计算机网络课程设计指导书.docx
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计算机网络课程设计指导书
计算机网络课程设计指导书
专业:
网络工程______
学院:
电子与信息工程学院
2012年12月
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:
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。
①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。
②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划分技术。
③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
①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。
②结合网络拓扑图进行IP地址的规划。
(以表格形式体现)
③对网络中ARP流量故障和进行截获并分析,并提供截图显示。
④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)、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。
①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。
②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。
③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
①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。
②结合网络拓扑图进行IP地址的规划。
(以表格形式体现)
③对网络中UDP流量和故障进行截获并分析,并提供截图显示。
④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。
①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。
②该公司内网IP地址规划:
172.16.1.0/24。
③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
①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。
②结合网络拓扑图进行IP地址的规划。
(以表格形式体现)
③对网络中TCP流量和故障进行截获并分析,并提供截图显示。
④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
1
1天
背景调研,搜集资料,熟悉工具平台
2
3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)
3
2天
网络设备选择,撰写网络方案设计书
4
1.5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
5
1.5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
6
1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:
Visio2010,PacketTracer5.0
3.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
①配置交换机主机名
Red-Giant>enable(注:
从用户模式进入特权模式)
Red-Giant#configureterminal(注:
从特权模式进入全局配置模式)
Red-Giant(config)#hostnameSW1(注:
将主机名配置为“SW1”)
SW1(config)#
②配置交换机远程登陆密码
SW1(config)#enablesecretlevel10star(注:
将交换机远程登陆密码配置为“star”)
③配置交换机特权模式口令
SW1(config)#enablesecretlevel150star(注:
将交换机特权模式口令配置为“star”)
④为交换机分配管理IP地址
SW1(config)#interfacevlan1
SW1(config-if)#ipaddress10.1.1.1255.255.255.0
SW1(config-if)#noshutdown
注:
为VLAN1的管理接口分配IP地址(表示通过VLAN1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
⑤显示交换机MAC地址表的记录
SW1#showmac-address-table
注:
在PC上开一命令行窗口,运行命令:
c:
\>ping10.1.1.1
能ping通则在交换机上执行showmac-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
⑥修改交换机MAC地址的老化时间
SW1(config)#mac-address-tableaging-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#showmac-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
showintf0/1
showipint
showrun
ping
telnet
(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#configureterminal
注:
进入交换机全局配置模式
S2126G(config)#vlan10
注:
创建vlan10
S2126G(config-vlan)#nametest10
注:
将Vlan10命名为test10
S2126G(config)#vlan20
注:
创建vlan20
S2126G(config-vlan)#nametest20
注:
将Vlan20命名为test20
S2126G(config-if)#interfacefastethernet0/5
注:
进入fastethernet0/5的接口配置模式
S2126G(config-if)#switchaccessvlan10
注:
将fastethernet0/5端口加入vlan10中
S2126G(config-if)#interfacefastethernet0/15
注:
进入fastethernet0/15的接口配置模式
S2126G(config-if)#switchaccessvlan20
注:
将fastethernet0/15端口加入vlan20中
五、实验过程
清空交换机原有vlan配置,将fastethernet0/5口加入vlan10,将fastethernet0/15
口加入vlan20。
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PC2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,另一台交换机的fast0/5接PC3
4、实验配置
交换机S3550-24:
SWITCH#configureterminal
注:
进入交换机全局配置模式
SWITCH(config)#vlan10
注:
创建vlan10
SWITCH(config-vlan)#nametest10
注:
将Vlan10命名为test10
SWITCH(config)#vlan20
注:
创建vlan20
SWITCH(config-vlan)#nametest20
注:
将Vlan20命名为test20
SWITCH(config-if)#interfacefastethernet0/5
注:
进入fastethernet0/5的接口配置模式
SWITCH(config-if)#switchaccessvlan10
注:
将fastethernet0/5端口加入vlan10中
SWITCH(config-if)#interfacefastethernet0/15
注:
进入fastethernet0/15的接口配置模式
SWITCH(config-if)#switchaccessvlan20
注:
将fastethernet0/15端口加入vlan20中
SWITCH(config-if)#interfacefastethernet0/24
注:
进入fastethernet0/24的接口配置模式
SWITCH(config-if)#switchportmodetrunk
注:
将fastethernet0/24设为tagvlan模式
交换机S2126G:
SWITCH#configureterminal
注:
进入交换机全局配置模式
SWITCH(config)#vlan10
注:
创建vlan10
SWITCH(config-vlan)#nametest10
注:
将Vlan10命名为test10
SWITCH(config-if)#interfacefastethernet0/5
注:
进入fastethernet0/5的接口配置模式
SWITCH(config-if)#switchaccessvlan10
注:
将fastethernet0/5端口加入vlan10中
SWITCH(config-if)#interfacefastethernet0/24
注:
进入fastethernet0/24的接口配置模式
SWITCH(config-if)#switchportmodetrunk
注:
将fastethernet0/24设为tagvlan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:
showvlan
showintf0/24switchport
7、实验结果
PC1与PC3地址都设成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fast0/5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S3550-24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#configureterminal
注:
进入交换机全局配置模式
SWITCH(config)#intvlan10
注:
创建虚拟接口vlan10
SWITCH(config-if)#ipaddress192.168.10.254255.255.255.0
注:
配置虚拟接口vlan10的地址为192.168.10.254
SWITCH(config-if)#noshutdown
注:
手工打开虚拟接口vlan10
SWITCH(config-if)#exit
注:
返回到全局配置模式
SWITCH(config)#intvlan20
注:
创建虚拟接口vlan20
SWITCH(config-if)#ipaddress192.168.20.254255.255.255.0
注:
配置虚拟接口vlan20的地址为192.168.20.254
SWITCH(config-if)#noshutdown
注:
手工打开虚拟接口vlan20
4、验证命令:
showipint
5、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、实验配置
S2126G#configureterminal
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
S2126G#showspanning-tree
注:
显示交换机生成树协议的状态
S2126G#showspanning-treeinterfacefastethernet0/2
注:
显示交换机fastethernet0/2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showspanning-treeinterfacefast0/2,showspanning-treeinterfacefast0/4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:
①S2126G(config)#spanning-treepriority<0-61440>
注:
配置交换机优先级,“0”或“4096”的倍数(RSTPBPDU该值后12bit全0)
②S2126G(config-if)#spanning-treeport-priority<0-240>
注:
配置交换机端口优先级,“0”或“16”的倍数(RSTPBPDU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:
①配置路由器主机名
Red-Giant>enable(注:
从用户模式进入特权模式)
Red-Giant#configureterminal(注:
从特权模式进入全局配置模式)
Red-Giant(config)#hostnameA(注:
将主机名配置为“A”)
A(config)#
②配置路由器远程登陆密码
A(config)#linevty04(注:
进入路由器vty0至vty4虚拟终端线路模式)
A(config-line)#login
A(config-line)#passwordstar
(注:
将路由器远程登陆口令设置为“star”)
③配置路由器特权模式口令
A(config)#enablepasswordstar
或:
A(config)#enablesecretstar
(注:
将路由器特权模式口令配置为“star”)
④为路由器各接口分配IP地址
A(config)#interfaceserial0
注:
进入路由器serial0的接口配置模式(常见的路由器接口:
fastethernet0,
fastethernet1,⋯,fastethernetn;serial0,serial1,⋯,serialn)
A(config-if)#ipaddress172.16.2.2255.255.255.0
注:
设置路由器serial0的IP地址为172.16.2.2,对应的子网掩码为255.255.255.0
A(config)#interfacefastethernet0
注:
进入路由器fastethernet0的接口配置模式(常见的路由器接口:
fastethernet0,
fastethernet1,⋯,fastethernetn;serial0,serial1,⋯,serialn)
A(config-if)#ipaddress172.16.3.1255.255.255.0
注:
设置路由器fastethernet0的IP地址为172.16.3.1,对应的子网掩码为
255.255.255.0
⑤配置接口时钟频率(DCE):
A(config)#interfaceserial0
注:
进入路由器serial0的接口配置模式(常见的路由器接口:
fastethernet0,
fastethernet1,⋯,fastethernetn;serial0,serial1,⋯,serialn)
R2624(config-if)clockrate64000
注:
设置接口物理时钟频率为64Kbps
B路由器的配置:
①配置路由器主机名
Red-Giant>enable(注:
从用户模式进入特权模式)
Red-Giant#configureterminal(注:
从特权模式进入全局配置模式)
Red-Giant(config)#hostnameB(注:
将主机名配置为“B”)
B(config)#
②配置路由器远程登陆密码
B(config)#linevty04(注:
进入路由器vty0至vty4虚拟终端线路模式)
B(config-line)#login
B(config-line)#passwordstar
(注:
将路由器远程登陆口令设置为“star”)
③配置路由器特权模式口令
B(config)#enablepasswordstar
或:
B(config)#enablesecretstar
(注:
将路由器特权模式口令配置为“star”)
④为路由器各接口分配IP地址
B(config)#interfaceserial0
注:
进入路由器serial0的接口配置模式(常见的路由器接口:
fastethernet0,
fastethernet1,⋯,fastethernetn;serial0,serial1,⋯,serialn)
B(config-if)#ipaddress172.16.2.1255.255.255.0
注:
设置路由器serial0的IP地址为172.16.2.1,对应的子网掩码为255.255.255.0
A(config)#interfacefastethernet0
注:
进入路由器fastethernet0的接口配置模式(常见的路由器接口:
fastethernet0,fastethernet1,⋯,fastethernetn;serial0,serial1,⋯,serialn)
A(config-if)#ipaddress172.16.1.1255.255.255.0
注:
设置路由器fastethernet0的IP地址为172.16.1.1,对应的子网掩码为
255.255.255.0
5、验证命令:
showrun
showcontrollerss0
showint
showipintbrief
ping
telnet
6、测试结果:
①查看路由器端口为up,up.
②两台路由器互相pingSerial口的地址,应该为通.
③两台主机分别ping与其直连的路由器的Fastethernet口,应为通.
④从与路由器A相连的主机可以
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