【正文】 itEthernet0/]quit[r1]interface GigabitEthernet0/[r1GigabitEthernet0/]vlantype dot1q vid 20 ；建立VLAN子虛接口20[r1GigabitEthernet0/]ip address ；設(shè)置接口IP[r1GigabitEthernet0/]quit[r1]interface GigabitEthernet0/1[r1GigabitEthernet0/1]dhcp select server globalpool ；指定為全局地址池[r1GigabitEthernet0/1]quit中繼交換機(jī)s1配置[s1]dhcp enable ；三層交換機(jī)啟動(dòng)DHCP服務(wù)[s1]dhcp relay servergroup 1 ip ；DHCP服務(wù)器地址設(shè)置[s1]interface vlan 10[s1Vlaninterface10]dhcp select relay ；使用中繼[s1Vlaninterface10]dhcp relay serverselect 1 ；選擇設(shè)置好的DHCP服務(wù)組[s1Vlaninterface10]quit[s1]vlan 20[s1vlan20]quit[s1]interface vlan 20[s1Vlaninterface20]dhcp select relay ；使用中繼[s1Vlaninterface20]dhcp relay serverselect 1 ；選擇設(shè)置好的DHCP服務(wù)組[s1Vlaninterface20]quit 網(wǎng)絡(luò)測(cè)試如上四圖為DHCP配置完成之后接入PC自動(dòng)獲取IP的結(jié)果圖，兩臺(tái)PC分屬于VLAN20和VLAN10，網(wǎng)關(guān)均為直連的二層交換機(jī)，DNS設(shè)置為學(xué)校的DNS服務(wù)器地址。進(jìn)行了靜態(tài)路由實(shí)驗(yàn)，之后配置了RIP協(xié)議。此外，我們?cè)诼酚善鱎1上配置NAT，用以解決可能出現(xiàn)的IP地址不足的問(wèn)題，對(duì)校園網(wǎng)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了隱藏和保護(hù)，一定程度上避免來(lái)自網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊。校園局域網(wǎng)以三層交換機(jī)S1為交換核心，下設(shè)二層交換機(jī)若干，如圖中所示的S2和S3進(jìn)行模擬，形成匯聚層。又由于我們只有兩臺(tái)MSR2030這種兩個(gè)高速以太網(wǎng)口的路由器和一臺(tái)三層交換機(jī)，因此我們將一臺(tái)MSR2030作為最高處的路由器，另外一臺(tái)作為有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的上層路由，而有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的上層路由有兩個(gè)通過(guò)串口連接的R2501E來(lái)替代，從路由下了直接接上AP來(lái)完成我們的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。并且在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)IP的自動(dòng)分配等基本功能。基本構(gòu)架如圖1。圖1 初步構(gòu)建拓?fù)鋱D假設(shè)的工程背景為：一個(gè)學(xué)校要給老師和學(xué)生提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 樓內(nèi)布線(xiàn)包括水平布線(xiàn)和主干布線(xiàn)。把管理區(qū)子系統(tǒng)并入設(shè)備間子系統(tǒng)，集中管理。一個(gè)良好的綜合布線(xiàn)系統(tǒng)對(duì)其服務(wù)的設(shè)備有一定的獨(dú)立性，并能互連許多不同的通信設(shè)備如數(shù)據(jù)終端、模擬式或數(shù)字式電話(huà)、PC和主機(jī)以及公共系統(tǒng)裝置。由于交換機(jī)都具有三層功能，匯聚層一般已經(jīng)可以與接入層歸納為一個(gè)層次。當(dāng)然這其中還有對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，如vlan的劃分，各不同區(qū)域的細(xì)劃分都需要根據(jù)學(xué)校情況來(lái)定。3. 圖書(shū)館功能，以圖書(shū)館為信息源圖書(shū)館可以開(kāi)設(shè)面向教師開(kāi)放的電子備課室和光盤(pán)閱覽室，開(kāi)設(shè)面向?qū)W生開(kāi)放的電子閱覽室。校內(nèi)信息服務(wù)，信息的接收者就是信息的發(fā)布者。在實(shí)施的過(guò)程中，可以根據(jù)需要將相應(yīng)的模塊添加到網(wǎng)絡(luò)中，也可以不使用某些模塊，在需要時(shí)候再添加。 一個(gè)完整的校園網(wǎng)建設(shè)在實(shí)施過(guò)程中可以分成兩個(gè)環(huán)節(jié)：網(wǎng)絡(luò)集成方案設(shè)計(jì)和信息系統(tǒng)集成。 校園網(wǎng)的建設(shè)思路 校園網(wǎng)的建設(shè)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，校園作為一個(gè)特殊的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境，它的建設(shè)與使用都有其自身的特點(diǎn)。對(duì)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、選型、安裝、調(diào)試等各環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和分析，確保系統(tǒng)運(yùn)行可靠，經(jīng)濟(jì)性，投資合理，有良好的性能價(jià)格比。 校園網(wǎng)目的1. 校園網(wǎng)為學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)服務(wù)，促使學(xué)生學(xué)習(xí)最優(yōu)化。校園網(wǎng)是各類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)中一大分支，有著非常廣泛的應(yīng)用及代表性。在學(xué)校等人員密集、移動(dòng)性較強(qiáng)且網(wǎng)絡(luò)需求較多的地區(qū)，單純利用有線(xiàn)網(wǎng)盡心覆蓋將使得布線(xiàn)和接口難以實(shí)現(xiàn)，無(wú)法提供滿(mǎn)意的服務(wù)。在機(jī)場(chǎng)、會(huì)議室、展覽中心、酒吧、咖啡館、茶館等熱點(diǎn)地區(qū)，Internet接入需求不同于傳統(tǒng)辦公場(chǎng)所采用有線(xiàn)方式，人們不會(huì)為電纜的束縛而固守于固定的位置。為解決這一問(wèn)題，OSPF 定義了“指定路由器DR”（Designated Router），所有路由器都只將路由信息發(fā)送給DR，由DR 將該網(wǎng)絡(luò)的鏈路狀態(tài)廣播出去，這樣就可大大減少多址訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)上各路由器之間鄰居關(guān)系的數(shù)量。顯然，自治系統(tǒng)內(nèi)的各路由器將得到完全相同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。每臺(tái)路由器根據(jù)自己周?chē)木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生成鏈路狀態(tài)發(fā)布LSA （ Link State Advertising），通過(guò)相互之間發(fā)送協(xié)議報(bào)文將LSA 發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中其它路由器。所有區(qū)域邊界路由器和位于它們之間的路由器構(gòu)成骨干區(qū)域（Backbone Area）， 標(biāo)識(shí)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可看成由多個(gè)自治系統(tǒng)AS（Autonomous System）組成，通過(guò)收集和傳遞自治系統(tǒng)鏈路狀態(tài)來(lái)動(dòng)態(tài)地發(fā)現(xiàn)并傳播路由達(dá)到自治系統(tǒng)的信息同步。5) 等值路由——支持到同一目的地址的多條等值路由。OSPF 的主要特性如下：1) 適應(yīng)范圍——支持各種規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，最多可支持幾千臺(tái)路由器。在有許多節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中，這樣將消耗相當(dāng)大的網(wǎng)絡(luò)帶寬。RIP 作為IGP 協(xié)議的一種，正是通過(guò)這些機(jī)制，使路由器能夠了解到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由信息。相鄰路由器收到觸發(fā)修改報(bào)文后，又向其各自的相鄰路由器發(fā)送觸發(fā)修改報(bào)文。5) 定時(shí)器：該路由項(xiàng)最后一次被修改的時(shí)間。每個(gè)運(yùn)行RIP 的路由器管理一個(gè)路由數(shù)據(jù)庫(kù)，該路由數(shù)據(jù)庫(kù)包含了到網(wǎng)絡(luò)所有可達(dá)目的地的一個(gè)路由項(xiàng)，這些路由項(xiàng)包含下列信息：1) 目的地址：主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)的地址。由于在RIP 中大于或等于16 的跳數(shù)被定義為無(wú)窮大（即目的網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)不可達(dá)），所以RIP一般用于采用同類(lèi)技術(shù)的中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，如校園網(wǎng)及一個(gè)地區(qū)范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)，RIP 并非為復(fù)雜、大型的網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)。缺省路由在網(wǎng)絡(luò)中是非常有用的。即只有當(dāng)無(wú)任何合適的路由時(shí)，缺省路由才被使用。3) 目的地為黑洞的路由：當(dāng)?shù)侥骋荒康牡氐撵o態(tài)路由為“blackhole”屬性時(shí)，任何去往該目的地的IP 報(bào)文都將被丟棄，但是并不通知源主機(jī)目的地為不可達(dá)。正確地設(shè)置和使用靜態(tài)路由能有效地保障網(wǎng)絡(luò)安全，并可為重要的應(yīng)用保證帶寬。例如RIP、EIGRP、OSPF協(xié)議。路由器根據(jù)路由表中的路由信息來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，如果在路由表中找不到去往目的地的路由，數(shù)據(jù)包將會(huì)被丟棄。 路 由1. 什么是路由：路由就是尋徑。端口多路復(fù)用(Port address Translation，PAT)是指改變外出數(shù)據(jù)包的源端口并進(jìn)行端口轉(zhuǎn)換，即端口地址轉(zhuǎn)換(PAT，Port Address Translation)。也就是說(shuō)，只要指定哪些內(nèi)部地址可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以及用哪些合法地址作為外部地址時(shí)，就可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換。2. NAT實(shí)現(xiàn)方式　　NAT的實(shí)現(xiàn)方式有三種，即靜態(tài)轉(zhuǎn)換Static Nat、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換Dynamic Nat和端口多路復(fù)用Over Load。1. NAT簡(jiǎn)介　　借助于NAT，私有(保留)地址的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通過(guò)路由器發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，私有地址被轉(zhuǎn)換成合法的IP地址，一個(gè)局域網(wǎng)只需使用少量IP地址(甚至是1個(gè))即可實(shí)現(xiàn)私有地址網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有計(jì)算機(jī)與Internet的通信需求?！　‰S著接入Internet的計(jì)算機(jī)數(shù)量的不斷猛增，IP地址資源也就愈加顯得捉襟見(jiàn)肘。這樣，多個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的DHCP 客戶(hù)端可以使用同一個(gè)DHCP服務(wù)器，既節(jié)省了成本，又便于進(jìn)行集中管理。如果DHCP客戶(hù)端希望繼續(xù)使用該地址，需要更新IP地址租約。4) 確認(rèn)階段，即DHCP服務(wù)器確認(rèn)IP地址的階段。2) 提供階段，即DHCP服務(wù)器提供IP地址的階段。3) 動(dòng)態(tài)分配地址：DHCP為客戶(hù)端分配具有一定有效期限的IP地址，到達(dá)使用期限后，客戶(hù)端需要重新申請(qǐng)地址。在DHCP的典型應(yīng)用中，一般包含一臺(tái)DHCP服務(wù)器和多臺(tái)客戶(hù)端(如PC和便攜機(jī))。 DHCP服務(wù)隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的提高，計(jì)算機(jī)的數(shù)量經(jīng)常超過(guò)可供分配的IP地址數(shù)量。有的產(chǎn)品還支持一個(gè)端口上的主機(jī)分別屬于不同的VLAN，這在交換機(jī)與共享式Hub共存的環(huán)境中顯得尤為重要。這是最靈活的VLAN劃分方法，具有自動(dòng)配置的能力，能夠把相關(guān)的用戶(hù)連成一體，在邏輯劃分上稱(chēng)為“關(guān)系網(wǎng)絡(luò)”。　　這種方法的缺點(diǎn)是效率低，因?yàn)闄z查每一個(gè)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)層地址是需要消耗處理時(shí)間的(相對(duì)于前面兩種方法)，一般的交換機(jī)芯片都可以自動(dòng)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(shí)也更費(fèi)時(shí)。而且這種劃分的方法也導(dǎo)致了交換機(jī)執(zhí)行效率的降低，因?yàn)樵诿恳粋€(gè)交換機(jī)的端口都可能存在很多個(gè)VLAN組的成員，這樣就無(wú)法限制廣播包了?！　∫越粨Q機(jī)端口來(lái)劃分網(wǎng)絡(luò)成員，其配置過(guò)程簡(jiǎn)單明了。例如，一個(gè)交換機(jī)的1，2，3，4，5端口被定義為虛擬網(wǎng)AAA，同一交換機(jī)的6，7，8端口組成虛擬網(wǎng)BBB。借助VLAN技術(shù)，能將不同地點(diǎn)、不同網(wǎng)絡(luò)、不同用戶(hù)組合在一起，形成一個(gè)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。3) 成本降低：　　成本高昂的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)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。同樣，相鄰的端口不會(huì)收到其他VLAN產(chǎn)生的廣 播。3. VLAN的優(yōu)點(diǎn)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(gè)VLAN可減少參與廣播風(fēng)暴的設(shè)備數(shù)量。交換機(jī)是根據(jù)用戶(hù)工作站的MAC地址來(lái)劃分VLAN的。在同一個(gè)VLAN中的工作站，不論它們實(shí)際與哪個(gè)交換機(jī)連接，它們之間的通訊就好像在獨(dú)立的交換機(jī)上一樣。在共享網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)物理的網(wǎng)段就是一個(gè)廣播域。VLAN是一種將局域網(wǎng)設(shè)備從邏輯上劃分成一個(gè)個(gè)網(wǎng)段，從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的新興數(shù)據(jù)交換技術(shù)。4. 局域網(wǎng)一般是一個(gè)單位或部門(mén)專(zhuān)用的，所以管理起很方便。美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)員會(huì)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)。用光纖或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)電纜連接，傳輸速率較高，主干線(xiàn)上的傳輸速率可達(dá)1000M～1Gb/s，用戶(hù)端的速率也可達(dá)10M～l00Mb/s或者更高。4. 廣域網(wǎng)部分主要實(shí)踐包括靜態(tài)路由的配置，RIP協(xié)議的配置等。本次課程設(shè)計(jì)我們利用了四臺(tái)路由器，1臺(tái)三層交換機(jī)，3臺(tái)二層交換機(jī)，3臺(tái)臺(tái)式計(jì)算機(jī)和若干臺(tái)筆記本電腦，搭建了一個(gè)模擬的校園網(wǎng)，并擴(kuò)展探索了廣域網(wǎng)技術(shù)中最基本的實(shí)踐。 信息與通信工程學(xué)院 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，有時(shí)也叫校園網(wǎng)信息系統(tǒng)，它為學(xué)校的教育教學(xué)實(shí)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。3. 在實(shí)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(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)常見(jiàn)服務(wù)。 局域網(wǎng)簡(jiǎn)介局域網(wǎng)（Local Area Network），簡(jiǎn)稱(chēng)LAN，是指將小區(qū)域內(nèi)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)形成的網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)是封閉型的，可以由辦公室內(nèi)的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，也可以由一個(gè)公司內(nèi)的上千臺(tái)計(jì)算機(jī)組成。3. 因?yàn)檫B接線(xiàn)路都比較短，中間幾乎不會(huì)愛(ài)任何干擾，所以局域網(wǎng)還具有始終一致的低誤碼率。 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)”。通過(guò)將校園網(wǎng)絡(luò)劃分為虛擬網(wǎng)絡(luò)VLAN網(wǎng)段，可以強(qiáng)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。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