计算机网络课程设计指导书一个简单的网络规划与设计.doc

1、计算机网络课程设计指导书 编写: 杨文茵、余智豪目录一、目的、任务2二、设计内容3三、设计工作要求4四、时间安排4五、成绩评定5六、参考资料5七、说明5附录5（一）交换机的基本配置5SW1(config-if)#no shutdown6SW1(config)#end7（二） VLAN 隔离81、网络拓扑8S2126G(config-if)# switch access vlan 108S2126G(config-if)# interface fastethernet 0/159S2126G(config-if)# switch access vlan 209（三） 跨交换机VLAN（可选）9S

2、WITCH(config-if)# switch access vlan 1010SWITCH(config-if)# interface fastethernet 0/1510SWITCH(config-if)# switch access vlan 2010SWITCH(config-if)# interface fastethernet 0/2410SWITCH(config-if)# switchport mode trunk10SWITCH(config-if)# switch access vlan 1011SWITCH(config-if)# interface fastethe

3、rnet 0/2411SWITCH(config-if)# switchport mode trunk11（四）VLAN 之间进行通信（可选）12（五） 快速生成树协议（可选）131、网络拓扑135、实验过程146、实验结果14（六） 路由器的基本配置15A 路由器的配置：15A(config-if)#ip address 172.16.2.2 255.255.255.016A(config)#interface fastethernet 016A(config-if)#ip address 172.16.3.1 255.255.255.016B 路由器的配置：17B(config-if)#i

4、p address 172.16.2.1 255.255.255.018A(config)#interface fastethernet 018A(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.018（七） PPP CHAP 认证（可选）19（八） PPP PAP 认证（可选）21（九） 静态路由（可选）22A 路由器的配置：22 配置路由器主机名22 配置接口时钟频率（DCE）：23 配置静态路由：23B 路由器的配置：23 配置路由器主机名23 配置静态路由：24（十） 动态路由RIP24A 路由器的配置：25 配置路由器主机名25 为路由器各接

5、口分配IP 地址25 配置接口时钟频率（DCE）：25 配置RIP：26B 路由器的配置：26 配置路由器主机名26 为路由器各接口分配IP 地址26 配置RIP：27（十一） OSPF配置（可选）27A 路由器的配置：28 配置路由器主机名28 为路由器各接口分配IP 地址28 配置接口时钟频率（DCE）：28 配置OSPF：28B 路由器的配置：29 配置路由器主机名29 为路由器各接口分配IP 地址29 配置OSPF：29（十二）IP 标准访问列表（可选）30A 路由器的配置：31 配置路由器主机名31 为路由器各接口分配IP 地址31 配置接口时钟频率（DCE）：32 IP ACL 配

6、置：32（十三） IP 扩展访问列表32A 路由器的配置：33 配置路由器主机名33 为路由器各接口分配IP 地址33 IP ACL 配置：34A(config)#access-list 101 permit ip any any34一、目的、任务 1、运用已学过的知识进行一个简单的网络规划与设计。2、通过设计，基本掌握中小型局域网网络设计及实现的过程。3、能够针对具体网络情况划分子网，分配IP地址。4、能进行网络流量、故障分析，利用软件进行数据包截获并分析。5、配置主机的TCP/IP属性，保证网络连通性和所有主机都可以上网。6、基本掌握网络常用设备（路由器、交换机）的配置。二、设计内容题目一

7、：公司局域网的组建1基本背景描述某公司拥有主机数240台，分布于整座大厦内。该大厦分为5层，其中经理室（主机5台）和人力资源部（主机10台）位于该大厦的顶层，财务部（主机20台）与市场营销部（主机20台）位于4层，其它的部分和楼层分布分别为：网络设计部1部（主机50台）-3层、网络设计部2部（主机50台）-2层、培训部（主机50台）-1层。 针对网络的实际情况进行内部网络拓扑的设计，要求：全网采用2层的结构，并且为了网络的稳定性，考虑采用冗余拓扑。同时要求经理室与网络的核心设备相连。该公司内网IP 地址规划：192.168.2.0/24 ，使用VLSM和 CIDR，并对不同的部门实现VLAN划

8、分技术。全网布线采用UTP6类线缆，要求连接用户使用100BASE-T的连接方式，设备之间采用1000BASE-T方式。2方案设计写题为“某某局域网的组建”的网络方案设计书。要求画出完整的网络拓扑图（网络拓扑图要求使用Visio工具进行设计绘制）。包括设备和布线说明。结合网络拓扑图进行IP地址的规划。（以表格形式体现）对网络中ARP流量故障和进行截获并分析，并提供截图显示。针对不同部门的主机的TCP/IP属性进行配置，要求以表格的形式显示。以上每一步都要说明设计理由，先进行方案描述再进行详细的设计说明。题目二：校园局域网的组建1基本背景描述某中学拥有主机数220台，包括网络控制中心（10台）、

9、教师办公中心（80台）、多媒体网络教室（30台）、学生机房（100台）。不同的部门位于不同的楼宇。 针对网络的实际情况进行内部网络拓扑的设计，要求：全网采用2层的结构，并且为了网络的稳定性，考虑采用冗余拓扑。该公司内网IP 地址规划：172.16.1.0/24 ，使用VLSM和 CIDR，并对不同的部门实现VLAN划分技术。网络布线要求室外采用单模光纤实现千兆连接，楼宇内部采用UTP线缆连接。2方案设计写题为“某某局域网的组建”的网络方案设计书。要求画出完整的网络拓扑图（网络拓扑图要求使用Visio工具进行设计绘制）。包括设备和布线说明。结合网络拓扑图进行IP地址的规划。（以表格形式体现）对网

10、络中UDP流量和故障进行截获并分析，并提供截图显示。针对不同部门的主机的TCP/IP属性进行配置，要求以表格的形式显示。以上每一步都要说明设计理由，先进行方案描述再进行详细的设计说明。题目三：宿舍局域网的组建1基本背景描述某职业院校宿舍由3层楼构成，每层楼拥有房间数20个。计划为每个房间安装4个信息点。为了网络的安全性，现按照楼层划分VLAN。 针对网络的实际情况进行内部网络拓扑的设计，要求：全网采用2层的结构，并且为了网络的稳定性，考虑采用冗余拓扑。该公司内网IP 地址规划：172.16.1.0/24。全网布线采用UTP6类线缆，要求连接用户使用100BASE-T的连接方式，设备之间采用10

11、00BASE-T方式。2方案设计写题为“某某局域网的组建”的网络方案设计书。要求画出完整的网络拓扑图（网络拓扑图要求使用Visio工具进行设计绘制）。包括设备和布线说明。结合网络拓扑图进行IP地址的规划。（以表格形式体现）对网络中TCP流量和故障进行截获并分析，并提供截图显示。针对不同楼层的主机的TCP/IP属性进行配置，要求以表格的形式显示。以上每一步都要说明设计理由，先进行方案描述再进行详细的设计说明。三、设计工作要求1.三个题目选择一个分小组完成。2.撰写题为“局域网的组建”的网络方案设计书。要求画出完整的网络拓扑图（网络拓扑图要求使用Visio工具进行设计绘制）。3.结合网络拓扑图进行

12、IP地址规划，要求通过表格的形式体现。4.按照任务书的具体要求书写相应的设计书及实现的过程记录。四、时间安排阶段时间任务安排11天背景调研，搜集资料，熟悉工具平台23天网络方案设计（网络拓扑、IP规划、VLAN规划、局域网的综合设计）32天网络设备选择，撰写网络方案设计书41.5天用模拟器验证设计方案，重点熟悉VLAN配置，同时进行流量分析、故障分析51.5天用实体设备验证设计方案，重点熟悉VLAN配置，同时进行流量分析、故障分析61天撰写课程设计说明书，上交设计材料。五、成绩评定1.本次课程设计共有3次现场检查：网络设计规划方案、模拟验证情况和实物验证情况。2.课程设计成绩由以下部分组成：考

13、勤：10%，现场检查：60%，其中方案设计、模拟验证、实物验证比例为3：1：1，课程设计说明书：30%。六、参考资料1.文档：计算机网络及实验教材。2.软件：Visio 2010，Packet Tracer 5.03.网站： 4. VLAN配置、故障排查：另见资料七、说明课程设计报告说明书应包括以下几部分：总体方案的分析和设计；方案原理；关键技术说明；设计的创新之处、技巧的总结及分析；设计和调试中遇到的问题及解决的方法；整个设计的结果分析及其他要说明的问题；收获、体会及建议。* 以上内容均填在课程设计说明书上，要求干净整洁，符合课程设计的要求和规范。附录（一）交换机的基本配置1、网络拓扑2、实

14、验环境将RG-Switch 的其中一以太网口连至PC 的以太网口。3、实验配置 配置交换机主机名Red-Giantenable(注：从用户模式进入特权模式)Red-Giant#configure terminal（注：从特权模式进入全局配置模式）Red-Giant(config)#hostname SW1（注：将主机名配置为“SW1”）SW1(config)# 配置交换机远程登陆密码SW1(config)#enable secret level 1 0 star (注：将交换机远程登陆密码配置为“star”) 配置交换机特权模式口令SW1(config)#enable secret level

15、 15 0 star（注：将交换机特权模式口令配置为“star”） 为交换机分配管理IP 地址SW1(config)#interface vlan 1SW1(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.0SW1(config-if)#no shutdown注：为VLAN 1 的管理接口分配IP 地址（表示通过VLAN 1 来管理交换机），设置交换机的IP 地址为10.1.1.1，对应的子网掩码为255.255.255.0 显示交换机MAC 地址表的记录SW1#show mac-address-table注：在PC 上开一命令行窗口，运行命令：c:pin

16、g 10.1.1.1能ping 通则在交换机上执行show mac-address-table 可查看到PC 的MAC 地址注：PC 的MAC 地址可以在命令行下输入: ipconfig /all 查看Switch 修改交换机MAC 地址的老化时间SW1(config)#mac-address-table aging-time注：将交换机MAC 地址老化时间设置为10 秒SW1(config)#end注：从交换机全局配置模式返回至特权模式SW1#show mac-address-table注：显示交换机MAC 地址表的记录4、测试结果从PC 上TELNET 到交换机验证命令show int f

17、0/1show ip intshow runpingtelnet（二） VLAN 隔离1、网络拓扑2、实验项目VLAN/802.1Q本交换机隔离测试3、实验环境PC1 连接在交换机的0/5 口；PC2 连接在交换机的0/15 口4、实验配置S2126G#configure terminal注：进入交换机全局配置模式S2126G(config)# vlan 10注：创建vlan 10S2126G(config-vlan)# name test10注：将Vlan 10 命名为test10S2126G(config)# vlan 20注：创建vlan 20S2126G(config-vlan)# n

18、ame test20注：将Vlan 20 命名为test20S2126G(config-if)# interface fastethernet 0/5注：进入fastethernet 0/5 的接口配置模式S2126G(config-if)# switch access vlan 10注：将fastethernet 0/5 端口加入vlan 10 中S2126G(config-if)# interface fastethernet 0/15注：进入fastethernet 0/15 的接口配置模式S2126G(config-if)# switch access vlan 20注：将fastet

19、hernet 0/15 端口加入vlan 20 中五、实验过程清空交换机原有vlan 配置，将fastethernet0/5 口加入vlan 10 , 将fastethernet0/15口加入vlan 20 。6、实验结果PC1 地址设成192.168.10.0/24 的地址, PC2 地址设成192.168.20.0/24 的地址PC1 与PC 2 不能相互ping 通。（三） 跨交换机VLAN（可选）1、网络拓扑2、实验项目VLAN/802.1Q跨交换机VLAN 测试3、实验环境两台交换机的fast0/24 互联，其中一台交换机的fast0/5 和fast0/15 连接PC1 和PC2，另

20、一台交换机的fast0/5 接PC34、实验配置交换机S3550-24:SWITCH#configure terminal注：进入交换机全局配置模式SWITCH(config)# vlan 10注：创建vlan 10SWITCH(config-vlan)# name test10注：将Vlan 10 命名为test10SWITCH(config)# vlan 20注：创建vlan 20SWITCH(config-vlan)# name test20注：将Vlan 20 命名为test20SWITCH(config-if)# interface fastethernet 0/5注：进入faste

21、thernet 0/5 的接口配置模式SWITCH(config-if)# switch access vlan 10注：将fastethernet 0/5 端口加入vlan 10 中SWITCH(config-if)# interface fastethernet 0/15注：进入fastethernet 0/15 的接口配置模式SWITCH(config-if)# switch access vlan 20注：将fastethernet 0/15 端口加入vlan 20 中SWITCH(config-if)# interface fastethernet 0/24注：进入fastether

22、net 0/24 的接口配置模式SWITCH(config-if)# switchport mode trunk注：将fastethernet 0/24 设为tag vlan 模式交换机S2126G:SWITCH#configure terminal注：进入交换机全局配置模式SWITCH(config)# vlan 10注：创建vlan 10SWITCH(config-vlan)# name test10注：将Vlan 10 命名为test10SWITCH(config-if)# interface fastethernet 0/5注：进入fastethernet 0/5 的接口配置模式SWI

23、TCH(config-if)# switch access vlan 10注：将fastethernet 0/5 端口加入vlan 10 中SWITCH(config-if)# interface fastethernet 0/24注：进入fastethernet 0/24 的接口配置模式SWITCH(config-if)# switchport mode trunk注：将fastethernet 0/24 设为tag vlan 模式5、实验过程分别在两台交换机上做如上配置6、验证命令：show vlanshow int f0/24 switchport7、实验结果PC1 与PC3 地址都设成

24、192.168.10.0/24 的地址PC2 地址都设成192.168.20.0/24 的地址当PC1 与PC3 都分别接在两台交换机的fast 0/5 时，即在同一Vlan 中，可互相ping 通，当PC2 与PC1，PC3 不在同一vlan 中则不通。（四）VLAN 之间进行通信（可选）1、网络拓扑2、实验项目VLAN 间进行通信接上面实验2，若实现vlan 间互相通信，需做的配置：在三层交换机3550-24 上创建两个虚拟的vlan 接口（即SVI 接口），如下配置：3、实验配置交换机S3550-24:SWITCH#configure terminal注：进入交换机全局配置模式SWITC

25、H(config)# int vlan 10注：创建虚拟接口vlan 10SWITCH(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0注：配置虚拟接口vlan 10 的地址为192.168.10.254SWITCH(config-if)#no shutdown注：手工打开虚拟接口vlan 10SWITCH(config-if)#exit注：返回到全局配置模式SWITCH(config)# int vlan 20注：创建虚拟接口vlan 20SWITCH(config-if)#ip address 192.168.20.254 255.255

26、.255.0注：配置虚拟接口vlan 20 的地址为192.168.20.254SWITCH(config-if)#no shutdown注：手工打开虚拟接口vlan 204、验证命令：show ip int5、实验结果将PC1 和PC3 的默认网关设置为192.168.10.254; 将PC2 的默认网关设置为192.168.20.254.不同VLAN 内的主机可以互相PING 通。（五） 快速生成树协议（可选）1、网络拓扑2、实验项目快速生成树802.1W 测试3、实验环境用一台支持802.1w 的交换机与STAR-S2126G 交换机用两条双绞线互联（这里分别连接在0/2、0/4 口）4

27、、实验配置S2126G#configure terminal注：进入全局配置模式S2126G(config)#spanning-tree注：启用交换机生成树协议S2126G(config)#end注：返回特权模式S2126Gshow spanning-tree注：显示交换机生成树协议的状态S2126Gshow spanning-tree interface fastethernet 0/2注：显示交换机fastethernet 0/2 端口的生成树状态5、实验过程在一台非根S2126G 上执行上述命令后过5 秒，用show spanning-tree interface fast0/2 ，sh

28、ow spanning-tree interface fast 0/4 查看，应为一个端口StpPortState应处于discarding，另一端口StpPortState 应处于forwarding 状态6、实验结果当有两个端口都连在一个共享介质上，交换机会选择一个高优先级（数值小）的端口进入forwarding 状态，低优先级（数值大）的端口进入discarding 状态。如果两个端口的优先级一样，就选端口号小的那个进入forwarding 状态。辅助命令： S2126G(config)#spanning-tree priority 注：配置交换机优先级，“0”或“4096”的倍数(RS

29、TP BPDU 该值后12bit 全0) S2126G(config-if)#spanning-tree port-priority 注：配置交换机端口优先级，“0”或“16”的倍数(RSTP BPDU 该值后4bit 全0)（六） 路由器的基本配置1、网络拓扑2、实验配置A 路由器的配置： 配置路由器主机名Red-Giantenable(注：从用户模式进入特权模式)Red-Giant#configure terminal（注：从特权模式进入全局配置模式）Red-Giant(config)#hostname A（注：将主机名配置为“A”）A(config)# 配置路由器远程登陆密码A(conf

30、ig)# line vty 0 4 (注：进入路由器vty0 至vty4 虚拟终端线路模式)A(config-line)#loginA(config-line)#password star（注：将路由器远程登陆口令设置为“star”） 配置路由器特权模式口令A(config)#enable password star或：A(config)#enable secret star（注：将路由器特权模式口令配置为“star”） 为路由器各接口分配IP 地址A(config)#interface serial 0注：进入路由器serial 0 的接口配置模式（常见的路由器接口：fastethernet

31、 0，fastethernet 1，fastethernet n；serial 0，serial 1，serial n）A(config-if)#ip address 172.16.2.2 255.255.255.0注：设置路由器serial 0 的IP 地址为172.16.2.2，对应的子网掩码为255.255.255.0A(config)#interface fastethernet 0注：进入路由器fastethernet 0 的接口配置模式（常见的路由器接口：fastethernet 0，fastethernet 1，fastethernet n；serial 0，serial 1，s

32、erial n）A(config-if)#ip address 172.16.3.1 255.255.255.0注：设置路由器fastethernet 0 的IP 地址为172.16.3.1，对应的子网掩码为255.255.255.0 配置接口时钟频率（DCE）：A(config)#interface serial 0注：进入路由器serial 0 的接口配置模式（常见的路由器接口：fastethernet 0，fastethernet 1，fastethernet n；serial 0，serial 1，serial n）R2624(config-if)clock rate 64000注：设

33、置接口物理时钟频率为64KbpsB 路由器的配置： 配置路由器主机名Red-Giantenable(注：从用户模式进入特权模式)Red-Giant#configure terminal（注：从特权模式进入全局配置模式）Red-Giant(config)#hostname B（注：将主机名配置为“B”）B(config)#配置路由器远程登陆密码B(config)# line vty 0 4 (注：进入路由器vty0 至vty4 虚拟终端线路模式)B(config-line)#loginB(config-line)#password star（注：将路由器远程登陆口令设置为“star”） 配置路由

34、器特权模式口令B(config)#enable password star或：B(config)#enable secret star（注：将路由器特权模式口令配置为“star”） 为路由器各接口分配IP 地址B(config)#interface serial 0注：进入路由器serial 0 的接口配置模式（常见的路由器接口：fastethernet 0，fastethernet 1，fastethernet n；serial 0，serial 1，serial n）B(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.0注：设置路由器serial

35、0 的IP 地址为172.16.2.1，对应的子网掩码为255.255.255.0A(config)#interface fastethernet 0注：进入路由器fastethernet 0 的接口配置模式（常见的路由器接口：fastethernet 0，fastethernet 1，fastethernet n；serial 0，serial 1，serial n）A(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0注：设置路由器fastethernet 0 的IP 地址为172.16.1.1，对应的子网掩码为255.255.255.05、验证命

36、令：show runshow controllers s 0show intshow ip int briefpingtelnet6、测试结果： 查看路由器端口为up, up 两台路由器互相ping Serial 口的地址，应该为通 两台主机分别ping 与其直连的路由器的Fastethernet 口，应为通 从与路由器相连的主机可以telnet 到，与路由器相连的主机可以telnet 到（七） PPP CHAP 认证（可选）1、实验拓扑：2、拓扑说明：本例子说明了PPP CHAP 认证的配置，其中，Router A 为认证方，IP 地址为1.1.1.1/24,主机名为RouterA,要求口令

37、为Router,建立的用户列表中包括RouterB 的主机名；Router B 为认证方，IP 地址为1.1.1.2/24,主机名为RouterB,口令发送为Router。3、实验配置：RouterA 配置：Red-Giant#config terminal!设置主机名Red-Giant(config)#hostname RouterA!设置用户名和密码的列表RouterA(config)#username RouterB password 0 RouterRouterA(config)#username RouterC password 0 RouterRouterA(config)#int

38、erface serial0!封装协议RouterA(config-if)#encap pppRouterA(config-if)#clock rate 64000!设置IP 地址RouterA(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.0!设置PPP 的chap 验证方式RouterA(config-if)#ppp authentication chapRouterB 配置：Red-Giant(config)#hostname RouterB!以对方的主机名作为用户名，密码和对方路由器的密码设定的一致RouterB(config)#username

39、RouterA password 0 RouterRouterB(config)#interface serial0!封装协议RouterB(config-if)#encap ppp!设置IP 地址RouterB(config-if)#ip address 1.1.1.2 255.255.255.04、验证命令：Show interface Serial0Debug ppp authentication（八） PPP PAP 认证（可选）1、实验拓扑：2、拓扑说明：本例子是PAP 配置，用户名为Red-Giant,设定密码Router，认证方的IP 地址为1.1.1.1/24，被认证方的IP

40、地址为1.1.1.2/24，要求设定的用户名和密码和认证方一样。Router A 为被认证方，Router B 为认证方3、实验配置：RouterA 配置：Red-Giant#config terminalRed-Giant(config)#interface Serial0!配置IP 地址Red-Giant(config-if)#ip address 1.1.1.2 255.255.255.0!封装PPP 协议Red-Giant(config-if)#encapsulation pppRed-Giant(config-if)#clock rate 64000!设置PAP 认证的用户名和密码R

41、ed-Giant(config-if)#ppp pap sent-username Red-Giant password0 RouterRouterB 配置：Red-Giant#config terminalRed-Giant(config)#username Red-Giant password 0 RouterRed-Giant(config)#interface Serial0!配置IP 地址Red-Giant(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.0!封装PPP 协议Red-Giant(config-if)#encapsulation pp

42、p!设定PPP 的认证方式Red-Giant(config-if)#ppp authentication pap4、验证命令：Show interface Serial0Debug ppp authentication（九） 静态路由（可选）1、网络拓扑2、实验内容通过静态路由，使路由器A，B 具有非直连子网的路由信息。3、实验配置A 路由器的配置： 配置路由器主机名Red-Giantenable(注：从用户模式进入特权模式)Red-Giant#configure terminal（注：从特权模式进入全局配置模式）Red-Giant(config)#hostname A（注：将主机名配置为“A

43、”）A(config)#为路由器各接口分配IP 地址A(config)#interface serial 0A(config-if)#ip address 172.16.2.2 255.255.255.0注：设置路由器serial 0 的IP 地址为172.16.2.2，对应的子网掩码为255.255.255.0A(config)#interface fastethernet 0A(config-if)#ip address 172.16.3.1 255.255.255.0注：设置路由器fastethernet 0 的IP 地址为172.16.3.1，对应的子网掩码为255.255.255.0

44、 配置接口时钟频率（DCE）：A(config)#interface serial 0A(config-if)clock rate 64000注：设置接口物理时钟频率为64Kbps 配置静态路由：A(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1或：A(config)#ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 serial 0B 路由器的配置： 配置路由器主机名Red-Giantenable(注：从用户模式进入特权模式)Red-Giant#configure terminal（注：从特权模式进入全局配置模式）R

45、ed-Giant(config)#hostname B（注：将主机名配置为“B”）B(config)#为路由器各接口分配IP 地址B(config)#interface serial 0B(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.0A(config)#interface fastethernet 0A(config-if)#ip address 172.16.1.1 255.255.255.0 配置静态路由：B(config)#ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 172.16.2.2或：B(config)#ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 serial 04、验证命令：show ip int briefsho