一个简单企业网的设计及其实现设计优质报告.docx

湖南涉外经济学院计算机网络课程设计题目一个简单企业网设计和实现作者宋良英学院信息科学和工程学院专业计算机科学和技术学号指导老师梁 华二一六年月日湖南涉外经济学院本科课程设计诚信申明本人申明：所呈交课程设计，是本人在指导老师指导下，独立开展工作所取得结果，结果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用内容外，本课程设计不含任何其它个人或集体已经发表或创作过作品结果。对本文工作做出关键贡献个人和集体均已在文中以明确方法标明。本人完全意识到本申明法律结果由本人负担。本科课程设计作者署名：二一六年月日实践教学题目一个简单企业网设计和实现参考教材或指导书计算机网络（第六版）谢希仁版课程设计关键内容设计步骤：一、需求分析1、 了解课程设计关键内容，熟悉工具2、 了解设计要求和目标，确定设计思绪3、 搜集资料，弄明白自己不懂地方二、绘制网络拓扑图三、写出具体IP地址分配方案四、路由器设置1、IP地址分配2、PAT技术3、Static NAT配置4、配置web服务器五、程序测试1、各部门之间联通测试2、主机联通internet测试3、内、外网用户访问web服务器测试专业班级软工本1402班学生人数共43人指导老师梁 华时间从 6月 13 日至 6 月 24 日，小计：12 天 2 周教学地点六教607日常考评及成绩评定标准课程设计成绩评定综合3方面考虑，包含：平时考评、现场考评和课程设计汇报考评。1.平时考评（设计态度）：考查学生组织纪律、考勤情况、团体协作情况，平时考评占总成绩10；2.课程设计汇报考评：综合考评学生汇报内容、文字表示、页面整齐度等，设计汇报考评占总成绩15；3.设计情况：关键考查设计工作量和难度、设计方案正确和合理性、设计完成情况和应用程序开发情况等。占总成绩75；4.课程设计成绩将依据以上三项考评情况评定，分优异、良好、中等、及格、不及格五个等级。对学生要求（如学习、生活、纪律等）学生按时到教室学习，不得迟到早退，制订课程计划，依据选题内容要求完成课程设计任务。教学日历日期（月/日）课程设计内容备注613了解课程设计要求和目标613查阅相关资料，详看PAT，NAT614整理资料，确定设计思绪615熟悉拓扑制作工具615搭建网络拓扑图616设计具体IP地址分配方案616路由器配置617618Web服务器配置619试验内容数据整理619课程设计汇报初写620621课程设计中期验收622程序测试和修改622程序验收723综合试验数据整理723撰写课程设计汇报724724课程设计汇报验收课程设计成绩评定表质量评价指标（在对应栏目打）评 价 项 目设 计 评 价 质 量优异良好通常及格不及格工作量和态度分析问题能力处理问题能力内容完整层次分明设计、试验正确性书写规范语言表示拓扑图设计论证充足答辩情况总体评价评定成绩（等级制）指导老师署名年 月 日目录摘要81选题背景91.1设计任务91.2基本思路及相关理论92设计方案102.1拓扑图设计102.1.1主要设备102.1.2拓扑图112.2子网划分113具体配置123.1核心路由器基本配置123.2 PAT地址池配置133.3 静态路由配置143.4 staticNAT配置153.5三层交换机VLAN配置153.6三层交换机默认网关184调试与调试结果194.1 IP地址与网关总结194.2 ping测试215实验问题及解决方法244.1路由器接入问题244.2web服务器访问问题244.3不同VLAN间的通信245总结255.1方案分析255.2个人体会25参考资料26摘要Internet是面向全人类公开网络，世界上数以亿计人用它来进行通信和信息共享。同时Internet也是一个服务网络，很多单位、学校、企业用它提供多种多样服务，其中就包含web服务器访问。此次任务关键目标是企业内部各个子网能正常通信，内外网皆能访问内部网WEB服务器，里面包含到IP地址编制方法，VLAN划分和路由器配置，拓扑图使用Cisco Packet Tracer Student来设计。经过分析，能够得出该企业网拓扑图需要一个关键路由器来完成内外网地址转换，而且指定地址使内外网能够访问到企业内网web服务器。关键路由器下方则接入一个三层交换机，开启路由功效来划分VLAN，每个端口划入一个VLAN当中。三层交换机下方则是五个一般交换机，每个交换机代表一个LVAN，交换机下方则接入用户PC机。关键词：三层交换机；VLAN；PAT；静态NAT；1选题背景1.1设计任务（1）题目一个简单企业网设计和实现（2）任务某企业有办公室、财务部、销售部、设计部、生产部5个部门，每个部门配置8台计算机。你作为网络管理员，需要为该企业设计并实现一个网络。（3）要求为每台计算机分配一个私有地址，地址范围：192.168.0.0/24。为确保部门间访问隔离，每个部门单独划分一个子网，子网间经过路由器互连；企业从电信申请4个公网IP地址210.88.55.11210.88.55.14，为了能够使全部主机访问Internet，需要在路由器中使用PAT技术；内、外网用户均需要访问企业内部一台Web服务器，能够在路由器中使用Static NAT技术来处理这一问题。1.2基础思绪及相关理论（1）相关理论ip地址编址方法；虚拟局域网VLAN；PAT配置；Static NAT配置；（2）基础思绪1ip地址编址方法：所谓“分类IP地址”就是将IP地址划分为若干个固定类，每一类地址全部由两个甫定长度字段组成，其中第一个字段是网络好，它标志主机（或路由器）所连接到网络。一个网络号在整个因特网范围内必需是唯一。第二个字段是主机号，它标志该主机（或路由器）。一个主机号在它前面网络号所指明网络范围内必需是唯一。由此可见，一个IP地址在整个因特网范围内是唯一。2 虚拟局域网VLAN：VLAN所指LAN特指使用路由器分割网络也就是广播域。经过划分出多个逻辑LAN，不一样LAN之间不能进行通行，这就有效处理了广播信息常常发出而带来网络带宽和CPU运算能力无谓消耗。所以VLAN划分，能够很好地达成把企业每个部门子网分在不一样广播域。这么，广播报文被限制在一个vlan内，使得企业各部门不能直接通信。3PAT配置： PAT普遍应用于接入设备中，它能够将中小型网络隐藏在一个正当IP地址后面。PAT和动态地址NAT不一样，它将内部连接映射到外部网络中一个单独IP地址上，同时在该地址上加上一个由NAT设备选定TCP端口号。也就是采取port multIPlexing 技术，或改变外出数据源port技术将多个内部IP地址映射到同一个外部地址。4静态NAT：是指将内部网络私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是一对一，是一成不变，某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。借助于静态转换，能够实现外部网络对内部网络中一些特定设备（如服务器）访问。2设计方案2.1拓扑图设计2.1.1关键设备1841路由器（1台）3560-24PS三层交换机（2台）2950-24交换机（5台）直连双绞线（43根）交叉双绞线（5根）PC机（40台）Web服务器（1台）2.1.2拓扑图图2-1企业网拓扑图2.2子网划分（1）子网设定企业网总共划分为6个VLAN。其中办公室划分到VLAN1，财务部划分到VLAN2，销售部划分到VLAN3，设计部划分到VLAN4，生产部划分到VLAN5，web服务器单独划分到VLAN6。经过该划分，阻止了各部门之间访问，只有经过三层交换机VLAN和VLAN之间才能访问，有效阻止了广播风暴产生。该划分是基于端口划分VLAN。（2）子网划分本设计方案企业网使用1个C类地址：192.168.0.0/24。需要划分6个子网，分别是办公室、财务部、销售部、设计部、生产部，web服务器，每个子网配置8台计算机。因为主机数和子网数全部是2幂。所以只能按8个子网划分。每个子网IP地址是256/8=32个，因为主机号全0和全1IP地址不能分配给计算机，所以每个子网可用IP数是30个，子网掩码是255.255.255.224/27。需要计划IP地址包含：办公室：192.168.0.1192.168.0.30；财务部：192.168.0.33192.168.0.62；销售部：192.168.0.65192.168.0.94；设计部：192.168.0.97192.168.0.126；生产部：192.168.0.129192.168.0.158；Web服务器：192.168.0.161192.168.0.190；表2-1VLAN划分和IP地址计划IP网段网关VLAN ID端口部门192.168.0.0/27192.168.0.11S56024PS 1办公室192.168.0.32/27192.168.0.332S3750 2财务部192.168.0.64/27192.168.0.653S3750 3销售部192.168.0.96/27192.168.0.974S3750 4设计部192.168.0.128/27192.168.0.1295S3750 5生产部192.168.0.167/27192.168.0.1686S3750 6Web服务器3具体配置3.1关键路由器基础配置（1）路由器定义路由器（Router）又称网关设备（Gateway）是用于连接多个逻辑上分开网络，所谓逻辑网络是代表一个单独网络或一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可经过路由器路由功效来完成。所以，路由器含有判定网络地址和选择IP路径功效，它能在多网络互联环境中，建立灵活连接，可用完全不一样数据分组和介质访问方法连接多种子网，路由器只接收源站或其它路由器信息，属网络层一个互联设备。表3-1Router0配置表F0/0192.168.0.253/27F0/1222.88.55.11/27（2）配置命令Router#configure terminal /进入全局配置模式Router(config)#in f0/1 /进入端口F0/1Router(config-if)#ip address 210.88.55.11 255.255.255.224 /配置IP地址Router(config-if)#no shut /启用端口，使其转发数据Router(config-if)#exitRouter(config)#in f0/0 /进入端口F0/0Router(config-if)#ip address 192.168.0.253 255.255.255.224 /配置IP地址Router(config-if)#no shut /启用端口，使其转发数据Router(config-if)#exit3.2 PAT地址池配置（1）PAT定义端口多路复用(Port address Translation,PAT)是指改变外出数据包源端口并进行端口转换，即端口地址转换(PAT，Port Address Translation)。采取端口多路复用方法，内部网络全部主机均可共享一个正当外部IP地址实现对Internet访问，从而能够最大程度地节省IP地址资源。同时，又可隐藏网络内部全部主机，有效避免来自internet攻击。所以，现在网络中应用最多就是端口多路复用方法。定义正当IP地址池命令语法以下： ip nat pool 地址池名称 起始IP地址 终止IP地址 子网掩码定义内部访问列表命令语法以下： access-list 标号 permit 源地址 通配符（其中，标号为199之间整数）（2）配置命令Router（config）# interface fastethernet 0/0 /进入端口F0/0Router（config-if）#ip nat inside /将 fa0/0端口定义为内部端口Router（config-if）#exit Router（config）# interface fastethernet 0/1 /进入端口F0/1Router（config-if）#ip nat outside/将 fa0/1端口定义为外部端口 Router（config-if）#exit Router（config）#ip nat pool whp 210.88.55.11 210.88.55.14 netmask 255.255.255.224/定义地址池及起始、终止 IP地址和子网掩码Router（config）#aceess-list 1 permit 172.168.0.0 0.0.0.255/定义能够进行NAT转换内网（ALC）Router（config）#end验证配置：Router#sh ip nat translationsPro Inside global Inside local Outside local Outside global- 210.88.55.11 192.168.0.162 - - 3.3 静态路由配置（1）静态路由静态路由是指由用户或网络管理员手工配置路由信息。当网络拓扑结构或链路状态发生改变时，网络管理员需要手工去修改路由表中相关静态路由信息。静态路由信息在缺省情况下是私有，不会传输给其它路由器。静态路由通常适适用于比较简单网络环境，在这么环境中，网络管理员易于清楚地了解网络拓扑结构，便于设置正确路由信息。（2）配置命令Router(config)#ip route ip route 192.168.0.0 255.255.255.224 192.168.0.254Router(config)#ip route ip route 192.168.0.32 255.255.255.224 192.168.0.254Router(config)#ip route ip route 192.168.0.64 255.255.255.224 192.168.0.254Router(config)#ip route ip route 192.168.0.96 255.255.255.224 192.168.0.254Router(config)#ip route ip route 192.168.0.128 255.255.255.224 192.168.0.254Router(config)#ip route ip route 192.168.0.160 255.255.255.224 192.168.0.254/设置静态路由图3-1静态路由3.4 staticNAT配置（1）static NAT静态转换是指将内部网络私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是一对一，是一成不变，某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。借助于静态转换，能够实现外部网络对内部网络中一些特定设备（如服务器）访问。格式以下：ip nat inside source static 私有地址 共有地址（2）配置命令ip nat inside source static 192.168.0.162 210.88.55.113.5三层交换机VLAN配置（1）三层交换机定义三层交换机就是含有部分路由器功效交换机，三层交换机最关键目标是加紧大型局域网内部数据交换，所含有路由功效也是为这目标服务，能够做到一次路由，数次转发。对于数据包转发等规律性过程由硬件高速实现，而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功效，由软件实现。三层交换技术就是二层交换技术+三层转发技术。传统交换技术是在OSI网络标准模型第二层-数据链路层进行操作，而三层交换技术是在网络模型中第三层实现了数据包高速转发，既可实现网络路由功效，又可依据不一样网络情况做到最优网络性能。表3-2 LVAN划分表Multilayer Switch0交换机VLAN端口组员IP地址11192.168.0.122192.168.0.3333192.168.0.6544192.168.0.9755192.168.0.12966192.168.0.168（2）VLAN划分配置第一步：进入全局模式SwitchenSwitch#conf tSwitch(config)#第二步：打开三层交换机路由功效Switch(config)#ip routing第二步：创建VLAN1-6Switch(config)#vlan 1Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#vlan 2Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#vlan 3Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#vlan 4Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#vlan 5Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#vlan 6Switch(config-vlan)#exit验证配置：switch#show vlanVLAN Name Type Media Ports- - - - -1 default Static ENET Ethernet0/0/1 Ethernet0/0/2 Ethernet0/0/3 Ethernet0/0/4 Ethernet0/0/5 Ethernet0/0/6Ethernet0/0/7 Ethernet0/0/8 Ethernet0/0/9 Ethernet0/0/10 Ethernet0/0/11 Ethernet0/0/12Ethernet0/0/13 Ethernet0/0/14 Ethernet0/0/15 Ethernet0/0/16 Ethernet0/0/17 Ethernet0/0/18 Ethernet0/0/19 Ethernet0/0/20 Ethernet0/0/21 Ethernet0/0/22 Ethernet0/0/23 Ethernet0/0/241 VLAN0001 Static ENET ！已经创建了vlan1，vlan1中没有端口；2 VLAN0002 Static ENET ！已经创建了vlan2，vlan2中没有端口；3 VLAN0003 Static ENET ！已经创建了vlan3，vlan3中没有端口；4 VLAN0004 Static ENET ！已经创建了vlan4，vlan4中没有端口；5 VLAN0005 Static ENET ！已经创建了vlan5，vlan5中没有端口；6 VLAN0006 Static ENET ！已经创建了vlan6，vlan6中没有端口；（3）VLAN端口配置命令Switch(config)#interface FastEthernet0/1Switch(config-if)#switchport access vlan 1Switch(config-if)#switchport mode accessSwitch(config-if)#exitSwitch(config)#interface FastEthernet0/2Switch(config-if)#switchport access vlan 2Switch(config-if)#switchport mode accessSwitch(config-if)#exitSwitch(config)#interface FastEthernet0/3Switch(config-if)#switchport access vlan 3Switch(config-if)#switchport mode accessSwitch(config-if)#exitSwitch(config)#interface FastEthernet0/4Switch(config-if)#switchport access vlan 4Switch(config-if)#switchport mode accessSwitch(config-if)#exitSwitch(config)#interface FastEthernet0/5Switch(config-if)#switchport access vlan 5Switch(config-if)#switchport mode accessSwitch(config-if)#exitSwitch(config)#interface FastEthernet0/6Switch(config-if)#switchport access vlan 6Switch(config-if)#switchport mode accessSwitch(config-if)#exit图3-2端口分配（4）VLAN接口IP地址配置命令Switch(Config)#int vlan 1Switch(Config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.224Switch(Config-if)#no shSwitch(Config-if)#exitSwitch(Config)#int vlan 2Switch(Config-if)#ip address 192.168.0.33 255.255.255.224Switch(Config-if)#no shSwitch(Config-if)#exitSwitch(Config)#int vlan 3Switch(Config-if)#ip address 192.168.0.65 255.255.255.224Switch(Config-if)#no shSwitch(Config-if)#exitSwitch(Config)#int vlan 4Switch(Config-if)#ip address 192.168.0.97 255.255.255.224Switch(Config-if)#no shSwitch(Config-if)#exitSwitch(Config)#int vlan 5Switch(Config-if)#ip address 192.168.0.129 255.255.255.224Switch(Config-if)#no shSwitch(Config-if)#exitSwitch(Config)#int vlan 6Switch(Config-if)#ip address 192.168.0.161 255.255.255.224Switch(Config-if)#no shSwitch(Config-if)#exit图3-3 VLAN接口IP地址分配（5）连接关键路由器端口IP地址配置Switch(Config)#interface FastEthernet0/24Switch(Config-if)#no switchportSwitch(Config-if)#ip address 192.168.0.254 255.255.255.2243.6三层交换机默认网关（1）默认网关定义默认网关意思是一台主机假如找不到可用网关，就把数据包发给默认指定网关，由这个网关来处理数据包。现在主机使用网关，通常指是默认网关。一台电脑默认网关是不能够随随便便指定，必需正确地指定，不然一台电脑就会将数据包发给不是网关电脑，从而无法和其它网络电脑通信。默认网关设定有手动设置和自动设置两种方法。网关实质上是一个网络通向其它网络IP地址。（2）默认网关配置命令表3-3三层交换机默认网关配置类型配置命令默认网关ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.0.253（3）图示图3-4默认网关4调试和调试结果4.1 IP地址和网关总结图4-1 IP地址表入网信息点类型IP地址网关办公室子网（VLAN1）192.168.0.1192.168.0.30192.168.0.1财务部子网(VLAN2)192.168.0.33192.168.0.62192.168.0.33销售部子网(VLAN3)192.168.0.65192.168.0.94192.168.0.65设计部子网(VLAN4)192.168.0.97192.168.0.126192.168.0.97生产部子网(VLAN5)192.168.0.129192.168.0.158192.168.0.129Web服务器(VLAN6)192.168.0.161192.168.0.190192.168.0.161图4-1办公室子网某PC机（VLAN1） 图4-2 财务部子网某PC机（VLAN2） 图4-3销售部子网某PC机（VLAN3） 图4-4设计部子网某PC机（VLAN4）图4-5生产部子网某PC机（VLAN5） 图4-6 web服务器（VLAN6）4.2 ping测试（1）办公室子网ping测试分别是ping192.168.0.35通、ping192.168.0.66通、ping192.168.0.105通、ping192.168.0.134、ping192.168.0.162（web服务器）通。图4-7 办公室子网（2）4.2.2财务部子网ping测试分别是ping192.168.0.8通、ping192.168.0.69通、ping192.168.0.103通、ping192.168.0.136、ping192.168.0.162（web服务器）通。图4-8 财务部子网（3）销售部子网ping测试分别是ping192.168.0.3通、ping192.168.0.34通、ping192.168.0.99通、ping192.168.0.135、ping192.168.0.162（web服务器）通。图4-9销售部子网（4）设计部子网ping测试分别是ping192.168.0.7通、ping192.168.0.38通、ping192.168.0.70通、ping192.168.0.133、ping192.168.0.162（web服务器）通。图4-10 设计部子网（5）生产部子网ping测试分别是ping192.168.0.1通、ping192.168.0.40通、ping192.168.0.73通、ping192.168.0.100、ping192.168.0.162（web服务器）通。图4-11生产部子网（6）路由器ping子网测试分别是ping192.168.0.1通、ping192.168.0.33通、ping192.168.0.65通、ping192.168.0.97、ping192.168.0.129通、ping192.168.0.161通。图4-12路由器5试验问题及处理方法4.1路由器接入问题在完成了PAT地址池配置后，当我用某个子网里PC机来ping外网地址时候，总是提醒无法找到该主机，不过在ping路由器连接内网端口时却没有任何问题，同时各个子网之间互ping也没有任何问题。在进行检验而且经过和同学交流后，发觉该情况是因为没有设置静态路由。格式以下：ip route ip route 目标网段 掩码 下一跳地址具体命令以下：ip route 192.168.0.0 255.255.255.224 192.168.0.254 ip route 192.168.0.32 255.255.255.224 192.168.0.254 ip route 192.168.0.64 255.255.255.224 192.168.0.254 ip route 192.168.0.96 255.255.255.224 192.168.0.254 ip route 192.168.0.128 255.255.255.224 192.168.0.254 ip route 192.168.0.160 255.255.255.224 192.168.0.2544.2web服务器访问问题在进行了静态NAT设置后，发觉外网依旧无法访问web服务器，不过拓扑图上显示线路是通畅，经过仔细寻求后，发觉问题是因为当初在配置PAT地址池一句命令，命令以下：ip nat inside source list 1 pool whp overload在路由器中删除该命令后，web服务器能够正常访问4.3不一样VLAN间通信在三层交换机中划分完VLAN并配置了IP地址后，用某一VLAN下任一PC机访问不一样VLAN时，出现无法ping通问题。拓扑图是连同，VLAN划分也没有任何问题，网关也是正确，同一VLAN下PC机可正常访问。在问询过老师后，得悉了处理方法，原来是三层交换机忘记配置默认路由。该命令为：ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.0.2535总结5.1方案分析（1）拓扑布局在进行拓扑布局时候，原来计划是二层交换机上连接路由器，然后经过汇聚层交换机将五个子网汇聚在一起，而且连接上关键层路由器。但以后发觉这种拓扑布局较为浪费，花费经费比较大，而且也不方便PAT地址池转换，故而以后改为二层交换机经过三层交换机汇聚，最终连入关键层路由器。（2）“VLAN”划分方法因为一开始拓扑布局里，关键层路由器下方是一般交换机，VLAN划分必需在路由器里，所以当初选择是单臂路由。以后发觉这种划分VLAN方法并不适合该课程设计，于是在修改了拓扑图布局同时，也修改了VLAN划分方法。把三层交换机路由功效打开，因为三层交换机有多个端口，所以能够每个端口设置成一个VLAN，而不需要使用单臂路由，同时解放了关键层路由器，使关键层路由器只需要实施内外网地址转换功效就能够了。5.2个人体会这次课程设计共有两个星期时间，然而在做该次课程设计时，前一个星期基础全部用在搜找资料，了解资料中了，拓扑图完全没有动手。在第二个星期时，资料最终整理完成，而且子网分配表也已设计好，于是开始动手设计拓扑图。在设计拓扑图时，拓扑布局使用了多个方案，全部因为种种问题而放弃，当最终最终决定了拓扑图布局后，不禁松了一口气。然而拓扑图决定还只是开始，在配置命令时，多种问题接踵而至，这时候才知道日常积累知识微弱，有些问题甚至只是小小细节，但自己却无法看出来。经过问询老师，和和同学交流，我最终处理了实际操作中出现问题，完成了这次课程设计，同时也学到了很多。比如PAT地址池，比如静态NAT，比如子网划分方法有哪些，当然，其中也还有缺点，甚至让我深刻体验到自己积累知识之少，假如是我自己一个人处理这个课程设计，只怕难以完成它。这次课程设计，还有很多不足地方，有些配置并没有贴切题目标要求，我也会在以后学习中多了解这方面知识，并加以实践和验证。参考资料1 新浪博客 EB/OL. 2 新浪博客 EB/OL.3 通信人家园 EB/OL.4 baidu百科 EB/OL.