网络与通信课程设计报告

沈阳理工大学网络与通信课程设计

第1章相关知识

1.1 局域网概述

局域网（Local Area Network，LAN）是指传输距离有限，传输速率较高，以共享网络资源为主要目的的网络系统，它仅包括OSI参考模型的底部3层协议。将一个网络限制在物理上较小的区域之内，可以减少从网络上一台计算机发送数据到最远处计算机的时延。

局域网是共享介质的广播式分组交换网。在局域网中，所有的计算机都连接到共享的传输介质上，任何计算机发出的数据包都会被其他计算机接收到。由于局域网是共享介质的通信系统，所以共享介质的信道分配技术是局域网的核心技术。拓扑结构和传输介质决定了各种局域网的数据类型、数据传输速率、通信效率等特点，也决定了局域网的应用。

1.2 VLAN概述

传统的局域网中，通常一个工作组（Workgroup）是在同一个网段上，每个网段可以是一个逻辑工作组或子网。多个逻辑工作组之间通过实现互连的网桥或路由器来交换数据。因此，逻辑工作组的组成要受节点所在网段的物理位置限制。虚拟局域网功能：VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）是指在交换式局域网的基础上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。一个VLAN组成一个逻辑子网，即一个逻辑广播域，它可以覆盖多个网络设备，允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。同时，在同一台交换机上也可以划分多个VLAN。IEEE于1999年颁布用以标准化VLAN实现方案的IEEE 802.1q协议标准草案。利用以太网交换机可以很方便地实现虚拟局域网VLAN。这里要指出，虚拟局域网其实只是局域网给用户提供的一种服务，而并不是一种新型局域网。由于虚拟局域网是用户和网络资源的逻辑组合，因此可按照需要将有关设备和资源非常方便地重新组合，使用户从不同的服务器或数据库中存取所需的资源。

1.3关于boson实验平台的介绍

Boson Network Designer 是用户用来绘制自己定制的实验网络拓扑图的工具。它的主界面分为菜单栏、设备连接列表、设备连接信息和绘图区四个部分。下面介绍一下各个部分的主要功能。

（1）菜单栏

“File”菜单主要完成拓扑图文件的新建、打开、保存、另存、打印等操作，拓扑图文件的扩展名为“.top”。其中“Load NetMap into the Simulator”菜单项用来将拓扑图装入实验模拟器，如果此时Boson NetSim程序已经打开，则拓扑图自动装入，否则Boson NetSim启动时再装入。“Wizard”菜单以向导的形式为添加新设备或者为设备布线等。“Help”菜单包含帮助主题、图例、用户手册、版本信息等内容。

（2）设备连接列表

Boson Network Designer包含的设备和连接有：

Cisco 800、1000、1600、1700、2500、2600、3600、4500八个系列42种路由器；

Cisco Catalyst 1900、2900、3500三个系列3三种交换机；

Ethernet、Serial、ISDN三种布线元件；

Win98、TACACS、TFTP三种PC机器。

再运用Boson进行实验时，不同型号路由器的功能和性能是完全相同的，其不同点在提供的接口数量和类型不同，有些接口是固定配置的，有些接口是模块化的。例如，以太网接口的分为普通以太网（ethernet）和快速以太网（fastethernet）两种类型，固定配置的普通以太网接口使用ethernet 0的形式引用，模块化的普通以太网接口使用ethernet 0/0的形式引用。因此，要按照“够用为度”的原则选择实验设备，即尽量选择一个简单的、接口数量较少的路由器进行实验。

（3）设备连接信息列表

在设备连接列表中选中一个具体型号的设备或连接后，设备连接信息列表区会显示出该设备的接口数量和类型。对于类型为可选的接口，在添加设备到绘图区时再确定是否使用。

（4）绘图区

绘图区是Boson Network Designer的主窗口，提供了各种设备连接的放置平台，可以在设备列表中选择设备添加，在该区域内直接修改。在下文的实验中将详细说明它的使用方法。

Boson NetSim用来模拟路由器、交换机等各种网络设备搭建起来的实验环境。用户可以在该软件上对虚拟网络设备进行配置、测试，也可以对运行的协议进行诊断。它的主界面分为菜单栏、工具栏、设备配置界面三个部分，如图.3所示。下面介绍一下各个部分的主要功能。

（1）菜单栏

菜单栏包括File、Modes、Devices、Tools、Ordering、Window、Help七个部分。

“File”菜单

第一部分对拓扑图进行操作

“New NetMap”启动Boson Network Designer绘制一个新拓扑图；

“Load NetMap”装入一个已有的拓扑图文件。

第二部分批量的装载配置文件

“Paste Real Router Configs”将一个真实路由器的配置文件粘贴到虚拟设备中； “Load Single Device Config (Merge)”保留当前配置，装入已保存的单个设备配置文件；

“Load Single Device Config (Overwrite)”覆盖当前配置，装入已保存的单个设备配置文件；

“Load Multi Devices Configs”装入已保存的多个设备的配置文件。

第三部分保存当前单个设备或者所有设备的配置，生成扩展名为“.rtr”的配置文件。第四部分打印当前拓扑图或者退出系统。

“Modes”菜单

“Beginner Modes(WiW)”启动模式为Window in Window，即打开主窗口显示eRouter1配置界面。

“Advanced Modes(Telnet)”高级Telnet模式，该模式可以隐藏主窗口，显示远程控制面板，如图.4所示。面板上的前三个按钮可以用Telnet的方式分别登录到路由器、交换机或工作站，图.4也给出了单击的第一个按钮登录到路由器的界面。接下来的两个按钮可以分别实验导航器和网络拓扑图。单击“Switch View”可以切换回“WiW”模式，“Hide Main Screen”将主窗口隐藏到系统托盘上，“Load NetMap”装入一个已有的拓扑图文件。

“Toolbars”—>“Remote Control”用来显示/隐藏“远程控制面板”。“Devices”菜单