網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計報告--- 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方案設(shè)計和實現(xiàn)

1、<p>　　課程設(shè)計(論文)任務(wù)書</p><p>　　計算機科學(xué)與技術(shù)　學(xué)　　院　　 網(wǎng)絡(luò)工程 　專　　業(yè)　 081 　班　 </p><p>　　一、課程設(shè)計(論文)題目　　 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方案設(shè)計和實現(xiàn) 　 　</p><p>　　二、課程設(shè)計(論文)工作 2011 年 1 月

2、 4 日起至 2011 年1月 7日止。</p><p>　　三、課程設(shè)計(論文) 地點: 網(wǎng)絡(luò)實驗室 </p><p>　　四、課程設(shè)計(論文)內(nèi)容要求：</p><p>　　1．本課程設(shè)計的目的</p><p>　?。?）培養(yǎng)一定的自學(xué)能力和獨立分析問

3、題、解決問題的能力。包括學(xué)會自己分析</p><p>　　解決問題的方法，對設(shè)計中遇到的問題，能通過獨立思考、查閱工具書、參考文獻，</p><p><b>　　尋找解決方案； </b></p><p>　　（2）初步掌握計算機網(wǎng)絡(luò)分析和設(shè)計的基本方法。通過分析具體設(shè)計任務(wù)，確定</p><p>　　方案，畫出具體的網(wǎng)絡(luò)

4、拓撲結(jié)構(gòu)圖，并寫出具體配置步驟情況；</p><p>　　2．課程設(shè)計的任務(wù)及要求</p><p><b>　　1）基本要求：</b></p><p>　　情況：某高?，F(xiàn)有三個地理位置分離的分校區(qū)，每個校區(qū)入網(wǎng)信息點有2000多</p><p>　　個，現(xiàn)準備通過教科網(wǎng)接入因特網(wǎng)。而從教科網(wǎng)只申請到4個c類網(wǎng)絡(luò)</

5、p><p>　?。?22.191.1.0~222.191.4.0），為了安全，要求每個分校區(qū)的學(xué)生公寓子網(wǎng)和教師子網(wǎng)</p><p>　　不在同一個廣播域。同時，學(xué)校有若干臺應(yīng)用（FTP，WEB，MAIL等）服務(wù)器，</p><p>　　同時對內(nèi)和對外提供web等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。</p><p>　?。?）分析以上情況，結(jié)合實驗室條件，完成需求分析；&

6、lt;/p><p>　　（2）列出實驗所需設(shè)備，完成網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖</p><p>　?。?）利用packet tracer軟件仿真，模擬實驗環(huán)境下完成設(shè)備的具體配置；</p><p><b>　?。?）調(diào)試驗證。</b></p><p><b>　　2）創(chuàng)新要求： </b></p>&l

7、t;p>　　在基本要求達到后，可進行創(chuàng)新設(shè)計，如：流量控制，訪問控制； </p><p>　　3）課程設(shè)計報告編寫要求</p><p>　?。?）要按照書稿的規(guī)格打印謄寫課設(shè)報告</p><p>　　（2）報告包括目錄、緒論、正文、小結(jié)、參考文獻、附錄等</p><p>　?。?）報告裝訂按學(xué)校的統(tǒng)一要求完成</p>&l

8、t;p>　　4）答辯與評分標準： </p><p>　　（1）考勤與學(xué)習(xí)態(tài)度：20分； </p><p>　?。?）完成原理分析和設(shè)計過程：完成：35分； </p><p>　?。?）完成調(diào)試運行結(jié)果正確：30分；</p><p>　?。?）答辯：15分。</p><p><b>　　5）參考文獻：&l

9、t;/b></p><p>　?。?）Todd Lammle.CCNA學(xué)習(xí)指南.北京：電子工業(yè)出版社，2008</p><p>　　（2）Welldell Odom.CCNP-ROUTE. Ciscopress，2010</p><p>　　（3）David Hucaby.CCNP-SWITCH. Ciscopress，2010</p><

10、p>　　6）課程設(shè)計進度安排</p><p>　　內(nèi)容 天數(shù) 　地點</p><p>　　總體需求與分析構(gòu)思及收集資料 1 圖書館</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，調(diào)試與修改 1 實驗室</p>

11、<p>　　書寫課程設(shè)計報告 1 實驗室</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　一、需求分析1</b></p><p>　　1.1 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議的簡介……………………………….…. 1</p>&

12、lt;p>　　1.2網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT) …………………………………………2</p><p><b>　　二、概要設(shè)計3</b></p><p><b>　　三、詳細設(shè)計4</b></p><p><b>　　四、測試分析6</b></p><p><b&

13、gt;　　五、課設(shè)心得13</b></p><p><b>　　三、參考文獻14</b></p><p><b>　　一 需求分析</b></p><p>　　內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議（ospf）簡介</p><p>　　OSPF(Open Shortest Path First開放式最短路

14、徑優(yōu)先)是一個內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior Gateway Protocol,簡稱IGP)，用于在單一自治系統(tǒng)(autonomous system,AS)內(nèi)決策路由。與RIP相比，OSPF是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，而RIP是距離矢量路由協(xié)議。OSPF的協(xié)議管理距離（AD）是110。</p><p>　　IETF為了滿足建造越來越大基于IP網(wǎng)絡(luò)的需要，形成了一個工作組，專門用于開發(fā)開放式的、鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，以便用在大

15、型、異構(gòu)的I P網(wǎng)絡(luò)中。新的路由協(xié)議以已經(jīng)取得一些成功的一系列私人的、和生產(chǎn)商相關(guān)的、最短路徑優(yōu)先(SPF )路由協(xié)議為基礎(chǔ)， 在市場上廣泛使用。包括OSPF在內(nèi)，所有的S P F路由協(xié)議基于一個數(shù)學(xué)算法—Dijkstra算法。這個算法能使路由選擇基于鏈路-狀態(tài)，而不是距離向量。OSPF由IETF在20世紀80年代末期開發(fā)，OSPF是SPF類路由協(xié)議中的開放式版本。最初的OSPF規(guī)范體現(xiàn)在RFC1131中。這個第1版( OSPF版本1

16、)很快被進行了重大改進的版本所代替，這個新版本體現(xiàn)在RFC1247文檔中。RFC 1247 OSPF稱為OSPF版本2是為了明確指出其在穩(wěn)定性和功能性方面的實質(zhì)性改進。這個OSPF版本有許多更新文檔，每一個更新都是對開放標準的精心改進。接下來的一些規(guī)范出現(xiàn)在RFC 1583、2178和2328中。OSPF版本2的最新版體現(xiàn)在RFC 2328中。最新版只會和由RFC 2138、1583和1247所規(guī)范的版本進行互操作。 </p>

17、;<p>　　鏈路是路由器接口的另一種說法，因此OSPF也稱為接口狀態(tài)路由協(xié)議。OSPF通過路由器之間通告網(wǎng)絡(luò)接口的狀態(tài)來建立鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，生成最短路徑樹，每個OSPF路由器使用這些最短路徑構(gòu)造路由表。 </p><p>　　OSPF路由協(xié)議是一種典型的鏈路狀態(tài)（Link-state）的路由協(xié)議，一般用于同一個路由域內(nèi)。在這里，路由域是指一個自治系統(tǒng)（Autonomous System），即AS，

18、它是指一組通過統(tǒng)一的路由政策或路由協(xié)議互相交換路由信息的網(wǎng)絡(luò)。在這個AS中，所有的OSPF路由器都維護一個相同的描述這個AS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫中存放的是路由域中相應(yīng)鏈路的狀態(tài)信息，OSPF路由器正是通過這個數(shù)據(jù)庫計算出其OSPF路由表的。 </p><p>　　作為一種鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，OSPF將鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)LSA（Link State Advertisement）傳送給在某一區(qū)域內(nèi)的所有路由器，這一點

19、與距離矢量路由協(xié)議不同。運行距離矢量路由協(xié)議的路由器是將部分或全部的路由表傳遞給與其相鄰的路由器。</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)</p><p><b>　　1.NAT簡介</b></p><p>　　借助于NAT，私有(保留)地址的"內(nèi)部"網(wǎng)絡(luò)通過路由器發(fā)送數(shù)據(jù)包時，私有地址被轉(zhuǎn)換成合法的IP地址，一個局域網(wǎng)

20、只需使用少量IP地址(甚至是1個)即可實現(xiàn)私有地址網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有計算機與Internet的通信需求。 </p><p>　　NAT將自動修改IP報文的源IP地址和目的IP地址，Ip地址校驗則在NAT處理過程中自動完成。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。否則，在報文數(shù)據(jù)都分別嵌入IP地址的應(yīng)用程序就不能正常工作。 </p>

21、<p>　　2.NAT實現(xiàn)方式 </p><p>　　NAT的實現(xiàn)方式有三種，即靜態(tài)轉(zhuǎn)換Static Nat、動態(tài)轉(zhuǎn)換Dynamic Nat 和 端口多路復(fù)用OverLoad。 </p><p>　　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。借助于靜態(tài)轉(zhuǎn)換，可以實現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中

22、某些特定設(shè)備(如服務(wù)器)的訪問。 </p><p>　　動態(tài)轉(zhuǎn)換是指將內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的私有IP地址轉(zhuǎn)換為公用IP地址時，IP地址是不確定的，是隨機的，所有被授權(quán)訪問上Internet的私有IP地址可隨機轉(zhuǎn)換為任何指定的合法IP地址。也就是說，只要指定哪些內(nèi)部地址可以進行轉(zhuǎn)換，以及用哪些合法地址作為外部地址時，就可以進行動態(tài)轉(zhuǎn)換。動態(tài)轉(zhuǎn)換可以使用多個合法外部地址集。當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。

23、可以采用動態(tài)轉(zhuǎn)換的方式。 </p><p>　　端口多路復(fù)用(Port address Translation,PAT)是指改變外出數(shù)據(jù)包的源端口并進行端口轉(zhuǎn)換，即端口地址轉(zhuǎn)換(PAT，Port Address Translation).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。同時，又可隱藏網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的所有主機，有效避免來

24、自internet的攻擊。因此，目前網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最多的就是端口多路復(fù)用方式。</p><p><b>　　二、概要設(shè)計</b></p><p><b>　　1.機房規(guī)劃</b></p><p>　　2.基本網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　3.綜合布線結(jié)構(gòu)</b><

25、/p><p><b>　　4.ip地址規(guī)劃</b></p><p><b>　　5.域系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　6.各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（DNS，DHCP，WINS）的部署</p><p>　　7.服務(wù)器選型（服務(wù)器檔次、服務(wù)器架構(gòu)、支持的磁盤陣列級別）</p><p>&

26、lt;b>　　8.服務(wù)器操作系統(tǒng)</b></p><p><b>　　9.客戶端操作系統(tǒng)</b></p><p><b>　　10.OA辦公系統(tǒng)</b></p><p><b>　　11.打印系統(tǒng)</b></p><p><b>　　12.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

27、</b></p><p><b>　　13.MIS</b></p><p><b>　　14.ERP系統(tǒng)</b></p><p><b>　　15.電子商務(wù)</b></p><p><b>　　16.數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)</b></p>

28、<p>　　17.數(shù)據(jù)備份與容災(zāi)系統(tǒng)</p><p>　　18.防火墻系統(tǒng)（DMZ部署）</p><p><b>　　19.病毒防護系統(tǒng)</b></p><p>　　20.IPS/IDS</p><p><b>　　三、詳細設(shè)計</b></p><p><b&

29、gt;　　1.用戶上網(wǎng)方案</b></p><p>　　用戶通過兩個光纖出口連接互聯(lián)網(wǎng)。核心網(wǎng)的主要四條干路使用公網(wǎng)ip地址供全球?qū)ぶ贰Ｈ齻€校區(qū)的局域網(wǎng)內(nèi)部采用私網(wǎng)地址，在校園網(wǎng)網(wǎng)關(guān)上設(shè)置NAT轉(zhuǎn)換，提供內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶訪問外網(wǎng)。</p><p>　　2.IP地址規(guī)劃和路由設(shè)計</p><p>　　簡單分配地址，避免在主干上采用復(fù)雜的掩碼方式。為一個網(wǎng)絡(luò)區(qū)域

30、分配連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)地址，便于采用路由收斂和CIDR技術(shù)縮減路由表的表項，提高路由器的處理效率。網(wǎng)絡(luò)地址具有一定的容量，便于主機數(shù)量增加時仍然能夠保持地址的連續(xù)性。地址分配便于多數(shù)路由策略在該地址分配方案上實現(xiàn)優(yōu)化。具有層次，劃分成不同網(wǎng)段進行管理。</p><p><b>　　3.地址規(guī)劃方案</b></p><p>　　校園網(wǎng)ip地址分為三大塊。校園網(wǎng)內(nèi)部使用私有ip地

31、址，主干使用公有ip地址。</p><p><b>　　4.路由設(shè)計</b></p><p>　　校園網(wǎng)的路由設(shè)計，不使用默認路由，應(yīng)該使用策略路由。</p><p>　　未來實現(xiàn)路由的備份，配置到Internet的兩條默認路由，兩條路由的優(yōu)先級可以相同也可以不同。如果優(yōu)先級相同，則兩條線路采取負載分擔(dān)的方式；如果優(yōu)先級不同，則是主備方式，其中

32、，優(yōu)先級高的為主路由，另一個是備份路由。在正常情況下，路由器采用主路由發(fā)送數(shù)據(jù)。當線路發(fā)生故障時，該路由自動隱藏，路由器會選擇余下的優(yōu)先級最高的備份路由作為數(shù)據(jù)發(fā)送的途徑。當主路又恢復(fù)正常的時候，路由器恢復(fù)相應(yīng)的路由，并重新選擇路由。</p><p>　　采用源地址路由，采用ACL。</p><p><b>　　5.安全與流量控制</b></p><

33、;p>　　對端口ARP檢測防止ARP攻擊。</p><p>　　對端口安全：MAC動態(tài)地址鎖，MAC地址靜態(tài)綁定。</p><p>　　交換設(shè)備開啟BPDU Guard功能，過濾非法BPDU報文，防止STP攻擊交換機。</p><p>　　端口安全：端口靜態(tài)綁定，自動綁定IP和MAC地址防止DOS攻擊。</p><p>　　智能安全到邊

34、緣：多種ACL，滿足不同網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，過濾病毒。</p><p>　　SSH密文傳輸，限制管理ip等措施保證設(shè)備管理可靠。</p><p>　　對網(wǎng)絡(luò)病毒的防范：采用設(shè)置ACL，對病毒進行過濾；我們使用的匯聚、核心交換機都支持SPOH，通過端口獨立的FFP進行ACL的處理，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能不受設(shè)置ACL數(shù)目影響。</p><p>　　6.vlan劃分設(shè)計</p>

35、<p>　　基于端口的vlan劃分：這種劃分是把一個或者多個交換機上的幾個端口劃分一個邏輯組，這是最簡單最有效的劃分方法。不用考慮該端口所連接的設(shè)備，只需對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的交換端口進行重新分配即可。</p><p>　　基于MAC地址的vlan劃分</p><p>　　基于路由的vlan劃分：路由協(xié)議工作在網(wǎng)絡(luò)層，相應(yīng)的工作設(shè)備有路由器和三層交換機。</p><

36、p><b>　　7.流量監(jiān)控與控制</b></p><p>　　為校園網(wǎng)用戶構(gòu)建起一個具備QOS特性的網(wǎng)絡(luò)，在第2層技術(shù)方面，加入對IEEE802.1p標準的支持，從而在交換機上實現(xiàn)了簡單流量優(yōu)先級劃分。</p><p>　　在第3層技術(shù)方面，加入了對差別化業(yè)務(wù)編碼點技術(shù)的支持。</p><p>　　在第4層技術(shù)方面，交換機可以對數(shù)據(jù)流量

37、的目的ip地址與tcp/ip端口號的組合進行分析，并利用這個一個分析結(jié)果將HTTP流量與FTP流量或者POP3郵件流量區(qū)分開，或者為了實現(xiàn)更高的Internet訪問速度將用戶的web流量重新引導(dǎo)到一臺web緩存服務(wù)器上。</p><p><b>　　四、測試分析</b></p><p><b>　　1.設(shè)計總圖</b></p>&l

38、t;p><b>　　圖1</b></p><p>　　分為三個校區(qū)，一個匯聚區(qū)，一個核心區(qū)，一個服務(wù)器集群區(qū)</p><p>　　2.模擬ISP配置結(jié)果</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　3.核心路由器配置結(jié)果</p><p><b&g

39、t;　　圖3</b></p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　4.一校區(qū)邊界網(wǎng)關(guān)路由器配置結(jié)果</p><p><b>　　圖5</b></p><p><b>　　圖6</b></p><p>　　5.二校區(qū)邊界網(wǎng)關(guān)路

40、由器配置結(jié)果</p><p><b>　　圖7</b></p><p><b>　　圖8</b></p><p>　　6.三校區(qū)邊界網(wǎng)關(guān)路由器配置結(jié)果</p><p><b>　　圖9</b></p><p><b>　　圖10</b&g

41、t;</p><p>　　7．服務(wù)器集群邊界網(wǎng)關(guān)路由器配置結(jié)果</p><p><b>　　圖11</b></p><p><b>　　圖12</b></p><p><b>　　五、課設(shè)心得</b></p><p>　　為期三天的計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計總算

42、劃上了句號。作為網(wǎng)絡(luò)工程的學(xué)生，本學(xué)期我們學(xué)習(xí)了《計算機網(wǎng)絡(luò)》這門課程，我們學(xué)習(xí)了OSI7層模型，深入學(xué)習(xí)了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層。這對于一個網(wǎng)絡(luò)工程師來說無疑具有非常重要的意義。通過這次的課程設(shè)計，我們將書中的理論知識結(jié)合了實際網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行了校園網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計。我發(fā)現(xiàn)了理論的學(xué)習(xí)與實際操作的差距，在對校園網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計過程中，我查找了很多的資料，參考了我們南通大學(xué)的校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，參考了cisco公司的園區(qū)網(wǎng)架構(gòu)分析，參考了

43、銳捷公司的校園網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計。綜合我平時學(xué)習(xí)到的組網(wǎng)知識，將網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化進行了很好的結(jié)合。</p><p>　　在對各種校園網(wǎng)的分析中，我發(fā)現(xiàn)一個完整的校園網(wǎng)是一個非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，里面涉及到網(wǎng)絡(luò)工程的各個方面，作為一個網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)者來說，一個校園網(wǎng)的設(shè)計是有難度的，我依照網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的標準與原則進行設(shè)計，最后的設(shè)計總圖基本符合實驗要求。</p><p>　　在整個校園網(wǎng)的規(guī)劃中，我學(xué)習(xí)到了

44、很多平時學(xué)不到的東西，還對cisco的命令行進行了復(fù)習(xí)與鞏固，深入了解了配置ip地址，動態(tài)路由協(xié)議，ACL，及NAT。</p><p>　　最后要感謝xx老師對于本次課程設(shè)計的提示與指導(dǎo)。</p><p><b>　　六、參考文獻</b></p><p>　　（1）Todd Lammle.CCNA學(xué)習(xí)指南.北京：電子工業(yè)出版社，2008<