校园网络课程设计

校园网络课程设计滁州学院课程名称: 计算机网络技术设计题目: 简单的校园网设计与实现系别: 计算机信息与工程学院专业: 2011 计算机科学与技术组别: 第九组起止日期: 2011 年12 月24日~2012年1月8日指导教师: 赵生慧赵国柱计算机与信息工程学院二0滁州学院计算机科学与技术网络课程设计报告(第九组)课程设计任务书简单的校园网设计与实现课程设计题目2011220112 2 班组长学号班级计算机信息与工计算机科学与技术(2011 专升本) 系别专业程学院组员赵生慧赵国柱指导教师为所在学校设计一个简单的基于三层交换技术的校园网课程设计目的安装Cisco Packet Tracer 软件的计算机课程设计所需环境(1) 自行定义每个部门需要的IP 地址数，每部门1 个单独的子网，至少有 4 种不同的地址规模;(2) 分析校内IP 地址总体需求，统计需要多少个C 类的IP 地址段，课程设计任务要求使用私有地址连接校内计算机，并从192.168.0.0/16 中选择连续的地址使用;(3) 计算每个部门的网络地址、掩码，并指定网关地址(4) 每个子网1个独立的VLAN并使用三层交换机互连各VLAN课程设计工作进度计划序号起止日期工作内容分工情况对课程设计要求进行分析，2011.11.2 — 1 讨论出总体规划，然后各成—2011.12.2 员分别进行简单拓扑实现。

对大家的各个拓扑设计进2011.12.3 — 2 行整合，取优补差，讨论出—2011.12.6 出一个最佳校园网络规划。

2011.12.7 —完善拓扑图，编写、修正，3 —2012.1.8 测试。

指导教师签字: 年月日教研室审核意见:教研室主任签字: 年月日目录1. 设计背42. 需求分485. VLAN 及IP 地址的划5.1 IP 地址合理规划的意7 5.2 IP3. 校园网系统设 3.1 校园网规 5 3.2校园网络拓扑6 4.技术路7 5.3 VLAN 划分方8 6.校园网具体配置实地址规6.1 信息中心三层交换机的配88 6.2 二层交换机的配6.2.1 教学楼交换机的配6.2.2 实验楼交换机的配106.2.3 图书馆交换机的配106.2.4 逸夫楼交换机的配106.2.5 1-8 栋宿舍交换机的配116.2.6 逸夫宿舍交换机的配116.3 主机IP 地址和网关的配12 7. 测试与诊111937.1 查看配置信 息 ................ ...... 12 7.2 息 .................. 13 7.3 表 .......................... 13 7.4 性 ................ ... 14 7.4.1 处于同一网络内的主机间联通测 查看VLAN言 查看路由测试主机连通14 7.4.2 处于不同网络间的主机间联通测15 参考文滁州学院计算机科学与技术网络课程设计报告 （第九组）1（设计背景随着现代化教学活动的开展和与国内外教学机构交往的增多，对通过Internet网络进行信息交流的需求越来越迫切，为促进教学、方便管理和进一步发挥学生的创造力，校园网络建设成为现代教育机构的必然选择。

本校园网是学校发展的重要基础设施，是提高学校教学和科研水平不可缺少的支撑环境。

校园网一方面它为学校提供各种本地网络应用，另一方面它是沟通学校校园网内外部网络的桥梁。

通过实践和结合有关学校网络的实际情况进行了系统分析，我们就校园网的建设构建比较切实可行的设计方案。

根据小组的实地调查，我校现占地1500 余亩，现有在校生14000多名，教职员工800 多名。

学校主要建筑分布如下图1,1 所示。

逸逸逸逸男女食夫夫夫夫生生楼楼楼楼1234 宿宿堂号号号号舍舍食堂6-8 男生宿舍2-4 男生宿舍5-7 女生宿舍1-3 女生宿舍体育馆实验楼图书馆教学楼图1-1 学校主要建筑分布图2. 需求分析校园网是以学校的教学、管理、科研、信息交流和资源共享为目的，以一个学校的管辖区域为覆盖范围的局域网，是通过与Internet 的互连实现信息交流和资源共享的系统。

为了提高学校的管理效益和教学质量，开展学校现代化教育建设，建设具有规模的校园网络，整个校园网建设遵循“经济高效、领先实用” 既原则，要具有发展余地，又要比较实用，要集计算机技术、网络技术于一体，能够最大限度地调动学生对教学内容的积极性。

依据我校的实际情况，考虑到本校园网为中小型规模的组网，但对通信量的要求较高，本校园网设计的需求目标是将学校的各种PC工作站，终端设备和局域网连接起来，在网上发布和获取教育资源，并在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需求的软、硬件环境，开发各类信息和应用系统，为学校中的各类人员提供充分的网络信息服务。

主要提供以下几种功能⑴Web服务：所有合法用户可以通过Wet浏览的方式获得校园网络中的信息,学生可以通过Web浏览的方式在线学习；(2) FTP服务:主要是利用FTP服务来提供各种资料和技术文档的上传和下载。

包括学校教所需要的资源、国家相关部门或学校内部的文件资料、学校之间的科研学术交流内容、学生或老师对学习资料的索取等；(3) 邮件服务器: 提供邮件收发服务；(4) 电子邮件: 主要为学校教学、科研、日常管理、老师学术交流、学校与外部的业务来往等提供邮件服务；为校园网内部用户与外界之间的邮件业务提供服务,还为学校师生交流提供相应的邮件服务。

3. 校园网系统设计3.1 校园网规划结合本校园实际情况,根据学校主要信息点的分布情况,现将校园网规划如下(1) 列出需要组网的主要建筑:教学楼,实验楼,图书馆,逸夫楼, 1-8栋宿舍,逸夫宿舍。

(2) 通过调查，考虑这些楼层的主要部门的职责，可以将它们划分成如下几个部门: 教室，办公室，图书馆，男生宿舍，女生宿舍。

每个部门设置一个单独的子网，每个子网搭建一个独立的vlan 。

(3) 选择使用C 类私有地址连接校内所有的计算机，并从192.168.0.0/24 中选择连续的地址块使用。

根据以上对校园网规划的考虑，我们设计出了下面的整体设计思路流程信息中心设置在教学楼，为核心三层交换机，三层交换机可通过路由器连接外网进行通信，内网连接服务器群。

校园内，主要建筑为 5 座，教学楼、实验楼、图书馆、逸夫楼、学生宿舍，每座建筑分别使用一个二层交换机，下面连接各台主机，每台主机代表一个部门。

学生宿舍划分为两处，一处为逸夫楼宿舍，一处为1-8 栋宿舍。

两处宿舍分别再用两个普通交换机，下面连接不同的主机代表男生宿舍和女生宿舍。

然后，同一类部门划分一个独立的子网，给这个子网划分为一个独立的vlan ，具体规划如下图3-1 所示。

滁州学院计算机科学与技术网络课程设计报告(第九组)务外网信息中心器学生宿舍教学楼实验楼图书馆逸夫楼1-8 多多逸媒办办借办媒办机夫栋体公公阅公体公房宿宿教室室室室教室舍舍室室V1 V2 V1 V2 V3 V2 V1 V2Boy Girl Boy GirlV4 V5 V4 V5图3-1校园网络设计规划图3.2校园网络拓扑图参考上述设计方案，通过Tracket P acker仿真软件实现方案的具体规划，使用相应的网络配置命令，模拟真实的校园网网络环境，使用了一个三层交换机, 个服务器，六个普通交换机，十二台主机，交换机与主机之间使用直通线相连，交3-2所示。

4. 技术路线本校园网将采用三层交换技术，三层交换机技术与传统的路由技术不同，传统的路由技术是通过一定的路由算法来选择到达各个子网的最佳路径，实现路由选择和网络的互连；而三层交换机技术是利用第三层（网络层）中的IP数据的包头信息来加强二层交换，以便解决路由技术中转发效率较低的技术“瓶颈”。

本校园网的组建中，中心（核心）交换机选择支持三层交换技术的交换机，同一VLAN之间的数据包传输直接由内网普通交换机来实现，不需要经过核心交换机，不同VLAN之间的数据包传输则经过三层交换机实现交换技术，可以减轻核心交换机的负担，提高网络利用效率。

在搭建网络环境时，使用了服务器连接核心交换机，三层交换机也可通过路由器连接外网进行通信，在局域网内二层交换机使用六个普通交换机分给不同的建换机与交换机之间使用交叉线相连。

具体的校园网模拟环境如下图图3-2校园网络拓扑图筑，每个建筑内使用一台主机代表一个部门，同一个部门划分为一个独立的子网，一个子网使用一个vlan ，交换机之间采用交叉线通过trunk 链路进行网内、网间数据传输，交换机与主机之间采用直通线相连。

5. VLAN及IP地址的划分5.1 IP 地址合理规划的意义在网络规划中，IP 地址方案的设计至关重要，好的IP 地址方案不仅可以减少网络负荷，还能为以后的网络扩展打下良好的基础。

IP 地址的合理是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键。

校区IP 地址的分配应该尽可能地利用申请到的地址空间，充分考虑到地址空间的合理使用，保证实现最佳的网络内地址分配及业务流量的均匀分布。

具体地来说IP 地址的合理规划有如下的意义:⑴减少对各种资源(内存、CPUl勺处理能力以及网络带宽等)的需求一一IP地址的合理规划有利于网络中路由的汇聚，因而可以使得路由器中的路由表数目以及链路状态数据库等占用的内存减少，同时更新所占用的网络带宽也降低了(2) 有利于IP 地址空间的合理使用;(3) 优化业务流量的分布;(4) 有利于故障诊断。

5.2 IP 地址规划根据互联网络技术发展的趋势，结合学校网络目前真实IP 地址的现实情况，将IP 地址规划遵循如下原则来设计:(1) 服务器区采用私IP地址，NAT后供人员远程访问;(2) 与internet 互联设备IP 地址采用真实IP 地址;(3) 部分内部互连采用私有IP 地址;7滁州学院计算机科学与技术网络课程设计报告 (第九组) 5.3 VLAN 划分方案 (1)将不同建筑内的多媒体教室和机房划为同一个 VLAN 方便于日常课程的学习和资料的共享。

(2)将不同建筑内的办公室划为同一个 VLAN 有利于教师，工作人员之间的沟 通与交流，以及教学资料的共享。

⑶ 将图书馆内的借阅室单独划分为一个 VLAN 借阅室使用的是独立的借阅系统，需要有独立的子网来规划，仅限于图书管理人员内部使用，方便图书的管理。

⑷将宿舍划为男生宿舍和女生宿舍，各两个 VLAN 高校学生的流动性大，例 如换寝室，毕业等，而导致的学生的人数和班级的变动。

所以将宿舍单独分出来。

而男生与女生对网络的需求不一样，男生偏爱于玩游戏，比较占用带宽，所以将男 女生分别划分 VLAN 。

根据上述内容现将各部门划分为以下 5个VLAN 即:VLAN1、VLAN2 VLAN3 VLAN4、VLAN5. 具体划分如下表所示 :表5-1 VLAN 及IP 地址规划多媒体教室、机房 192.168.0.2~192.168.0.4 办公室 192.168.1.2~192.168.1.5VLAN3 192.168.2.1/24 借阅室 192.168.2.2男生宿舍 192.168.3.2~192.168.3.3 女生宿舍 192.168.4.2~192.168.4.3 6. 校园网具体配置实现 6.1 信息中心三层交换机的配置Switch>en // 进入特权模式 Switch#conf t // 进入全局模式Switch(config)#hostname Center // 设置主机名为 Center Center(config)#ipVLAN 号 IP 网段部门 IP 地址具体划分VLAN1 192.168.0.1/24 VLAN2 192.168.1.1/24 VLAN4 192.168.3.1/24 VLAN5 192.168.4.1/24IP 地址 Center(config-vlan)#no shut //激活 vlan 11 Center(config-vlan)#ip add 192.168.0.1 255.255.255.0 //routing // 设置路由选择 Center(config)#vtp mode server // 设置 VTP Server 模式 Center(config)#vtp domain test // 设置VTP 域名为test Center(config)#int f0/24 // 进入 Fastethernet 0/24 子接口模式 Center(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q // 封装 IEEE802.1Q 端口 Center(config-if)# switchport mode trunk // 端口配置为 Trunk 模式 Center(config-if)#int f0/20 // 进入 Fastethernet 0/20 子接口模式 Center(config-if)# switchport trunk encapsulation dot1q // 封装 IEEE802.1Q 端口 Center(config-if)# switchport mode trunk // 端口配置为 Trunk 模式 Center(config)#int f0/1 // 进入 Fastethernet 0/1 子接口模式 Center(config- if)# ip add 192.168.8.1 255.255.255.0 //配置 fa0/1 接口的 IP 地址 Center(config-if)#no shut // 激活 fa 0/1 接口 %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to down Center(config-if)# %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to up Center(config-if)#exit //退出子接口模式，返回全局模式 Center(config)#vlan 1 // 建立 vlan 1 Center(config)#vlan 2 // 建立 vlan 2 Center(config)#vlan 3 // 建立 vlan 3 Center(config)#vlan 4 // 建立 vlan 4 Center(config)#vlan 5 // 建立 vlan 5 Center(config)#int vlan 1 // 进入 vlan为 vlan 1 配置Center(config-vlan)#int vlan 2 //进入vlan 2Center(config-vlan)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0 // 为vlan 2 配置IP 地址Center(config-vlan)#no shut // 激活vlan 2 Center(config-vlan)#int vlan 3 // 进入vlan 3Center(config-vlan)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0 // 为vlan 3 配置IP 地址Center(config-vlan)#no shut // 激活vlan 3 Center(config-vlan)#int vlan 4 // 进入vlan 4Center(config-vlan)#ip add 192.168.3.1 255.255.255.0 // 为vlan 4 配置IP 地址Center(config-vlan)#no shut // 激活vlan 4 Center(config-vlan)#int vlan 5 // 进入vlan 5Center(config-vlan)#ip add 192.168.4.1 255.255.255.0 // 为vlan 5 配置IP 地址Center(config-vlan)#no shut // 激活vlan 5 Center(config-vian)#exit // 退出子接口模式，返回全局模式Center(config)#AZ // 即Ctrl+Z的组合键，可直接返回特权模式 6.2二层交换机的配置6.2.1 教学楼交换机的配置Switch>en // 进入特权模式Switch#conf t // 进入全局模式Switch(config)#hostname Teach // 设置主机名为TeachTeach(config)#vtp mode client // 设置VTP Client 模式Teach(config)#vtp domain test // 设置VTP域名为testTeach(config)#int f0/24 // 进入Fastethernet 0/24 子接口模式Teach(config-if)#switchport mode trunk // 端口配置为Trunk 模式Teach(config-if)#int f0/23 // 进入Fastethernet 0/23 子接口模式Teach(config-if)#switchport mode trunk // 端口配置为Trunk 模式Teach(config-if)#int f0/1 // 进入Fastethernet 0/1 子接口模式滁州学院计算机科学与技术网络课程设计报告(第九组) Teach(config-if)#switchport access vlan 1 // access 模式下，允许VLAN 1通过Teach(config-if)#int f0/2 // 进入Fastethernet 0/2 子接口模式Teach(config-if)#switchport access vlan 2 // access 模式下，允许VLAN 2通过Teach(config-if)#exit // 退出子接口模式，返回全局模式Teach(config)#AZ // 即Ctrl+Z的组合键，可直接返回特权模式6.2.2 实验楼交换机的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname LabLab(config)#vtp mode clientLab(config)#vtp domain testLab(config)#int f0/22Lab(config-if)#switchport mode trunk Lab(config-if)#int f0/23Lab(config-if)#switchport mode trunk Lab(config-if)#int f0/1Lab(config-if)#switchport access vlan 1 Lab(config-if)#int f0/2Lab(config-if)#switchport access vlan 2 Lab(config-if)#exitLab(co nfig)#AZ6.2.3 图书馆交换机的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname LibrLibr(config)#vtp mode clientLibr(config)#vtp domain testLibr(config)#int f0/22Libr(config-if)#switchport mode trunk Libr(config-if)#int f0/23 Libr(config-if)#switchport mode trunk Libr(config-if)#int f0/1 Libr(config-if)#switchport access vlan 3 Libr(config-if)#int f0/2 Libr(config-if)#switchport access vlan 2 Libr(config-if)#exit Libr(co nfig)#AZ6.2.4 逸夫楼交换机的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname Yifu10Yifu(config)#vtp mode clientYifu(config)#vtp domain testYifu(config)#int f0/23Yifu(config-if)#switchport mode trunk Yifu(config-if)#int f0/1 Yifu(config-if)#switchport access vlan 1 Yifu(config-if)#int f0/2 Yifu(config-if)#switchport access vlan 2 Yifu(config-if)#exit Yifu(co nfig)#AZ6.2.5 1-8 栋宿舍交换机的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname EdormEdorm(config)#vtp mode clientEdorm(config)#vtp domain testEdorm(config)#int f0/24Edorm(config-if)#switchport mode trunk Edorm(config-if)#int f0/23Edorm(config-if)#switchport mode trunk Edorm(config-if)#int f0/1Edorm(config-if)#switchport access vlan 4 Edorm(config-if)#int f0/2Edorm(config-if)#switchport access vlan 5 Edorm(config-if)#exitEdorm(c on fig)#^Z6.2.6 逸夫宿舍交换机的配置Switch>enSwitch#conf tSwitch(config)#hostname YdormYdorm(config)#vtp mode clientYdorm(config)#vtp domain testYdorm(config)#int f0/23Ydorm(config-if)#switchport mode trunk Ydorm(config-if)#int f0/24Ydorm(config-if)#switchport mode trunk Ydorm(config-if)#int f0/1Ydorm(config-if)#switchport access vlan 4 Ydorm(config-if)#int f0/2Ydorm(config-if)#switchport access vlan 5 Ydorm(config-if)#exitYdorm(co nfig)#AZ11滁州学院计算机科学与技术网络课程设计报告（第九组）6.3 主机IP地址和网关的配置校园网共设置了12台主机，1台服务器，为其分配为C类私有地址，从192.168.0.0/16 地址段中选择连续的地址进行分配，以下是各主机和服务器的地址及默认网关的详细分配表：表6-1 PI地址和网关配置表主机号IP地址默认网关PC0 192.168.0.2 192.168.0.1PC1 192.168.1.2 192.168.1.1PC2 192.168.0.3 192.168.0.1PC3 192.168.1.3 192.168.1.1PC4 192.168.2.2 192.168.2.1PC5 192.168.1.4 192.168.1.1PC6 192.168.0.4 192.168.0.1PC7 192.168.1.5 192.168.1.1PC8 192.168.3.2 192.168.3.1PC9 192.168.4.2 192.168.4.1P C10 192.168.3.3 192.168.3.1P C11 192.168.4.3 192.168.4.1Server。