课程设计--计算机校园网规划.doc

一、课程教学的基本要求3二、设计题目及要求3三、设计说明书41、网络需求分析41.1用户应用需求41.2通信需求41.3性能需求52、网络拓扑方案设计53、子网设计方案64、设备、软件选型与配置方案设计7（1）接入交换机（24口）7（2）路由器8（3）服务器85、方案预算96、小型局域网服务器的配置（HTTP、DNS、FTP）以及路由器、交换机的配置9(1)主校区router上面的配置9(2)核心交换机的配置11(3)分校区路由器的配置12(4)FTP服务器配置12(5)DNS服务器配置13(6)HTTP服务器配置13(7)外网路由器配置147、设计成果14(1)计算机科学系与数学系的通信：14(2)计算机科学系与英语系的通信：15(3)计算机科学系与物理系的通信：15(4)计算机科学系与行政楼的通信：15(5)数学系与英语系的通信16(6)数学系与物理系的通信：16(7)数学系与行政楼：16(8)英语系与物理系通信：16(9)英语系与行政楼的通信：17(10)数学系与分校区进行通信：17(11)HTTP服务器的使用17(12)DNS服务器的使用18(13)FTP服务器的使用19(14)与外网的通信198、设计心得20一、课程教学的基本要求我们首先虚构一个校园网的实际需求，然后按照需求对这个网络进行规划及配置。通过全面的综合练习，使学生了解网络设计及规划的步骤，掌握网络设备的配置及使用方法。集中安排1周进行课程设计，各班级同学分小组协作完成（每个小组人数不得超过3人）。要求学生根据教师布置题目的需求描述，进行需求分析、调研、以及上机实践操作，最后提交课程设计报告。要求如下：1、要充分认识课程设计对培养自己的重要性，认真做好设计前的各项准备工作。2、既要虚心接受老师的指导，又要充分发挥主观能动性。结合课题，独立思考，努力钻研，勤于实践，勇于创新。3、每个小组按时完成规定的工作任务，不得弄虚作假，不准抄袭他人内容，否则成绩以不及格计。4、课程设计期间，无故缺席按旷课处理；缺席时间达四分之一以上者，其成绩按不及格处理。5、在设计过程中，要严格要求自己，树立严肃、严密、严谨的科学态度，必须按时、按质、按量完成课程设计。二、设计题目及要求根据所学知识，自己设计一个校园网的建设方案（假设有计算机系楼，数学系楼，英语系楼，物理系楼及行政楼。建议分为5个VLAN）。同时，校园网通过一台路由器与分校区网络的路由器相连（注：两个校区分配的IP地址属于不同网段）。具体要求如下：1、根据要求对指定校园网进行需求分析，提交需求分析报告； 2、在需求分析的基础上进行系统设计、技术选型，规划、设计网络的逻辑拓扑方案、布线设计等，规划网络IP地址、掩码和网关，为每个部门中的计算机指定IP地址；3、根据条件进行设备选型，决定各类硬件和软件的配置和经费预算方案；4、在Cisco Packet Tracer仿真环境中按照已规划好的网络拓扑图，进行计算机与交换机或路由器的连接；对计算机进行配置（配置IP地址、掩码和网关等参数），对交换机及路由器进行配置，根据网络需求创建不同的VLAN，实现不同VLAN计算机之间的隔离。5、在两个校区的校园网出口路由器上配置静态路由，实现主校区五个vlan与分校区计算机之间的连通。6、在主校区路由器上配置ACL，实现特定VLAN（各系与行政楼）间的计算机之间的连通，其他VLAN间不通信。7、在分校区对网络应用服务器(DNS、DHCP、WEB、FTP)进行规划及配置,同时对客户机进行相关配置,使得主校区各系部都能访问应用服务器提供的服务。8、在内网使用一段地址去访问Internet。考虑到包括安全在内的诸多因素，希望对外部隐藏内部网络。配置动态NAT。三、设计说明书1、网络需求分析 当前由于网络，数据库及相关的应用技术不断发展，尤其因特网和内部网技术的广泛应用，世界正在迈入网络中心计算机时代，人们传统的交互和工作模式正在改变，处在不同地理位置的人们可以共享数据，使用群件技术进而能够协同工作你，多媒体数据的存储，传输，应用技术的不断成熟；以上的这些计算机的发展对于学校的计算机业务系统产生影响，使用户之间能够更加方便，更直观的使用系统，也使系统的性能能更完善，功能更强大 校园网建设的目标简而言之就是将校园内各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备星湖连接起来，形成校园园区内公布的Intranet系统，对外筒过路由设备接入广域网1.1用户应用需求建成后的网络能够实现对Internet的访问，实现资源共享，能够为校区提供丰富的多媒体教学手段。1.2通信需求用户可以访问互联网，访问学校的虚拟网络，还可以通过教学平台，辅助教学，电子邮件以及其他的网络功能满足信息交换的要求，实现各个系之间与行政楼的可以互相通信，而各个系之间不能够通信1.3性能需求网络在日常教学办公环境中起着至关重要的作用，校园网的运作模式会带来大量动态的WWW应用数据传输，会有相当一部分应用的主服务器有高速接入网络的需求（目前为100/1000Mbps,今后可会更高）。这就要求网络有足够的主干宽带和扩展能力。同时，一些新的应用类型，如网络教学。所以一定要配备较高性能的路由和中心交换机，网络中心到汇聚层结点用千兆光纤连接，汇聚层到接入层才用百兆的五类线或超五类线连接。除了上述考虑外，还要注意到由于逻辑上业务网和管理网必须分开，所以建成后校园网应该提供多个网段的划分和隔离，并做到灵活改变配置，以适应教学办公环境的调整和变化。 现有的校园网可以实现教学资料的共享，作业的无纸化管理，主校区内各个系要和行政楼进行通信。为了能更好的适应教学，管理工作的需求，加强两个校区之间的信息交流和共享，提供工作效率和水平，两个校区就要通信。2、网络拓扑方案设计1.1 总体初步拓扑方案(如图1所示)总体拓扑方案如上图所示主校区分为计算机系、数学系、物理系、英语系和行政楼五个部分，通过接入交换机（1台）将各系连接在一台中心路由器上，并在接入交换机上配置vlan实现各系的分隔与通信，主校区与分校区通过两台路由连接起来。分校区除了连接计算机之外，还增设了服务器，提供HTTP，DNS，FTP等协议支持。另外，主校区在路由上又与外网相连，实现各计算机与外网的链接功能3、子网设计方案在校园网规划中，我们可以将网络划分成多个子网。划分子网可以充分的利用地址空间，减轻网络的负荷。划分子网还可以更易于管理网络，当一个网络划分为多个子网时，每个子网就变得更易于控制。随着网络用户，主机的增加，网络通信也会变得繁忙。而繁忙的网络通信很容易导致冲突丢失数据包以及数据包重传，降低了主机之间的通信效率。这是划分子网，并且通过路由器将其连接起来，就可以减少网络的拥塞，从而提高了网络的性能。划分子网与各个楼宇的拓扑结构有很大的联系，根据每个楼宇的信息点来进行划分。楼宇网络号IP地址子网掩码网关计算机系教学（主）/24254数学系教学楼（主）/24254英语系教学楼（主）/24254物理系教学楼（主）/24254行政楼教学楼（主）/24254分校区/242544、设备、软件选型与配置方案设计（1）接入交换机（24口）CISCO WS-C3560G-48TS-S（如图15所示） 价格：￥2.45万图 1 CISCO WS-C3560G-48TS-S外观CISCO WS-C3560G-48TS-S重要参数产品类型企业级交换机应用层级三层传输速率10/100/1000Mbps端口数量52个（48电口+4光口）背板带宽32GbpsVLAN支持网络管理网管功能SNMP，CLI，Web，管理软件包转发率387MppsMAC地址表12K网络标准IEEE 802.3，IEEE 802.3u，IEEE 802.3z，IEEE 802.3ab端口结构非模块化交换方式存储-转发（2）路由器CISCO 3845-HSEC/K9（如图16所示） 价格：￥3.95万图 2 CISCO 3845-HSEC/K9外观CISCO 3845-HSEC/K9重要参数端口结构模块化局域网接口2个传输速率10/100/1000Mbps网络管理Cisco ClickStart，SNMP防火墙内置包转发率10Mbps:14800pps100Mbps:148800pps1000Mbps:1488000ppsQos支持支持VPN支持支持产品内存最大DRAM内存：1GB最大FLASH内存：256MB（3）服务器文件服务器、DNS服务器、FTP服务器、IBM System x3950 X5(7147I20)（如图18所示） * 3价格：￥6.08万图 3 IBM System x3950 X5(7147I20)外观IBM System x3950 X5(7147I20)重要参数：产品类别机架式CPU型号Xeon E7-4807 1.86GHz标配CPU数量1颗端口数量8GB DDR3标配硬盘容量标配不提供内部硬盘架数最大支持8块热插拔硬盘网络控制器双千兆网卡产品结构2U最大CPU数量2颗最大内存容量512GBCPU类型Intel 至强E7-4800三级缓存18MB5、方案预算设备名称描述生产企业单价/元数量价格/元CISCOWS-C3560G-48TS-S交换机CISCO245007171500IBMSystemx3950X5(7147I20)服务器IBM60800160800CISCO 3845-HSEC/K9路由器CISCO395002790006、小型局域网服务器的配置（HTTP、DNS、FTP）以及路由器、交换机的配置(1)主校区router上面的配置interface FastEthernet0/0 no ip address ip access-group 101 out ip nat inside duplex auto speed autointerface FastEthernet0/0.2 encapsulation dot1Q 2 ip address ip access-group 1 out ip nat insideinterface FastEthernet0/0.3 encapsulation dot1Q 3 ip address ip access-group 105 in ip access-group 2 out ip nat insideinterface FastEthernet0/0.4 encapsulation dot1Q 4 ip address ip access-group 106 in ip access-group 3 out ip nat insideinterface FastEthernet0/0.5 encapsulation dot1Q 5 ip address ip access-group 106 in ip access-group 4 out ip nat insideinterface FastEthernet0/0.6 encapsulation dot1Q 6 ip address ip access-group 107 in ip access-group 107 out ip nat insideinterface Serial1/0 ip address clock rate 64000interface Serial1/1 no ip address shutdowninterface Serial1/2 ip address 52 ip nat outsideinterface Serial1/3 no ip address shutdownrouter ripip nat pool ruijie 00 10 netmask ip nat inside source list 10 pool ruijieip classlessip route ip route Serial1/2 ip route access-list 1 deny 55access-list 1 deny 55access-list 1 deny 55access-list 1 permit 55access-list 1 permit anyaccess-list 2 deny 55access-list 2 deny 55access-list 2 deny 55access-list 2 permit anyaccess-list 3 deny 55access-list 3 deny 55access-list 3 deny 55access-list 3 permit anyaccess-list 4 deny 55access-list 4 deny 55access-list 4 deny 55access-list 4 permit anyaccess-list 10 permit 55 (2)核心交换机的配置interface FastEthernet0/1 switchport access vlan 2 switchport mode accessinterface FastEthernet0/2 switchport access vlan 3 switchport mode accessinterface FastEthernet0/3 switchport access vlan 4 switchport mode accessinterface FastEthernet0/4 switchport access vlan 5 switchport mode accessinterface FastEthernet0/5 switchport access vlan 6 switchport mode accessinterface FastEthernet0/6 switchport mode trunkinterface FastEthernet0/7interface FastEthernet0/8interface FastEthernet0/9interface FastEthernet0/10interface FastEthernet0/11interface FastEthernet0/12interface FastEthernet0/13interface FastEthernet0/14interface FastEthernet0/15interface FastEthernet0/16interface FastEthernet0/17interface FastEthernet0/18interface FastEthernet0/19interface FastEthernet0/20interface FastEthernet0/21interface FastEthernet0/22interface FastEthernet0/23interface FastEthernet0/24interface Vlan1 no ip address shutdownline con 0line vty 0 4 loginline vty 5 15 login(3)分校区路由器的配置interface FastEthernet0/0 ip address duplex auto speed autointerface Serial1/0 ip address interface Serial1/1 no ip address shutdowninterface Serial1/2 no ip address shutdowninterface Serial1/3 no ip address shutdownip classlessip route (4)FTP服务器配置(5)DNS服务器配置 (6)HTTP服务器配置(7)外网路由器配置interface FastEthernet0/0 ip address duplex auto speed autointerface Serial1/0 ip address 52 clock rate 64000interface Serial1/1 no ip address shutdowninterface Serial1/2 no ip address shutdown7、设计成果(1)计算机科学系与数学系的通信：(2)计算机科学系与英语系的通信：(3)计算机科学系与物理系的通信：(4)计算机科学系与行政楼的通信：(5)数学系与英语系的通信(6)数学系与物理系的通信：(7)数学系与行政楼：(8)英语系与物理系通信：(9)英语系与行政楼的通信：(10)数学系与分校区进行通信：(11)HTTP服务器的使用(12)DNS服务器的使用(13)FTP服务器的使用(14)与外网的通信Nat转换地址成功，使用0 ping的外网时候8、设计心得这次为其一周的课程设计结果还算圆满，我们小组三个人同心协力将课程设计需要达到的目标功能做了大体的实现，虽然我们的实验结果还有些不足之处存在，但是这次实验让我们三人学习到了很多，这次实验不仅仅考验了我们专业上面的扎实性，同时加强了我们团队协作的能力。最初开始面对这个题目，我们茫然过，不知从何处下手，我们经过小组的讨论，确定了分工