【正文】 貴州大學(xué)明德學(xué)院（計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計） 安 徽 新 華 學(xué) 院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計 課程名稱： 局域網(wǎng) 院 系： 信息工程學(xué)院 年級專業(yè)： 10計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（2）班 組 號： 第5組 學(xué)生姓名：方偉、程先超、徐劍威、蔣鳴、劉彥柱、駱瑞 指導(dǎo)教師： 齊曉霞 安徽新華學(xué)院信息工程學(xué)院2012年12月目錄第1章 具體設(shè)計任務(wù) ………………………………………………第2章 所涉及的相關(guān)理論…………………………………………第3章 設(shè)計方案（設(shè)備、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖）............................................第4章 具體配置步驟 .....................................................................第5章 結(jié)果驗證...................................................................................第6章 調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法..........................….第7章 結(jié)果分析與結(jié)論體會………………………………參考文獻(xiàn)……………………………………………………. 第一章 具體設(shè)計任務(wù)以一個小型局域網(wǎng)為例，設(shè)計網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃布局，寫出網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案網(wǎng)絡(luò)規(guī)模：（1）2棟教學(xué)樓，2棟學(xué)生公寓，1個圖書館，1個實驗室。（2）設(shè)計每棟樓的節(jié)點接入數(shù)，畫出局域網(wǎng)拓?fù)鋱D（3）將ACL技術(shù)與NAT技術(shù)運用到局域網(wǎng)。實驗關(guān)鍵技術(shù)要求： 第二章 所涉及的相關(guān)理論●TCP/IP協(xié)議TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的簡寫，中文譯名為傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議，又叫網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，這個協(xié)議是Internet最基本的協(xié)議、Internet國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，簡單地說，就是由網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議和傳輸層的TCP協(xié)議組成的。 　　TCP/IP 是供已連接因特網(wǎng)的計算機(jī)進(jìn)行通信的通信協(xié)議。 　　TCP/IP 指傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議 (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)。 　　TCP/IP 定義了電子設(shè)備（比如計算機(jī)）如何連入因特網(wǎng)，以及數(shù)據(jù)如何在它們之間傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。 　　TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）是互聯(lián)網(wǎng)中的基本通信語言或協(xié)議。在私網(wǎng)中，它也被用作通信協(xié)議。當(dāng)你直接網(wǎng)絡(luò)連接時，你的計算機(jī)應(yīng)提供一個TCP/IP程序的副本，此時接收你所發(fā)送的信息的計算機(jī)也應(yīng)有一個TCP/IP程序的副本。 　　TCP/IP是一個兩層的程序。高層為傳輸控制協(xié)議，它負(fù)責(zé)聚集信息或把文件拆分成更小的包。這些包通過網(wǎng)絡(luò)傳送到接收端的TCP層，接收端的TCP層把包還原為原始文件。低層是網(wǎng)際協(xié)議，它處理每個包的地址部分，使這些包正確的到達(dá)目的地。網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)關(guān)計算機(jī)根據(jù)信息的地址來進(jìn)行路由選擇。即使來自同一文件的分包路由也有可能不同，但最后會在目的地匯合。 TCP/IP使用客戶端/服務(wù)器模式進(jìn)行通信。TCP/IP通信是點對點的，意思是通信是網(wǎng)絡(luò)中的一臺主機(jī)與另一臺主機(jī)之間的。TCP/IP與上層應(yīng)用程序之間可以說是“沒有國籍的”，因為每個客戶請求都被看做是與上一個請求無關(guān)的。正是它們之間的“無國籍的”釋放了網(wǎng)絡(luò)路徑，才是每個人都可以連續(xù)不斷的使用網(wǎng)絡(luò)。 許多用戶熟悉使用TCP/IP協(xié)議的高層應(yīng)用協(xié)議。包括萬維網(wǎng)的超文本傳輸協(xié)議（HTTP），文件傳輸協(xié)議（FTP），遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議(Telnet)和簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）。這些協(xié)議通常和TCP/IP協(xié)議打包在一起。 使用模擬電話調(diào)制解調(diào)器連接網(wǎng)絡(luò)的個人電腦通常是使用串行線路接口協(xié)議（SLIP）和點對點協(xié)議（P2P）。這些協(xié)議壓縮IP包后通過撥號電話線發(fā)送到對方的調(diào)制解調(diào)器中。 與TCP/IP協(xié)議相關(guān)的協(xié)議還包括用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP），它代替TCP/IP協(xié)議來達(dá)到特殊的目的。其他協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)主機(jī)用來交換路由信息的，包括Internet控制信息協(xié)議（ICMP），內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP），外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP），邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP）。 整體構(gòu)架概述　　TCP/IP協(xié)議并不完全符合OSI的七層參考模型。傳統(tǒng)的開放式系統(tǒng)互連參考模型，是一種通信協(xié)議的7層抽象的參考模型,其中每一層執(zhí)行某一特定任務(wù)。該模型的目的是使各種硬件在相同的層次上相互通信。這7層是:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。而TCP/IP通訊協(xié)議采用了4層的層級結(jié)構(gòu)，每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)來完成自己的需求。這4層分別為： 　　應(yīng)用層：應(yīng)用程序間溝通的層，如簡單電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸協(xié)議（FTP）、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問協(xié)議（Telnet）等。 　　傳輸層：在此層中，它提供了節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳送，應(yīng)用程序之間的通信服務(wù)，主要功能是數(shù)據(jù)格式化、數(shù)據(jù)確認(rèn)和丟失重傳等。如傳輸控制協(xié)議（TCP）、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）等，TCP和UDP給數(shù)據(jù)包加入傳輸數(shù)據(jù)并把它傳輸?shù)较乱粚又?，這一層負(fù)責(zé)傳送數(shù)據(jù)，并且確定數(shù)據(jù)已被送達(dá)并接收。 　　互連網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)提供基本的數(shù)據(jù)封包傳送功能，讓每一塊數(shù)據(jù)包都能夠到達(dá)目的主機(jī)（但不檢查是否被正確接收），如網(wǎng)際協(xié)議（IP）。 　　網(wǎng)絡(luò)接口層（主機(jī)網(wǎng)絡(luò)層）：接收IP數(shù)據(jù)報并進(jìn)行傳輸，從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽取IP數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)交給下一層，對實際的網(wǎng)絡(luò)媒體的管理，定義如何使用實際網(wǎng)絡(luò)（如Ethernet、Serial Line等）來傳送數(shù)據(jù)。 主要協(xié)議　　以下簡單介紹TCP/IP中的協(xié)議都具備什么樣的功能，都是如何工作的： 　　1． IP 　　網(wǎng)際協(xié)議IP是TCP/IP的心臟，也是網(wǎng)絡(luò)層中最重要的協(xié)議。 　　IP層接收由更低層（網(wǎng)絡(luò)接口層例如以太網(wǎng)設(shè)備驅(qū)動程序）發(fā)來的數(shù)據(jù)包，并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高層TCP或UDP層；相反，IP層也把從TCP或UDP層接收來的數(shù)據(jù)包傳送到更低層。IP數(shù)據(jù)包是不可靠的，因為IP并沒有做任何事情來確認(rèn)數(shù)據(jù)包是按順序發(fā)送的或者沒有被破壞。IP數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機(jī)的地址（源地址）和接收它的主機(jī)的地址（目的地址）。 　　高層的TCP和UDP服務(wù)在接收數(shù)據(jù)包時，通常假設(shè)包中的源地址是有效的。也可以這樣說，IP地址形成了許多服務(wù)的認(rèn)證基礎(chǔ)，這些服務(wù)相信數(shù)據(jù)包是從一個有效的主機(jī)發(fā)送來的。IP確認(rèn)包含一個選項，叫作IP source routing，可以用來指定一條源地址和目的地址之間的直接路徑。對于一些TCP和UDP的服務(wù)來說，使用了該選項的IP包好像是從路徑上的最后一個系統(tǒng)傳遞過來的，而不是來自于它的真實地點。這個選項是為了測試而存在的，說明了它可以被用來欺騙系統(tǒng)來進(jìn)行平常是被禁止的連接。那么，許多依靠IP源地址做確認(rèn)的服務(wù)將產(chǎn)生問題并且會被非法入侵。 　　2. TCP 　　如果IP數(shù)據(jù)包中有已經(jīng)封好的TCP數(shù)據(jù)包，那么IP將把它們向‘上’傳送到TCP層。TCP將包排序并進(jìn)行錯誤檢查，同時實現(xiàn)虛電路間的連接。TCP數(shù)據(jù)包中包括序號和確認(rèn)，所以未按照順序收到的包可以被排序，而損壞的包可以被重傳。 　　TCP將它的信息送到更高層的應(yīng)用程序，例如Telnet的服務(wù)程序和客戶程序。應(yīng)用程序輪流將信息送回TCP層，TCP層便將它們向下傳送到IP層，設(shè)備驅(qū)動程序和物理介質(zhì)，最后到接收方。 　　面向連接的服務(wù)（例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP）需要高度的可靠性，所以它們使用了TCP。DNS在某些情況下使用TCP（發(fā)送和接收域名數(shù)據(jù)庫），但使用UDP傳送有關(guān)單個主機(jī)的信息。 　　 　　UDP與TCP位于同一層，但它不管數(shù)據(jù)包的順序、錯誤或重發(fā)。因此，UDP不被應(yīng)用于那些使用虛電路的面向連接的服務(wù)，UDP主要用于那些面向查詢應(yīng)答的服務(wù)，例如NFS。相對于FTP或Telnet，這些服務(wù)需要交換的信息量較小。使用UDP的服務(wù)包括NTP（網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議）和DNS（DNS也使用TCP）。 　　欺騙UDP包比欺騙TCP包更容易，因為UDP沒有建立初始化連接（也可以稱為握手）（因為在兩個系統(tǒng)間沒有虛電路），也就是說，與UDP相關(guān)的服務(wù)面臨著更大的危險。 　　 　　ICMP與IP位于同一層，它被用來傳送IP的的控制信息。它主要是用來提供有關(guān)通向目的地址的路徑信息。ICMP的‘Redirect’信息通知主機(jī)通向其他系統(tǒng)的更準(zhǔn)確的路徑，而‘Unreachable’信息則指出路徑有問題。另外，如果路徑不可用了，ICMP可以使TCP連接‘體面地’終止。PING是最常用的基于ICMP的服務(wù)。 　　5. TCP和UDP的端口結(jié)構(gòu) 　　TCP和UDP服務(wù)通常有一個客戶/服務(wù)器的關(guān)系，例如，一個Telnet服務(wù)進(jìn)程開始在系統(tǒng)上處于空閑狀態(tài)，等待著連接。用戶使用Telnet客戶程序與服務(wù)進(jìn)程建立一個連接?？蛻舫绦蛳蚍?wù)進(jìn)程寫入信息，服務(wù)進(jìn)程讀出信息并發(fā)出響應(yīng)，客戶程序讀出響應(yīng)并向用戶報告。因而，這個連接是雙工的，可以用來進(jìn)行讀寫。 　　兩個系統(tǒng)間的多重Telnet連接是如何相互確認(rèn)并協(xié)調(diào)一致呢？TCP或UDP連接唯一地使用每個信息中的如下四項進(jìn)行確認(rèn)： 　　源IP地址 發(fā)送包的IP地址。 　　目的IP地址 接收包的IP地址。 　　源端口 源系統(tǒng)上的連接的端口。 　　目的端口 目的系統(tǒng)上的連接的端口。 　　端口是一個軟件結(jié)構(gòu)，被客戶程序或服務(wù)進(jìn)程用來發(fā)送和接收信息。一個端口對應(yīng)一個16比特的數(shù)。服務(wù)進(jìn)程通常使用一個固定的端口，例如，SMTP使用2Xwindows使用6000。這些端口號是‘廣為人知’的，因為在建立與特定的主機(jī)或服務(wù)的連接時，需要這些地址和目的地址進(jìn)行通訊。 參考模型　　TCP/IP協(xié)議并不完全符合OSI的七層參考模型。傳統(tǒng)的開放式系統(tǒng)互連參考模型，是一種通信協(xié)議的7層抽象的參考模型,其中每一層執(zhí)行某一特定任務(wù)。該模型的目的是使各種硬件在相同的層次上相互通信。這7層是:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)路層、傳輸層、話路層、表示層和應(yīng)用層。而TCP/IP通訊協(xié)議采用了4層的層級結(jié)構(gòu)，每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)來完成自己的需求。這4層分別為： 　　應(yīng)用層：應(yīng)用程序間溝通的層，如簡單電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸協(xié)議（FTP）、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問協(xié)議（Telnet）等。 　　傳輸層：在此層中，它提供了節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，如傳輸控制協(xié)議（TCP）、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）等，TCP和UDP給數(shù)據(jù)包加入傳輸數(shù)據(jù)并把它傳輸?shù)较乱粚又?，這一層負(fù)責(zé)傳送數(shù)據(jù)，并且確定數(shù)據(jù)已被送達(dá)并接收。 　　互連網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)提供基本的數(shù)據(jù)封包傳送功能，讓每一塊數(shù)據(jù)包都能夠到達(dá)目的主機(jī)（但不檢查是否被正確接收），如網(wǎng)際協(xié)議（IP）。 　　網(wǎng)絡(luò)接口層：對實際的網(wǎng)絡(luò)媒體的管理，定義如何使用實際網(wǎng)絡(luò)（如Ethernet、Serial Line等）來傳送數(shù)據(jù)。 IP地址及其分類　　在Internet上連接的所有計算機(jī)，從大型機(jī)到微型計算機(jī)都是以獨立的身份出現(xiàn)，我們稱它為主機(jī)。為了實現(xiàn)各主機(jī)間的通信，每臺主機(jī)都必須有一個唯一的網(wǎng)絡(luò)地址。就好像每一個住宅都有唯一的門牌一樣，才不至于在傳輸資料時出現(xiàn)混亂。 　　Internet的網(wǎng)絡(luò)地址是指連入Internet網(wǎng)絡(luò)的計算機(jī)的地址編號。所以，在Internet網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)地址唯一地標(biāo)識一臺計算機(jī)。 　　我們都已經(jīng)知道，Internet是由幾千萬臺計算機(jī)互相連接而成的。而我們要確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)上的每一臺計算機(jī)，靠的就是能唯一標(biāo)識該計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址，這個地址就叫做IP（Internet Protocol的簡寫）地址，即用Internet協(xié)議語言表示的地址。 　　目前，在Internet里，IP地址是一個32位的二進(jìn)制地址，為了便于記憶，將它們分為4組，每組8位，由小數(shù)點分開，用四個字節(jié)來表示，而且，用點分開的每個字節(jié)的數(shù)值范圍是0~255，這種書寫方法叫做點數(shù)表示法。 　　IP地址可確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)中的任何一個網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)，而要識別其它網(wǎng)絡(luò)或其中的計算機(jī)，則是根據(jù)這些IP地址的分類來確定的。一般將IP地址按節(jié)點計算機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小分為A，B，C三類，默認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)屏蔽是根據(jù)IP地址中的第一個字段確定的。 　　1. A類地址 　　A類地址的表示范圍為：~，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)屏蔽為：；A類地址分配給規(guī)模特別大的網(wǎng)絡(luò)使用。A類網(wǎng)絡(luò)用第一組數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)本身的地址，后面三組數(shù)字作為連接于網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)的地址。分配給具有大量主機(jī)（直接個人用戶）而局域網(wǎng)絡(luò)個數(shù)較少的大型網(wǎng)絡(luò)。例如IBM公司的網(wǎng)絡(luò)。 　　，用做循環(huán)測試用的。 　　，用做表示所有的IP地址。 　　一個A類IP地址由1字節(jié)（每個字節(jié)是8位）的網(wǎng)絡(luò)地址和3個字節(jié)主機(jī)地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“0”,即第一段數(shù)字范圍為1～127。每個A類地址理論上可連接16777214256*256*2562臺主機(jī)(因為不存在最后一個字節(jié)值為“0”或“256”的IP地址，），Internet有126個可用的A類地址。A類地址適用于有大量主機(jī)的大型網(wǎng)絡(luò)。 　　2. B類地址 　　B類地址的表示范圍為：~，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)屏蔽為：；B類地址分配給