小区局域网组建与规划--计算机网络课程设计.doc

长长 春春 大大 学学 课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书 题目名称题目名称 小区局域网小区局域网组建与规划组建与规划 院 系 院 系 软件学院软件学院 专业 班级 专业 班级 软件软件 10404 学生姓名学生姓名 指导教师指导教师 起止日期起止日期 2012 1 9 2012 1 13 长 春 大 学 课程设计纸 共 1 页 第 1 页 装 订 线 目目 录录 1 1网络背景描述网络背景描述 1 1 2 2网络拓扑图网络拓扑图 2 2 3 3网络设备选择及布线方案说明网络设备选择及布线方案说明 3 3 3 1 设备选型 3 3 2 布线方案 3 4 4IPIP 地址规划地址规划 4 4 5 5VLANVLAN 规划规划 4 4 6 6WWWWWW 服务器的架设服务器的架设 5 5 7 7数据包的捕获与分析数据包的捕获与分析 7 7 长 春 大 学 课程设计纸 共 14 页 第 1 页 装 订 线 装 订 线 1 网络背景描述网络背景描述 小区局域网网络化是信息时代发展的必然趋势 而建设一个运作良好的小 区局域网 是这些资源进入网络世界的第一步 本小区拥有主机数若干台 分 布于整个小区内 该小区分为三部分 其中保卫室 主机 4 台 和收发室 主机 5 台 还有售楼处 主机 6 台 全网采用 2 层的结构 并且为了网络的稳定性 考虑采用冗余拓扑 同 时要求馆长室与网络的核心设备相连 该公司内网 IP 地址规划 192 168 1 0 24 要求对不同的部门实现划 分 VLAN 技术 组建 VLAN VPN 实现与广域网的连接 全网布线采用 UTP 非屏蔽双绞线 类线缆 要求连接用户使用 100BASE T 的连接方式 设备之间采用 1000BASE T 式 2 网络拓扑图网络拓扑图 L2SW L3SW RT1 RT2 PC RIP RIP PPP PAP WWW SERVER L1SW PC 192 168 0 2 192 168 0 5 192 168 1 2 192 168 1 6 E1 0 1 E1 0 4 Vlan2 Vlan 2 E1 0 5 E1 0 9 Vlan3 Van3 E1 0 3 E1 0 4 E1 0 1 E1 0 2 G1 1 3 192 168 2 2 24 G0 0 S1 0 202 0 0 1 24 202 0 2 2 202 0 2 7 S1 0 202 0 0 2 24 G0 0 202 0 2 1 24 E1 0 1 E1 0 2 E1 0 7 Vlan3 长 春 大 学 课程设计纸 共 14 页 第 2 页 装 订 线 装 订 线 3 网络设备选择及布线方案说明网络设备选择及布线方案说明 3 1 设备选型设备选型 设备名称设备主要性能及选择理由 1 S3610 三层交换机 在中小型或大型网络中 H3C S3610 系列以太网交换机可作为骨干 交换机 通过路由器连接到总部或其他分支机构的网络 可提供 IPv4 IPv6 路由 组播协议 802 1x HABP MAC 地址认证 AAA RADIUS HWTacacs ACL QoS 等服务 2 MSR3020 路由器 E126A E152 教育网交换机是 H3C 公司为满足教育行业构建高安全 高智能网络需求而专门设计的新一代以太网交换机产品 在满足校 园网高性能 高密度的接入的基础上 提供更全面的安全接入策略 和更强的网络管理维护易用性 是理想的校园网接入层交换机 3 E126A 二层交换机 在中小型或大型网络中 H3C S5600 系列以太网交换机应用广泛 可 通过双绞线向远端下挂 PD 设备 如 IP Phone WLAN AP Security Bluetooth AP 等 提供电源 实现 PoE 功能 4 IBM BladeCenter HX5 WWW 服务器 PC2 可扩展 高性能的刀片服务器 拥有前所未有的计算性能 内存性 能和灵活性 是数据库和虚拟化应用程序的理想选择 英特尔 至强 7500 和 6500 处理器 4 6 8 颗内核 最高 2 66GHz 每台单宽 度 HX5 最多 2 颗处理器 可扩展为 4 颗处理器或更多处理器 每 台单宽度 HX5 拥有 16 个 DDR 3 VLP DIMM 插槽 最高可扩展为 128GB 使用 2 个 MAX5 扩展刀片 通过 80 个 DIMM 插槽 最高可 扩展为 640GB 速度高达 1067MHz 的最大内存 每台单宽 HX5 最 多两个固态驱动器 5 Lenovo E3598 个人电脑 PC1 PC3 处理器 AMD Phenom X3 三核处理器 8750 2 4GHz 规格 3600MHz 前端总线 3 5MB 高速缓存 显卡 ATI HD 4350 高性能独立显卡 显 存 512MB 内存 2G DDRIII 硬盘 320G 7200 转高速 SATAII 防震硬盘 3 2 布线方案布线方案 局域网系统将覆盖整幢建筑物 同时 局域网系统可以通过 VLAN VPN 技 术接入 INTERNET 工作区子系统中使用的连接器为具备符合 ISDN 标准的 8 位接口 这种借 口能接收所有低信号以及高速数据网络信息和数码声频信号 使用标准 RJ45 接头 主干线缆采用 12 芯 62 5 125u 多模光缆 6 芯 62 5 125u 单模光缆 5 类 25 对大对数电缆 水平子系统采用满足超五类的非屏蔽双绞线线缆 配线架及信息插座 所 有非屏蔽双绞线 UTP 用线走线槽或顶内布线 避免走地面线槽 位于顶层 长 春 大 学 课程设计纸 共 14 页 第 3 页 装 订 线 装 订 线 管理间子系统连接垂直干线系统和水平系统的设备 其主要设备室配线架 HUB 和机柜 电源 位于顶层 配有专用稳压电源 垂直干线子系统 提供建筑物的干线电缆 使用大对数非屏蔽双绞线 可 实现在扩展传输距离上实现高速数据通信的应用 4 IP 地址规划地址规划 区域IP 地址范围子网掩码网关 1L2SW vlan2 192 168 0 2 192 168 0 5 255 255 255 0192 168 0 1 2L2SW vlan3 192 168 1 2 192 168 1 6 255 255 255 0192 168 1 1 3L1SW vlan2 202 0 2 2 202 0 2 7 255 255 255 0 202 0 2 1 4L3SW RT1192 168 2 1 192 168 2 2 255 255 255 0 5RT1 RT2202 0 0 1 202 0 0 2 255 255 255 0 6RT2 PC3202 0 2 1 202 0 2 2 255 255 255 0 5 VLAN 规划规划 根据网络背景描述及用户需求分析 整个网络系统共划分为 2 个 VLAN Vlan 名称名称包含的部门包含的部门目的和意义目的和意义 Vlan 2保卫室 保卫室与外网彻底隔离开 起到保护图书馆重要数据的 功能 Vlan 3收发室 售楼处 将服务器跟用户放在同一个 vlan 中 用户可以通过内网 直接访问服务器 或者通过 外网的 QinQ 技术访问服务 器 长 春 大 学 课程设计纸 共 14 页 第 4 页 装 订 线 装 订 线 6 WWW 服务器的架设服务器的架设 步骤一 打开控制面板 程序 打开或关闭 windows 功能 如图 选中 IIS 并点击确定 如图 6 1 步骤二 打开控制面板 运行 IIS IIS 界面如图 6 2 所示 图 6 1 图 6 2 长 春 大 学 课程设计纸 共 14 页 第 5 页 装 订 线 装 订 线 步骤三 右键点击 网站 添加网站 如图 6 3 所示 添加网站名称 物理路径 IP 地址等 步骤四 单击网站名称后 双击右侧对话框中的默认文档 添加主页文档 名称 如图 6 4 所示 图 6 3 图 6 4 长 春 大 学 课程设计纸 共 14 页 第 6 页 装 订 线 装 订 线 步骤五 右键点击网站名称 管理网站 重新启动 www server 架设完成 如图 6 5 所示 图 6 5 7 数据包的捕获与分析数据包的捕获与分析 捕获的报文如图 7 1 所示 第 3 数据包包含了三头信息 以太网 Ethernet 和 IP 和 TCP 头信息少了 ARP 多了 IP TCP 下面的过程也没有 ARP 的参与 可以这样 理解 在局域网内 ARP 负责的是在众多联网的计算机中找到需要找的计算机 找到工作就完成了 以太网的头信息与第 1 2 行不同的是帧类型为 0800 指明该帧类型为 IP 长 春 大 学 课程设计纸 共 14 页 第 7 页 装 订 线 装 订 线 图 7 1 IP 协议头信息 IP 是 TCP IP 协议族中最为核心的协议 从图 7 1 可以看出所有的 TCP UDP ICMP 及 IGMP 数据都以 IP 数据报格式传输的 需要特别指出的是 IP 提供不可靠 无连接的数据报传送 也就是说 IP 仅提供最好的传输服务但 不保证 IP 数据报能成功地到达目的地 如表 7 2 是 IP 协议的头信息 表 7 2 IP 数据报格式及首部中的各字段 4 位版本 表示目前的协议版本号 数值是 4 表示版本为 4 因此 IP 有时 也称作 IPv4 4 位首部长度 头部的是长度 它的单位是 32 位 4 个字节 数值为 5 表 示 IP 头部长度为 20 字节 8 位服务类型 TOS 00 这个 8 位字段由 3 位的优先权子字段 现在已经 被忽略 4 位的 TOS 子字段以及 1 位的未用字段 现在为 0 构成 4 位的 TOS 子字段包含 最小延时 最大吞吐量 最高可靠性以及最小费用构成 这四个 1 位最多只能有一个为 1 此图中都为 0 表示是一般服务 16 位总长度 字节数 总长度字段是指整个 IP 数据报的长度 以字节为 单位 数值为 00 30 换算为十进制为 48 字节 48 字节 20 字节 的 IP 头 28 字节的 TCP 头 这个数据报只是传送的控制信息 还没有传送真正的数据 所 以目前看到的总长度就是报头的长度 16 位标识 标识字段唯一地标识主机发送的每一份数据报 通常每发送一 份报文它的值就会加 1 第 3 行为数值为 30 21 第 5 行为 30 22 第 7 行为 30 23 分片时涉及到标志字段和片偏移字段 本文不讨论这两个字段 8 位生存时间 TTL TTL time to live 生存时间字段设置了数据报 可以经过的最多路由器数 它指定了数据报的生存时间 ttl 的初始值由源主 机设置 一旦经过一个处理它的路由器 它的值就减去 1 8 位协议 表示协议类型 6 表示传输层是 TCP 协议 16 位首部检验和 当收到一份 I P 数据报后 同样对首部中每个 16 位进 长 春 大 学 课程设计纸 共 14 页 第 8 页 装 订 线 装 订 线 行二进制反码的求和 由于接收方在计算过程中包含了发送方存在首部中的检 验和 因此 如果首部在传输过程中没有发生任何差错 那么接收方计算的结 果应该为全 1 如果结果不是全 1 即检验和错误 那么 IP 就丢弃收到的数据 报 但是不生成差错报文 由上层去发现丢失的数据报并进行重传 32 位源 IP 地址和 32 位目的 IP 地址 实际这是 IP 协议中核心的部分 但 介绍这方面的文章非常多 本文搭建的又是一个最简单的网络结构 不涉及路 由 本文对此只做简单介绍 相关知识请参阅其它文章 32 位的 IP 地址由一 个网络 ID 和一个主机 ID 组成 此图源 IP 地址为 C0 A8 71 D0 转换为十进制 为 192 168 113 208 目的 IP 地址为 C0 A8 71 01 转换为十进制为 192 168 113 1 网络地址为 192 168 113 主机地址分别为 1 和 208 它们的 网络地址是相同的所以在一个网段内 这样数据在传送过程中可直接到达 TCP 协议头信息 如表 7 3 是 ICP 协议的头信息 表 7 3 TCP 包首部 第三行 TCP 的头信息是 04 28 00 15 3A DF 05 53 00 00 00 00 70 02 40 00 9A 8D 00 00 02 04 05 B4 01 01 04 02 端口号 源端口和目的端口各占 16 位 2 的 16 次方等于 65536 一般作 为服务一方每项服务的端口号是固定的 此图目的端口号为 00 15 换算成十 进制为 21 这是 FTP 的默认端口 需要指出的是这是 FTP 的控制端口 数据传 送时用另一端口 第三组的分析能看到这一点 客户端与服务器联系时随机开 一个大于 1024 的端口 此图为 04 28 换算成十进制为 1064 32 位序号 TCP 连接完全是双向的 即双方的数据流可同时传输 在传 输过程中双方数据是独立的 因此每个 TCP 连接必须有两个顺序号分别对应不 同方向的数据流 32 位确认序号 在握手阶段 确认序号将发送方的序号加 1 作为回答 在 数据传输阶段 确认序号将发送方的序号加发送的数据大小作为回答 表示确 实收到这些数据 在第三组的分析中将看到这一过程 长 春 大 学 课程设计纸 共 14 页 第 9 页 装 订 线 装 订 线 4 位首部长度 这个字段占 4 位 它的单位时 32 位 4 个字节 此图值 为 7 TCP 的头长度为 28 字节 等于正常的长度 2 0 字节