組網(wǎng)課程設計課件.doc

組網(wǎng)工程課程設計學 院：計算機科學學院專 業(yè)：網(wǎng)絡工程姓 名：學 號： 完成日期：2016年6月29日摘要 21世紀是一個以數(shù)字化、網(wǎng)絡化與信息化為核心的信息時代。信息技術的高速發(fā)展使得計算機網(wǎng)絡發(fā)展的非常迅速，已經(jīng)成為信息科學的一個新的分支。隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，校園網(wǎng)已經(jīng)成為學校走向信息化時代的必然發(fā)展趨勢，使我國教育管理向智能化發(fā)展。校園網(wǎng)絡的規(guī)劃設計是一項系統(tǒng)工程，不同的規(guī)劃設計方案，可使網(wǎng)絡存在較大的性能差異，它不僅體現(xiàn)在網(wǎng)絡本身具備的技術特性和應用特點上，也體現(xiàn)了不同用戶的各種需求，而校園網(wǎng)的建設必將對學校的信息化建設和教學素質的提高起到強大的推動作用，同時提供簡單、有效、便捷的理想辦公、教學環(huán)境。本文通過對學校園網(wǎng)建設的研究，著重從需求分析、校園網(wǎng)的設計、設備的選型、網(wǎng)絡互聯(lián)設備配置等方面進行了分析與描述，并給出了具體的設計方案。 總體設計是校園網(wǎng)建設的總體思路和工程藍圖，是搞好校園網(wǎng)建設的核心任務。進行校園網(wǎng)總體設計，首先，進行對象研究和需求調查，弄清學校的性質、任務和改革發(fā)展的特點，對學校的信息化環(huán)境進行準確的描述，明確系統(tǒng)建設的需求和條件；其次，在應用需求分析的基礎上，確定學校Intranet服務類型，進而確定系統(tǒng)建設的具體目標，包括網(wǎng)絡設施、站點設置、開發(fā)應用和管理等方面的目標；第三，確定網(wǎng)絡拓樸結構和功能，根據(jù)應用需求、建設目標和學校主要建筑分布特點，進行系統(tǒng)分析和設計；第四，確定技術設計的原則要求，如在技術選型、布線設計、設備選擇、軟件配置等方面的標準和要求；第五，規(guī)劃安排校園網(wǎng)建設的實施步驟。 本文從校園用戶的需求分析入手，闡述了校園網(wǎng)的應用特點，以及網(wǎng)絡產(chǎn)品如何滿足校園網(wǎng)用戶的多方面需求。然后從校園網(wǎng)的設計、校園網(wǎng)互聯(lián)設備選型及交換機路由器的配置作了詳細的介紹。一、課程設計的目的與意義（一）目的 此課程設計擬建覆蓋全校（或分校、學院）的校園網(wǎng)，包括局域網(wǎng)和接入網(wǎng)，能支持辦公自動化、信息管理、科研與教學工作，能接入CERNET，與INTERNET相聯(lián)。將實現(xiàn)網(wǎng)絡主干1000M，桌面100M，端口應為獨占100M。而且從目前應用水平考慮，端口獨占100M的交換式網(wǎng)絡，在相當一段時間內也能支持應用。同時并不影響將來網(wǎng)絡的各方面擴展。系統(tǒng)最終將由以下幾個子系統(tǒng)構成：1、校園計算機局域網(wǎng)； 這點是校園網(wǎng)建設的基礎，也是本次校園網(wǎng)組建規(guī)劃的主要工作，其他所有的建設都是建立在此部分之上的。建設覆蓋全校的局域網(wǎng)包括網(wǎng)絡技術選型，拓撲結構設計，布線系統(tǒng)設計和網(wǎng)絡方案的具體設計。在這之中，網(wǎng)絡方案設計中網(wǎng)絡的核心、匯聚、接入層三層是其重點。其次進行VLAN劃分，子網(wǎng)配置和IP地址的分配，最后進行服務器、交換機和路由器的配置。2、 交互式多媒體教學系統(tǒng)；3、學校自動化辦公系統(tǒng)；4、學校教學和管理綜合信息系統(tǒng)在本網(wǎng)絡中服務從類型上說既有簡單的消息服務，又有資源共享服務；既有訪問集中式的數(shù)據(jù)庫，又有分布式事務處理；既有非實時性服務，又有實時性服務。主要支持教師教學和學生學習，提供共享接入Internet，E-mail，WWW，F(xiàn)TP，VOD點播等。（二）意義 信息技術的高速發(fā)展使得計算機網(wǎng)絡發(fā)展的非常迅速，已經(jīng)成為信息科學的一個新的分支。隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，校園網(wǎng)已經(jīng)成為學校走向信息化時代的必然發(fā)展趨勢，使我國教育管理向智能化發(fā)展。此次課程設計就是組建一個校園網(wǎng)絡，使高校的教育管理走向智能化。1、校園網(wǎng)絡的需求分析大學校園有師生一萬多人，主要的16棟建筑物位于以圖書館為中心的從60米到500米的地理范圍內。擬建覆蓋全校（或分校、學院）的校園網(wǎng)，包括局域網(wǎng)和接入網(wǎng)，能支持辦公自動化、信息管理、科研與教學工作，能接入CERNET，與INTERNET相聯(lián)?？傮w規(guī)劃，分段實施。具體要求：(1)校園網(wǎng)主干結構采用當前的主流技術，并保證一定的技術先進性；(2)組建專門的網(wǎng)絡中心，負責校園網(wǎng)運行和管理，核心網(wǎng)絡設備應具備很強的交換能力，為將來網(wǎng)絡容量需求的成倍增長預留足夠的擴展空間；(3)各系級單位一般建成獨立局域網(wǎng)后，再接入校園網(wǎng)；暫不能建局域網(wǎng)的單位直接接入校園網(wǎng)；(4)網(wǎng)管設備（軟、硬件）能實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備的實時監(jiān)控和網(wǎng)絡流量計費；(5)要有完善的安全機制，防止來自外部和內部的非法訪問；(6)校園網(wǎng)應能夠為全校師生提供以下應用服務： WWW服務 E-mail服務 網(wǎng)上多媒體教學，能提供視頻點播服務l 校外圖書資料檢索l 校內行政管理l 撥號上網(wǎng)服務(7)校園網(wǎng)以不低于2Mbps的帶寬接入CERNET網(wǎng)絡中心。（三）、校園網(wǎng)絡的規(guī)劃設計1、網(wǎng)絡中心網(wǎng)絡中心形成了主干網(wǎng)，是整個校園網(wǎng)的總節(jié)點，并提供連接廣域網(wǎng)和撥入服務，在主干網(wǎng)系統(tǒng)采用以太網(wǎng)結構。在方案中，中心機房放置著中心交換機、服務器群、路由器、機架MODEM等網(wǎng)絡設備，這些設備以中心交換機作為中心，以星形拓樸結構通過雙絞電纜線連接在一起。網(wǎng)絡中心與子網(wǎng)的連接，是通過根據(jù)與子網(wǎng)的距離，通過光纖和雙絞電纜線將中心交換機和子網(wǎng)的交換機連接起來。2、信息交流功能(1)互聯(lián)網(wǎng)信息服務-讓學校了解世界，讓世界了解學校(2)校內信息服務，信息的接收者就是信息的發(fā)布者3、學生學習功能 網(wǎng)絡使學生的學習方式發(fā)生了很大變化，他們利用網(wǎng)絡自主學習，提高自己的學習能力。他們需要上網(wǎng)查了資料，將完成的作業(yè)利用電子郵件發(fā)送給了老師。鼓勵學生們建立自己的網(wǎng)頁，包括英語角、名站鑒賞、硬件長廊、編程作坊、會員網(wǎng)頁、游戲論壇、電腦文化等欄目。4、圖書館功能，以圖書館為信息源圖書館可以開設面向教師開放的電子備課室和光盤閱覽室，開設面向學生開放的電子閱覽室。采購、分類編目、流通、查詢、期刊等環(huán)節(jié)全面實行計算機自動化管理，可以在校園網(wǎng)提供網(wǎng)上在線書目檢索服務，讀者可以在網(wǎng)上實現(xiàn)檢索圖書、瀏覽全文、查閱借閱情況、辦理預約及續(xù)借手續(xù)等。進而實現(xiàn)圖書管理的電腦化和資料查詢的網(wǎng)絡化。5、辦公子網(wǎng) 學校管理機構作為學校的中樞管理系統(tǒng)，協(xié)調、組織整個學校工作的正常運行，為了能適應管理機構的功能，辦公子網(wǎng)需要針對用戶的權限，完成數(shù)據(jù)生成、修改、查詢，進行辦公自動化、人員資料管理、課程管理等方面的工作。辦公子網(wǎng)與網(wǎng)絡中心的信息通信比較多、每天要訪問大量的數(shù)據(jù)，還有音頻、視頻等方面的需求，可以采用一個千兆光纖模塊的交換機，在與網(wǎng)絡中心的中心交換機通信時有足夠的帶寬，足以適應各種場合的應用。6、多媒體教學子網(wǎng)在多媒體教學活動中，需要有大量的視頻、音頻數(shù)據(jù)進行傳輸，而基于共享工作方式的集線器，其有限帶寬、廣播式工作模式不利于這些信號的傳輸。所以推薦采用交換機用為主要設備，只有在個別用戶數(shù)目比較少、對信號質量要求不高時，采用集線器。多媒體教室與網(wǎng)絡中心的數(shù)據(jù)通信一般不多，但距離比較遠，可以根據(jù)教室的多少，增加二級交換機，各個教室采用端口數(shù)比較多的交換機。7、圖書館子網(wǎng)圖書館子網(wǎng)主要功能是在圖書館范圍內進行計算機文獻檢索、電子閱讀、計算機借還系統(tǒng)以及在校園網(wǎng)上進行文獻檢索等。由于圖書、文獻等多以文本的形式出現(xiàn)，數(shù)據(jù)量不大，可以采用集線器作為節(jié)點。圖書館子網(wǎng)中需要存儲大量數(shù)據(jù)，所以要設置專用的數(shù)據(jù)庫服務器作為數(shù)據(jù)存儲、管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存放在光盤塔、硬盤陣列等系統(tǒng)中，支持圖書館子網(wǎng)和校園網(wǎng)用戶的訪問和查詢。圖書館子網(wǎng)與網(wǎng)絡中心采用1000M帶寬的交換機。8、宿舍子網(wǎng) 學生和教師宿舍子網(wǎng)主要是通過100M接入層交換機實現(xiàn)互聯(lián)。（四）、校園網(wǎng)絡的設備選型本次校園網(wǎng)設備選型中，我們采用了1臺華為S5328C-EI-24S核心層交換機、2臺華為華為QuidwayS5324TP-SI-AC匯聚層交換機、以及若干個華為QuidwayS2326TP-EI(AC)接入層交換機，其各層設備具體性能參數(shù)如下：1、校園網(wǎng)核心層設備選擇核心層采用華為S5328C-EI-24S交換機，其具體參數(shù)如下： 華為S5328C-EI-24S主要參數(shù)交換機類型：運營級千兆以太網(wǎng)交換機應用層級三層傳輸速率：10Mbps/100Mbps/1000M網(wǎng)絡標準：IEEE802.3，IEEE802.3u,IEEE802.3d,IEEE802.3ab,IEEE802.3x端口結構：非模塊化端口數(shù)量：28接口介質：24個100/1000Base-XSFP,4個10/100/1000Base-TCombo,上行2個10GEXFP插卡或者4個1000Base-XSFP傳輸模式：全雙工交換方式存儲-轉發(fā)背板帶寬：128Gbps包轉發(fā)率：66MppsVLAN支持：支持4K個VLAN支持GuestVLAN、VoiceVLAN支持基于MAC/協(xié)議/IP子網(wǎng)/策略QOS支持：支持網(wǎng)管支持：支持網(wǎng)管功能：支持Telnet遠程配置、維護、支持SNMPv1/v2/v3、RMON、iManager網(wǎng)管系統(tǒng)、集群管理HGMP、支持系統(tǒng)日志、分級告警MAC地址表：32K安全性：用戶分級管理和口令保護、支持防止DoS、ARP攻擊功能、支持IP、MAC、端口的組合綁定、支持端口隔離、支持MAC地址黑洞、支持MAC地址學習數(shù)目限制、支持IEEE802.1X認證,支持單端口最大用戶數(shù)限制、支持AAA認證,支持Radius、TACACS+等多種方式、支持SSHV2.0、支持CPU保護功能尺寸(mm)：44242043.6mm重量(Kg)：#啟動路由器后進入用戶模式router0enrouter0#configureterminalrouter0(config)#router0(config)#routerospf100 #配置OSPF路由協(xié)議router0(config)#networkarea0router0(config)#redistributeripsubnetsrouter0(config)#exitrouter0(config)#ipnatpoolrouter3139netmask#定義用于轉換的外部全局地址池router0(config)#access-list1permitany #定義需要轉換的地址范圍router0(config)#ipnatinsidesourcelist1poolrouter0overload#配置端口地址轉換router0(config)#interfacefastEthernet0/0#定義f0/0為內部接口router0(config-if)#ipaddress52router0(config-if)#ipnatinsiderouter0(config-if)#noshutdownrouter0(config-if)#interfacefastEthernet0/1 #定義F0/1外部接口router0(config-if)#ipaddress31router0(config-if)#ipnatoutsiderouter0(config-if)#noshutdownrouter0(config-if)exitrouter0(config)#access-listdeny1host #配置ACL訪問控制router0(config)#access-list1permitanyrouter0(config)#exitrouter0(config)#interfacefastEthernet0/1 #將規(guī)則定義到指定的接口router0(config-if)#ipaccess-group1outrouter0(config-if)#exitrouter0(config)#返回特權模式router0#write#保存配置(2)核心層交換機的配置表6-2-2為OSPF端口及區(qū)域的劃分IP地址端口對端設備對端IP地址對端端口OSPF區(qū)域/30F0/0主教學樓F0/18Area/30F0/19學生宿舍/30F0/19Area/30F0/20教師宿舍0F0/20Area33/30F0/21辦公樓4/30F0/21Area47/30F0/22圖書館8/30F0/22Area51/30F0/23實訓樓2/30F0/23Area6/24F0/3Web server/24F0/2E-mailserver/24F0/1FTPserver為了與計算機使用的IP地址區(qū)分，因此必須劃分相應的端口地址及網(wǎng)段，具體分配如表所示下面為華為S5328C-EI-24S交換機的具體配置：啟動交換機后默認進入用戶模式Switch #進入特權模式Switchenable #進入全局模式Switch#configureterminalSwitch(config)#hostnameCenter #交換機名稱配置Center(config)#enablepassword123456#配置進入特權模式口令Center(config)#enablesecretCenterCenter(config)#vtpdomainCenter#配置VTP，設VTP域名為CenterCenter(config)#vtpmodeserver#將VTP設置為服務器模式Center(config)#Center(config)#exit #返回到特權模式Center#configureterminal#進入全局模式Center(config)#interfacefastEthernet0/18#進入接口0/18并為其端口設置IPCenter(config-if)#noswitchportCenter(config-if)#ipaddress52Center(config-if)noshutdownCenter(config-if)interfaceFastEthernet0/19Center(config-if)noswitchportCenter(config-if)ipaddress52Center(config-if)noshutdownCenter(config-if)interfaceFastEthernet0/20Center(config-if)noswitchportCenter(config-if)ipaddress52Center(config-if)noshutdownCenter(config-if)interfaceFastEthernet0/21Center(config-if)noswitchportCenter(config-if)ipaddress352Center(config-if)noshutdownCenter(config-if)interfaceFastEthernet0/22Center(config-if)noswitchportCenter(config-if)ipaddress752Center(config-if)noshutdownCenter(config-if)interfaceFastEthernet0/23Center(config-if)noswitchportCenter(config-if)ipaddress152Center(config-if)noshutdownCenter(config-if)interfaceFastEthernet0/24Center(config-if)noswitchportCenter(config-if)ipaddress952Center(config-if)noshutdownCenter(config-if)#exit#返回全局模式Center(config)#Center(config)#routerospf100#配置OSPF路由（設OSPF的區(qū)號為100）Center(config-router)#networkarea0#配置路由區(qū)域Center(config-router)#networkarea1Center(config-router)#networkarea2Center(config-router)#networkarea3Center(config-router)#networkarea4Center(config-router)#network0area5Center(config-router)#networkarea6Center(config-router)#exit#返回全局模式Center(config)#linevty01#設置遠程登錄密碼為123456Center(config-line)#loginCenter(config-line)#password123456Center(config-line)#exitCenter(config)#exitCenter#write#返回到特權模式保存配置 通過以上配置各匯聚層交換機與核心層交換機均采用OSPF路由協(xié)議，共劃分了7個區(qū)域，路由器與中心機房配置成area0，其余為area1-area6（在模擬軟件中都有標記），各匯聚層交換機與接入層交換機之間均采用RIP路由協(xié)議，各服務器與中心機房采用靜態(tài)路由，另外在每個匯聚層交換機上都配有遠程登錄。(3)匯聚層交換機的配置 匯聚層交換機以實訓樓所在的匯聚交換機華為S5328C-EI-24S配置為詳細說明，其它匯聚層交換華為S5328C-EI-24S交換機可參考本節(jié)的配置。下面是實驗樓匯聚交換機的詳細配置。SwitchSwitchenable#進入特權模式Switch#configureterminal#進入全局模式Switch(config)#hostnameconverge#為交換機配置名稱converge(config)#enablepassword123456#配置進入特權模式口令converge(config)#enablesecrettestconverge(config)#vtpdomainperry#配置VTP，設VTP域名為perry，并設為客戶端模式。converge(config)#vtpmodeclientconverge(config)#converge#返回到特權模式Converge#showvlan#查看VLANconverge#configureterminal#進入全局模式converge(config)#interfacefastEthernet0/19#進入接口模式converge(config)#noswitchportconverge(config-if)#ipaddress52converge(config-if)noshutdownconverge(config-if)interfacefastEthernet0/24#進入24號端口，設置為trunk口converge(config-if)switchportmodetrunkconverge(config-if)noshutdownconverge(config)exit#返回到全局模式converge(config)interfaceVlan2#進入VLAN虛擬端口，并設其IPconverge(config-if)ipaddress54converge(config-if)interfaceVlan3converge(config-if)ipaddress54converge(config-if)#exit#返回到全局模式converge(config)#routeropsf100#配置OSPF及RIP路由converge(config-router)#networkarea1converge(config-router)#redistributeripsubnetsconverge(config-router)#exitconverge(config)#routerripconverge(config-router)#version2converge(config-router)#networkconverge(config-router)#networkconverge(config-router)#networkconverge(config-router)#redistributeospf100converge(config-router)#exit#返回全局模式converge(config)#linevty01#配置遠程登錄converge(config-line)#loginconverge(config-line)#password123456converge(config-line)#exitconverge#write#返回到特權模式保存配置(4)辦公室接入層交換機配置通過以下對辦公樓所在的交換機配置命令，完成了對辦公樓不同辦公室區(qū)域網(wǎng)段的劃分，同時開啟了此臺交換機的遠程登錄功能。辦公樓接入交換機3COM(H3C)華為S1526的24號端口與匯聚層交換機華為QuidwayS3952P-SI的24號端口相連，與其它設備端口連接如下表：端口對端設備端口所屬VLANfastEthernet0/1后勤處7fastEthernet0/2教務處8fastEthernet0/3學工處9各辦公室VLAN的端口劃分下面為辦公樓接入層交換機的詳細配置。啟動交換機后默認進入用戶模式SwitchSwitchenableSwitch#configureterminal#為交換機配置名稱（名稱使為office）Switch(config)#hostnameofficeoffice(config)#enablepassword123456#配置進入特權模式口令office(config)#enablesecrettestoffice(config)#vtpdomainperry#配置VTP，設VTP域名為perry，并設為客戶端模式。office(config)#vtpmodeclientoffice(config)#exit#返回到特權模式office#showvlanoffice#configureterminal#進入全局模式office(config-if)interfacefastEthernet0/24#進入接口模式（進入24號端口，設置端口模式為trunk口）office(config-if)switchportmodetrunkoffice(config-if)noshutdownoffice(config-if)interfacefastEthernet0/1#為1號端口指定要對應VLANoffice(config-if)#switchportaccessvlan7office(config-if)noshutdownoffice(config-if)#interfacefastEthernet0/2office(config-if)#switchportaccessvlan8office(config-if)noshutdownoffice(config-if)#interfacefastEthernet0/3office(config-if)#switchportaccessvlan9office(config-if)noshutdownoffice(config-router)#exit#返回全局模式office(config)#linevty01#配置遠程登錄office(config-line)#loginoffice(config-line)#password123456office(config-line)#exitoffice#write#配置完成后回到特權模式保存配置(5)學生宿舍接入層交換機配置 把不同樓的宿舍學生用戶劃分為不同的網(wǎng)段，并實現(xiàn)了交換機端口與學生宿舍電腦的MAC地址的綁定，同時開啟了此交換機遠程登錄功能。對于學生宿舍的接入層交換機3COM(H3C)華為S1526，學生宿舍的這臺交換機與其它設備相連情況如下表：端 口對端設備所屬vlanfastEthernet0/1學生宿舍14fastEthernet0/2學生宿舍215fastEthernet0/24學生宿舍匯聚端口trunk學生宿舍VLAN端口的劃分下面為學生宿舍交換機的詳細配置。SwitchSwitchenableSwitch#configureterminalSwitch(config)#hostnamesdormitorysdormitory(config)#enablepassword123456#啟動交換機后為設置主機名與配置登錄密碼sdormitory(config)#enablesecrettest#設置加密密碼sdormitory(config)#sdormitory(config)#vtpdomainperry#配置VTP，設VTP域名為perry，并設為客戶端模式。sdormitory(config)#vtpmodeclientsdormitory(config)#exitsdormitory#showvlansdormitory#configureterminal#進入全局模式sdormitory(config)#interfacefastEthernet0/1#進入接口模式配置sdormitory(config-if)#switchportaccessvaln4#將1號端口添加到VLAN4sdormitory(config-if)#noshutdownsdormitory(config)#interfacefastEthernet0/2sdormitory(config-if)#switchportaccessvaln15sdormitory(config-if)#noshutdownsdormitory(config)#interfacefastEthernet0/24sdormitory(config-if)#switchportmodetrunksdormitory(config-if)#noshutdownsdormitory(config)#interfacefastEthernet0/1#進入端口對學生用戶的MAC地址與端口地址進行綁定sdormitory(config-if)#switchportmode