1、课程设计报告设计名称： 网络工程综合实验 系 （院）： 计算机科学学院 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 设计时间： 设计地点： 计算机网络实验室 目录一、课程设计目的3二设计任务及要求3三、需求分析5四系统设计61.设计目标62.设计原则63.方案设计7五、网络设计81.拓扑设计82.IP设计93.物理设计104.路由设计10六、设备安装调试含代码111.路由器show running后的部分代码及说明111.1 R10001#show run111.2 Router_4#show run121.3R_10005#show run132.交换机show running后的部分代码及
2、说明153.防火墙的主要配置174.实验结果18七、实验小结19前言 随着信息技术的迅猛发展和全球信息高速公路的建设与规划，每天有数亿人从internet上获取资源、交流信息和处理业务。作为高校，Internet更是其教学、科研、管理等信息的主要来源和对外联系、宣传的重要渠道。规划与建设校园网络有着十分重要的实践意义。本次课程设计中主要包括了课程设计的目的与意义，需求分析，系统设计，系统实现，网络设计，系统调试运行及小结几个模块。运用所学知识，通过对常用的组网设备（如交换机、路由器、防火墙）、常见的网络服务系统（WWW服务，FTP服务等）的安装与配置与调试实验，加深对这些设备和系统工作原理的理
3、解，进一步掌握其安装配置方法，解决其中所遇到的种种问题，为将来从事网络工程建设打下坚实的基础。一、课程设计目的确立校园网建设的目标，不仅要考虑技术方面，而且还要考虑环境、应用和管理等方面，必须与学校各方面改革、建设长远发展相结合，科学论证和决策。根据这一要求：建设一个技术先进、扩展性强、能覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连，形成结构合理、内外沟通的校园计算机网络系统。在此基础上建立的校园网应具备以下几点1、通过与INTERNET的互联，共享国内外院校以及商业机构的网络资源、并与他们建立包括E-MAIL（电子邮件）在内的国际通
4、讯联系。 2、将全校的局域网互联，使全校师生共享校内网络信息资源（教学、科研、图书等信息），改善校内信息流通状况，促进校园内部网络应用的开发。 3、通过与INTERNET互联，展示大学校园校况及大学教育发展的状况，扩大该校在国内外的影响，突出该校在教育研究和建设中的重要地位。 4、使学生通过对校园网的使用，熟悉和掌握现代通讯工具，了解INTERNET的商业应用价值，为今后走向教学岗位，适应新的计算机应用环境打下基础。 5、利用校园网建立现代化的教学、科研环境，为今后的CAI（计算机辅助教学）、网络上的协作研究创造条件。二设计任务及要求用一组实验设备（4个路由器、二台交换机、二台三层交换机、一台
5、防火墙）构建一个园区网，通过防火墙与校园网相联，实现到Internet的访问。具体要求如下：（1） 在一台两层交换机SW1上划分2个VLAN（Vlan 100和Vlan 200）。要求实现：两个Vlan均能通过路由器访问外网，但两个Vlan之间不能通信。（2） 在一台三层交换机SW3上划分2个VLAN（Vlan 300和Vlan 400），两个Vlan之间能够通信。要求：两个Vlan均只能通过路由器访问校园网（10.X.X.X），而不能访问Internet。（3） 另外一台两层交换机SW2和一台三层交换机SW4之间使用冗余连接，在两台交换机上均划分两个Vlan（Vlan 500和Vlan 60
6、0），要求Vlan500只能访问内网所有VLAN，Vlan600既可以访问内网，又可以访问Internet。（4） 园区网路由器内采用静态路由（或OSPF路由协议），使全网联通。（5） 采用路由器将此园区网再与外网（校园网）相联，配置NAT协议。（6） 画出网络拓扑图，并给各VLAN划分IP地址、掩码、网关，以及各网络设备接口的IP地址。（7） 需要在SW1中的VLAN100里面安装WWW、FTP、电子邮件等基本服务。用访问控制列表使VLAN300和VLAN500中的用户在上班时间（9:0017:00）不允许访问 FTP服务器和 WWW服务器，但可以访问 Email 服务器。（8） IP分配规
7、则：A区： IP范围： 192.168.0.0 192.168.7.255 192.168.254.0192.168.254.11 ( 路由器Serial口用)10.106.207.11 (防火墙用IP)B区： IP范围： 192.168.8.0 192.168.15.255 192.168.254.12192.168.254.23 ( 路由器Serial口用)10.106.207.12 (防火墙用IP)C区： IP范围： 192.168.16.0 192.168.23.255 192.168.254.24192.168.254.35 ( 路由器Serial口用)10.106.207.13 (
8、防火墙用IP)D区： IP范围： 192.168.24.0 192.168.31.255 192.168.254.36192.168.254.47 ( 路由器Serial口用) 10.106.207.14 (防火墙用IP)E区： IP范围： 192.168.32.0 192.168.39.255 192.168.254.48192.168.254.59 ( 路由器Serial口用)10.106.207.15 (防火墙用IP)F区： IP范围： 192.168.40.0 192.168.47.255 192.168.254.60192.168.254.71 ( 路由器Serial口用)10.10
9、6.207.16 (防火墙用IP)三、需求分析建校园网主要是把全校的各种计算机设备进行连接，实现一个应用于全校的信息管理系统和教学时，就有必要性建立面向全校工作的校园计算机信息网络。关于“校园网络”这一概念，并没有确切的定义，校园网络的建设也没有一个统一的标准。从字面上讲，面向全校的校园信息网络应该是指应用于全校范围的信息管理的计算机教育的计算机网络系统。每个学校由于各自的应用需求、资金情况的建筑环境不同，他们的校园计算机信息网络也各有其特点，但最根本目的都是提高学校的教育效率。校园计算机网络的功能的核心，是提供各种信息资源的共享；教学资源的共享、教育知识的共享、管理信息的共享，以及加强师生之
10、间、教师与教师之间。管理人员与教师之间的交互，从而为学校教育的现代化和管理的科学化提供基础。根据当前技术的发展情况，建立校园的Internet将会是校园网络建设中所采用的信息管理技术。1.对组网及设备的需求。采用性价比最优的技术路线 ，要求技术成熟可靠 。为了方便发生网络故障时对问题的定位和排查，尽可能减少网络故障点 ，采用简单 、清晰的网络结构。设备要求可扩展性强，通过增加新的模块和部分关键设备解决局部需求的增长。设备稳定可靠，性能高，能耐受一定程度的大数据量的冲击和安全问题干扰。核心设备支持万兆，便于骨干网络向万兆网升级。 2.对网络安全的需求。 针对大学生比较活跃，易发生IP地址盗用 ，
11、账号盗用 ，计算机入侵等安全问题 ，关注内部用户对网络资源的滥用或者内部攻击 。依靠用户接人的二层交换机实现用户接人控制，记录用户上 网的详细信息 ，包括用户帐号 、开始时间、结束时间、交换机标识符、交换机端口、IP地址、MAC地址以及其他信息。 3.对网络管理的需求。采用方便 、灵活的管理方式 、支持分层次的 IP管理 。网管系统支持个性化设置、支持配置管理、流量管理 、故障管理等管理方式 。 4.对用户管理的需求。可实现对全校不同资源和使用状况统一收费和身份认证；计费系统具有较好的安全性 ，并且不能成为网络的瓶颈；具有很好的柔性计费策略 ，能实现对 IP、用户名等对象的收费。由此看来，在建
12、设校园网各项具体目标如下：1、在学院建成一个适合于信息采集、共享的内部网络，在此基础上建立供教学人员培训使用的内部网络以及内部办公网络。2、实现到Internet的接入，实现信息在Internet的发布。校园网网络建成以后，要实现以下这些功能：1、WWW服务，作为信息服务的平台。2、Email服务，作为信息传递和与外界交流的主要手段。在今后，本网络还要实现基于ATM的宽带多媒体的校园网，并通过ATM和省宽带多媒体网相连接，实现实时的远程教学。四系统设计1.设计目标利用当前先进的网络通信技术和计算机技术，实现校园内的教学资源、信息资源、硬件资源和软件资源的共享，实施校园网上智能办公系统，为学院门
13、户中心、应用中心和数据中心的高效支撑平台，为提高教学质量和科研水平提供重要的基础设施，为我校与国内著名高校合作远程教育服务，为我校进行社区教育服务。2.设计原则1)标准化、规范化。采用开放的标准网络通信协议，选择符合工业标准的网络设备，以利于其它网络之间的平滑连接及将来网络的扩展。2)先进性。在网络设计中要把先进的技术与现有成熟技术和标准结合起来充分考虑网络应用的现状和未来发展趋势。3)安全性、可靠性。采用先进可靠的网络操作系统、应用软件及网关设备，制定统一的网络安全策略。4)可管理性和可维护性。对网络实行集中监测、分权管理，统一分配带宽资源。选用先进的网络管理平台，具有对设备、端口的管理和流
14、量统计分析等 5)扩充性根据未来业务的增长和变化，网络可以平滑扩充和升极，最大程度的减少对网络架构和现有设备的调整，为网络扩充留有余地。6)性价比合理。由于我校资金有限，在选择网络设备时，性能价格比也是考虑的主要因素之一。3.方案设计1）骨干网。骨干网是校园网的主体，是将整个学校连在一起形成基本框架的关键。它的主要功能是 ：第一 ，将整个校园的各子网连接形成内联网，并在内部网上实现www浏览 ， E-MAIL，FTP，等多种ITERNET服务 ，建立对外主页，在 INTERNET动态发布接收各种信息 ，如学校介绍、招生信息、毕业分配等 ，第二，作为校园网的出口，与Internet连接 ，通过T
15、CPIP协议在骨干网构件www服务器，Email服务器 ，DNS服务器 ，连接校园网络。由于骨干网的核心地位 ，在整个校园网络中有举足轻重的作用。构建可选一下方案：根据网络交换速度的需要 ，选择1000M网构架 即主路由器选择带光纤接口的1000M路由器 ，通过光纤连接各子网和因特网。根据学校实际情况，构件一台或多台计算机作为 DNS SERVER，EMAIL SERVERweb SERVER，服务器。 根据构建方案 ，主路由器应能内部集成路由功髓，具有高容量、无阻塞、优质管理功能和可靠的多媒体支持等特点。 2)各个子网并通过骨干网和因特网相连 ，各子网可通过骨干网方便地进行交流，可享受骨干网
16、提供的服务 ，如www服务 、EMAIL等 ，并可有限度地访问因特网，方便教师与学生的沟通等。此子网连接相对简单 ，由于各子网所处同一楼内，可用多个100M1OM 自适应HUB连接 ，并在结构化布结系统中的信息插座留有一定的冗余度，确保日后终端设备位置调整和网络扩展的需要。 3)因特网。 在因特网和骨干网间添加防火墙，有效阻止因特网中有害的数据流入到校园网中，但校园网能正常访问Internet，同时在防火墙中作NAT地址转换功能，可以有效的解决IP地址不够的问题五、网络设计1.拓扑设计2.IP设计端口IP子网掩码路由器10001s0/2192.168.254.9255.255.255.252S
17、0/3192.168.254.1255.255.255.252S1/0192.168.254.5255.255.255.252路由器10004S0/2192.168.254.2255.255.255.252F0/0.1192.168.2.1255.255.255.0F0/0.2192.168.3.1255.255.255.0路由器10005S0/2192.168.254.10255.255.255.252F0/0192.168.4.1255.255.255.0路由器10006S0/2192.168.254.6255.255.255.252F0/0.1192.168.6.1255.255.255
18、0F0/0.2192.168.7.1255.255.255.0防火墙WAN（if0）220.250.64.18255.255.255.0LAN（if1）192.168.254.14255.255.255.252DMA（if2）11.10.207.18255.0.0.0交换机10009VlanPCIP1000192.168.2.0/242001192.168.3.0/24交换机100073002192.168.4.0/244003192.168.5.0/24交换机100085004192.168.6.0/246005192.168.7.0/24交换机100105006192.168.6.0/2
19、46007192.168.7.0/243.物理设计由于实验设备有限，本次实验选用简单设备构建了一个功能强大的小型校园网：主要的设备选择如下：设备名称设备型号telnet登录防火墙DCFW-1800S-S10.106.201.254 10011路由器DCR-261110.106.201.254 10001路由器DCR-170210.106.201.254 10004路由器DCR-170210.106.201.254 10005路由器DCR-170210.106.201.254 10006三层路由交换机DCRS-5526S10.106.201.254 10007三层路由交换机DCRS-5526S1
20、0.106.201.254 10008二层交换机DCS-3926S10.106.201.254 10009二层交换机DCS-3926S10.106.201.254 100104.路由设计本次实验中主要选择用OSPF静态路由协议宣告各个直连网段，同时以静态路由协议作辅助配置默认路由。其中4，5，6号路由器应配置单臂路由，以达到在同一个交换机中（二层交换机）两个vlan能相互通信的目的。因为1号路由器处于核心层，我们应尽量减少通过该路由器上的数据,如不在该路由器上配置单臂路由。六、设备安装调试含代码1.路由器show running后的部分代码及说明1.1 R10001#show runhostn
21、ame R10001路由器名字为R10001interface FastEthernet0/0 ip address 192.168.254.13 255.255.255.252路由器f0/0接口配置的IP地址 no ip directed-broadcastinterface Serial0/2 ip address 192.168.254.9 255.255.255.252路由器s0/2接口配置的IP地址 no ip directed-broadcast encapsulation ppp因该接口是与路由器相连，故要配 physical-layer speed 64000PPP协议和速率!
22、interface Serial0/3 ip address 192.168.254.1 255.255.255.252路由器s0/3接口配置的IP地址，同s0/2 no ip directed-broadcast encapsulation ppp physical-layer speed 64000!interface Serial1/0 ip address 192.168.254.5 255.255.255.252路由器s1/0接口配置的IP地址，同s0/2 no ip directed-broadcast encapsulation ppp physical-layer speed
23、64000router ospf 1该路由器上配置OSPF动态路由协议，network 192.168.254.0 255.255.255.0 area 0将各直连网段汇聚后宣告 redistribute connectip route default 192.168.254.14用静态路由协议配置默认路由ip route 11.10.207.0 255.255.255.0 192.168.254.14并配置目的地址到Internetip route 220.250.64.0 255.255.255.0 192.168.254.14和校园网静态路由因1号路由器处于核心位置，所以配置应量减少。而
24、此路由器是Internet与校园网通信时的必经之路，所以要在其上配置到外网的静态路由。否则，内网与外网不能连通。1.2 Router_4#show runhostname Router_4interface FastEthernet0/0.1 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0f0/0.1的IP地址配置 no ip directed-broadcast ip access-group 192 in配置访问控制列表 encapsulation dot1Q 100配置单臂路由 bandwidth 100000 delay 1!interface FastEth
25、ernet0/0.2 ip address 192.168.3.1 255.255.255.0f0/0.2的IP地址配置 no ip directed-broadcast ip access-group 193 in配置访问控制列表 encapsulation dot1Q 200配置单臂路由 bandwidth 100000 delay 1!interface Ethernet0/1 no ip address no ip directed-broadcast duplex half!interface Serial0/2 ip address 192.168.254.2 255.255.25
26、5.252s0/2的IP地址配置 no ip directed-broadcast ip access-group 197 in encapsulation ppp配置PPP协议 physical-layer speed 64000配置速率router ospf 1配置OSPF协议并宣告网段 network 192.168.254.0 255.255.255.252 area 0 network 192.168.2.0 255.255.254.0 area 0 area 0 range 192.168.0.0 255.255.0.0 summary-address 192.168.2.0 25
27、5.255.254.0 redistribute connect!ip route default 192.168.254.1ip route 220.250.64.0 255.255.255.0 192.168.254.1配置静态缺省路由ip access-list extended 197 deny tcp 192.168.6.0 255.255.255.0 192.168.2.16 255.255.255.255 eq www deny tcp 192.168.6.0 255.255.255.0 192.168.2.16 255.255.255.255 eq www time-range
28、 on_work deny tcp 192.168.6.0 255.255.255.0 192.168.2.16 255.255.255.255 eq ftp time-range on_work deny tcp 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.2.16 255.255.255.255 eq ftp time-range on_work deny tcp 192.168.4.0 255.255.255.0 192.168.2.16 255.255.255.255 eq www time-range on_work permit tcp any any pe
29、rmit tcp any any time-range on_work permit icmp any any time-range on_work permit ip any any!配置访问控制列表193 禁止vlan300和vlan500在规定时间内访问FTP和WWW服务器ip access-list extended 192 deny ip 192.168.2.0 255.255.255.0 192.168.3.0 255.255.255.0 permit ip any any!配置访问控制列表192，禁止vlan100和vlan200通信time-range on-work peri
30、odic weekdays 09:00 to 17:00 periodic weekdays 20:00 to 23:00!Vlan300和vlan500禁止访问FTP和WWW服务器的使劲设置为09:00 到17:00及20:00 到 23:00设计要求中说明vlan100和vlan200不能相互通信，则在4号路由器上就设置了这两个vlan不能相互通信的访问控制列表。而在本次中我们将FTP,WWW和Email服务器放在了vlan100中，则在该路由器中我们又设置了与FTP和WWW服务器相关的访问控制列表.1.3R_10005#show runinterface FastEthernet0/0.
31、1 ip address 192.168.4.1 255.255.255.0f0/0.1的IP地址配置 no ip directed-broadcast ip access-group 194 in encapsulation dot1Q 300配置单臂路由 bandwidth 100000 delay 1!interface FastEthernet0/0.2 ip address 192.168.5.1 255.255.255.0f0/0.2的IP地址配置 no ip directed-broadcast ip access-group 194 in访问控制列表 encapsulation
32、 dot1Q 400配置单臂路由 bandwidth 100000 delay 1interface Serial0/2 ip address 192.168.254.10 255.255.255.252s0/2的IP地址配置 no ip directed-broadcast encapsulation ppp配置PPP协议 physical-layer speed 64000配置速率router ospf 1配置ospf协议并宣告网段 network 192.168.4.0 255.255.254.0 area 0 network 192.168.254.8 255.255.255.252
33、area 0 area 0 range 192.168.0.0 255.255.0.0 redistribute connectip route default 192.168.254.9配置默认路由ip route 192.168.9.0 255.255.255.0 192.168.254.9ip access-list extended 194 permit ip any 10.0.0.0 255.0.0.0配置访问控制列表 permit ip any 192.168.0.0 255.255.0.0 deny ip any any5号路由器的配置是其中较为简单的配置，设计要求中说明了vla
34、n300和vlan400不能访问外部网络，不只能访问校园网。因此我们在该路由器上配置了访问控制列表194.1.4 R10006#show runinterface FastEthernet0/0.1 ip address 192.168.6.1 255.255.255.0f0/0.1的IP地址配置 no ip directed-broadcast ip access-group 199 in访问控制列表 encapsulation dot1Q 500配置单臂路由 bandwidth 100000 delay 1!interface FastEthernet0/0.2 ip address 19
35、2.168.7.1 255.255.255.0f0/0.2的IP地址配置 no ip directed-broadcast encapsulation dot1Q 600配置单臂路由 bandwidth 100000 delay 1!interface Serial0/2 ip address 192.168.254.6 255.255.255.252S0/2的IP地址配置 no ip directed-broadcast encapsulation ppp配置PPP协议 physical-layer speed 64000配置速率router ospf 1 network 192.168.6
36、0 255.255.254.0 area 0配置ospf协议并宣告网段 network 192.168.254.4 255.255.255.252 area 0 area 0 range 192.168.0.0 255.255.0.0ip route default 192.168.254.5配置缺省路由ip route 192.168.9.0 255.255.255.0 192.168.254.5ip access-list extended 199 permit ip 192.168.6.0 255.255.255.0 192.168.0.0 255.255.0.0配置访问控制列表 de
37、ny ip any any permit icmp any any设计中要求Vlan500只能访问内网所有VLAN，Vlan600既可以访问内网，又可以访问Internet。所以我们做了扩展的访问控制列表只允许vlan500访问192.168.0.0 /24的网段，其他全部拒绝。2.交换机show running后的部分代码及说明以10号交换机为例S_100010#show running hostname S_10010Vlan 1 vlan 1该交换机除了默认vlan1外!还划分了里俩个vlan：Vlan 500vlan500和vlan600 vlan 500!Vlan 600 vlan
38、600!Interface Port-Channel2!Interface Ethernet0/0/1 switchport access vlan 500该接口属于vlan500!Interface Ethernet0/0/2 switchport access vlan 500Interface Ethernet0/0/8 switchport access vlan 500!Interface Ethernet0/0/9 switchport access vlan 600该接口属于vlan600!Interface Ethernet0/0/10 switchport access vl
39、an 600Interface Ethernet0/0/16 switchport access vlan 600!Interface Ethernet0/0/17!Interface Ethernet0/0/18!Interface Ethernet0/0/19!Interface Ethernet0/0/20!Interface Ethernet0/0/21!Interface Ethernet0/0/22该接口用于做冗余链路 port-group 2 mode on!Interface Ethernet0/0/23该接口用于做冗余链路 port-group 2 mode on!Inter
40、face Ethernet0/0/24 switchport mode trunk.8号交换机的配置与10号除要给两个vlan配置IP地址（interface Vlan500 ip address 192.168.6.2 255.255.255.0!interface Vlan600 ip address 192.168.7.2 255.255.255.0）其他都相同，而交换机7号和9号同样也需要给两个vlan（7是vlan300和400，9是vlan100和200）配置IP地址，但不需要在22和23号口做冗余链路的配置。因此交换机上还是较为简单的配置3.防火墙的主要配置本次课设中防火墙也是外
41、网和内网的必经之路，所以也占有着极其重要的地位。 防火墙的具体配置步骤如下： 1. 将防火墙的Console端口用一条防火墙自带的串行电缆连接到电脑的一个空余串口上。 2. 打开PIX防火电源，让系统加电初始化，然后开启与防火墙连接的主机。 3.telnet到防火墙 4. 当防火墙进入系统输入用户名和密码（默认的用户名密码为admin），进入防火墙特权用户模式。 5. 配置防火墙LAN口地址（主路由器与防火墙LAN接口在同一网段）：#ifconfig if1 192.168.254.14/30#apply #save 6、配置管理主机#adminhost add 192.168.2.16#ap
42、ply #save7、将PC机IP改为192.168.2.16，防火墙与管理主机ping测试连通，连通后则可进行进一步的配置。8、打开IE浏览器，在地址栏中输入：https:/192.168.254.14:1211,输入正确的用户名和密码，即可在图形化界面对防火墙进行配置，各项配置的内容如下：(1)配置到内网的路由Route add 192.168.0.0/16 192.168.254.13(2)设置网络对象内网：pc_trust:192.168.0.0/16外网：pc_untrust:220.250.64.0/24DMZ:dmz:11.10.207.0/24(3)配置策略 (4)配置NAT动
43、态NAT的配置源IP地址目的IP地址转换后IP接口192.168.0.0/16220.250.64.0/24220.250.64.20 - 220.250.64.255If0192.168.0.0/1611.10.207.0/2411.10.207.20 - 11.10.207.254If24.实验结果pc0不能与pc1不能互相ping通，但它们都能ping通外网；pc3能与pc2相互ping通且都能ping通校园网，但pc2和pc3都不能ping通internet；pc4和pc6只能ping通pc0-pc7，校园网和internet都不能ping通，pc5和pc7能ping通全网；pc2，p
44、c4和pc6在09:00 到17:00及20:00 到 23:00时间内不能访问FTP服务器和 WWW服务器，其他时间均可访问，同时除这3台以外的pc机在任何时间内都能访问访问FTP服务器和 WWW服务器，所有的pc机无论何时都能访问Email 服务器。七、实验小结 校园网是现代校园里广泛适用，并且非常必要的行政和交流学习的平台。一个比较优化的校园网络，将大大地提高学校的行政办事能力，和给老师学生们的交流和工作带来极大的方便。 作为网络工程专业的学生，已经认真地学习了有关校园网构建的理论，本着通过理论指导实践再实践检验真理的学习原则，这次课设实验是我们学习网络知识进行深度认识不可或缺的环节。因此，本次实验我非常认真地亲手操练了每一个细节。 通过本次实验，充分地感觉到了网络设计的美妙，并且明白了网络设计对于现代教育的意义性。网络真是极大地方便了我们现在的生活，给我们的学习以及自我学习创造了可能。这是一次比较完整的体验，已经在我的脑海里构造出了一个一般校园网络的模型。 实验结束后，也反思了自己的诸多不足
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