校园网络课程设计.doc

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1、_吉林工程技术师范学院信息工程学院 网络组建与维护课程设计 课程设计报告题 目： 校园网的构建 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 1242 姓 名： 刘桃茹 学 号： 1号 指导教师： 马玉萍 王岩松 时 间： 2014年12月15日至12月31日摘 要随着信息技术的不断发展和人们对各种数据形式的信息需求和交流的不断增长，使得当今的计算机网络，特别是Internet从传统的数据处理设备（如计算机）和管理工具中驳离出来，担当一个非常重要的角色信息技术的基础设施与获取、共享和交流信息的主要工具，并成为人们在当今社会生活及工作中不可缺少的组成部分。这些基于网络的各种应用，正在以惊人的速度扩展，几

2、乎渗透了社会生活的各个方面。校园网络与其它园区局域网络一样，由于它属于单位自有，学校拥有自我建设、自我管理和自我使用的权利，因此，受经费、技术水平及其它方面的影响，校园网络在规划设计、资源建设和应用上很不平衡，差别很大，特别是在IT界目前还未实施网络工程监理的条件下，造成了不少的人力、物力、财力的巨大浪费。 校园网络的规划设计有多种解决方案，依学校的类型规模和性质的不同，以使网络的设计方案有所不同，体现在技术、应用上更是不同。在传统的语音服务(诸如电话、蜂窝移动电话)无法满足人们的各种信息需求的今天，对图形、图像、视频等多媒体信息需求的不断增长，已成为人们依赖计算机网络进行信息共享和交流的重要

3、资源。学校教师的教学、科研工作和学生的学习生活对一个高速的、资源丰富的和应用多方面的校园网络的需求是迫切的、必需的。也是网络规划设计者永远追求的目标。关键词：1、校园网 2、系统 3、拓扑结构 4、IP规划 20_目录第一章 校园网的概述11.1校园网组建的目的:11.2校园网组建的意义11.3 目前校园网络现状21.4 校园网建设的原则2第二章 校园网需求分析32.1 校园网的基本概念32.2设计背景3第三章 校园网基本设计53.1校园网规划53.2校园网络拓扑结构63.3 VLAN划分方案6第四章 校园网具体配置实现84.1 路由和核心交换机的配置84.2 二层交换机的配置104.3 主机

4、IP地址和网关的配置15第五章 测试与诊断175.1 测试主机连通性17总结20参考文献21第一章 校园网的概述1.1校园网组建的目的1、对校园内各种网络进行统一管理。2、对现有校园内各种网络进行规划、设计出校园网拓扑结构。3、通过网络中心的交换机可以方便的将学校的各个办公室、计算机机房和网络设备连接起来。4、使学校所有的计算机可以通过服务器进行互相之间的访问，将大家所需要的软件、资料存放在服务器上供大家随时使用。5、利用校园网络建立现代化的、科学的教学环境，加强信息的传递与交流。 6、通过校园网为周边地区的企事业单位提供广泛的网络信息服务。1.2校园网组建的意义在日新月异的网络时代，信息技术

5、的迅猛发展和广泛深入的应用，推动了各行各业的技术进步，也向教育提出了严峻的挑战。教育如何迎接信息技术发展的挑战，这是我们必须思考和探索的事情。教育的迅速发展对教育手段和教育管理体系的要求越来越高，运用计算机多媒体和网络技术来促进教育的全面改革已势在必行。现在，校园的信息化已成为校园发展的潮流，中学校园网建设成为了学校信息化建设的焦点。本课程设计通过利用校园信息网络系统建成丰富的数据库资源，实现了全校的机房、办公室等的网络互连，使学校所有的计算机都能通过服务器进行相互访问，使学校教师学生对感兴趣的问题进行交流。学校校园网络的建设为教育教学提供了先进的教学手段，为教师的教育教学及科研服务提供了方便

6、，在潜移默化的教育环境中培养了学生的信息意识。1.3 目前校园网络现状与其它网络一样，校园网面临的威胁大体可分为对网络中数据信息的危害和对网络设备的危害。具体来说，危害网络安全的主要威胁有：非授权访问，即对网络设备及信息资源进行非正常使用或越权使用等；冒充合法用户，即利用各种假冒或欺骗的手段非法获得合法用户的使用权限，以达到占用合法用户资源的目的；破坏数据的完整性，即使用非法手段，删除、修改、重发某些重要信息，以干扰用户的正常使用；干扰系统正常运行。除此之外，Internet非法内容也形成了对网络的另一大威胁。IDC的统计曾显示，有3040的Internet访问是与工作无关的，甚至有的是去访问

7、色情、暴力、反动等站点。在这样的情况下，Internet资源被严重浪费。而对校园网来说，面对形形色色、良莠不分的网络资源，如不具有识别和过滤作用，不但会造成大量非法内容或邮件出入，占用大量流量资源，造成流量堵塞、上网速度慢等问题，而且某些网站如娱乐、游戏、暴力、色情、反动消息等不良网络内容，将极大地危害青少年的身心健康，导致无法想象的后果。1.4 校园网建设的原则1整体规划分步实施：一方面因为学校的资金情况，不能一步到位。二是依据需求，不能盲目投资。2注重应用系统建设：计算机网络要想发挥出它的作用，必须有建立在它之上的应用系统。这里有一个非常形象的比喻：网络就象路，而应用系统就象车，只修路但没

8、车跑，路也不能发挥它的作用。这必须跟据学校的实际情况，选择恰当的应用系统。3把握当前先进性： 要将未来的可扩展性和经济可行性结合起来。当前计算机网络技术发展很快，设备更新淘汰很快。校园网建设应当采用当前成熟先进的技术和设备，而这些设备应有良好的扩张性，即能够兼容未来可能的技术。第二章 校园网需求分析2.1 校园网的基本概念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

9、实用” 原则，既要具有发展余地，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：（1）Web服务：所有合法用户可以通过Web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

10、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。2.2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

11、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，学校主要建筑分布如下图2-1所示。一教一舍二舍实验楼二教图书馆图2-1学校主要建筑分布图第三章 校园网基本设计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：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：教学楼，实验楼，图书馆，宿舍楼，每个部门设置一个单独的子网，每个子网搭建一个

12、独立的vlan。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：机房为核心交换机，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4座，教学楼、实验楼、图书馆、宿舍楼，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。教学楼划分为两处，一处为一教，一处为二教。学生宿舍划分为两处，一处为一舍，一处为二舍。两处宿舍分别再用两个普通交换机。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。办公室多媒体教室图书馆教学楼宿舍楼多媒体教室办公室一舍二舍核心交换机一教二教实验楼图3-1 校园网络设计

13、规划图3.2校园网络拓扑结构参考上述设计方案，通过Cisco Packet Tracer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，使用了两个路由器，三个服务器，九个普通交换机，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3-2所示。图3-2 校园网络拓扑图3.3 VLAN划分方案（1）将图书馆单独划分为一个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。（2）将教学楼划分为两个VLAN，分别为为一教和二教，方便于日常课程的学习和资料的共享。

14、 （3）将宿舍划为两个VLAN，分别为一舍和二舍，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。（4）将实验室划为一个单独的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。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、VLAN6.第四章 校园网具体配置实现4.1 路由和核心交换机的配置4.1.1配置接入路由器：为了使总部里的所有PC机IP地址不统一，在路由器的配置中的RIP设置动态路由，在Network栏中添加网段1.42.0.0，再点击Add按钮，然后该路由变为

15、动态路由。在路由器的vlandatabase栏中添加其余5个vlan分别为:Vlan name 2 Vlan number 2 Vlan name 3 Vlan number 3Vlan name 4 Vlan number 4 Vlan name 5 Vlan number 5Vlan name 6 Vlan number 6配置接入路由器 InternetRouter 的各接口参数:Router(config)#interface FastEthernet0/0Router(config-if)#no shutRouter(config-if)#int f0/0.1Router(confi

16、g-subif)#encapsulation dot1q 1Router(config-subif)#ip address 1.42.1.10 255.255.255.0Router(config-subif)#int f0/0.2Router(config-subif)#encapsulation dot1q 2Router(config-subif)#ip address 1.42.2.10 255.255.255.0Router(config-subif)#int f0/0.3Router(config-subif)#encapsulation dot1q 3Router(config-

17、subif)#ip address 1.42.3.10 255.255.255.0Router(config-subif)#int f0/0.4Router(config-subif)#encapsulation dot1q 4Router(config-subif)#ip address 1.42.4.110 255.255.255.0Router(config-subif)#int f0/0.5Router(config-subif)#encapsulation dot1q 5Router(config-subif)#ip address 1.42.5.110 255.255.255.0R

18、outer(config-subif)#int f0/0.6Router(config-subif)#encapsulation dot1q 6Router(config-subif)#ip address 1.42.6.110 255.255.255.0Router(config-subif)#exit4.1.2核心交换机的配置核心层将各汇聚层交换机互连起来进行穿越园区网骨干的高速数据交换。本实例中的核心层交换机采用的是（Cisco WS-C2950-24）交换机。在交换机的vlandatabase栏中添加其余5个vlan分别为:Vlan name 2 Vlan number 2 Vlan

19、name 3 Vlan number 3Vlan name 4 Vlan number 4 Vlan name 5 Vlan number 5Vlan name 6 Vlan number 6各接口设置如下：f0/1设为 f0/2设为 f0/3设为 f0/4设为 f0/5设为 f0/6设为 配置核心层交换机 CoreSwitch1 的IP、默认网关:Switch(config)#int vlan 1Switch(config-if)#no shutSwitch(config-if)#ip address 1.42.1.11 255.255.255.0Switch(config-if)#exit

20、Switch(config)#ip default-gateway 1.42.1.14.2 二层交换机的配置4.2.1图书馆交换机的配置配置图书馆交换机，划分为Vlan1各接口设置如下：f0/1设为 f0/2设为 f0/3设为 f0/4设为 配置图书馆交换机的IP和网关：Switch(config)#int vlan 1Switch(config-if)#no shutSwitch(config-if)#ip address 1.42.1.12 255.255.255.0Switch(config-if)#exitSwitch(config)#ip default-gateway 1.42.1

21、.14.2.2教学楼交换机的配置配置教学楼交换机，其中一教划为Vlan2，二教划为Vlan3在教学楼交换机的vlandatabase栏中添加2个vlan分别为:Vlan name 2 Vlan number 2 Vlan name 3 Vlan number 3教学楼各接口设置如下：f0/1设为 f0/2设为 f0/3设为 配置教学楼交换机的IP和网关：Switch(config)#int vlan 1Switch(config-if)#no shutSwitch(config-if)#ip address 1.42.1.13 255.255.255.0Switch(config-if)#ex

22、itSwitch(config)#ip default-gateway 1.42.1.1一教交换机，属于Vlan2在一教交换机的vlandatabase栏中添加1个vlan为:Vlan name 2 Vlan number 2 一教交换机各接口设置如下：f0/1设为 f0/2设为 f0/3设为 配置一教交换机的IP和网关：Switch(config)#int vlan 1Switch(config-if)#no shutSwitch(config-if)#ip address 1.42.1.16 255.255.255.0Switch(config-if)#exitSwitch(config)

23、#ip default-gateway 1.42.1.1配置二教交换机，属于Vlan3在二教交换机的vlandatabase栏中添加1个vlan为:Vlan name 3 Vlan number 3 二教交换机各接口设置如下：f0/1设为 f0/2设为 f0/3设为 配置二教交换机的IP和网关：Switch(config)#int vlan 1Switch(config-if)#no shutSwitch(config-if)#ip address1.42.1.17 255.255.255.0Switch(config-if)#exitSwitch(config)#ip default-gat

24、eway 1.42.1.14.2.3宿舍楼交换机的配置配置宿舍楼交换机，其中一舍划为Vlan4，二舍划为Vlan5在宿舍楼交换机的vlandatabase栏中添加2个vlan分别为:Vlan name 4 Vlan number 4 Vlan name 5 Vlan number 5宿舍楼各接口设置如下：f0/1设为 f0/2设为 f0/3设为 配置宿舍楼交换机的IP和网关：Switch(config)#int vlan 1Switch(config-if)#no shutSwitch(config-if)#ip address 1.42.1.14 255.255.255.0Switch(co

25、nfig-if)#exitSwitch(config)#ip default-gateway 1.42.1.1配置一舍交换机，属于Vlan4在一舍交换机的vlandatabase栏中添加1个vlan为:Vlan name 4 Vlan number 4 一舍交换机各接口设置如下：f0/1设为 f0/2设为 f0/3设为 配置一舍交换机的IP和网关：Switch(config)#int vlan 1Switch(config-if)#no shutSwitch(config-if)#ip address 1.42.1.18 255.255.255.0Switch(config-if)#exitS

26、witch(config)#ip default-gateway 1.42.1.1配置二舍交换机，属于Vlan5在二舍交换机的vlandatabase栏中添加1个vlan为:Vlan name 5 Vlan number 5 二舍交换机各接口设置如下：f0/1设为 f0/2设为 f0/3设为 配置二舍交换机的IP和网关：Switch(config)#int vlan 1Switch(config-if)#no shutSwitch(config-if)#ip address 1.42.1.19 255.255.255.0Switch(config-if)#exitSwitch(config)#

27、ip default-gateway 1.42.1.14.2.4实验楼交换机的配置配置实验楼交换机的IP和网关：Switch(config)#int vlan 1Switch(config-if)#no shutSwitch(config-if)#ip address 1.42.1.15 255.255.255.0Switch(config-if)#exitSwitch(config)#ip default-gateway 1.42.1.14.3 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1.42.0.0/16地址段中选择连续的地址进行分配，以下是

28、各主机和服务器的IP地址及默认网关的详细分配表，如下图4-3所示：表4-3 PI地址和网关配置表PC机名IP地址子网掩码网关PC01.42.1.120255.255.255.01.42.1.110PC11.42.1.121255.255.255.01.42.1.110PC21.42.2.120255.255.255.01.42.2.110PC31.42.2.121255.255.255.01.42.2.110PC41.42.3.120255.255.255.01.42.3.110PC51.42.3.121255.255.255.01.42.3.110PC61.42.4.120255.255.2

29、55.01.42.4.110PC71.42.4.121255.255.255.01.42.4.110PC81.42.5.120255.255.255.01.42.5.110PC91.42.5.121255.255.255.01.42.5.110PC101.42.6.120255.255.255.01.42.6.110PC111.42.6.121255.255.255.01.42.6.110 Server0 1.42.7.1255.255.255.01.42.1.110 Server11.42.7.2255.255.255.01.42.7.110 Server21.42.7.3255.255.2

30、55.01.42.7.110PC12 192.168.8.10255.255.255.0192.168.8.1第五章 测试与诊断5.1 测试主机连通性5.1.1处于同一网络内的主机间联通测试（1）测试同一vlan同一网段之间的连通性，选vlan1中的主机PC0与vlan1中的主机PC1使用ping命令相ping， ping得的结果如下图5-1所示：图5-1同一vlan同一网段主机间联通测试5.1.2处于不同网络间的主机间联通测试（1）测试不同vlan不同网段之间的连通性， vlan2中的主机PC4与vlan4中的主机PC8使用ping命令相ping，ping得的结果如下图5-2所示。图5-2

31、不同VLAN不同网段的主机间联通测试5.1.3内网访问外网的主机间联通测试测试内网中的主机PC0与外网中路由器的连通性测试，命令为：ping 192.168.8.10测试的结果如下图5-3所示：图5-3测试内网主机访问外网总结在本学期课程结束后，使我对计算机的专业知识有了更多的了解，所以对于本学期的课程设计也比每次容易了一些。课程设计是每学期的一个重要环节，通过课程设计，巩固、加深和拓宽了学习的理解，使自己的分析设计要求，按自己的想法设计出一个局域网和经过多次调试成功后使自己积累了动手实践的经验通过整整一个多星期的摸索和编程，查资料，终于把程序完成了，和小组的成员一起讨论问题，分析问题，发现问

32、题，解决问题，也收获了不少，我们的编程技术都有所提高，我们的体会就是：要提高自己的编程能力，你必须亲自去体验、去设计、编辑、编译、调试、运行。每一个程序员都是在失败、尝试、失败、尝试与收获中成长起来的。在设计过程中，对不同方案的构思、分析、比较到最后的定案，这些工作，培养了我们的分析问题，解决问题和创新的能力。在方案确定后，在软件编程方面，对编写的程序经上机实践和调试，对存在的问题进行反复修改，使其达到了最优方案。这样的编程机会在平时是很少有的，所以，在编程方面我们得到了很多的锻炼，使自己更加熟悉了对校园局域网的组建，了解了怎样划分VLAN，为以后的学习以及工作打下了扎实的基础。我认为，在这次的课程设计中，不仅增强了自己的动手能力，并且为自己积累了一笔有用的知识财富。参考文献1 谢希仁，计算机网络（第5版），电子工业出版社，2010 2 斯桃枝.路由与交换技术.北京大学出版社，2009 3 杨威，王云，刘景宣，网络工程设计与系统集成，人民邮电出版社 4 .机械工业出版社 5 王竹林，校园网组建与管理M，清华大学出版