计算机网络课程设计—小型网络的实现

XX工程学院
课程设计说明书(论文)
题目小型网络的设计与实现
课程名称计算机网络
院（系、部、中心）
专业
班级
学生姓名
学号
设计地点
指导教师
设计起止时间：2013年7月1日至2013年7月5日
一、课程设计目的：
计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物，是当今计算机世界中发展速度最快的领域之一，作为工科院校的学生，不仅要认清时代的潮流和当代技术前沿，更要努力发展自己，不断学习理论知识，提升自己的水平，更要在理论知识的基础上，结合实际中的问题，培养自己发现问题，思考问题，解决问题的能力，提高自己的实践水平。

这次的课程设计的就是要让我们能够在全面深入地学习《计算机网络》这门课程的基础上，进一步理解计算机网络的基本理论，并且要将理论知识和实践结合起来，在老师给予的要求和提示下，掌握小型网路的初步配置，熟悉各项步骤，完成小型网络的设计与实现，提高网络应用水平。

课程设计是我们平时学习中最重要的一项实践环节，它可以帮助我们理解课堂教学中的内容，对提高实践认识和实际动手能力都有很重要的实际意义。

按照课程设计的要求，结合所学的理论知识，查找相关资料，完成课程设计任务，同时提高网络应用能力，为后续课程打好基础。

二、课程设计任务：
完成一个小型网络的设计与实现，掌握小型网路的初步配置，熟悉各项步骤做成小型网络的设计与实现。

任务1：按图所示的网络拓扑图在PT环境中建立相应的拓扑图：对其中的
各项配置可以给予合理的改变，比如更改IP地址，登陆密码等等
任务2：应用基础设置：根据拓扑上显示的设备名称将每个设备设置对应的名称
任务3：设置R2、R3的用户名和密码
任务4：在S3、R2 、R3和ISP上分别对接口进行配置。

使用地址表（可以自己重新进行IP分配）确定接口地址，标出地址和相应的接口名称。

确定哪些接口是DCE 接口，配置DCE 接口的时钟频率为64000。

根据地址表，逐个配置交换机和路由器各接口的地址。

任务5：在交换机和路由器上配置RIP 路由协议，使用版本2，实现基本三层连通。

任务6：配置主机PC1、PC2、PC3和服务器Server的IP地址和默认网关地址。

任务7：将R2与ISP之间的链路配置为带有双向CHAP身份验证的PPP 封装。

CHAP身份验证的口令是njit。

任务8：利用DNS 条目配置DNS 服务器：
要在Server 上配置DNS。

确保DNS 已启动，输入以下DNS 条目：.myweb. 209.165.201.30
在PC1和PC2中加入DNS服务器的IP地址。

任务9：测试连通性
PC1主机应能ping 通PC2和PC3。

PC1、PC2主机应能ping 通Server。

PC1、PC2主机应能ping通.myweb.，并能访问Server的Web页面。

在PT中的Simulation模式下，观察简单PDU（Simple PDU）的模拟测试过程，起点：PC1，终点：Server。

方法：首先点击右下角“Simulation”，转换为Simulation模式；选中右列中的“add simple PDU(P) ”，然后分别点击主机PC1和服务器Server；多次点击按钮“Capture/Forward”单步执行操作，同时在“Event List”框中观察结果，直到Last Status的状态变成
“successful”为止。

三、设计方案：
采用一个服务器，3个路由器，一个三层交换机，2个二层交换机和3个PC 机连接建成这样的一个小型网络，其中PC机与交换机之间、路由器与交换机之间的连线用直连线，路由器之间的连接用串口线，交换机之间的连线、主机与路由器之间的连线用交叉线。

其具体拓扑图如下：
通过该拓扑图，分别对该网络进行各项配置和小型网络的创建。

四、实验步骤说明
步骤一：
按图所示的网络拓扑图在PT环境中建立相应的拓扑图。

对其中的各项配置可以给予合理的改变，比如更改IP地址，登陆密码等等。

采用一个服务器，3个路由器，一个三层交换机，2个二层交换机和3个PC机连接建成这样的一个小型网络，其中PC机与交换机之间、路由器与交换机之间的连线用直连线，路由器之间的连接用串口线，交换机之间的连线、主机与路由器之间的连线用交叉线。

步骤二：
根据拓扑上显示的设备名称将每个设备设置对应的名称，如：S3。

在R2、R3和ISP上：关闭域名解析，通过console登录时关闭会话超时，打开输出同步。

配置如下：
打开S3（重复相同的步骤不再进行说明）
S3>en
S3#conf t !进入全局配置模式
S3(config)#hostn
S3(config)#hostname S3 !将交换机设备的名称改为S3 打开R2
R2>en
R2#conf t !进入全局配置模式
R2(config)#host
R2(config)#hostname R2 !配置路由设备的名称为R2
R2(config)#no ip domain-lookup !关闭域名解析
R2(config)#line co
R2(config)#line console 0 !进入控制台线路配置模式
R2(config-line)exec-time 0 0
R2(config-line)#no exec-ti
R2(config-line)#no exec-timeout !关闭会话超时
R2(config-line)#logging sy !打开输出同步
R2(config-line)#end
打开R3
R3>en
R3#conf t
R3(config)#hostname R3 !配置路由设备的名称为R3 R3(config)#no ip do
R3(config)#no ip domain-lookup
R3(config)#line c
R3(config)#line console 0
R3(config-line)exec-time 0 0
R3(config-line)#no exec-t
R3(config-line)#no exec-timeout
R3(config-line)#logging sy
打开ISP:
ISP>en
ISP#conf t
ISP(config)#hostn
ISP(config)#hostname ISP !配置路由设备的名称为ISP ISP(config)#no ip domain-lookup
ISP(config)#line co
ISP(config)#line console 0
ISP(config-line)exec-time 0 0
ISP(config-line)#no exec-timeout
ISP(config-line)#logging sy
步骤三：
设置R2、R3的用户名和密码
配置如下：
打开R2：
R2#conf t
R2(config)#line vty 0 !只允许一个人可以telnet R2
R2(config-line)#pas
R2(config-line)#password ccsp !设置密码为ccsp
打开R3
R3#conf t
R3(config)#line c
R3(config)#line console 0
R3(config-line)#pas
R3(config-line)#password ca !设置console的密码为ca
R3(config-line)#exit
R3(config)#enable pas
R3(config)#enable password cp !enable的密码为cp
步骤四：
在S3、R2 、R3和ISP上分别对接口进行配置。

使用地址表（可以自己重新进行IP分配）确定接口地址，标出地址和相应的接口名称。

确定哪些接口是DCE 接口，配置DCE 接口的时钟频率为64000。

根据地址表，逐个配置交换机和路由器各接口的地址。

接口配置如下：
打开R3：
R3#conf t
R3(config)#int fa 0/1 !进入端口配置模式
R3(config-if)#ip ad
R3(config-if)#ip address 204.8.8.8 255.255.255.0 !配置fa 0/1口的IP地址R3(config-if)#no shu
R3(config-if)#no shutdown !开启路由接口配置
R3(config-if)#exit
R3(config)#int s0/0/1
R3(config-if)#ip add
R3(config-if)#ip address 30.2.2.5 255.255.255.252 !配置s0/ 0/1口的IP地址R3(config-if)#no shu
R3(config-if)#no shutdown
R3(config-if)#exit
打开R2：
R2#conf t
R2(config)#int fa 0/1 !进入端口配置模式
R2(config-if)#ip ad
R2(config-if)#ip address 30.1.1.2 255.255.255.0 !配置fa 0/1口的IP地址
R2(config-if)#no shu
R2(config-if)#no shutdown !开启路由接口配置
R2(config-if)#exit
R2(config)#int s0/0/1
R2(config-if)#ip add
R2(config-if)#ip address 30.2.2.1 255.255.255.252 !配置s0/ 0/1口的IP地址
R2(config-if)#no shu
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#exit
R2(config)#int s0/1/0
R2(config-if)#ip address 211.188.188.108255.255.255.252
R2(config-if)#no shu
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#exit
R2(config-if)#clock rate 64000 !对于DCE端配置接口的时钟频
率为64000
R2(config-if)#exit
打开ISP:
ISP#conf t
ISP(config)#int fa0/0 !进入端口配置模式
ISP(config-if)#ip ad
ISP(config-if)#ip address 211.188.188.88 255.255.255.0 !配置fa 0/0口的IP地址
ISP(config-if)#no shu
ISP(config-if)#no shutdown !开启路由接口配置
ISP(config-if)#exit
ISP(config)#int s0/0/0
ISP(config-if)#ip add
ISP(config-if)#ip address 211.188.188.158 255.255.255.252 !配置s0/ 0/0口的IP地址ISP(config-if)#no shu
ISP(config-if)#no shutdown
ISP(config-if)#clock rate 64000
ISP(config-if)#exit
下面的三层交换机的接口IP地址的配置要启用三层交换机的三层功能
打开S3
S3>en
S3#conf t
S3(config)#int fa 0/1 !打开fa 0/1接口
S3(config-if)#no swit
S3(config-if)#no switchport !启用三层交换机的三层功能S3(config-if)#ip add
S3(config-if)#ip address 204.2.2.10 255.255.255.0 !配置fa 0/1接口IP地址
S3(config-if)#no shu
S3(config-if)#no shutdown
S3(config-if)#exit
S3(config)#int fa 0/2 !打开fa 0/2接口
S3(config-if)#no swit
S3(config-if)#no switchport !启用三层交换机的三层功能
S3(config-if)#ip add
S3(config-if)#ip address 204.2.2.30 255.255.255.0 !配置fa 0/2接口IP地址
S3(config-if)#no shu
S3(config-if)#no shutdown
S3(config-if)#exit
S3(config)#int fa 0/3 !打开fa 0/3接口
S3(config-if)#no swit
S3(config-if)#no switchport !启用三层交换机的三层功能
S3(config-if)#ip add
S3(config-if)#ip address 30.1.1.1 255.255.255.0 !配置fa 0/3接口IP地址
S3(config-if)#no shu
S3(config-if)#no shutdown
S3(config-if)#exit
步骤五：在交换机和路由器上配置RIP 路由协议，使用版本2，实现基本三层连通。

打开R2：
R2#conf t
R2(config)#router rip !开启RIP路由协议进程
R2(config-router)#version 2 !使用版本2
R2(config-router)#no auto-summary !关闭路由信息的自动汇总功能
R2(config-router)#network 30.1.1.0 !通告相连网络
R2(config-router)#network 30.2.2.0
R2(config-router)#network 211.188.188.0
对于R3和ISP进行相同的配置
步骤六：配置主机PC1、PC2、PC3和服务器Server的IP地址和默认网关地址。

根据IP地址表进行配置，如下图：
其他的主机和服务器配置也类似
步骤七：将R2与ISP之间的链路配置为带有双向CHAP身份验证的PPP 封装。

CHAP身份验证的口令是njit。

配置如下：
打开R2
R2#conf t
R2(config)#int s0/1/0
R2(config)#username ISP password njit !用户名是对端设备的名字R2(config-if)#encap ppp !封装成PPP协议
R2(config-if)#ppp auth chap !启用CHAP身份验证
R2(config-if)#exit
打开ISP：
ISP#conf t
ISP(config)#username R2 password njit
ISP(config)#int s0/0/0
ISP(config-if)#encap ppp
ISP(config-if)#ppp auth
ISP(config-if)#ppp authentication chap
ISP(config-if)#exit
步骤八：利用DNS 条目配置DNS 服务器：
要在Server 上配置DNS。

确保DNS 已启动，输入以下DNS 条目：
.myweb. 209.165.201.30
在PC1和PC2中加入DNS服务器的IP地址。

将其IP 地址换掉也可以
如下图：
五、系统调试及结果
1.测试主机到服务器连通性结果如下图：
由上面的测试结果可以看出PC1可以Ping通服务器
2.测试主机能否ping通.myweb.，并能访问Server的Web页面。

3．在PT中的Simulation模式下，观察简单PDU（Simple PDU）的模拟测试过程，起点：PC1，终点：Server。

方法：首先点击右下角“Simulation”，转换
为Simulation模式；选中右列中的“add simple PDU(P) ”，然后分别点击主机PC1和服务器Server；多次点击按钮“Capture/Forward”单步执行操作，同时在“Event List”框中观察结果，直到Last Status的状态变成“successful”为止。

六、改进意见与收获体会：
在这一次的课程设计中，我遇到了很多的问题，当然了，在经过一系列的探索之后我也收获了很多，就比如说在课程设计中老师提出的一些问题：
1.为什么在测试联通性的时候会丢失第一个数据包？
因为在测试连通性的时候，第一个数据包作为ARP寻址包发出，由于第一次连接，PC机之知道服务器的IP地址而不知道MAC地址，所以通过ARP包将IP地址转化为MAC物理地址，这样才能ping通服务器，所以如果第二次ping，在已经知道MAC物理地址的情况下就不需要寻址，第一个数据包也不会丢失了。

2.域名解析，会话超时
域名解析是用来防止敲错命令而导致的卡机。

而会话超时则是用来防止长时间不用而导致的系统自动跳回用户模式的。

3. DCE和DTE
DCE是数据通信设备,DTE是数据终端设备。

在配置DCE端的时候要注意配置时钟频率。

4. CHAP和PPP
CHAP是PPP询问握手认证协议。

通过三次握手周期性的校验对端的身份可防止来自端点的重放攻击，限制暴露于单个攻击的时间。

PPP是点对点协议，是TCP/IP网络协议包的一个成员，是TCP/IP的扩展。

可以通过串行接口传输TCP/IP包。

CHAP在传送验证包时是发送的乱序码，且经过三次周期性验证才连接好链路，因此，可靠性和安全性也非常高，不易受到攻击。

而PPP只经过一次验证，且发送密码是以明文的方式进行发送的，因此，可靠性比CHAP低很多。

当然，也正是因为PPP比CHAP封装简单，因此验证效率PPP高一点。

这次网络课程设计让我对计算机网络有了更加深刻的认识，这次的课程设计不同于以往的实验课，这次更加注重全面提升自己的时间能力和综合应用水平。

我们本学期做的实验基本上是介绍了小型网络或者是局域网设计和实现的
过程中所涉及的各种重要的硬件设备，了解其特点、适用、连接和配置，而课程设计就是把这些小的知识点融合在了一起，然后综合考察各个方面。

需要对每一个概念都能理解，对每条命令的意义和怎样实现的都清楚，才能保证小型计算机网络的成功搭建。

在课程设计的过程中，我还通过实践学习到了许多以前不清楚，不了解的知识，比如说网络设置的一些基本应用，熟悉了常用网络测试命令及其用法，了解了DNS 的概念和原理。

在服务器配置的过程中，学会了对于服务器组件的安装，
要选择正确后再进行安装，其配置过程也要对IP进行正确的设置。

包括如何加上新的DNS条目，更改主机DNS地址。

经过这次课程设计，我清楚的认识到作为工科院校的学生，要努力发展自己，不断学习理论知识，提升自己的水平，更要在理论知识的基础上，结合实际中的问题，培养自己发现问题，思考问题，解决问题的能力，提高自己的实践水平。

这次的课程设计的让我在全面深入地学习《计算机网络》这门课程的基础上，进一步理解计算机网络的基本理论，并且要将理论知识和实践结合起来，在老师给予的要求和提示下，掌握小型网路的初步配置，熟悉各项步骤，完成小型网络的设计与实现，提高了自己网络应用水平。

七、参考资料
(1)袁宗福．计算机网络（第2版）．机械工业，2013.3
(2) 袁宗福．计算机网络基础实验与课程设计．XX大学，2011.1
教师评阅：。