网络互连课程设计园区网络规划

（网络互连课程设计）设计说明书 园区网络规划起止日期： 2011 年 11 月 28日 至 2011 年 12 月 9 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)计算机与通信学院2011年 12 月 9 日摘要这次课程设计的题目是立宏中学校园网的设计，它涉及到校园网的需求分析、网络规划设计、管理（包括安全）技术、设计原则以及设备性能介绍、选择的技术依据、解决方案等各个方面，对这次设计，还涉及到校园网建设中的基本知识和需求分析，校园网建设的方案，校园网应用服务系统的建设和校园网的安全等多方面问题，其结合立宏中学的实际情况，对校园网的建设作了深入浅出的分析和建议。 学校的系统主干及重要的支干链路应依据当前需求在100M和1000M以太网之间选择，网络系统可考虑采用虚拟组网技术（VLAN），以利于网络管理和提高网络效能，利用管理平台对校园网运行情况进行监视、分析和监控，迅速判断、查找、排除网络故障。关键词：校园网；需求分析；网络拓扑图；网络管理 目 录摘要1课程设计的目的与意义31.1目的31.2意义3二、需求分析42.1交换网络需求分析43.1 交换网络方案设计53.1.1 交换网络的功能需求53.1.2 交换网络拓扑图53.1.2 IP地址规划6四、方案的实施74.1 交换网络的配置74.2 交换网络测试结果15五、心得体会17六、参考文献18课程设计的目的与意义1.1 目的本次课程设计主要目的是把课堂上所学的理论知识系统的组织起来实际化。通过实际事例独自完成以检阅自己在课程上学习的成果。此次课程设计通过思科模拟器模拟实际工作的工作环境来通过反复的研讨和修改完成一个整体的园区网的组建。1.2 意义通过一段时间独立的思考和反复的动手，完成一个真正意义上的网络组建，从而把一个学期来课堂上所学有关网络相关的理论知识实践化。通过此次课程设计不仅系统的梳理了课堂上所学的交换机和路由器的理论知识，而且还有机的把两者相结合组成了一个路由交换网络，为日后真正的走上工作岗位打好良好的基础。二、需求分析2.1交换网络需求分析课程设计目标：掌握园区网中交换网络的设计、实现及验证方法任务：模拟实现园区网中中的交换网络。除了要求实现各设备间的IP可达之外，还要求实现不同VLAN在交换链路上的负载平衡。具体要求如下：1、对各路由、交换设备进行基本配置，包括主机名、登录密码等信息。2、配置各路由器的接口IP地址及路由信息。3、在各交换机上创建VLAN并分配VLAN接口成员（对于干道接口，配置其Trunk信息）。5、在各交换机上创建管理VLAN接口并分配IP地址及默认网关信息。6、设计、配置、验证交换机上的PVST，使得各VLAN在不同的交换链路上实现负载均衡。实训环境：核心由核心层交换机CS、汇聚层交换机DS1、DS2、接入层交换机AS1、AS2组成。为了模拟终端接入，除了PC工作站外，还使用一台路由器（R2）模拟不同VLAN的终端接入。此外，还使用了一台路由器（R1）用来模拟网络边界路由器。为了简化设计，本实训只使用二个VLAN，即默认的VLAN1及VLNA2。为了实现对交换网络中所有交换机的管理，需要启用各交换机上的管理VLAN接口并配置其IP地址及默认网关。三、方案设计3.1 交换网络方案设计3.1.1 交换网络的功能需求 在大型园区中的一个分部设计一个交换式网络，此网络基本设备由交换机组成。该网络采用星型拓扑结构，分为核心层、汇聚层、接入层三层网络结构模式。为了简化设计，本交换网络只使用二个VLAN，即默认的VLAN1及VLNA2。为了实现对交换网络中所有交换机的管理，需要启用各交换机上的管理VLAN接口并配置其IP地址及默认网关。该网络组要实现VLAN1和VLAN2之间相互通信，通过任何一台PC机可以远程管理交换机并设置交换机的登录密码。为了考虑到网络的稳定性，整个网络采用冗余技术。因为网络设备都是交换机，为了防止环路而形成的广播风暴所以在交换机上配置生成树协议。通过整个园区交换网络的配置实现整个网络的互通。3.1.2 交换网络拓扑图 3.1.3 IP地址规划各交换机的管理VLAN接口IP编址方案如下表。其中，核心层交换机CS上的VLAN2接口也作为VLAN2接入终端系统的默认网关。交换机管理VLAN接口管理VLAN接口IP默认网关CSVLAN11.1.1.1/2412.0.0.2VLAN22.2.2.1/2412.0.0.2DS1VLAN11.1.1.2/241.1.1.1DS2VLAN11.1.1.3/241.1.1.1AS1VLAN11.1.1.4/241.1.1.1AS2VLAN11.1.1.5/241.1.1.1各交换机上的接口类型及接口连接方案如表所示：设备名称本地接口本地接口类型对端设备 对端设备接口CSF0/0三层IP接口R1F0/0CSF1/1二层Trunk接口DS1F1/1CSF1/2二层Trunk接口DS2F1/2DS1F1/1二层Trunk接口CSF1/1DS1F1/12二层Trunk接口DS2F1/12DS1F1/13二层Trunk接口AS1F1/13DS1F1/14二层Trunk接口AS2F1/13DS2F1/2二层Trunk接口CSF1/2DS2F1/12二层Trunk接口DS1F1/12DS2F1/13二层Trunk接口AS1F1/14DS2F1/14二层Trunk接口AS2F1/14AS1F1/12二层Trunk接口AS2F1/12AS1F1/13二层Trunk接口DS1F1/13AS1F1/14二层Trunk接口DS2F1/13AS1F1/1二层ACCESS接口(VLAN1)PC工作站LO0AS2F1/12二层Trunk接口AS1F1/12AS2F1/13二层Trunk接口DS1F1/14AS2F1/14二层Trunk接口DS2F1/14AS2F1/1二层ACCESS接口(VLAN2)R2F0/0四、方案的实施4.1 交换网络的配置一、SA1交换机配置1、交换机的密码和名称配置SwitchenSwitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#hostname SA1SA1(config)#no ip domain-lookupSA1(config)#line console 0SA1(config-line)#logging synchronousSA1(config-line)#password 111SA1(config-line)#loginSA1(config-line)#line vty 0 4SA1(config-line)#password 111SA1(config-line)#loginSA1(config-line)#exit2、交换机VLAN配置SA1#vlan database% Warning: It is recommended to configure VLAN from config mode, as VLAN database mode is being deprecated. Please consult user documentation for configuring VTP/VLAN in config mode.SA1(vlan)#vlan 1VLAN 1 modified:SA1(vlan)#vlan 2VLAN 2 added:Name: VLAN0002SA1(vlan)#exitAPPLY completed.Exiting.3、管理地址配置SA1(config)#int vlan 1SA1(config-if)#ip address 1.1.1.4 255.255.255.0SA1(config-if)#no shutdown%LINK-5-CHANGED: Interface Vlan1, changed state to up%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan1, changed state to upSA1(config-if)#ip default-gateway 1.1.1.14、端口配置SA1(config)#int f0/1SA1(config-if)#switchport mode accessSA1(config-if)#switchport access vlan 1SA1(config-if)#exitSA1(config)#int f0/12SA1(config-if)#switchport mode trunk%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/12, changed state to down%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/12, changed state to upSA1(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,2SA1(config-if)#exitSA1(config)#int f0/13SA1(config-if)#switchport mode trunk%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/13, changed state to down%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/13, changed state to upSA1(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,2SA1(config-if)#exitSA1(config)#int f0/14SA1(config-if)#switchport mode trunk%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/14, changed state to down%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/14, changed state to upSA1(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,2SA1(config-if)#exit5、STP配置SA1(config)#spanning-tree vlan 1 priority 32768SA1(config)#spanning-tree vlan 2 priority 32768二、SA2交换机配置1、交换机的密码和名称配置SwitchenSwitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#hostname SA2SA2(config)#no ip domain-lookup SA2(config)#line console 0SA2(config-line)#logging synchronousSA2(config-line)#password 111SA2(config-line)#loginSA2(config-line)#line vty 0 4SA2(config-line)#password 111SA2(config-line)#loginSA2(config-line)#exit2、交换机VLAN配置SA2#vlan database% Warning: It is recommended to configure VLAN from config mode, as VLAN database mode is being deprecated. Please consult user documentation for configuring VTP/VLAN in config mode.SA2(vlan)#vlan 1VLAN 1 modified:SA2(vlan)#vlan 2VLAN 2 added: Name: VLAN0002SA2(vlan)#exitAPPLY completed.Exiting.3、管理地址配置SA2#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.SA2(config)#int vlan 1SA2(config-if)#ip address 1.1.1.5 255.255.255.0SA2(config-if)#no shutdown%LINK-5-CHANGED: Interface Vlan1, changed state to up%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan1, changed state to upSA2(config-if)#ip default-gateway 1.1.1.14、端口配置SA2(config)#int f0/1SA2(config-if)#switchport mode accessSA2(config-if)#switchport access vlan 1SA2(config-if)#exitSA2(config)#int f0/12SA2(config-if)#switchport mode trunkSA2(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,2SA2(config-if)#exitSA2(config)#int f0/13SA2(config-if)#switchport mode trunk%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/13, changed state to down%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/13, changed state to upSA2(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,2SA2(config-if)#exitSA2(config)#int f0/14SA2(config-if)#switchport mode trunk%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/14, changed state to down%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/14, changed state to upSA2(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,25、STP配置SA2(config)#spanning-tree vlan 2 priority 32768SA2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 32768三、DS1交换机配置1、交换机的密码和名称配置SwitchenSwitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#hostname DS1DS1(config)#no ip domain-lookup DS1(config)#line console 0DS1(config-line)#logging synchronousDS1(config-line)#password 111DS1(config-line)#loginDS1(config-line)#line vty 0 4DS1(config-line)#password 111DS1(config-line)#loginDS1(config-line)#exit2、交换机VLAN配置DS1(vlan)#vlan 1VLAN 1 modified:DS1(vlan)#vlan 2VLAN 2 added: Name: VLAN0002DS1(vlan)#exitAPPLY completed.Exiting.3、管理地址配置DS1#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.DS1(config)#int vlan 1DS1(config-if)#ip address 1.1.1.2 255.255.255.0DS1(config-if)#no shutdown%LINK-5-CHANGED: Interface Vlan1, changed state to upDS1(config-if)#ip default-gateway 1.1%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan1, changed state to upDS1(config-if)#ip default-gateway 1.1.1.14、端口配置DS1(config)#int f0/1DS1(config-if)#switchport mode trunk%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to down%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to upDS1(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,2DS1(config-if)#exitDS1(config)#int f0/12DS1(config-if)#switchport mode trunk%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/12, changed state to down%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/12, changed state to upDS1(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,2DS1(config-if)#exitDS1(config)#int f0/13DS1(config-if)#switchport mode trunkDS1(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,2DS1(config-if)#exitDS1(config)#int f0/14DS1(config-if)#switchport mode trunkDS1(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,25、STP配置DS1(config)#spanning-tree vlan 2 priority 4096DS1(config)#spanning-tree vlan 1 priority 0四、DS2交换机配置1、交换机的密码和名称配置SwitchenSwitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#hostname DS2DS2(config)#no ip domain-lookup /DS2(config)#line console 0DS2(config-line)#logging synchronousDS2(config-line)#password 111DS2(config-line)#loginDS2(config-line)#line vty 0 4DS2(config-line)#password 111DS2(config-line)#loginDS2(config-line)#exit2、交换机VLAN配置DS2(vlan)#vlan 1VLAN 1 modified:DS2(vlan)#vlan 2VLAN 2 added: Name: VLAN0002DS2(vlan)#exitAPPLY completed.Exiting.3、管理地址配置DS2#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.DS2(config)#int vlan 1DS2(config-if)#ip address 1.1.1.3 255.255.255.0DS2(config-if)#no shutdown%LINK-5-CHANGED: Interface Vlan1, changed state to upDS2(config-if)#ip default-gateway 1.%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan1, changed state to up1.1.1DS2(config-if)#ip default-gateway 1.1.1.14、端口配置DS2(config)#int f0/2DS2(config-if)#switchport mode trunk%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/2, changed state to down%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/2, changed state to upDS2(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,2DS2(config-if)#exitDS2(config)#int f0/12DS2(config-if)#switchport mode trunkDS2(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,2DS2(config-if)#exitDS2(config)#int f0/13DS2(config-if)#switchport mode trunkDS2(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,2DS2(config-if)#exitDS2(config)#int f0/14DS2(config-if)#switchport mode trunkDS2(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,25、STP配置DS2(config)#spanning-tree vlan 2 priority 0DS2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096五、CS交换机配置1、交换机的密码和名称配置SwitchenSwitch#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#hostname CSCS(config)#no ip domain-lookup /CS(config)#line console 0CS(config-line)#logging synchronousCS(config-line)#password 111CS(config-line)#loginCS(config-line)#line vty 0 4CS(config-line)#password 111CS(config-line)#loginCS(config-line)#exit2、交换机VLAN配置CS#vlan database% Warning: It is recommended to configure VLAN from config mode, as VLAN database mode is being deprecated. Please consult user documentation for configuring VTP/VLAN in config mode.CS(vlan)#vlan 1VLAN 1 modified:CS(vlan)#vlan 2VLAN 2 added: Name: VLAN0002CS(vlan)#exitAPPLY completed.Exiting.3、VLAN地址配置CS#conf tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.CS(config)#int vlan 1CS(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.0CS(config-if)#no shutdown%LINK-5-CHANGED: Interface Vlan1, changed state to up%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan1, changed state to upCS(config)#int vlan 2%LINK-5-CHANGED: Interface Vlan2, changed state to up%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Vlan2, changed state to upCS(config-if)#ip address 2.2.2.1 255.255.255.0CS(config-if)#no shutdown4、端口配置CS(config)#int f0/1CS(config-if)#switchport mode trunkCommand rejected: An interface whose trunk encapsulation is Auto can not be configured to trunk mode.CS(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,2CS(config-if)#exitCS(config)#int f0/2CS(config-if)#switchport mode trunkCommand rejected: An interface whose trunk encapsulation is Auto can not be configured to trunk mode.CS(config-if)#switchport trunk allowed vlan 1,2CS(config-if)#exitCS(config)#int f0/24CS(config-if)#no switchport %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/24, changed state to down%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/24, changed state to up5、STP配置DS2(config)#spanning-tree vlan 2 priority 32768DS2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 327686、CS路由协议的配置interface Vlan1 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0!interface Vlan2 ip address 2.2.2.1 255.255.255.0!router ospf 100 router-id 192.168.1.1 log-adjacency-changes network 12.0.0.0 0.0.0.3 area 0 network 1.1.1.0 0.0.0.255 area 0 network 2.2.2.0 0.0.0.255 area 04.2 交换网络测试结果一、ping R2 的F0/0端口二、telnet 交换机AS2三、阻塞AS1端口F0/13和F0/14前后STP变化 （阻塞前） （阻塞后立即show） （隔段时间show）五、心得体会通过本次课程设计使我又懂得了许多，对交换机，路由器的一些配置有了更加全面的了解，为今后的学习奠定了好的基础。在做实验的过程中虽然遇到了些麻烦，但是通过查资料和同学之间的互相交流一一解决了麻烦。相信自己可以做的更好。六、参考文献1. 张保通，安志远 主编. 网络互联技术.中国水利水电出版设. 2009.102. 雷震甲，主编 网络工程师教程. 高等教育出版社 2011.113. 石炎生，郭观七 主编. 计算机网络工程实用教程（第2版）.电子工业出版社. 2011.034. 蓝狐网络工程技术5. 课程设计指导书18