二层交换机组网方案

《计算机网络》课程设计

二层交换机组网方案

院（系）名称

专业班级

学号

学生姓名

指导教师

2010年6月13日

课程设计任务书

2009—2010学年第二学期

专业：网络工程学号：姓名：

课程设计名称：计算机网络课程设计

设计题目：二层交换机组网方案 ---需求分析及设备B的设置

完成期限：自 2010 年5 月 31日至 2010年 06 月06日共 1 周

设计目的:能够充分利用所学的计算机网络知识，建立一个以二层交换机为媒介

的小型局域网，通过这个局域网可以对该网上的其他主机进行连通，利用较少而

又简单的设备，达到组网连通的作用。

功能要求：包括两个二层交换机，数台主机，组建一个简单小型的局域网，实现

此局域网内部的通信。

设计的任务：对此次组网进行整体规划和布局，分析各个方面的需求及设备的选

用，包括怎样设计，划分VLAN的必要性，网络拓扑的定义及意义。

一、开发工具：交换机，visio。

二、进度安排：

三、主要参考资料：

[1] 《计算机网络教程（第2版）》谢希人人民邮电出版社 2007

[2] 《计算机网络交换路由实验实训指导（第2版）》王鸿运 2010

[3] 《校园网组建与管理》清华大学出版社王竹林 2002.1

指导教师（签字）：教研室主任（签字）：

批准日期：年月日

摘要

21世纪是一个以网络为核心的信息时代。要实现信息化，就必须依靠完善的网络，同时也需要与之相关的设计与服务。

本课程设计, 主要基于交换机的设置，建立一个以交换机为媒介的小型局域网的组网方案，例如校园网、企业网等。由于在教学教育领域，资源共享、教学网络化、办公自动化无疑是大势所趋，为了让师生之间、教工之间达成互联互通，很多中小学校、大学都需要急需建立校园网。由于条件限制，本课程设计只进行了一个小的模拟测试，并没有实地布线操作。此次模拟测试只使用了两台二层交换机，两台主机以及数根网线进行简单的配置，然后测试。

关键词：交换机switch;主机PC；局域网：LAN。

目录

一、课程设计的目的和意义 (1)

二、二层交换机的工作原理 (1)

三、设计题目和要求 (2)

3.1设计题目 (2)

3.2设计要求 (2)

四、设计内容 (2)

4.1需求分析 (2)

4.2设计原则 (3)

4.3网络拓扑设计方案 (3)

4.4子网设计方案 (4)

4.5交换机B的VLAN划分和配置 (6)

4.6测试 (7)

五、设计成成果及心得 (8)

参考文献 (10)

参考网站 (10)

一、课程设计的目的和意义

21世纪是一个Internet为核心的信息时代，要实现信息化，就必须依靠完善的网络。通过利用二层交换机组网设计，使学生在对计算机网络技术与发展整体了解基础上，掌握vlan原理，掌握二层交换机vlan的划分方法，和如何验证vlan的划分，掌握跨二层交换机相同vlan间通信的调试方法，了解交换机的trunk口。是广大网民对网络如何运行和管理有了进一步的了解。

二、二层交换机的工作原理

二层交换技术是发展比较成熟，二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。具体的工作流程如下：

（1）当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的；

（2）再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口；

（3）如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上；（4）如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。

不断的循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到，二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。

从二层交换机的工作原理可以推知以下三点：

（1）由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总线带宽，如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M，交换机总线带宽超过N×M，那么这交换机就可以实现线速交换；

（2）学习端口连接的机器的MAC地址，写入地址表，地址表的大小（一般两种表示方式：一为BEFFER RAM，一为MAC表项数值），地址表大小影响交换机的接入容量；

（3）还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC （Application specific Integrated Circuit）芯片，因此转发速度可以做到非常快。由于各个厂家采用ASIC不同，直接影响产品性能。

以上三点也是评判二层交换机性能优劣的主要技术参数。

三、设计题目和要求

3.1 设计题目

题目：二层交换机的组建

3.2 设计要求

设计要求：

Internet的风起云涌，带动了网民数量的急速增长，上网已经成了许多人的生活必需品，网吧亦因应而生，满足相当一部分网民的上网需求。

网吧的硬件设备主要包括主机和网络设备，而其中网络设备是整个网吧的核心，对于网吧的经营者而言，如何选择一套可靠稳定、具备良好的扩充性、并且具有优秀的性价比的设备，是网吧经营者首先要考虑的重要条件。

随着VOD、网络游戏等网络应用的迅速发展，人们对计算机和网络带宽的需求越来越高。早期的网吧通常规模较小、档次较低，且出口带宽较窄，已远远不能满足网民们日益增长的需求。因此现有的网吧急需升级，而在新建网吧的时候，也需要站在一个较高的起点上。

四、设计内容

4.1 需求分析

随着生产发展，对工作效率和管理水平现代化要求的提高，对数据流畅通和信息共享提出了更高的要求：

根据具体情况，在计算机网络的规划、设计和实施中遵循以下原则: