【正文】 信息與通信工程學(xué)院 計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計報告信息與通信工程學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計報告題目: 北 郵 校 園 局 域 網(wǎng) 組 網(wǎng)姓名班級學(xué)號班內(nèi)序號批次/組別指導(dǎo)教師: 吳老師、劉老師2010年 11月1日~ 11月12日第41頁目 錄第一部分 課設(shè)概述 4 課設(shè)摘要 4 局域網(wǎng)簡介 4 局域網(wǎng)基本技術(shù) 5 VLAN 5 DHCP服務(wù) 9 NAT服務(wù) 10 路 由 11 路由協(xié)議 13 無線局域網(wǎng) 16 17 校園網(wǎng)目的 17 校園網(wǎng)建設(shè)的原則 18 校園網(wǎng)的建設(shè)思路 18 校園網(wǎng)實現(xiàn)的功能 19 校園網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計 19 結(jié)構(gòu)化布線 20第二部分 工程背景 21 初步設(shè)想 21 改進方案 22第三部分 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 23第四部分 組網(wǎng)實踐 25 VLAN劃分 25 25 26 DHCP服務(wù) 27 DHCP配置 27 網(wǎng)絡(luò)測試 29 Internet接入 29 29 30 NAT配置 31 NAT概述 31 NAT的實現(xiàn) 31 FTP服務(wù) 33 FTP的搭建 33 搭建步驟 33 測試結(jié)果 34 RIP協(xié)議配置 35 35 35 37第五部分 總結(jié)感悟 38 張明江的總結(jié) 38 王磊的總結(jié) 40 沈佳偉的總結(jié) 41 孫騰霄的總結(jié) 43 謝建軍的總結(jié) 44 申仲艦的總結(jié) 46第六部分 參考文獻 481摘要自從20世紀(jì)90年代以來，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了空前快速的發(fā)展，尤其是當(dāng)人類歷史進入了21世紀(jì)，隨著Internet的爆炸式增長，社會對掌握路由、交換、網(wǎng)絡(luò)安全等架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)知識的人才的需求也呈日趨上升的態(tài)勢。構(gòu)建中小型局域網(wǎng)絡(luò)的常用設(shè)備包括交換機、路由器，他們可以稱得上是基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的兩大支柱，切實掌握這兩類設(shè)備的功能、連接、配置、管理、排障，學(xué)習(xí)全面的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù)，是本次課程設(shè)計的核心宗旨。校園網(wǎng)是在學(xué)校區(qū)域內(nèi)為學(xué)校教育提供資源共享、信息交流和協(xié)同工作的計算機網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，有時也叫校園網(wǎng)信息系統(tǒng)，它為學(xué)校的教育教學(xué)實現(xiàn)資源共享、信息交流、引導(dǎo)或輔助教學(xué)及協(xié)同工作等功能。本次課程設(shè)計我們利用了四臺路由器，1臺三層交換機，3臺二層交換機，3臺臺式計算機和若干臺筆記本電腦，搭建了一個模擬的校園網(wǎng)，并擴展探索了廣域網(wǎng)技術(shù)中最基本的實踐。主要完成了以下任務(wù)： 1. 結(jié)合課設(shè)實際，設(shè)計了完整的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，并利用實驗室的設(shè)備進行了組網(wǎng)。2. 在具體組網(wǎng)過程中，實現(xiàn)了局域網(wǎng)部分常用功能，完成了VLAN的劃分，DHCP服務(wù)的實現(xiàn)，Internet接入和NAT功能。3. 在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基本通信基礎(chǔ)上，搭建了FTP服務(wù)器，模擬實現(xiàn)校園網(wǎng)常見服務(wù)。4. 廣域網(wǎng)部分主要實踐包括靜態(tài)路由的配置，RIP協(xié)議的配置等。隨著網(wǎng)絡(luò)的逐步普及，校園網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是學(xué)校向信息化發(fā)展的必然選擇。本課程設(shè)計旨在學(xué)習(xí)和實踐基本校園網(wǎng)的組網(wǎng)。 局域網(wǎng)簡介局域網(wǎng)（Local Area Network），簡稱LAN，是指將小區(qū)域內(nèi)的計算機互聯(lián)形成的網(wǎng)絡(luò)。用光纖或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)電纜連接，傳輸速率較高，主干線上的傳輸速率可達1000M～1Gb/s，用戶端的速率也可達10M～l00Mb/s或者更高。覆蓋面積一般是同一辦公室、同一建筑物、同一公司、同一學(xué)?；蛘邫C構(gòu)等。局域網(wǎng)可以實現(xiàn)文件管理、應(yīng)用軟件共享、打印機共享、掃描儀共享、工作組內(nèi)的日程安排、電子郵件和傳真通信服務(wù)等功能。局域網(wǎng)是封閉型的，可以由辦公室內(nèi)的兩臺計算機組成，也可以由一個公司內(nèi)的上千臺計算機組成。美國電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會員會曾提出局域網(wǎng)的一些具體特征：1. 局域網(wǎng)在通信距離有一定的限制，一般在1~2Km的地域范圍內(nèi)。比如在一個辦公樓內(nèi)、一個學(xué)校等。2. 較高傳輸率的物理通信信道也是局域網(wǎng)的一個主要特征，在廣域網(wǎng)中用電話線連接的計算機一般也只有20~40Kpbs的速率。3. 因為連接線路都比較短，中間幾乎不會愛任何干擾，所以局域網(wǎng)還具有始終一致的低誤碼率。4. 局域網(wǎng)一般是一個單位或部門專用的，所以管理起很方便。5. 另外局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)比較簡單，所支持連接的計算機數(shù)量也是有限的。組網(wǎng)時也就相對很容易連接。 局域網(wǎng)基本技術(shù) VLAN1. VLAN的定義：VLAN(Virtual Local Area Network)的中文名為“虛擬局域網(wǎng)”。VLAN是一種將局域網(wǎng)設(shè)備從邏輯上劃分成一個個網(wǎng)段，從而實現(xiàn)虛擬工作組的新興數(shù)據(jù)交換技術(shù)。這一新興技術(shù)主要應(yīng)用于交換機和路由器中，但主流應(yīng)用還是在交換機之中。但又不是所有交換機都具有此功能，只有具有VLAN協(xié)議的第三層以上交換機才具有此功能。通過將校園網(wǎng)絡(luò)劃分為虛擬網(wǎng)絡(luò)VLAN網(wǎng)段，可以強化網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全，控制不必要的數(shù)據(jù)廣播。在共享網(wǎng)絡(luò)中，一個物理的網(wǎng)段就是一個廣播域。而在交換網(wǎng)絡(luò)中，廣播域可以是有一組任意選定的第二層網(wǎng)絡(luò)地址(MAC地址)組成的虛擬網(wǎng)段。這樣，網(wǎng)絡(luò)中工作組的劃分可以突破共享網(wǎng)絡(luò)中的地理位置限制，而完全根據(jù)管理功能來劃分。這種基于工作流的分組模式，大大提高了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和重組的管理功能。在同一個VLAN中的工作站，不論它們實際與哪個交換機連接，它們之間的通訊就好像在獨立的交換機上一樣。同一個VLAN中的廣播只有VLAN中的成員才能聽到，而不會傳輸?shù)狡渌?VLAN中去，這樣可以很好的控制不必要的廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。同時，若沒有路由的話，不同VLAN之間不能相互通訊，這樣增加了校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中不同部門之間的安全性。網(wǎng)絡(luò)管理員可以通過配置VLAN之間的路由來全面管理內(nèi)部不同管理單元之間的信息互訪。交換機是根據(jù)用戶工作站的MAC地址來劃分VLAN的。所以，用戶可以自由的在網(wǎng)絡(luò)中移動辦公，不論他在何處接入交換網(wǎng)絡(luò)，他都可以與VLAN內(nèi)其他用戶自如通訊。2. VLAN的目的VLAN技術(shù)的出現(xiàn)，主要為了解決交換機在進行局域網(wǎng)互連時無法限制廣播的問題。這種技術(shù)可以把一個LAN劃分成多個邏輯的LAN——VLAN，每個VLAN是一個廣播域，VLAN內(nèi)的主機間通信就和在一個LAN內(nèi)一樣，而VLAN間則不能直接互通，這樣，廣播報文被限制在一個VLAN內(nèi)。3. VLAN的優(yōu)點1) 廣播風(fēng)暴防范：　　限制網(wǎng)絡(luò)上的廣播，將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個VLAN可減少參與廣播風(fēng)暴的設(shè)備數(shù)量。LAN分段可以防止廣播風(fēng)暴波及整個網(wǎng)絡(luò)。VLAN可以提供建立防火墻的機制，防止交換網(wǎng)絡(luò)的過量廣播。使用VLAN，可以將某個交換端口或用戶賦予某一個特定的VLAN組，該VLAN組可以在一個交換網(wǎng)中或跨接多個交換機， 在一個VLAN中的廣播不會送到VLAN之外。同樣，相鄰的端口不會收到其他VLAN產(chǎn)生的廣 播。這樣可以減少廣播流量，釋放帶寬給用戶應(yīng)用，減少廣播的產(chǎn)生。2) 安全：　　增強局域網(wǎng)的安全性，含有敏感數(shù)據(jù)的用戶組可與網(wǎng)絡(luò)的其余部分隔離，從而降低泄露機密信息的可能性。不同VLAN內(nèi)的報文在傳輸時是相互隔離的，即一個VLAN內(nèi)的用戶不能和其它VLAN內(nèi)的用戶直接通信，如果不同VLAN要進行通信，則需要通過路由器或三層交換機等三層設(shè)備。3) 成本降低：　　成本高昂的網(wǎng)絡(luò)升級需求減少，現(xiàn)有帶寬和上行鏈路利用率更高，因此可節(jié)約成本。4) 性能提高：　　將第二層平面網(wǎng)絡(luò)劃分為多個邏輯工作組(廣播域)可以減少網(wǎng)絡(luò)上不必要的流量并提高性能。5) 提高IT員工效率：　　VLAN為網(wǎng)絡(luò)管理帶來了方便，因為有相似網(wǎng)絡(luò)需求的用戶將共享同一個VLAN。增加了網(wǎng)絡(luò)連接的靈活性。借助VLAN技術(shù)，能將不同地點、不同網(wǎng)絡(luò)、不同用戶組合在一起，形成一個虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 ，就像使用本地LAN一樣方便、靈活、有效。VLAN可以降低移動或變更工作站地理位置的管 理費用，特別是一些業(yè)務(wù)情況有經(jīng)常性變動的公司使用了VLAN后，這部分管理費用大大降低。4. VLAN的劃分1) 根據(jù)端口來劃分VLAN　　許多VLAN廠商都利用交換機的端口來劃分VLAN成員。被設(shè)定的端口都在同一個廣播域中。例如，一個交換機的1，2，3，4，5端口被定義為虛擬網(wǎng)AAA，同一交換機的6，7，8端口組成虛擬網(wǎng)BBB。這樣做允許各端口之間的通訊，并允許共享型網(wǎng)絡(luò)的升級。但是，這種劃分模式將虛擬網(wǎng)限制在了一臺交換機上?！　〉诙丝赩LAN技術(shù)允許跨越多個交換機的多個不同端口劃分VLAN，不同交換機上的若干個端口可以組成同一個虛擬網(wǎng)?！　∫越粨Q機端口來劃分網(wǎng)絡(luò)成員，其配置過程簡單明了。因此，從目前來看，這種根據(jù)端口來劃分VLAN的方式仍然是最常用的一種方式。2) 根據(jù)MAC地址劃分VLAN　　這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個主機的MAC地址來劃分，即對每個MAC地址的主機都配置它屬于哪個組。這種劃分VLAN方法的最大優(yōu)點就是當(dāng)用戶物理位置移動時，即從一個交換機換到其他的交換機時，VLAN不用重新配置，所以，可以認為這種根據(jù)MAC地址的劃分方法是基于用戶的VLAN，這種方法的缺點是初始化時，所有的用戶都必須進行配置，如果有幾百個甚至上千個用戶的話，配置是非常累的。而且這種劃分的方法也導(dǎo)致了交換機執(zhí)行效率的降低，因為在每一個交換機的端口都可能存在很多個VLAN組的成員，這樣就無法限制廣播包了。另外，對于使用筆記本電腦的用戶來說，他們的網(wǎng)卡可能經(jīng)常更換，這樣，VLAN就必須不停地配置。3) 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層劃分VLAN　　這種劃分VLAN的方法是根據(jù)每個主機的網(wǎng)絡(luò)層地址或協(xié)議類型(如果支持多協(xié)議)劃分的，雖然這種劃分方法是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址，比如IP地址，但它不是路由，與網(wǎng)絡(luò)層的路由毫無關(guān)系?！　∵@種方法的優(yōu)點是用戶的物理位置改變了，不需要重新配置所屬的VLAN，而且可以根據(jù)協(xié)議類型來劃分VLAN，這對網(wǎng)絡(luò)管理者來說很重要，還有，這種方法不需要附加的幀標(biāo)簽來識別VLAN，這樣可以減少網(wǎng)絡(luò)的通信量?！　∵@種方法的缺點是效率低，因為檢查每一個數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)層地址是需要消耗處理時間的(相對于前面兩種方法)，一般的交換機芯片都可以自動檢查網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)包的以太網(wǎng)幀頭，但要讓芯片能檢查IP幀頭，需要更高的技術(shù)，同時也更費時。當(dāng)然，這與各個廠商的實現(xiàn)方法有關(guān)。4) 根據(jù)IP組播劃分VLAN　　IP 組播實際上也是一種VLAN的定義，即認為一個組播組就是一個VLAN，這種劃分的方法將VLAN擴大到了廣域網(wǎng)，因此這種方法具有更大的靈活性，而且也很容易通過路由器進行擴展，當(dāng)然這種方法不適合局域網(wǎng)，主要是效率不高?；谝?guī)則的VLAN　　也稱為基于策略的VLAN。這是最靈活的VLAN劃分方法，具有自動配置的能力，能夠把相關(guān)的用戶連成一體，在邏輯劃分上稱為“關(guān)系網(wǎng)絡(luò)”。網(wǎng)絡(luò)管理員只需在網(wǎng)管軟件中確定劃分VLAN的規(guī)則(或?qū)傩?，那么當(dāng)一個站點加入網(wǎng)絡(luò)中時，將會被“感知”，并被自動地包含到正確的VLAN中。同時，對站點的移動和改變也可自動識別和跟蹤?！　〔捎眠@種方法，整個網(wǎng)絡(luò)可以非常方便地通過路由器擴展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。有的產(chǎn)品還支持一個端口上的主機分別屬于不同的VLAN，這在交換機與共享式Hub共存的環(huán)境中顯得尤為重要。自動配置VLAN時，交換機中軟件自動檢查進入交換機端口的廣播信息的IP源地址，然后軟件自動將這個端口分配給一個由IP子網(wǎng)映射成的VLAN。按用戶定義、非用戶授權(quán)劃分VLAN5) 基于用戶定義、非用戶授權(quán)來劃分VLAN，這種方法是指為了適應(yīng)特別的VLAN網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)用戶的特別要求來定義和設(shè)計VLAN，而且可以讓非VLAN群體用戶訪問VLAN，但是需要提供用戶密碼，在得到VLAN管理的認證后才可以加入一個