相互连接所构成的计算机网络。计算机局域网被广泛应用于连接校园、工厂以及机关的个人计算机或工作站，以利于个人计算机或工作站之间共享资源（如打印机）和数据通信。局域网区别于其他网络主要体现在下面3个方面：网络所覆盖的物理范围；网络所使用的传输技术；网络的拓扑结构。2.2 局域网设备在局域网组建的过程中，最重要的2个设备就是交换机和路由器。我们将分别了解这两个重要设备。2.2.1交换机的基本概念首先，我们了解一下交换技术。交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技术在OSI参考模型的第二层 操作。与桥接器一样，交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。与桥接器不同的是交换 机转发延迟很小，操作接近单个局域网性能，远远超过了普通桥接互联网络之间的转发性能。交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网 之间信息流通出现的瓶颈问题。现在已有以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术的交换产品。类似传统的桥接器，交换机提供了许多网络互联功能。交换机能 经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工作站提供更高的带宽。协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中；交换机使用现有的电 缆、中继器、集线器和工作站的网卡，不必作高层的硬件升级；交换机对工作站是透明的，这样管理开销低廉，简化了网络节点的增加、移动和网络变化的操作。 我们可以将交换机分为两大类：第二层交换机和第三层交换机。近年来，人们越来越多地用一种新的称为第二层交换机的设备来取代集线器，特别是在高速局域网环境下。第二层交换机有时也被称为交换集线器。 集线器采用星形布局将站点与集线器相连。在这种布局中，来自任何站点的传输都会由集线器接收， 然后在集线器的所有外出线路上重传。因此为了避免冲突，一次只允许一个站点发送。集线器与简单的总线布局相比有几个优点。它利用了标准建筑物中布好的电缆 作为实际的线路。另外，可以对集线器进行设置，使它能够识别因故障而造成网络堵塞的站点，并将站点剔出网络。第二层交换机提供的性能越来越好，可以满足个人计算机、工作站以及服务器产生的大通信量。但是，随着一幢楼或楼群中的设备数量不断增加，第二层交换机也显 露出不足之处。尤其是出现了两个问题：广播超负荷和缺少多链路。为此，有些运营商推出了第三层交换机，它在硬件上实现了路由器的分组转发逻辑。 目前市场上有多种不同的第三层交换机体制，不过从本质上看，可以把它们分为两大类：分组式交换 机和基于流的交换机。分组式交换机与传统路由器的操作方式相同。由于转发逻辑由硬件实现，与基于软件的路由器相比，分组式交换机在性能上呈数量级地增长。 基于流的交换机试图通过识别具有相同源点和终点的IP分组流来提高性能。具体做法是通过观察当前通信量或是在分组首部中使用特殊的流标签（在IPv6中允 许，但在IPv4中不可以）。一旦流被识别后，就可以建立一条经过网络预先定义的路由，以此加快转发处理速度。同样，它与完全基于软件的路由器相比，大大 提高了性能。2.2.2 路由器的基本概念路由器：连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。 路由器英文名Router，路由器是互联网络的枢纽、交通警察。目前路由器已经广泛应用于各行各业，各种不同档次的产品已经成为实现各种骨干网内部连接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。2.3 局域网拓扑结构目前常见的网络拓扑结构主要有以下四大类：一：星型拓扑结构：以集线器(HUB)或者交换机为中心向外呈放射状，通过集线器在各个计算机之间传递信息。星形拓扑结构示意图 优点：（1） 结构简单、控制简单。因为任何一个节点只与中心节点相连接，所以媒体访问控制方法很简单，访问协议也简单，因此组网容易、便于管理。（2） 故障诊断和隔离容易。中心节点对连接线路可以逐一地隔离开来进行故障检测和定位，单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网。（3） 方便服务、扩展性好。由于各节点是独立的，所以中心节点可以方便地对各个节点提供服务，增加或减少节点也不需要中断网络。 缺点：（1） 传输介质需求较大。因为每个节点都要与中心节点直接相连，需要耗费大量的传输介质，安装、维护的工作量大增。此外，通信线路的利用率也较低。（2） 中心节点是全网可靠性的瓶颈，中心节点的故障可能造成全网瘫痪。（3） 各节点的分布处理能力较差二：环型拓扑结构 环型拓扑结构是使用公共电缆组成一个封闭的环,各节点直接连到环上,信息沿着环按一定方向从一个节点传送到另一个节点。环接口一般由发送器、接收器、控制器、线控制器和线接收器组成。在环型拓扑结构中，有一个控制发送数据权力的“令牌”，它在后边按一定的方向单向环绕传送，每经过一个节点都要被接收，判断一次，是发给该节点的则接收，否则的话就将数据送回到环中继续往下传。环形拓扑结构示意图优点：（1） 电缆长度短。幻想拓扑网络需要的电缆长度和总线型拓扑网络接近，但是比星型拓扑网络短得多。（2） 易扩充。当增加或减少工作站时，只需简简单单的连接操作。（3） 可用光纤。光纤的传输速率很高，十分适合环形拓扑的单方向传输。缺点：（1） 节点故障会引起全网故障。因为环上的数据传输要通过链接在环上的每一个结点。（2） 故障检测困难。这与总线拓扑相似，需在各个结点进行诊断和隔离。（3） 环形拓扑结构在媒体方位控制协议都采用令牌传递的方式，在负载较轻时，信道利用率相对来说就比较低。三：总线型拓扑结构 局域网最主要的拓扑结构之一。总线型局域网的介质访问控制方法采用的是“共享介质”方式。所有的结点通过相应的网络接口卡（Network Interface Card,NIC）连接到以同轴电缆或双绞线为公共传输介质的总线上，由于总线作为公共传输介质为多个结点共享，因此会出现“冲突”（collision），造成传输失败。所以若局域网的每个网段的结点数超过30个，网络速度会下降。总线型拓扑结构示意图优点：（1） 结构简单，所需要的传输介质最少。（2） 无中心节点，任何节点的故障都不会造成全网的瘫痪，有较高的可靠性。（3） 易于扩充，但增加节点时需中断网络。缺点：（1） 信号随传输距离的增加而衰减，因此总线的长度有限。（2） 故障诊断和隔离较困难。一个链路故障，将会破坏网络上所有节点的通信。探测电缆故障时，需要涉及整个网络。（3） 分布式协议（争用技术）使访问控制复杂，并不能保证信息的及时传送 （4）树型星形网通过点到点链路接到中央结点的各站点组成的。通过中心设备实现许多点到点连接。在数据网络中，这种设备是主机或集线器。在星形网中，可以在不影响系 统其他设备工作 的情况下，非常容易地增加和减少设备。 总线型网络采用单根传输线作为传输介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到传输介质或称总线上。使用一定长度的电缆将设备连接在一起。设备可以在 不影响系统中其他设备工作的情况下从总线中取下。任何一个站点发送的信号都可以沿着介质传播，而且能被其他所有站点接收。环形拓扑结构由连接成封闭回路的网络结点组成的，每一结点与它左右相邻的结点连接。环形网络的一个典型代表是令牌环局域网，它的传输速率为4Mbps或16Mbps， 这种网络结构最早由IBM推出，但现在被其他厂家采用。在令牌环网络中，拥有 令牌 的设备允许在网络中传输数据。这 样可以保证在某一时间内网络中只有一台设备可以传送信息。在环形网络中信息流只能是单方向的，每个收到信息包的站点都向它的下游站点转发该信息包。信息包 在环网中“旅行”一圈，最后由发送站进行回收。混合型拓扑结构是由前面所讲的星型结构和总线型结构的网络结合在一起的网络结构，这样的拓扑结构更能满足较大网络的拓展，解决星型网络在传输距离上的局限， 而同时又解决了总线型网络在连接用户数量的限制。这种网络拓扑结构同时兼顾了星型网与总线型网络的优点，在缺点方面得到了一定的弥补。2.4 局域网技术的发展趋势 未来的局域网将集成包括一整套服务器程序、客户程序、防火墙、开发工具、升级工具等，给企业向局域网转移提供一个全面解决方案。局域网将进一步加强和E- mail、群件的结合，将Web技术带入E-mail和群件，从信息发布为主的应用转向信息交流与协作。局域网将提供一个日益牢固的安全防卫、保障体系， 局域网也是一个开放的信息平台，可以随时集成新的应用。 随着无线局域网(WLAN)产品迅速发展并走向成熟，许多企业为了提高员工的工作效率，开始部署无线网络。中学及大学在内的许多学校也开始实 施无线网络，随着家庭电脑的普及和住房装修的高档化，家庭无线网络也成为一个潜在的市场。因此无线网络将会成为许多公共场所的必备基础设施。 将来的局域网的发展趋势必将是有线网络和无线网络共存，无线局域网作为一种灵活的数据通信系统，在建筑物和公共区域内，是固定局域网的有效延伸和补充。三局域网组建3.1同辉集团局域网组建分析 （同辉集团网络拓扑图）由拓扑图可以看出，本次公司的网络构建包括总公司和分公司的两个部分。其中，总公司局域网核心采用双交换机的构架，通过 VRRP结合MSTP技术实现负载均衡和链路备份。两台核心交换机分别连接到核心路由器，核心路由器连接到网络出口防火墙，同时核心路由器通过专线连接到分公司的出口路由器。总公司的网络出口使用防火墙分别连接到ISP和VPN设备，通过配置防火墙来实现内网用户访问Internet以及保护内网的安全。总公司和分公司之间的办公用户通过 VPN建立的隧道相互通信，有效的保证了数据传输的安全性。 服务器集中放置在网络中心机房，直接连接到核心交换机，通过部署IDS对网络中访问服务器的数据进行检测。对于会议室区域则采用无线接入的方式，可以保证用户通过无线网络来访问网络中的资源。 分公司的网络的出口路由器分别连接到ISP 和VPN设备，通过部署防火墙来保护内网的安全，内网的用户分别通过专网或VPN 建立的安全隧道来访问总公司的资源 。 在组建过程中，为了方便设计，我们采取整体分部配置的方法，即先配置交换机部分，再配置路由器部分，最后将所有设备连接起来，实现全网互通。3.2 设备的选择根据同辉集团组网要求，我们可以知道在这个局域网中需要6台路由器，2台三层交换机，2太二层交换机，2台服务器和N台电脑。其中，6台路由器我们选择CISCO 2811,并配置NM-ESW-161模块1个和WTC-2T模块2个；2台三层交换机我们选择Cisco 3560-24PS；2台二层交换机我们选择Cisco 2960-24TT；还要准备若干双绞线和水晶头以及压线钳2把，测线仪2个，和一定数量的插排。CISCO 2811参数规格基本特征路由器类型多业务路由器端口结构模块化网络协议IEEE 802.3X传输速率10/100Mbps固定的局域网接口2个其他端口Console内置防火墙是Qos支持支持支持VPN支持扩展模块4产品内存256MB(最大760MB)网络管理协议：Cisco ClickStart，SNMP电源电压100-240 VAC产品尺寸445*438.2*416.2mm产品重量6.4Kg适用环境工作温度:0-40、工作湿度:5%95%无凝结、存储温度:-20-65、存储湿度:5%95%无凝结其它性能安全标准 UL 60950:CAN/CSA C22.2 No. 60950,IEC 60950,EN 60950-1,AS/NZS 60950Cisco 3560-24PS参数规格应用层级三层系统内存128MBDRAM和16MB闪存交换方式存储-转发背板带宽(Gbps)32VLAN支持支持背板带宽(Gbps)32MAC地址表12k网络标准IEEE802.3,802.3u,802.3z传输速率(Mbps)10/100/1000端口类型10/100BASE-T/TX,1000BASE-SX/T端口结构固定端口固定端口数24模块化插槽数2是否支持全双工全双工网管支持网管型网管功能SNMP,CLI,Web,管理软件额定电压(V)100到240VAC（自动适应）50-60Hz额定功率(W)485重量(Kg)5.1尺寸(mm)301 445 445工作温度()0-45工作湿度10到85%（非冷凝）存储高度(米)4573CISCO WS-C2960-24TT-L主要参数交换机类型只能交换机应用层级二层内存64MB传输速率10Mbps/100Mbps/1000Mbps网络标准IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE 802.1x、IEEE 802.1Q、IEEE 802.1p、IEEE 802.1D、IEEE 802.1s、IEEE 802.1w、IEEE 802.3ad、IEEE 802.3z、IEEE 802.3端口结构非模块化端口数量24接口介质10/100Base-T、10/100/1000Base-Tx传输模式全双工/半双工自适应交换方式存储-转发背板带宽4.4Gbps包转发率6.5MppsVLAN支持支持QOS支持支持网管支持支持网管功能Web浏览器,SNMP,CLIMAC地址表8K模块化插槽数2指示面板每端口状态:连接完整性、禁用、活动、速度、全双工,系统状态:系统、RPS、链路状态、链路双工、链路速度电源100VAC-240VAC、50Hz/60Hz,1.3-0.8A环境标准工作温度:0-45、工作湿度:10%-85%(非冷凝)、存储温度:-25-70、存储湿度:10%-85%(非冷凝)尺寸(mm)44*445*236重量(Kg)3.63.3 交换机部分3.3.2 交换机的基本配置命令1在配置交换机时最常使用的命令就是帮助命令“？”（如图所示）2.要想对交换机进行配置就绪进入全局模式，先使用enable进入特权模式，再使用configure terminal 进入全局模式（如图所示）3.为了区分交换机还要对交换机的名字进行修改，使用hostname命令（如图所示）使用该命令给所有交换机按拓扑图要求更改名字。3.3.3 VLAN的划分与配置1.创建VLAN111的方法：首先进入全局模式，然后输入vlan 111 命令，后面的111是vlan编号，根据vlan可以进行修改，再用exit退出vlan模式回到全局模式中（如图所示）按步骤创建所需的vlan10、vlan11、vlan12、vlan110、vlan111、vlan13。2.将端口Fa0/1划分到Vlan 111 中：再全局模式下，使用interface fastEthernet 0/1 进入Fa0/1端口模式，然后使用switchport access vlan 111将Fa0/1端口放入vlan111中（如图所示）。按步骤将所需端口放入相应的vlan中。3.3.4交换机端口模式1.端口分为access，trunk，dynamic 3种模式，其中access模式为一般模式。将端口Fa0/1设置成trunk端口：使用interface fastEthernet 0/1 进入Fa0/1端口模式，然后使用switchport mode trunk命令将端口Fa0/1设置成trunk模式。（如图所示）根据需要，将交换机SW3A上的F0/1、SW3B上的F0/1、SW_2B上的F0/1、SW_2A上的F0/1 F0/1设置成trunk端口。2.在3层交换机上，关闭端口的交换模式，使之变成路由端口，可以进行IP地址设置：在全局模式下，使用interface fastEthernet 0/1 进入Fa0/1端口模式，然后使用no switchport 关闭端口的交换模式（如图所示）再使用ip address +IP地址，给端口设置IP地址(如图所示)按以上步骤，给交换机SW3A端口Fa0/1设置IP地址10.1.0.6 30交换机SW3B端口Fa0/1设置IP地址10.1.0.10 303.3.5 MSTP配置在交换机SW3A上设置：步骤1 config spanning-tree 进入spanning-tree配置模式并配置生成树模式 步骤2 spanning-tree mode mst选择生成树模式 步骤3 instance 5 vlan 1- 100步骤4 revision 5步骤5 name mst-1在SW3B上进行同样的设置，完成MSTP设置（由于软件不支持MSTP命令所以在此不进行截图说明）3.4 路由器部分3.4.1路由器的基本配置命令1在配置路由器时最常使用的命令就是帮助命令“？”（如图所示）2.要想对路由器进行配置就绪进入全局模式，先使用enable进入特权模式，再使用configure terminal 进入全局模式（如图所示）3.为了区分路由器还要对路由器的名字进行修改，使用hostname命令（如图所示）使用该命令给所有路由器按拓扑图要求更改名字3.4.2路由器端口IP地址配置将Fa0/1的IP地址设置为10.1.0.1 30：使用interface fastEthernet 0/1 进入Fa0/1端口模式，然后使用ip address 10.1.0.1 255.255.255.252 将Fa0/1端口IP地址设置为10.1.0.1 30（如图所示）使用此命令，按拓扑图依次给对应端口设置IP地址。3.4.3OSPS 配置在全局模式下，使用router ospf 1命令，进入ospf设置模式， 然后输入network 10.1.0.1 255.255.255.252 area 1，设置ospf地址段，其中area 1是设置ospf的区域。（如图所示）根据要求，将R2和R3端口Se0/0/0和Se0/0/0之间设置成区域area 5，Fa0/0和Fa0/0之间设置成area 0，SW3A,SW3B和R1之间设置成区域area 1。3.4.5 IPsec VPN配置1. 确定一个预先共享的密钥（保密密码）（以下例子保密密码假设为noIP4u）2. 为SA协商过程配置IKE。3. 配置IPSec。配置IKE:VPN1(config)#crypto isakmp policy 1注释：policy 1表示策略1，假如想多配几个VPN，可以写成policy 2、policy3VPN1(config-isakmp)#group 1注释：除非购买高端路由器，或是VPN通信比较少，否则最好使用group 1长度的密钥，group命令有两个参数值：1和2。参数值1表示密钥使用768位密钥，参数值2表示密钥使用1024位密钥，显然后一种密钥安全性高，但消耗更多的CPU时间。VPN1(config-isakmp)#authentication pre-share注释：告诉路由器要使用预先共享的密码。VPN1(config-isakmp)#lifetime 3600注释：对生成新SA的周期进行调整。这个值以秒为单位，默认值为86400，也就是一天。值得注意的是两端的路由器都要设置相同的SA周期，否则VPN在正常初始化之后，将会在较短的一个SA周期到达中断。VPN1(config)#crypto isakmp key noIP4u address 169.3.2.2 注释：返回到全局设置模式确定要使用的预先共享密钥和指归VPN另一端路由器IP地址，即目的路由器IP地址。相应地在另一端路由器配置也和以上命令类似，只不过把IP地址改成169.3.2.3配置IPSecVPN1(config)#crypto ipsec transform-set vpn1 ah-md5-hmac esp-des esp-md5-hmac注释：这里在两端路由器唯一不同的参数是vpn1， 这是为这种选项组合所定义的名称。在两端的路由器上，这个名称可以相同，也可以不同。以上命令是定义所使用的IPSec参数。为了加强安全性，要启动验证 报头。由于两个网络都使用私有地址空间，需要通过隧道传输数据，因此还要使用安全封装协议。最后，还要定义DES作为保密密码钥加密算法。VPN1(config)#crypto map shortsec 60 ipsec-isakmp注释：以上命令为定义生成新保密密钥的周期。如果攻击者破解了保密密钥，他就能够解使用同一个密钥的所有通信。基于这个原因，我们要设置一个较短的密钥更 新周期。比如，每分钟生成一个新密钥。这个命令在VPN两端的路由器上必须匹配。参数shortsec是我们给这个配置定义的名称，稍后可以将它与路由器 的外部接口建立关联。VPN1(config-crypto-map)#set peer 169.3.2.3注释：这是标识VPN2路由器的合法IP地址。在远程路由器上也要输入类似命令，只是VPN2路由器地址应该是169.3.2.3。VPN1(config-crypto-map)#set transform-set vpn1VPN1(config-crypto-map)#match address 130注释：这两个命令分别标识用于这个连接的传输设置和访问列表。VPN1(config)#interface s0VPN1(config-if)#crypto map shortsec3.5 双绞线部分3.5.1 双绞线的分类计算机局域网中的双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)两大类：STP外面由一层金属材料包裹，以减小辐射，防止信息被窃听，同时具有较高的数据传输速率，但价格较高，安装也比较复杂;UTP无金属屏蔽材料，只有一层绝缘胶皮包裹，价格相对便宜，组网灵活。除某些特殊场合(如受电磁辐射严重、对传输质量要求较高等)在布线中使用STP外，一般情况下我们都采用UTP。现在使用的UTP可分为3类、4类、五类和超五类四种。其中：3类UTP适应了以太网(10Mbps)对传输介质的要求，是早期网络中重要的传输介质;4类UTP因标