网络系统集成——校园网络系统集成

1. 需求分析1.1需求说明通过对常用的组网设备（包括交换机、路由器、防火墙）、常见的网络服务系统（Web服务、Proxy服务、Smtp & Pop3服务、DNS服务等）的安装与配置，加深对上述设备和系统工作原理的理解，初步掌握其安装配置方法，为将来从事网络工程建设打下基础。设计并构建一个小型的校园网络平台，并在该平台上构建INTERNET服务平台，该网络工程建成后，将具有以下服务功能：（1）具有内部Web 服务功能（http）；（2）具有外部Web服务代理功能 (proxy服务)；（3）具有邮件收发功能(smtp & pop3)；（4）具有对内部核心子网安全保护功能（防火墙）；（5）具有内部域名解析功能(DNS)；（6）具有简单的网络管理功能(SNMP)。图1.1 网络拓扑1.2配置说明1.2.1邮件服务在内部网络设立MAIL 服务器，支持SMTP和POP3 收发电子邮件，要求建立三个邮件帐号：， ， ，用来测试内部邮件的收发。要求在外部网络构建MAIL 服务器，支持SMTP和POP3收发电子邮件，并要求建立二个邮件帐号：， 用来测试内部邮件系统和外部邮件系统之间的邮件收发。1.2.2 DNS服务在内部网络设置DNS服务功能，支持内部网络系统名字的正向和反向域名解析服务。1.2.3 WEB服务建立一个内部WEB服务网站： ，设计测试网页；提供3个虚拟主机服务： , , ，并设计相应的测试网页；提供3个个人主页服务： /zhangsan, /lisi, /wangwu ，并设计相应的测试网页；建立一个外部WEB服务网站： ，设计测试网页。1.2.4 代理服务能根据用户级别设置不同访问权限,要求有teacher 、student 和worker三组用户；对于teacher 组的教员，能够在任何时间访问任何网站；对于student 组的学员，能够访问内部网站和在非学习时间（学习时间定义为：周1至周5的08：00-17：30）访问除 之外的任何网站；对于worker 组的教工，不允许访问任何网站。1.2.5 交换机通过串口和telnet对设备名称、密码、网管参数进行设置；按照网络TOP图1的要求，通过远程登录到交换机上，对交换机进行VLAN划分。1.2.6 防火墙通过串口和telnet对名称、密码、接口参数进行设置；按照网络要求对访问规则进行配置。1.2.7路由器通过串口和telnet对名称、密码、接口参数、网管参数进行设置；按照网络的要求，对路由器进行路由设置。2.网络拓扑图下图为本次设计的整体组网图，整个网络分为三个域，即DMZ，Untrust Zone，Trust Zone。其中图求中的vlan10和vlan20为Trust Zone，主要为局域网用户；vlan30为DMZ，是该园区网络的服务器群，包括：web服务器、域名解析服务器、代理服务器，以及邮件服务器；Internet为Untrust Zone，包括：外部web服务器、邮件服务器等。Trust Zone和DMZ同两台交换机相联，在Internet和DMZ区之间架设一台高性能的防火墙，从而在较大程度上保证内部网络的安全，在防火墙的外端口进行NAPT（NAT中基于端口的一种）,完成网络地址的转换，这在一定程度上也保证了内部网络的安全性。3.网络配置3.1 内部web服务器(1）为该服务配置多个IP地址。为后面服务器上挂载多个载点作好准备，因为一个IP地址在不改变其他参数的条件下只能挂载一个网站。实验中一共配置4个IP地址：，，，。(2) 安装IIS5.1。因为xp系统默认下不安装IIS，如图3.1所示。在此之前，你应该准备你下载的安装包或者系统安装盘，按照提示完成IIS的安装过程。图3.1 IIS安装(3) 挂载网站。安装IIS后会自动生成一个默认Web站点，将其作为要挂载的网站。点击“开始”“程序”“管理工具”“Internet服务管理器”，出现“Internet信息服务”窗口，右键单击“默认Web站点”，选择“属性”进行设置。在“Web站点标识”中，将说明改为挂载的网站名，实验中为“test”选择IP地址，TCP端口保持默认的80不变。将制作好的网站文件拷贝到默认目录中，“test”的设置就算完成了。将制作好的网站拷贝到默认目录下。(4) 按照（3）步进行其他网站的挂载。与第三步不同的是网络标识里的“描述”和“IP地址”，端口号不用作任何改变。其描述分别为：test1，test2，test3，对应的IP地址分别为：，，。(5) 为提供三个主页服务，即：/zhangsan,，/lisi,，/wangwu，并设计相应的测试网页。通过以上步骤，我们完成了内部web服务器配置，在浏览器中输入网站IP地址和域名进行测试。(在没有配置DNS服务器的情况下，只能通过IP地址访问以下网站；当配置好相应的域名记录，就可以通过域名找到相应主机，从而访问相关的站点)。3.2 内部Mail服务器(1) 安装 Imail。安装过程中，在“Offcial Host Name”对话框中输入邮件服务器的域名，如图3.2所示；在“Services Start Options”对话框选择要启动的服务，如图3.3所示。图3.2 Offical Host Name图3.3 Services Start Options(2) 启动Imail 服务器。选“localhost右键Add Host”，实验中为“”。(3) 添加邮件用户。选“Users右键Add User”。 实验中建立三个邮件帐号：， ，，用于测试内部邮件的收发。(4) 客户端配置。设置Outlook Express：工具帐户添加邮件帐户；“接收邮件服务器（POP3）”和“发送邮件服务器（SMTP）”中均填写均填写邮件服务器域名，实验中为“”。(5) DNS设置。查看“”的IP Address，打开DNS管理器，建立相关的DNS记录。实验中需将“”“对应其IP Address”，以便正确的进行域名解析。DNS设置的具体方法在此不作过多解释，下一节中有详细的配置过程。 到此为止，已经可以用已知的帐号进行邮件收发工作了。3.3 DNS服务器（1）安装DNS服务器。打开控制面板，选择添加/删除windows组件，选择网络服务，选择详细信息，选择域名服务系统（DNS），并单击确定，完成组件的添加。其操作如图3.4和3.5如示：图3.4 选择网络服务图3.5 选择DNS（2）启动DNS服务器。启动后的界面如图3.6所示，从启动后的界面我们不难看出，DNS服务器支持两种域名解析形式，即正向域名解析和反向域名解析两种方式。通过正向域名解析，可以找到相应域名的IP地址，通过反向域名解析可以找到对应IP地址的主机域名。图3.6 域名服务器运行界面（3）按照设计要求，在正向搜索区域和反向搜索区域中加入域名解析记录。其中邮件服务器的域名为：，与之对应的主机地址是：；内部web服务器对应的域名分别为：、、、，与之对应的IP地址分别为：、、、；外部web服务器对应的域名是：，与之对应的IP地址是：。当进行了正向域名解析和反向域名解析后，访问网站既可以采用IP地址的方式，即在浏览器中直接输入该web服务器的IP地址，也可以通过输入域名访问web服务器。其中邮件服务器，只能通过域名的方式，因为利用pop3和smtp收发邮件的时候，收发邮件的服务器均填写的邮件服务器的域名，且邮件在收发过程中，也是通过域名进行邮件服务器的寻址的。3.4 Proxy服务（1）下载并安装SuperProxy软件。（2）运行SuperProxy，其运行界面如图3.7所示：3.7 运行界面(3) 由于该软件是共享版，不能新建群组，就建3个用户代替。三个用户分别是teacher、student和worker。建立用户的时候注意权限的设置。对于teacher用户，能够在任何时间访问任何网站，即默认的访问权限；对于student用户，能够访问内部网站和在非学习时间（学习时间定义为：周1至周5的08：00-17：30）访问除 之外的任何网站；对于worker 用户，不允许访问任何网站。由于软件的限制，只完成对teacher和worker两个用户的全部权限设置，以及student用户的部分权限设置。其中teacher权限设置如图3.8所示，worker由于所赋予的权限正好和teacher相反，只需要将通过中“允许”修改为“禁止”即可。图3.8 teacher用户3.5 外部web服务器外部web服务器内部web服务器的配置方法类似。服务器搭建好后，挂载网站，并在域名解析服务器中加入域名解析记录，设计相关测试页，通过浏览器访问所挂载的网站。3.6 外部Mail服务器该服务器的配置方法和内部Mail服务器配置方法类似。服务器搭建好以后，建立二个邮件帐号：， 用来测试内部邮件系统和外部邮件系统之间的邮件收发。3.7 交换机配置本设计涉及三个交换机的使用。其中两个用于内网用户之间的互联，一个用于外网。具体来说，三个交换机分别位于：内网用户、内网服务器群、外网。分别将三个交换机标识为：switch1、switch2、switch3。下面将三个交换机上的配置过程记录如下：(1) switch1 的配置hostname switch1interface range FastEthernet0/1-12 /将1-12端口划分到vlan10/ switchport access vlan 10interface range FastEthernet0/13-22 /将13-22端口划分到vlan20/ switchport access vlan 20interface FastEthernet0/24 /将24号端口作为trunk，透传vlan数据/ switchport mode trunkinterface Vlan1 ip address /配置设备管理IP地址/line vty 0 4 password test /配置登录密码/ login(2) switch2的配置hostname switch2interface FastEthernet0/1-20 /将1-20端口划分到vlan30/ switchport access vlan 30interface FastEthernet0/24 /将24端口作为路由器端口/ no switchport ip address 52interface Vlan1 ip address /配置设备管理IP地址/interface Vlan10 ip address 1 92 /配置vlan10的svi/interface Vlan20 ip address 25 92 /配置vlan20的svi/interface Vlan30 ip address /配置vlan30的svi/router ospf 1 /启动ospf协议/ log-adjacency-changes network 3 area 1 network 55 area 1 network area 1line vty 0 4password test /配置登录密码/ login(3) switch3的配置 鉴于switch3仅用作网络互联，并没有vlan的划分及更多其他相关配置，因此只需要配置设备管理地址，及远程登录的密码。设备管理IP地址和远程登录密码的配置方法和前面交换机的配置相同，在此不列出它的配置代码。3.8 路由器配置设计中涉及一个路由器的配置，配置的内容主要是端口地址的配置，设备管理IP地址的配置，以及远程登录密码的设置。hostname Routerinterface FastEthernet0/0 ip address /配置0号端口地址/ duplex auto speed autointerface FastEthernet0/1 ip address 54 /配置1号端口地址/ duplex auto speed autointerface Vlan1 ip address /配置路由器管理IP地址/router ospf 1 /启动OSPF进程，进行路由的选择/ log-adjacency-changes network 55 area 1 network 55 area 1line vty 0 4 password mycisco /配置登录密码/ login3.9 防火墙配置防火墙主要用于保障内网用户的安全。实验中涉及一个防火墙的使用，要求在防火墙上进行NAT（网络地址转换），通过配置能够进行基于网络层的包过滤，同时制订安全策略，力求最大程度地保证内网主机的安全。sysname myFireWall firewall packet-filter enable firewall packet-filter default permit undo connection-limit enable connection-limit default deny connection-limit default amount upper-limit 50 lower-limit 20 firewall statistic system enable radius scheme system acl number 2001 rule 0 permit source 55 rule 0 permit source 55 acl number 3001 rule 0 deny tcp source-port eq 3127 rule 1 deny tcp source-port eq 1025 rule 2 deny tcp source-port eq 5554 rule 3 deny tcp source-port eq 9996 rule 4 deny tcp source-port eq 1068 rule 5 deny tcp source-port eq 135 rule 6 deny udp source-port eq 135 rule 7 deny tcp source-port eq 137 rule 8 deny udp source-port eq netbios-ns rule 9 deny tcp source-port eq 138 rule 10 deny udp source-port eq netbios-dgm rule 11 deny tcp source-port eq 139 rule 12 deny udp source-port eq netbios-ssn rule 13 deny tcp source-port eq 593 rule 14 deny tcp source-port eq 4444 rule 15 deny tcp source-port eq 5800 rule 16 deny tcp source-port eq 5900 rule 18 deny tcp source-port eq 8998 rule 19 deny tcp source-port eq 445 rule 20 deny udp source-port eq 445 rule 21 deny udp source-port eq 1434 rule 30 deny tcp destination-port eq 3127 rule 31 deny tcp destination-port eq 1025 rule 32 deny tcp destination-port eq 5554 rule 33 deny tcp destination-port eq 9996 rule 34 deny tcp destination-port eq 1068 rule 35 deny tcp destination-port eq 135 rule 36 deny udp destination-port eq 135 rule 37 deny tcp destination-port eq 137 rule 38 deny udp destination-port eq netbios-ns rule 39 deny tcp destination-port eq 138 rule 40 deny udp destination-port eq netbios-dgm rule 41 deny tcp destination-port eq 139 rule 42 deny udp destination-port eq netbios-ssn rule 43 deny tcp destination-port eq 593 rule 44 deny tcp destination-port eq 4444 rule 45 deny tcp destination-port eq 5800 rule 46 deny tcp destination-port eq 5900 rule 48 deny tcp destination-port eq 8998 rule 49 deny tcp destination-port eq 445 rule 50 deny udp destination-port eq 445 rule 51 deny udp destination-port eq 1434 interface Aux0 async mode flow interface Ethernet0/0 ip address firewall packet-filter 3001 inbound interface Ethernet1/0 ip address firewall packet-filter 3001 inbound nat outbound 2001 nat server protocol tcp global www inside www firewall zone local set priority 100 firewall zone trust add interface Ethernet0/0 set priority 85 firewall zone untrust set priority 5 firewall zone DMZ add interface Ethernet1/0 set priority 50 4.结果与分析4.1 邮件服务对于内网邮件服务（基于pop3和smtp），能够利用建立的三个邮件账号互发邮件。基于web方式的没有实现，但原理上没有太大区别。对于外部邮件服务器，可利用建立的两个用户成功完成通信。4.2 DNS服务配置好dns服务器后，能够正确的进行正向和反向两个方向的域名解析。通过域名解析，用户可以通过域名访问内外部网站，与此同时还可通过主机IP地址的方式访问网站。当然要正确的进行域名解析，必须首先确保域名服务器的地址完全正确，即在主机上配置正确的域名服务器地址。4.3 web服务为了挂载多个网站，实验中将一张网卡配置多个IP地址，每个IP地址挂一个网站。然后在域名解析服务器上添加相应的正向和反向域名解析记录。最后，能正常的进行网站的访问，网站的测试如图4.1如示： 图4.1 测试网页4.4代理服务器安装和设置由于模拟软件上不具备代理服务器功能，所以用软件来模拟代理过程，安装设置方法如下：图3-9 安装proxy代理服务器选择安装目录后，点击下一步（next），进入显示安装信息界面，如下图所示：图3-10 显示安装信息图 代理服务器软件的安装过程室全自动的，安装完成后点击finish，进入到软件的设置和试用。如下图所示室完成安装的界面：图3-11 完成安装界面 安装