通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告(模板)

1、通信系統(tǒng)課程設(shè)計報告設(shè)計題目：1、基于packet tracer 設(shè)計校園網(wǎng)2、XXXXXXXXXXXXXX成 績：姓 名：孔小蓓學 號：2專 業(yè)：通信工程班 級：2010級2班學 院：機電與信息工程學院指導(dǎo)教師：張 遙學年學期：2012-2013學年第3學期時 間：2013年7月19日目錄課題1：基于packet tracer設(shè)計校園網(wǎng)1一、 設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計要求11.1設(shè)計內(nèi)容：11.2設(shè)計要求：1二、 原理介紹：22.1 校園網(wǎng)22.2校園網(wǎng)的功能22.3實驗使用軟件packet tracer軟件簡介:3三、 系統(tǒng)設(shè)計及論證43.1 校園網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖43.2 VLAN劃分43.3 三

2、層結(jié)構(gòu)模型43.3.1 接入層53.3.2 核心層5四、 系統(tǒng)仿真5網(wǎng)絡(luò)拓撲圖：6五、 實驗過程65.1 交換機的配置65.2 路由器VLAN劃分75.3 DNS服務(wù)設(shè)置85.4 Email服務(wù)器以及客戶端賬號配置95.4.1.email服務(wù)器配置95.4.2.客戶端賬號配置105.5.3.郵件發(fā)送測試：105.5 HTTP服務(wù)器配置115.5.1.HTTP服務(wù)器配置115.5.2.HTTP測試115.6 FTP服務(wù)器配置125.6.1 FTP服務(wù)器配置125.6.2 FTP服務(wù)器測試135.7 DHCP服務(wù)器配置135.7.1 DHCP服務(wù)器配置135.7.2.DHCP測試145.8 WLA

3、N配置145.8.1 WLAN配置145.8.2.WLAN測試155.9外部網(wǎng)絡(luò)接入NAT155.10 ACL配置16課題2： XXXXXXXXXXXXXXX （通信系統(tǒng)設(shè)計與MATLAB仿真）17六、 總結(jié)與體會17參考文獻17附 錄1817 / 21文檔可自由編輯打印課題1：基于packet tracer設(shè)計校園網(wǎng)一、 設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計要求1.1設(shè)計內(nèi)容：學校的每一個部門劃分到每一個VLAN中，以減少網(wǎng)絡(luò)風暴，提高通信效率。各部門配有匯聚層交換機，上層連至核心交換機，再通過路由器與外部網(wǎng)絡(luò)相連。學校設(shè)有服務(wù)器，可完成HTTP，DHCP，MAIL等服務(wù)。學校分為兩個區(qū)，通過外部網(wǎng)絡(luò)連接。本文通

4、過以下內(nèi)容的實現(xiàn)設(shè)計了校園網(wǎng)：配置Cisco交換機配置VLANCisco VTPSTP生成樹協(xié)議.WLAN配置單個的路由器配置靜態(tài)路由配置動態(tài)路由RIPCisco EIGRP路由協(xié)議配置單區(qū)域OSPF路由器實現(xiàn)Vlan間通信PPP幀中繼Frame RelayPAT(基于端口的NAT)ACL的配置DHCP 配置NAT1.2設(shè)計要求：本次試驗主要要求為以下幾條：1)校園網(wǎng)應(yīng)具有一定的規(guī)模，節(jié)點數(shù)量和各部門的子網(wǎng)數(shù)量可以參照我校的實際情況設(shè)置；2)校園網(wǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用接入層匯聚層核心層的多層交換結(jié)構(gòu)。即使用接入層交換機、匯聚層交換機、核心層交換機連接校園網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點，用VLAN劃分各部門的子網(wǎng)，并通過核

5、心層交換機實現(xiàn)與Internet和其它網(wǎng)絡(luò)的通信；3)校園網(wǎng)內(nèi)設(shè)WWW服務(wù)器、DNS服務(wù)器、TFTP服務(wù)器、FTP服務(wù)器、DHCP服務(wù)器、郵件服務(wù)器為校園網(wǎng)提供各項服務(wù)。4)使用ACL訪問控制列表為校園網(wǎng)提供防火墻；5)其它附加功能（如：撥號入網(wǎng)、熱備份路由等）。二、 原理介紹：2.1 校園網(wǎng)  計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機和通信技術(shù)相結(jié)合的必然產(chǎn)物，它對計算機系統(tǒng)的組織和工作方式產(chǎn)生了深遠的影響。脫離了網(wǎng)絡(luò)的計算機已經(jīng)不是一臺完整的計算機了，難怪Sun公司提出“網(wǎng)絡(luò)就是計算機”。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的大小，把網(wǎng)絡(luò)分成局域網(wǎng)（LAN，LocalAreaNetwork）、城域網(wǎng)（MAN，M

6、etropolitanAreaNetwork）和廣域網(wǎng)（WAN，WideAreaNetwork）。校園網(wǎng)（CampusNetwork）介于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)之間，一般覆蓋幾公里的范圍。校園網(wǎng)系統(tǒng)=布線系統(tǒng)+網(wǎng)絡(luò)設(shè)備+計算機硬件設(shè)備+系統(tǒng)軟件+應(yīng)用軟件2.2校園網(wǎng)的功能 校園網(wǎng)必須具備教學、管理和通訊三大功能。教師可以方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源，進行教學和科研工作；學生可以方便地瀏覽和查詢網(wǎng)上資源實現(xiàn)遠程學習；通過網(wǎng)上學習學會信息處理能力。學校的管理人員可方便地對教務(wù)、行政事務(wù)、學生學籍、財務(wù)、資產(chǎn)等進行綜合管理，同時可以實現(xiàn)各級管理層之間的信息數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)網(wǎng)上信息采集和處理的自動化，實現(xiàn)

7、信息和設(shè)備資源的共享，因此，校園網(wǎng)的建設(shè)必須有明確的建設(shè)目標。校園網(wǎng)的總體設(shè)計原則是：開放性采用開放性的網(wǎng)絡(luò)體系，以方便網(wǎng)絡(luò)的升級、擴展和互聯(lián)；同時在選擇服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品時，強調(diào)產(chǎn)品支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的國際標準化；  可擴充性從主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型及其模塊、插槽個數(shù)、管理軟件和網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)，以及技術(shù)的開放性和對相關(guān)協(xié)議的支持等方面，來保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可擴充性；  可管理性利用圖形化的管理界面和簡潔的操作方式，合理地網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃策略，提供強大的網(wǎng)絡(luò)管理功能；使日常的維護和操作變得直觀，便捷和高效；  安全性內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部公共網(wǎng)之間的互

8、聯(lián)，利用VLAN/ELAN、防火墻等對訪問進行控制，確保網(wǎng)絡(luò)的安全；  投資保護選用性能價格比高的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器；采用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和設(shè)備充分考慮到易升級換代，并且在升級時可以最大限度地保護原有的硬件設(shè)備和軟件投資；  易用性應(yīng)用軟件系統(tǒng)必須強調(diào)易用性，用戶界友好，帶有幫助和查詢功能，用戶可以通過Web查詢。  校園網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)一般有以下選擇：  主干網(wǎng)技術(shù)的選擇  主要選擇千兆（適合于高校）或百兆以太網(wǎng)技術(shù)來構(gòu)建校園網(wǎng)絡(luò)，對兩層結(jié)點和桌面微機的接入也采用快速以太網(wǎng)，建立一個基于多層、全交換的虛擬

9、園區(qū)網(wǎng)。  校園網(wǎng)在設(shè)計上應(yīng)具備以下特性才能夠滿足需求，并保證建成后的網(wǎng)絡(luò)在一個較長的時間內(nèi)具有較強的可用性和一定的先進性。 1、高性能與技術(shù)先進性 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求具有較高的數(shù)據(jù)通信能力和較大的帶寬；并在主干網(wǎng)上提供較強的可擴展性。為了及時、迅速地處理網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有較高的網(wǎng)絡(luò)主干速度。 2、高可靠性 網(wǎng)絡(luò)要求具有高可靠性，高穩(wěn)定性和足夠的冗余，提供拓撲結(jié)構(gòu)及設(shè)備的冗余和備份，為了防止局部故障引起整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓，要避免網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)單點失效。在網(wǎng)絡(luò)骨干上要提供備份鏈路，提供冗余路由。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上要提供冗余配置，設(shè)備在發(fā)生故障時能以熱插拔的方式在最短時間內(nèi)進行恢復(fù)

10、，把故障對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響減少到最小，避免由于網(wǎng)絡(luò)故障造成用戶損失； 3、安全性 校園網(wǎng)作為一個支持眾多用戶、同時和INTERNET/CERNET存在連接的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)安全性在整個網(wǎng)絡(luò)中是個很重要的問題，應(yīng)該采用一定手段控制網(wǎng)絡(luò)的安全性，以保證網(wǎng)絡(luò)正常運行。網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)采取多種技術(shù)從內(nèi)部和外部同時控制用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的訪問。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還應(yīng)具備高度的數(shù)據(jù)安全性和保密性，能夠防止非法侵入和信息泄漏。 4、可管理性 強有力的網(wǎng)管軟件是有效地進行網(wǎng)絡(luò)管理的助手，網(wǎng)管軟件應(yīng)能夠支持對網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)備級和系統(tǒng)級的管理，并能支持通用瀏覽器進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理及配置。靈活的設(shè)置每個用戶對Internet訪問功能，能夠?qū)γ總€用戶

11、實行管理；并且能夠?qū)崿F(xiàn)計費管理。 5、可擴充性 隨著應(yīng)用規(guī)模的不斷擴大，要求網(wǎng)絡(luò)可以方便地擴充容量，支持更多的用戶及應(yīng)用；隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)必須能夠平滑地過渡到新的技術(shù)和設(shè)備，保證現(xiàn)有的投資。 6、VLAN劃分 根據(jù)校園網(wǎng)的實際需求，屬于同一部門的工作人員可能在不同的建筑物中，但需要在一個邏輯子網(wǎng)內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)站點的增減，人員的變動，無論從網(wǎng)絡(luò)管理，還是用戶的角度來講，都需要虛擬網(wǎng)技術(shù)的支持。因此在網(wǎng)絡(luò)主干中要支持三層交換及VLAN劃分。在整個網(wǎng)絡(luò)中使用虛擬網(wǎng)技術(shù)，以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和靈活性。 7、多層交換技術(shù) 通過三層交換技術(shù)，特別是基于硬件的第三層交換，可以充分地利用交換機的包處理能力

12、，實現(xiàn)真正的線速交換。 8、對多媒體應(yīng)用的支持 校園網(wǎng)要求具有數(shù)據(jù)、圖像、語音等多媒體實時通訊能力；并在主干網(wǎng)上提供足夠的帶寬和可保證的服務(wù)質(zhì)量，滿足大量用戶對帶寬的基本需要，并保留一定的余量供突發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸使用，最大可能地降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难舆t。整個網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)質(zhì)量、預(yù)留寬帶設(shè)置、合理進行帶寬管理方面應(yīng)提供優(yōu)良的品質(zhì)。2.3實驗使用軟件packet tracer軟件簡介:隨著網(wǎng)絡(luò)在全球迅猛發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才需求量在不斷增加。網(wǎng)絡(luò)學習,需要大量硬件設(shè)備實驗才能熟悉各項功能,致使成本較高,筆者在實際教學中,采用Cisco Packet Tracer仿真網(wǎng)絡(luò)實驗軟件,模擬各種組網(wǎng)實驗,取得了良好的教學效

13、果。Cisco Packet Tracer是Cisco公司開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)仿真工具軟件,是一個為網(wǎng)絡(luò)學習者設(shè)計的用于設(shè)計、配置和解決復(fù)雜問題的基于CCNA層次的可視化學習平臺。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和國家科教興國戰(zhàn)略的實施,校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已逐步成為學校的基礎(chǔ)建設(shè)項目,更成為衡量一個學校教育信息化、現(xiàn)代化的重要標志。本文就以Cisco Packet Tracer仿真組建校園網(wǎng)為例,探討一種高效的網(wǎng)絡(luò)學習方法三、 系統(tǒng)設(shè)計及論證3.1 校園網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心圖書館宿舍辦公區(qū)教學區(qū)學生教師教室實驗室機房Wifi機房辦公室服 務(wù)器 群圖一：校園網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖3.2 VLAN劃分表一：VLAN劃分表Vlan號VLAN名IP

14、網(wǎng)段網(wǎng)關(guān)部門VLAN10圖書館機房/24圖書館VLAN11圖書館WIFI/24VLAN20教師宿舍/24宿舍VLAN21學生宿舍/24VLAN30教室/24教學區(qū)VLAN31教學機房/24VLAN32實驗室/24VLAN40辦公室/24辦公區(qū)VLA

15、N50服務(wù)器群/24服務(wù)器VLAN11區(qū)/241區(qū)3.3 三層結(jié)構(gòu)模型校園網(wǎng)的組網(wǎng)主要采用了三層交換機的模型，以下簡要介紹接入層，分布層，核心層的設(shè)計要點。3.3.1 接入層網(wǎng)絡(luò)的接入層是最終用戶被許可接入網(wǎng)絡(luò)的點。 該層能通過過濾或訪問控制列表提供對用戶流量的進一步控制，不過，該分層的主要功能是為最終用戶提供網(wǎng)絡(luò)接入。在局域網(wǎng)環(huán)境中"接入層主要功能如下：提供交換的帶寬和第二層服務(wù)，如基于MAC 地址的VLAN成員資格和數(shù)據(jù)流過濾。當然，在這7 層也可以提供安全特性。接入層主要關(guān)注通過低成本，

16、高端口密度的設(shè)備提供這些功能。分布層網(wǎng)絡(luò)的分布層是網(wǎng)絡(luò)接入層和核心層之間的分界點。 分布層也幫助定義和區(qū)分網(wǎng)絡(luò)核心層。該分層提供了邊界定義，并在該處對潛在費力的數(shù)據(jù)包操作進行處理。在局域網(wǎng)環(huán)境中，分布層執(zhí)行最多的功能：lVLAN 的聚合；l部門級或工作組接入；l廣播域多點廠播域定義；lVLAN間路由；l介質(zhì)轉(zhuǎn)換及安全等；3.3.2 核心層核心層是局域網(wǎng)的主干, 其主要目的是盡可能快地交換數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)的這個分層不應(yīng)該被牽扯到費力的數(shù)據(jù)包操作或者任何減慢數(shù)據(jù)交換的處理。 應(yīng)該避免在核心層使用像訪問控制列表和數(shù)據(jù)包過濾這類的功能。 核心層主要負責以下的工作：l提供交換區(qū)塊間的連接；l提供到其他區(qū)塊（如

17、服務(wù)器區(qū)塊）的訪問；l盡可能快地交換數(shù)據(jù)幀或數(shù)據(jù)包；四、 系統(tǒng)仿真 我們用packet tracer對系統(tǒng)進行仿真，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。網(wǎng)絡(luò)拓撲圖：圖2：網(wǎng)絡(luò)拓撲圖五、 實驗過程5.1 交換機的配置(1)核心層交換機：核心層交換機的端口配置trunk協(xié)議，包含所有的vlan。 (2)分布層交換機：本層交換機需要在端口配置下屬與此交換機的VLAN的TRUNK協(xié)議。(3)接入層交換機：本層交換機需要在其與分布層交換機的接口配置包含其所屬VLAN的TRUNK協(xié)議，在其與終端設(shè)備連接的端口配置其終端設(shè)備所屬VLAN的ACCESS協(xié)議。下圖為TRUNK協(xié)議配置過程圖例：圖三：TRUNK協(xié)議配置過程圖例下圖為

18、access的協(xié)議配置過程圖例：圖四：access的協(xié)議配置過程圖例5.2 路由器VLAN劃分在路由器對VLAN進行劃分，本例中使用路由器3的FA0/0口，將以太網(wǎng)端口分為多段，每段對應(yīng)一個VLAN。命令如下：Router#conf tRouter(config)#int fa0/0.1Router(config-subif)#encapsulation dot1q 10Router(config-subif)#ip address 該命令表示把端口0/0.1劃分為vlan10，地址是5.3 DNS服務(wù)設(shè)置 建立DNS服務(wù)

19、器，對域名進行解析。 DNS服務(wù)器配置：圖五：DNS服務(wù)器配置5.4 Email服務(wù)器以及客戶端賬號配置5.4.1.email服務(wù)器配置圖六：email服務(wù)器配置5.4.2.客戶端賬號配置圖七：客戶端賬號配置5.5.3.郵件發(fā)送測試：圖八：郵件發(fā)送測試5.5 HTTP服務(wù)器配置5.5.1.HTTP服務(wù)器配置圖九：HTTP服務(wù)器配置5.5.2.HTTP測試(1)內(nèi)部訪問測試圖10：內(nèi)部訪問測試(2)外部訪問測試圖11：外部訪問測試5.6 FTP服務(wù)器配置5.6.1 FTP服務(wù)器配置圖12: FTP服務(wù)器配置5.6.2 FTP服務(wù)器測試圖13: FTP服務(wù)器測試5.7 DHCP服務(wù)器配置5.7.1

20、 DHCP服務(wù)器配置圖14: DHCP服務(wù)器配置5.7.2.DHCP測試圖15:DHCP測試5.8 WLAN配置5.8.1 WLAN配置圖16 WLAN配置5.8.2.WLAN測試圖17: WLAN測試5.9外部網(wǎng)絡(luò)接入NAT外部的網(wǎng)絡(luò)圖18: 外部網(wǎng)絡(luò)接入NAT1. 需要在路由器上都添加RIP協(xié)議2. 需要兩個路由器有相同的時鐘頻率3. 需要在路由器上配置NATNAT配置如下：圖19:NAT配置圖例內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)連接測試：圖20: 內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)連接測試結(jié)果圖例5.10 ACL配置ACL(Access Control List，訪問控制列表)，簡單說就是包過濾，根據(jù)數(shù)據(jù)包的報頭中的ip地址、協(xié)議端口號等信息進行過濾。利用ACL可以實現(xiàn)安全控制。編號：1-99 or 1300-1999(standard IP)，100-199 or 2000-2699(Extended IP)。ACL并不復(fù)雜，但在實際應(yīng)用中的，要想恰當?shù)貞?yīng)用ACL，必需要制定合理的策略。在本校園網(wǎng)設(shè)計中，通過ACL禁止主機訪問，對路由器的配置如下：Router#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Router(config)#ip access-lis