NAT功能的配置与实现课程设计论文

1、计算机网络课程设计报告书课题名称nat功能的配置与实现姓 名学 号 院 系专业班级指导教师2013年 12月 25日 nat功能的配置与实现一、设计目的及意义1.计算机网络课程对于通信工程专业的重要性。 通信工程专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。计算机网络是计算机发展和通信技术紧密结合并不断发展的一门学科。它的理论发展和应用水平直接反映了一个国家高新技术的发展水平，并是其现代化程度和综合国力的重要标志。在以信息化带动工业化和工业化促进信息化的进程中，计算机网络扮演了越来越

2、重要的角色。计算机网络这门课程是通信工程专业中的一门重要课程，学习计算机网络这门课程里面的各项知识理论，关系着通信工程专业其他课程的学习。计算机网络课程贯穿于整个通信工程专业知识。2.此课程设计内容，对于计算机网络课程的意义。 通过此课程设计，能够将在计算机网络课程中所学的理论知识更好的用于实践。将所学关于交换机的基本配置，路由器的基本配置包括静态路由、rip配置、ospf配置、nat配置等等，通过课程设计这样的平台更好的理解、运用和掌握。二、实践内容 1.计算机网络设备的基本功能配置 按照要求，使用boson netsim软件完成对交换机及路由器等设备的配置，使其实现特定的功能。内容如下：（

3、1）交换机的基本配置（2）路由器的基本配置 2.综合设计 在掌握设备基本配置方法的基础上，按照要求，设计一个综合的网络，画出网络拓扑图，对其中的设备进行配置，在不断调试的基础上，对网络进行反复测试，检查网络的连通性，使网络能够完成所要求的功能。三、交换机的基本配置 1交换机的工作原理：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、

4、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。 2虚拟局域网vlan 的原理及功能vlan的工作原理：交换机工作原理与传统网桥类似。在交换机中配置的每个vlan都实现了地址获悉机制、转发和过滤决策机制、环路避免机制，就像每个vlan都是一个物理网桥一样。交换机是这样实现vlan的：只将数据流转发到与始发

5、端口位于同一个vlan中的端口。因此，当帧到达交换机端口后，交换机必须将其重传到属于相同vlan的端口。从本质上说，运行在单台交换机上的vlan将限制单播、组播和广播的传播。来自特定vlan的数据流只泛洪到属于该vlan的端口。端口通常只传输其所属vlan的数据流。当vlan跨越多台交换机时，必须使用中继线将这些交换机连接起来。中继线可传输多个vlan的数据流。vlan 的功能：vlan（virtual local area network）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。于交换式以太网的虚拟局域网在交换式以太网中，利用v

6、lan技术，可以将由交换机连接成的物理网络划分成多个逻辑子网。也就是说，一个虚拟局域网中的站点所发送的广播数据包将仅转发至属于同一vlan的站点。虚拟局域网技术使得网络的拓扑结构变得非常灵活，例如位于不同楼层的用户或者不同部门的用户可以根据需要加入不同的虚拟局域网。交换机的基本配置举例：单个交换机的vlan配置1、按图1所示连接网络；catalyst 2950交换机 1台；pc机 4台。图1pc1连接在交换机的1#端口，pc2连接在3#端口，pc3连接在5#端口，pc4连接在7#端口。2. 配置pc机：pc1的ip地址：192.168.0.41；pc2的ip地址：192.168.0.42；pc

7、3的ip地址：192.168.0.43；pc4的ip地址：192.168.0.44；子网掩码均为255.255.255.0。pc1与pc2连接结果3. c:ping 192.168.0.42pinging 192.168.0.42 with 32 bytes of data:reply from 192.168.0.42: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.42: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.42: bytes=32 time=60ms ttl=241reply fro

8、m 192.168.0.42: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.42: bytes=32 time=60ms ttl=241ping statistics for 192.168.0.42: packets: sent = 5, received = 5, lost = 0 (0% loss),approximate round trip times in milli-seconds: minimum = 50ms, maximum = 60ms, average = 55mspc1与pc3连接结果c:ping 192.168.0.

9、43pinging 192.168.0.43 with 32 bytes of data:reply from 192.168.0.43: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.43: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.43: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.43: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.43: bytes=32 time=60ms ttl=241

10、ping statistics for 192.168.0.43: packets: sent = 5, received = 5, lost = 0 (0% loss),approximate round trip times in milli-seconds: minimum = 50ms, maximum = 60ms, average = 55mspc1与pc4连接结果c:ping 192.168.0.44pinging 192.168.0.44 with 32 bytes of data:reply from 192.168.0.44: bytes=32 time=60ms ttl=

11、241reply from 192.168.0.44: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.44: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.44: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.44: bytes=32 time=60ms ttl=241ping statistics for 192.168.0.44: packets: sent = 5, received = 5, lost = 0 (0% loss),approxi

12、mate round trip times in milli-seconds: minimum = 50ms, maximum = 60ms, average = 55ms3. 配置交换机：设置交换机名为s1，管理ip为192.168.0.11，子网掩码为255.255.255.0。用ping命令检查交换机与各pc机的通讯情况。pc1与交换机连接结果c:ping 192.168.0.11pinging 192.168.0.11 with 32 bytes of data:reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from

13、192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241ping statistics for 192.168.0.11: packets: sent = 5, received = 5, lost = 0 (0% loss),approximate round tri

14、p times in milli-seconds: minimum = 50ms, maximum = 60ms, average = 55mspc2与交换机连接结果c:ping 192.168.0.11pinging 192.168.0.11 with 32 bytes of data:reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241re

15、ply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241ping statistics for 192.168.0.11: packets: sent = 5, received = 5, lost = 0 (0% loss),approximate round trip times in milli-seconds: minimum = 50ms, maximum = 60ms, average = 55mspc3与交换机连接结果c:ping 192

16、.168.0.11pinging 192.168.0.11 with 32 bytes of data:reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms

17、ttl=241ping statistics for 192.168.0.11: packets: sent = 5, received = 5, lost = 0 (0% loss),approximate round trip times in milli-seconds: minimum = 50ms, maximum = 60ms, average = 55mspc4与交换机连接结果c:ping 192.168.0.11pinging 192.168.0.11 with 32 bytes of data:reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60

18、ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.11: bytes=32 time=60ms ttl=241ping statistics for 192.168.0.11: packets: sent = 5, received = 5, lost = 0 (0% loss),

19、approximate round trip times in milli-seconds: minimum = 50ms, maximum = 60ms, average = 55ms4. 在交换机上创建并划分vlan：按图2所示划分vlan。图2代码：s1#vlan databases1(vlan)#vlan 2 name vlan2vlan 2 added: name:vlan2s1(vlan)#vlan 3 name vlan3vlan 3 added: name:vlan3s1(vlan)#exitapply completed.exiting.s1#config % incompl

20、ete command.s1#config tenter configuration commands, one per line. end with cntl/z.s1(config)#interface fa0/1% ambiguous command: interface fa0/1s1(config)#interface fa0/1s1(config-if)#switchport access vlan 2s1(config-if)#interface fa0/2s1(config-if)#switchport access vlan 2s1(config-if)#interface

21、fa0/3s1(config-if)#switchport access vlan 2s1(config-if)#interface fa0/4s1(config-if)#switchport access vlan 2s1(config-if)#interface fa0/5s1(config-if)#switchport access vlan 3s1(config-if)#interface fa0/6s1(config-if)#switchport access vlan 35检查配置结果：用ping命令检查pc机间的通讯情况，以及各pc机与交换机的通讯情况理解其中的原因。pc1与pc

22、2连接结果 c:ping 192.168.0.42pinging 192.168.0.42 with 32 bytes of data:reply from 192.168.0.42: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.42: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.42: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.42: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 192.168.0.42: byt

23、es=32 time=60ms ttl=241ping statistics for 192.168.0.42: packets: sent = 5, received = 5, lost = 0 (0% loss),approximate round trip times in milli-seconds: minimum = 50ms, maximum = 60ms, average = 55mspc1与pc3连接结果c:ping 192.168.0.43pinging 192.168.0.43 with 32 bytes of data:request timed out.request

24、 timed out.request timed out.request timed out.request timed out.ping statistics for 192.168.0.43: packets: sent = 5, received = 0, lost = 5 (100% loss),approximate round trip times in milli-seconds: minimum = 0ms, maximum = 0ms, average = 0mspc1与pc4连接结果c:ping 192.168.0.44pinging 192.168.0.44 with 3

25、2 bytes of data:request timed out.request timed out.request timed out.request timed out.request timed out.ping statistics for 192.168.0.44: packets: sent = 5, received = 0, lost = 5 (100% loss),approximate round trip times in milli-seconds: minimum = 0ms, maximum = 0ms, average = 0mspc1只能与pc2通讯，而与pc

26、3、pc4都不能通讯。原因：pc1与pc2属于同一vlan，pc1与pc3、pc4属于不同的vlan 四. 路由器的基本配置 1.默认路由的配置方法。默认路由：默认路由是一种特殊的静态路由,指的是当路由表中与包的目的地址之间没有匹配的表项时路由器能够做出的选择。如果没有默认路由器,那么目的地址在路由表中没有匹配表项的包将被丢弃. 默认路由在某些时候非常有效,当存在末梢网络时默认路由会大大简化路由器的配置,减轻管理员的工作负担,提高网络性能。图3 (2) 先完成路由器的基本配置，包括路由器的名字、各接口的ip地址等；路由器r1配置：routeenable /进入特权模式/route#config

27、 t /进入全局模式/route(config) #hostname r1 /给路由器命名/r1(config) #interface e0 /进入路由器1以太网端口e0/r1(config-if) #no shutdown /激活路由器1以太网端口e0/r1(config-if)#ip address 200.200.1.1 255.255.255.0 /配置以太网端口e0 ip地址/r1(config-if)#exit /返回上一级模式 /r1(config) #interface s0 /进入串行端口s0/r1(config-if) #no shutdown /激活串行端口s0/r1(c

28、onfig-if) #clock rate 64000 /在dce端配置时钟频率/r1(config-if)#ip address 190.1.0.1 255.255.0.0 /配置串口s0 ip地址/r1(config-if)#end /返回上一级模式 /路由器r2配置：routeenable /进入特权模式/route#config t /进入全局模式/route(config) #hostname r2 /给路由器命名/r2 (config) #interface e0 /进入路由器2以太网端口e0/r2(config-if) #no shutdown /激活路由器2以太网端口e0/r2

29、(config-if)#ip address 200.200.2.1 255.255.255.0 /配置串口s0 ip地址/r2(config-if)#exit /返回上一级模式 /r2(config) #interface s0 /进入串行端口s0/r2(config-if) #no shutdown /激活串行端口s0/ r2(config-if) #clock rate 64000 r2(config-if)#ip address 190.2.0.1 255.255.0.0 /配置串口s0 ip地址/r2(config-if)#exit /返回上一级模式 /r2(config) #int

30、erface s1 /进入串行端口1/r2(config-if) #no shutdown /激活串行端口s1/ r2(config-if) #clock rate 64000 /在dce端配置时钟频率/r2(config-if)#ip address 190.1.0.2 255.255.0.0 /配置串口s1 ip地址/r2(config-if)#end /返回上一级模式 /路由器r3配置：routeenable /进入特权模式/route#config t /进入全局模式/route(config) #hostname r3 /给路由器命名/r3(config) #interface e0

31、 /进入路由器1以太网端口e0/r3(config-if) #no shutdown /激活路由器1以太网端口e0/r3(config-if)#ip address 200.200.3.1 255.255.255.0 /配置以太网端口e0 ip地址/r3(config-if)#exit /返回上一级模式 /r3(config) #interface e1 /进入路由器1以太网端口e0/r3(config-if) #no shutdown /激活路由器1以太网端口e0/r3(config-if)#ip address 200.200.4.1 255.255.255.0 /配置以太网端口e0 ip

32、地址/r3(config-if)#exit /返回上一级模式 /r3(config) #interface s1 /进入串行端口s0/r3(config-if) #no shutdown /激活串行端口s0/r3(config-if) #clock rate 64000 /在dce端配置时钟频率/ r3(config-if)#ip address 190.2.0.2 255.255.0.0 /配置串口s0 ip地址/r3(config-if)#end /返回上一级模式 /(3) 配置各pc机，包括ip地址和默认网关；pc1：ip地址 200.200.1.2 子网掩码 255.255.255.0

33、 默认网关 200.200.1.1pc2：ip地址 200.200.2.2 子网掩码 255.255.255.0 默认网关 200.200.2.1pc3：ip地址 200.200.3.2 子网掩码 255.255.255.0 默认网关 200.200.3.1pc4：ip地址 200.200.4.2 子网掩码 255.255.255.0 默认网关 200.200.4.1(4) 在各路由器上用“show ip interface brief”命令查看路由器接口状态，要求各已使用的接口状态均为up路由器1接口状态r1#show ip interface briefinterface ip-addre

34、ss ok? method status protocolserial0 190.1.0.1 yes unset up downserial1 unassigned yes unset administratively down downethernet0 200.200.1.1 yes unset up upethernet1 unassigned yes unset administratively down down路由器2接口状态r2#show ip interface briefinterface ip-address ok? method status protocolserial

35、0 190.2.0.1 yes unset up downserial1 190.1.0.2 yes unset up upethernet0 200.200.2.1 yes unset up upethernet1 unassigned yes unset administratively down down路由器3接口状态r3#show ip interface briefinterface ip-address ok? method status protocolserial0 unassigned yes unset administratively down downserial1

36、190.2.0.2 yes unset up upethernet0 200.200.3.1 yes unset up upethernet1 200.200.4.1 yes unset up up(5) 在r2路由器上配置静态路由，使它可以识别所有网络；r2#con t /进入全局模式/r2 (config)#ip route 200.200.1.0 255.255.255.0 190.1.0.1 /配置r2到r1的静态路由，200.200.1.0为目标网络地址，255.255.255.0为目标网络子网掩码，190.1.0.1为下一跳地址 /r2 (config)#ip route 200.

37、200.3.0 255.255.255.0 190.2.0.2 /配置r2到r3的静态路由200.200.3.0为目标网络地址，255.255.255.0为目标网络子网掩码，190.2.0.2为下一跳地址 /r2 (config)#ip route 200.200.4.0 255.255.255.0 190.2.0.2 /配置r2到r3的静态路由200.200.4.0为目标网络地址，255.255.255.0为目标网络子网掩码，190.2.0.2为下一跳地址 /r2 (config) #end /返回上一级模式 /r2路由器路由表r2#show ip routecodes: c - conne

38、cted, s - static, i - igrp, r - rip, m - mobile, b - bgp d - eigrp, ex - eigrp external, o - ospf, ia - ospf inter area e1 - ospf external type 1, e2 - ospf external type 2, e - egp i - is-is, l1 - is-is level-1, l2 - is-is level-2, * - candidate default u - per-user static routegateway of last reso

39、rt is not setc 200.200.2.0/24 is directly connected, ethernet0c 190.1.0.0/16 is directly connected, serial1s 200.200.1.0/24 1/0 via 190.1.0.1s 200.200.3.0/24 1/0 via 190.2.0.2s 200.200.4.0/24 1/0 via 190.2.0.2%link-3-updown: interface serial0, changed state to up%lineproto-5-updown: line protocol on

40、 interface serial0, changed state to up(6) 在r1和r3路由器上分别配置默认路由，默认方向均为r2；路由器r1配置：r1#con t /进入全局模式/r1(config)#ip route 200.200.2.0 255.255.255.0 190.1.0.2 /配置r1的静态路由，200.200.2.0为目标网络地址，255.255.255.0为目标网络子网掩码，190.1.0.2为下一跳地址 /r1(config)#ip route 200.200.3.0 255.255.255.0 190.1.0.2 /配置r1的静态路由，200.200.3.0

41、为目标网络地址，255.255.255.0为目标网络子网掩码，190.1.0.2为下一跳地址 /r1(config)#ip route 200.200.4.0 255.255.255.0 190.1.0.2 /配置r1的静态路由，200.200.4.0为目标网络地址，255.255.255.0为目标网络子网掩码，190.1.0.2为下一跳地址 /r1(config)#ip route 190.2.0.0 255.255.0.0 190.1.0.2 /配置r1的静态路由，190.2.0.0为目标网络地址，255.255.255.0为目标网络子网掩码，190.1.0.2为下一跳地址 /r1(con

42、fig)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 190.1.0.2 /配置r1的默认路由， 190.1.0.2为下一跳地址 /r1(config) #end /返回上一级模式 /r1路由器路由表r1#show ip routecodes: c - connected, s - static, i - igrp, r - rip, m - mobile, b - bgp d - eigrp, ex - eigrp external, o - ospf, ia - ospf inter area e1 - ospf external type 1, e2 - ospf external

43、 type 2, e - egp i - is-is, l1 - is-is level-1, l2 - is-is level-2, * - candidate default u - per-user static routegateway of last resort is to network 0.0.0.0c 200.200.1.0/24 is directly connected, ethernet0s 200.200.2.0/24 1/0 via 190.1.0.2s 200.200.3.0/24 1/0 via 190.1.0.2s 200.200.4.0/24 1/0 via

44、 190.1.0.2s 190.2.0.0/24 1/0 via 190.1.0.2s* 0.0.0.0/0 1/0 via 190.1.0.2%link-3-updown: interface serial0, changed state to up%lineproto-5-updown: line protocol on interface serial0, changed state to up路由器r3配置：r3#con t /进入全局模式/r3 (config)#ip route 200.200.1.0 255.255.255.0 190.2.0.1 /配置r3的静态路由，200.2

45、00.1.0为目标网络地址，255.255.255.0为目标网络子网掩码，190.2.0.1为下一跳地址 /r3 (config)#ip route 200.200.2.0 255.255.255.0 190.2.0.1 /配置r3的静态路由200.200.2.0为目标网络地址，255.255.255.0为目标网络子网掩码，190.2.0.1为下一跳地址 /r3 (config)#ip route 190.1.0.0 255.255.0.0 190.2.0.1 /配置r3的静态路由190.1.0.0为目标网络地址，255.255.0.0为目标网络子网掩码，190.2.0.1为下一跳地址 /r3

46、 (config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 190.2.0.1 /配置r3的默认路由，190.2.0.1为下一跳地址 /r3 (config) #end /返回上一级模式 /r3路由器路由表r3#show ip routecodes: c - connected, s - static, i - igrp, r - rip, m - mobile, b - bgp d - eigrp, ex - eigrp external, o - ospf, ia - ospf inter area e1 - ospf external type 1, e2 - ospf ext

47、ernal type 2, e - egp i - is-is, l1 - is-is level-1, l2 - is-is level-2, * - candidate default u - per-user static routegateway of last resort is to network 0.0.0.0c 200.200.3.0/24 is directly connected, ethernet0c 200.200.4.0/24 is directly connected, ethernet1c 190.2.0.0/16 is directly connected,

48、serial1s 200.200.1.0/24 1/0 via 190.2.0.1s 200.200.2.0/24 1/0 via 190.2.0.1s 190.1.0.0/16 1/0 via 190.2.0.1s* 0.0.0.0/0 1/0 via 190.2.0.1%link-3-updown: interface serial0, changed state to up%lineproto-5-updown: line protocol on interface serial0, changed state to up（7）ping命令测试pc间连通性1、用pc1 ping pc2c

49、:ping 200.200.2.2pinging 200.200.2.2 with 32 bytes of data:reply from 200.200.2.2: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 200.200.2.2: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 200.200.2.2: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 200.200.2.2: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 200.200.2.2: bytes=32 time=60m

50、s ttl=241ping statistics for 200.200.2.2: packets: sent = 5, received = 5, lost = 0 (0% loss),approximate round trip times in milli-seconds: minimum = 50ms, maximum = 60ms, average = 55ms2、用pc1 ping pc3c:ping 200.200.3.2pinging 200.200.3.2 with 32 bytes of data:reply from 200.200.3.2: bytes=32 time=

51、60ms ttl=241reply from 200.200.3.2: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 200.200.3.2: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 200.200.3.2: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 200.200.3.2: bytes=32 time=60ms ttl=241ping statistics for 200.200.3.2: packets: sent = 5, received = 5, lost = 0 (0% loss),approximate round trip times in milli-seconds: minimum = 50ms, maximum = 60ms, average = 55ms3、用pc1 ping pc4c:ping 200.200.4.2pinging 200.200.4.2 with 32 bytes of data:reply from 200.200.4.2: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 200.200.4.2: bytes=32 time=60ms ttl=241reply from 200.200.4.