【正文】 務(wù)器操作系統(tǒng)，所以我們可以很容易實現(xiàn)和發(fā)布ftp服務(wù)。NAT不僅解決了lP地址不足的問題，而且還能夠有效地避免來自網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊，隱藏并保護網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計算機。由此測試說明跨VLAN的中繼DHCP服務(wù)成功實現(xiàn)?？紤]網(wǎng)絡(luò)實驗的重心不在于在已經(jīng)搭建好的網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)何種服務(wù)，而是如何構(gòu)建安全、合理、可靠的校園網(wǎng)本身，我們把更多的時間用在了組網(wǎng)上，僅搭建了FTP服務(wù)作為示范和模擬。3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計如圖2為我們設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。由于無線上網(wǎng)的速度無法提供優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，所以決定把服務(wù)集中在宿舍的網(wǎng)絡(luò)中，無線網(wǎng)絡(luò)只為同學(xué)們提供基本的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。2 工程背景 初步設(shè)想課設(shè)選題題目是搭建一個校園網(wǎng)，初步設(shè)想是搭建一個無線的校園網(wǎng)絡(luò)，覆蓋主樓前的廣場、教學(xué)樓、實驗室等地方并且提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 校園網(wǎng)為園區(qū)網(wǎng)，樓群間子系統(tǒng)采用光纜連接，可提供千兆位的帶寬，有充分的擴展余地。對于我們畫定的區(qū)域如圖書館、宿舍等，都可以通過100M交換口連入校園網(wǎng)，而各個終端可以采用10/100M共享式端口。他們需要上網(wǎng)查了資料，將完成的作業(yè)利用電子郵件發(fā)送給了老師。網(wǎng)絡(luò)集成方案主要包括兩個方面：結(jié)構(gòu)化布線與設(shè)備選擇、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及設(shè)備選型。計算機網(wǎng)絡(luò)畢竟是個新生事物，在各方面還不盡人所知，不顧自身需求和經(jīng)濟實力而一擲千金的事例層出不窮。作為“高新技術(shù)孵化器”的高校，是知識、人才的高地，資源十分豐富，比其他行業(yè)更渴求網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)新應(yīng)用，希望能有一個高性能、穩(wěn)定、可靠的校園網(wǎng)來促進自身在研究、學(xué)術(shù)上的進步。WLAN無線寬帶接入業(yè)務(wù)正是迎合了市場的這種需求。顯然，各個路由器各自得到的路由表是不同的。連接自治系統(tǒng)的路由器稱為自治系統(tǒng)邊界路由器ASBR（Autonomous System Broder Router），通過ASBR學(xué)習(xí)該OSPF自治系統(tǒng)之外的路由信息（如靜態(tài)路由、RIP 路由等）。7) 支持驗證——支持基于接口的報文驗證以保證路由計算的安全性。它是IETF 組織開發(fā)的一個基于鏈路狀態(tài)的自治系統(tǒng)內(nèi)部路由協(xié)議。3) 同時，RIP 每隔30 秒向其相鄰路由器廣播本地路由表，相鄰路由器在收到報文后，對本地路由進行維護，選擇一條最佳路由，再向其各自相鄰網(wǎng)絡(luò)廣播修改信息，使更新的路由最終能達到全局有效。3) 接口：轉(zhuǎn)發(fā)報文的接口。 路由協(xié)議1. RIP 簡介RIP（Routing Information Protocol）是最常使用的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior Gateway Protocol)之一，是一種典型的基于DV 算法的動態(tài)路由協(xié)議。4. 缺省路由簡介缺省路由也是一種靜態(tài)路由。3. 靜態(tài)路由簡介靜態(tài)路由是一種特殊的路由，由管理員手工配置而成。要完成對數(shù)據(jù)包的傳輸，路由器必須知道并處理哪些信息：1) 目的地址2) 相鄰路由器，并且能夠從鄰居處獲得遠程網(wǎng)絡(luò)的信息3) 到遠程網(wǎng)絡(luò)的所有可能的路徑4) 能計算出到達遠程網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑5) 要能夠維護并驗證路由信息，在路徑發(fā)生改變時，要能很快的知道。當(dāng)ISP提供的合法IP地址略少于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計算機數(shù)量時。有些應(yīng)用程序?qū)⒃碔P地址嵌入到IP報文的數(shù)據(jù)部分中，所以還需要同時對報文進行修改，以匹配IP頭中已經(jīng)修改過的源IP地址。原因很簡單，NAT不僅完美地解決了IP地址不足的問題，而且還能夠有效地避免來自網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊，隱藏并保護網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計算機。 如果采用動態(tài)地址分配策略，則DHCP服務(wù)器分配給客戶端的IP地址有一定的租借期限，DHCP協(xié)議稱這段時間為租用期(lease period)。2. DHCP客戶端從DHCP服務(wù)器動態(tài)獲取IP地址，主要通過四個階段進行： 1) 發(fā)現(xiàn)階段，即DHCP客戶端尋找DHCP服務(wù)器的階段。動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)就是為解決這些問題而發(fā)展起來的。同時，對站點的移動和改變也可自動識別和跟蹤。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。但是，這種劃分模式將虛擬網(wǎng)限制在了一臺交換機上。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。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。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。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。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。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)。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。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)。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。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。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。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。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。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。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。當(dāng)然，這與各個廠商的實現(xiàn)方法有關(guān)。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。1. 針對客戶端的不同需求，DHCP提供三種IP地址分配策略：1) 手工分配地址：由管理員為少數(shù)特定客戶端(如WWW 服務(wù)器等)靜態(tài)綁定固定的IP 地址。DHCP服務(wù)器接收到客戶端的DHCPDISCOVER報文后，根據(jù)IP地址分配的優(yōu)先次序選出一個IP地址，與其他參數(shù)一起通過DHCPOFFER報文發(fā)送給客戶端。由于在IP地址動態(tài)獲取過程中采用廣播方式發(fā)送請求報文，因此DHCP只適用于DHCP 客戶端和服務(wù)器處于同一個子網(wǎng)內(nèi)的情況。事實上，除了中國教育和科研計算機網(wǎng)(CERNET)外，一般用戶幾乎申請不到整段的C類IP地址。　　靜態(tài)轉(zhuǎn)換是指將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的私有IP地址轉(zhuǎn)換為公有IP地址，IP地址對是一對一的，是一成不變的，某個私有IP地址只轉(zhuǎn)換為某個公有IP地址。采用端口多路復(fù)用方式，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的所有主機均可共享一個合法外部IP地址實現(xiàn)對Internet的訪問，從而可以最大限度地節(jié)約IP地址資源。路由表中默認只有直連路由信息路由表的基本元素：1) 目標網(wǎng)絡(luò)2) 去往目的地的下一跳地址（直連的鄰居地址）3) 出接口4) 管理距離5) metric值：描述了去往目的地的路線的好壞1. 管理距離：當(dāng)從不同的路由協(xié)議學(xué)到去往同一目的地路由的時候，用于在路由協(xié)議之間進行比較，以確定把從哪一種路由協(xié)議學(xué)到的路由放入路由表。使用靜態(tài)路由也存在一些問題：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題或因其它原因引起拓撲變化時，靜態(tài)路由不會自動發(fā)生改變，必需要有網(wǎng)絡(luò)管理員的介入。在路由表中，（）的路由形式出現(xiàn)。RIP 有RIP1 和RIP2 兩個版本，RIP2 支持明文認證和 MD5 密文認證，并支持可變長子網(wǎng)掩碼。6) 路由標記：區(qū)分該路由為內(nèi)部路由協(xié)議路由還是外部路由協(xié)議路由的標記。雖然RIP 目前已被大多數(shù)路由器廠商所廣泛使用，但它還是有較大的局限性：1) 支持站點的數(shù)量有限：這就使得RIP 只適用于較小的自治系統(tǒng)，如只用于大多數(shù)校園網(wǎng)及結(jié)構(gòu)較簡單的連續(xù)性強的地區(qū)性網(wǎng)絡(luò)。2) 快速收斂——在網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化后立即發(fā)送更新報文，使這一變化在自治系統(tǒng)中同步。每個自治系統(tǒng)又可劃分為不同的區(qū)域（Area）。這樣每臺路由器都收到了其它路由器的 LSA，所有的 LSA 放在一起便組成了鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。OSPF 支持IP 子網(wǎng)和外部路由信息的標記接收；它支持基于接口的報文驗證以保證路由計算的安全性；并使用IP 組播方式發(fā)送和接收報文。而采用WLAN覆蓋，則是一種經(jīng)濟而便捷的方式。2. 校園網(wǎng)為教師的教育教學(xué)和科研活動服務(wù)，促使教師教育教學(xué)最優(yōu)化。在選擇局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時要體現(xiàn)開放式、分布式、安全可靠，維護簡單的原則。同時，模塊化設(shè)計容易維護，某個模塊出現(xiàn)故障，不會影響到整個網(wǎng)絡(luò)的安全。采購、分類編目、流通、查詢、期刊等環(huán)節(jié)全面實行計算機自動化管理，可以在校園網(wǎng)提供網(wǎng)上在線書目檢索服務(wù)，讀者可以在網(wǎng)上實現(xiàn)檢索圖書、瀏覽全文、查閱借閱情況、辦理預(yù)約及續(xù)借手續(xù)等。各樓層和各樓之間的交換設(shè)備都直接上連到核心設(shè)備上。 對于多幢樓宇，可采用多設(shè)備間的方法。并且在一些公共區(qū)域，比如教學(xué)樓、實驗室、廣場等位置為老師和學(xué)生提供無線上網(wǎng)服務(wù)。 改進方案在進行課程設(shè)計的構(gòu)成中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的設(shè)備無法滿足我們初期的設(shè)想，所以對最初的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計進行了一些相應(yīng)的調(diào)整。匯聚層交換機用作模擬校園中各個樓宇的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，在同一個樓宇，如教學(xué)樓、實驗樓、學(xué)生宿舍樓中依據(jù)需求劃分VLAN，隔離網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，提升網(wǎng)絡(luò)安全性和效率，同時方便構(gòu)建不同辦公室或者實驗室的通暢網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境。由于學(xué)校出于網(wǎng)絡(luò)安全的目的，限制將路由器等設(shè)備私自接入北郵校園網(wǎng)，我們利用筆記本無線網(wǎng)作為中繼代理，進行了Internet接入實驗。如下圖所示：需要接入Internet上網(wǎng)的臺式機配置如下：分別將筆記本和臺式機通過網(wǎng)線接到一個二層交換機上，測試臺式機是否能夠接入Internet，結(jié)果如下：在臺式機上PING北郵網(wǎng)站的結(jié)果：以上結(jié)果說明臺式機已經(jīng)成功接入Internet，能夠上網(wǎng)了。和2. 配置FTP1) 創(chuàng)建FTP用戶在Configuration—Local Users and Groups中輸入Username和password即可創(chuàng)建。由于路由器RB、RC只有一個以太網(wǎng)口，不利于接入網(wǎng)絡(luò)，故將其通過串口連接，等效于一個具有兩個以太網(wǎng)口的路由器。按照老師說的，將由電腦接出的RJ45水晶頭接到設(shè)備的console端口，在電腦上運行超級終端，“波特率：9600，流量控制：無”的操作之后，等待出現(xiàn)“quidway”，之后就可以輸入命令行對設(shè)備進行參數(shù)配置了。中間任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了異常情況，都可能影響到網(wǎng)絡(luò)的性能首先是對計算機網(wǎng)絡(luò)與通信方面的知識的理解與掌握。一般情況下，交換機不需要為其端口配置IP 地址。由于路由器采用軟件實現(xiàn)所以路由轉(zhuǎn)發(fā)的速度比三層交換機要慢。技術(shù)文檔告訴我們，對于單獨一臺二層交換機，即使是相同VLAN的兩臺主機，這兩臺主機之間也不能夠互相通信；對于三層交換機，可以為多個VLAN接口配置IP地址，而且默認情況下，各個VLAN接口之間可以訪問。3. 各PC的IP配置如下：1) 與RA的ge1端口相連的PC1如下左圖設(shè)置，與交換機相連的PC2如下中圖設(shè)置。4) 完成最終設(shè)置參數(shù) 測試結(jié)果 ，圖中成功連接FTP，讀取目錄。1. 配置命令如下：nat addressgroup 0 ； ~acl number 2000 rule 0 permit source interface GigabitEthernet0/0 port li