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校园网规划与设计.doc

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.52M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    第一章 绪　论
    第二章 校园网规划与设计相关技术
    2.1 需求分析
    2.2 校园网系统设计
    2.2.1 校园网规划
    2.2.2 校园网络拓扑图
    2.3 技术路线
    2.4 VLAN及IP地址的划分
    2.4.1 IP地址合理规划的意义
    2.4.2 IP地址规划
    2.4.3 VLAN划分方案
    第三章 校园网具体配置实现
    3.1 信息中心三层交换机的配置
    3.2 二层交换机的配置
    3.2.1 教学楼交换机的配置
    3.2.2 实验楼交换机的配置
    3.2.3 图书馆交换机的配置
    3.2.5 宿舍交换机的配置
    3.3 主机IP地址和网关的配置
    第四章 测试与诊断
    4.1 查看配置信息
    4.2 查看VLAN信息
    4.3 查看路由表
    4.4 测试主机连通性
    4.4.1 处于同一网络内的主机间联通测试
    4.4.2 处于不同网络间的主机间联通测试
    主要参考文献
    致　　谢
    池州学院 本科毕业设计（论文） 题 目： 校园网规划与设计 学生姓名： 李颖 学号： 090312256 系（部）： 数学计算机科学系 专业：计算机科学与技术 入学时间： 2009 年 09 月 导师姓名： 方康年 职称/学位：高级实验师 导师所在单位： 池州学院 1
    校园网规划与设计 摘 要 随着现代化教学活动的开展和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。本校园网络是学校发展的重要基础设施，是提高学校教学和科研水平不可或缺的支撑环境。 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。本校 园网设计方案是基于池州学院的实际拓扑结构设计的，在整体把握学校基本架构的基础上，首先将学校 主要建筑楼宇分出：教学楼、实验楼、图书馆、食堂、宿舍、大学生活动中心，用 Cisco Packer Tracker 画出拓扑结构图，再将它们分为以下几个部门：教室、办公室、阅览室、男生宿舍、女生宿舍，并给每 个部门分配一个 VLAN 并对其中的 IP 地址进行划分。接下来便是具体网络中交换机、路由器的配置，为 了避免造成二层交换机的负担所以设计 1 个三层交换机和 10 个二层交换机。最后测试主机的连通性， 先测试同一 VLAN 中主机的连通性再测试不同 VLAN 中主机的连通性。 关键词：校园网；拓扑结构；Cisco Packer Tracker；划分 VLAN；分配 IP 地 址；交换机；路由器配置；PING；测试连通性 2
    Planning and Design of Campus Network Abstract Increased contacts with the modern teaching of activities and teaching institutions at home and abroad,more and more pressing needs for the exchange of information through the Internet network to become a modern education, to promote the teaching, to facilitate the management and further play to the creativity of the students, the campus network construction institutions inevitable choice. The campus network is an important foundation for the development of school facilities, supporting environment is indispensable to improve school teaching and research. Aspect of the campus network to provide schools with a variety of local network applications, on the other hand, it is a communication network inside and outside the school campus network bridge.The campus network design is based on the topology of our College ,overall grasp of the basic structure of the schools . The main buildings are teaching building , laboratory building , library , cafeteria ,dormitories , college student`s center ,and then they are divided into the following departments : the classroom,office,reading room , the male dormitory , the female dormitory , and assign a VLAN to each department and one of the IP address is divided. Then there is a specific network switch ,router configuration , in order to avoid the burden of the second level switch , I`d like to have the design of a third level switch and 10 second switches.Finally testing the host connectivity in the same VLAN and the different VLAN. Keywords: campus network ； topology ; Cisco Packer Tracker ;VLAN division;the assign of IP address configuration of switch and router ; PING ; test connectivity 3
    目 录 第一章 绪 论 .............................................................. 1 第二章 校园网规划与设计相关技术 ............................................ 2 2.1 需求分析 ........................................................... 2 2.2 校园网系统设计 ..................................................... 2 2.2.1 校园网规划 .................................................... 2 2.2.2 校园网络拓扑图 ................................................ 3 2.3 技术路线 ........................................................... 4 2.4 VLAN 及 IP 地址的划分 ................................................ 4 2.4.1 IP 地址合理规划的意义 ......................................... 4 2.4.2 IP 地址规划 ................................................... 4 2.4.3 VLAN 划分方案 ................................................. 4 第三章 校园网具体配置实现 ................................................... 6 3.1 信息中心三层交换机的配置 ........................................... 6 3.2 二层交换机的配置 ................................................... 7 3.2.1 教学楼交换机的配置 ............................................ 7 3.2.2 实验楼交换机的配置 ............................................ 8 3.2.3 图书馆交换机的配置 ............................................ 8 3.2.5 宿舍交换机的配置 .............................................. 9 3.3 主机 IP 地址和网关的配置 ........................................... 10 第四章 测试与诊断 ......................................................... 12 4.1 查看配置信息 ...................................................... 12 4.2 查看 VLAN 信息 ..................................................... 12 4.3 查看路由表 ........................................................ 13 4.4 测试主机连通性 .................................................... 13 4.4.1 处于同一网络内的主机间联通测试 ............................... 13 4.4.2 处于不同网络间的主机间联通测试 ............................... 15 主要参考文献 ............................................................... 19 致 谢 ................................................................... 20 4
    校园网规划与设计 第一章 绪 论 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。 校园网是学校发展的重要基础设施，是提高学校教学和科研水平不可缺少的支撑环 节。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，我们就校园网的建设，构 建比较切实可行的设计方案。根据小组的实地调查，我校现占地 1800 余亩，现有在校生 14000 多名，教职员工 800 多名。学校主要建筑分布如图 1 所示。 图 1 学校主要建筑分布图 1
    第二章 校园网规划与设计相关技术 2.1 需求分析 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率和教学质量，开展学校现代化建设，建设具有一定规模的校园网 络，整个校园网建设遵循“经济高效、安全实用” 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，能够最大限度地实现理论与实践的结合。 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 服务来提供各种资料和技术文档的上传和下载。包 括学校教学需要的资源、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：提供电子邮件收发服务； （4）电子邮件：主要为学校教学、科研、日常管理、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 校园网系统设计 2.2.1 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： (1)列出需要组网的主要建筑：教学楼，实验楼，体育馆，图书馆，行政楼，宿舍，食 堂，大学生活动中心。 (2)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 室，办公室，图书馆，男生宿舍，女生宿舍。每个部门设置一个单独的子网，每个子网搭 建一个独立的 VLAN。 (3)选择使用 C 类私有地址连接校内所有的计算机，并从 192.168.0.0/24 中选择连续的 地址块使用。 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： 信息中心设置在教学楼（图书馆），为核心三层交换机，三层交换机可通过路由器连 2
    接外网进行通信，内网连接服务器群。校园内主要建筑群为 5 个，教学楼、实验楼、图书 馆、行政楼、学生宿舍，每个建筑群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。学生宿舍划分为三处，一处为 1-9 栋宿舍，一处为 10-21 栋宿舍、第 三处为 22-26 栋宿舍。三处宿舍分别再用两个普通交换机，下面连接不同的主机代表男生 宿舍和女生宿舍。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，具体规划如图 2 所示。 2.2.2 校园网络拓扑图 图 2 校园网络设计规划图 根据上述设计方案，通过 Cisco Packer Tracker 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，使用了一个三层交换机，一个服务器， 六个普通交换机，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图 3 所示。 图 3 校园网模拟环境 3
    2.3 技术路线 本校园网将采用三层交换技术，三层交换技术与传统的路由技术不同，传统的路由技 术是通过一定的路由算法来选择到达各个子网的最佳路径，实现路由选择和网络的互连； 而三层交换机技术是利用第三层（网络层）中的 IP 数据包的头信息来加强二层交换，以便 解决路由技术中转发效率较低的技术“瓶颈”。本校园网的组建中，中心（核心）交换机选 择支持三层交换技术的交换机，同一 VLAN 之间的数据包传输直接由内网普通交换机来实 现，不需要经过核心交换机，不同 VLAN 之间的数据包传输则经过三层交换机实现交换技 术，可以减轻核心交换机的负担，提高网络利用效率。 在搭建网络环境时，使用了服务器连接核心交换机，三层交换机也可通过路由器连接 外网进行通信，在局域网内二层交换机使用六个普通交换机分给不同的建筑，每个建筑内 使用一台主机代表一个部门，同一个部门划分为一个独立的子网，一个子网使用一个 VLAN，交换机之间采用交叉线通过 trunk 链路进行网内、网间数据传输，交换机与主机之 间采用直通线相连。 VLAN 及 IP 地址的划分 2.4 2.4.1 IP 地址合理规划的意义 在网络规划中，IP 地址方案的设计至关重要，好的 IP 地址方案不仅可以减少网络负 荷，还能为以后的网络扩展打下良好的基础。 IP 地址的合理是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键。校区 IP 地址的分配 应该尽可能地利用申请到的地址空间，充分考虑到地址空间的合理使用，保证实现最佳的 网络内地址分配及业务流量的均匀分布。具体地来说 IP 地址的合理规划有如下的意义： （1）减少对各种资源（内存、CPU 的处理能力以及网络带宽等）的需求——IP 地址的 合理规划有利于网络中路由的汇聚，因而可以使得路由器中的路由表数目以及链路状态数 据库等占用的内存减少，同时更新所占用的网络带宽也降低了； （2）有利于 IP 地址空间的合理使用； （3）优化业务流量的分布； （4）有利于故障诊断。 IP 地址规划 2.4.2 根据互联网络技术发展的趋势，结合学校网络目前真实 IP 地址的现实情况， 将 IP 地 址规划遵循如下原则来设计： （1）服务器区采用私 IP 地址，NAT 后供人员远程访问； （2）与 internet 互联设备 IP 地址采用真实 IP 地址； （3）部分内部互连采用私有 IP 地址； 2.4.3 VLAN 划分方案 （1）将不同建筑内的多媒体教室和机房划为同一个 VLAN，方便于日常课程的学习 和资料的共享。 4
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