1、成 績(jī) 評(píng) 定 表學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)專(zhuān) 業(yè)電子信息工程課程設(shè)計(jì)題目計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)評(píng)語(yǔ)組長(zhǎng)簽字：成績(jī)?nèi)掌?2016 年 10 月 日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué) 院信息科學(xué)與工程專(zhuān) 業(yè)學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)課程設(shè)計(jì)題目計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室小型互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù): 1）查閱資料，根據(jù)用戶(hù)需求，掌握小型互連網(wǎng)的設(shè)計(jì)方法；2）熟練掌握CISCO路由器、交換機(jī)及PC及機(jī)的基本配置命令；3）用掌握的CISCO基本配置命令調(diào)試通整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。（至少要有兩個(gè)LAN一個(gè)WAN，網(wǎng)間設(shè)備之間能互通）4)WAN 的路由選擇：（1）靜態(tài)路由 （2）要有默認(rèn)路由 （3）動(dòng)態(tài)路由（RIP路由）5） VLAN設(shè)置工作計(jì)劃與進(jìn)度安排:1、1-2

2、教師布置課設(shè)題目及課設(shè)要求，指導(dǎo)同學(xué)安裝軟件并熟悉軟件平臺(tái)的使用方法2、3-8 查閱課外資料，調(diào)研用戶(hù)需求，選擇合適的設(shè)備，設(shè)計(jì)滿(mǎn)足用戶(hù)需求的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。3、9-16熟悉模擬軟件環(huán)境。掌握路由器、交換機(jī)、PC機(jī)的基本配置和相關(guān)命令4、16-28 導(dǎo)入拓?fù)鋱D，利用網(wǎng)絡(luò)模擬軟件，調(diào)試通整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使其網(wǎng)中所有設(shè)備能互相通信。5、29-32驗(yàn)收、完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告。指導(dǎo)教師： 2016 年 月 日專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人：2016 年 月 日學(xué)院教學(xué)副院長(zhǎng)：2016 年 月 日摘 要本次課程設(shè)計(jì)是用BOSON軟件實(shí)現(xiàn)小型互連網(wǎng)和虛擬局域網(wǎng)的綜合設(shè)計(jì)。通過(guò)查閱資料，根據(jù)用戶(hù)需求，掌握小型網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)計(jì)方法。要求包含局域網(wǎng)

3、（LAN），廣域網(wǎng)（WAN），并且設(shè)置虛擬局域網(wǎng)（VLAN），實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間設(shè)備的互通。選擇合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，IP地址規(guī)劃，利用Boson Netsim Designer 繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。在繪制完實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D后，可以將其保存并裝入Boson NetSim 中開(kāi)始實(shí)驗(yàn)配置。Boson:路由器模擬器BOSON NETSIM是目前最好的路由器模擬軟件，說(shuō)是路由器有些片面，因?yàn)樗粌H是可以模擬路由器，同時(shí)可以模擬交換機(jī)，通過(guò)它的自定義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ芏伎梢詫?shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的仿真。它模擬了Cisco IOS相當(dāng)大部分的命令，可以模擬真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的配置，方便測(cè)試錯(cuò)誤。關(guān)鍵詞: BOSON軟件;局域網(wǎng);虛擬局域網(wǎng);

4、IP地址目錄1 Boson實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹11.1 Boson Network Designer簡(jiǎn)介11.2 Boson NetSim簡(jiǎn)介22 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃32.1工作原理42.2系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)62.3劃分網(wǎng)段、IP地址62.4設(shè)備介紹73 配置83.1交換機(jī)Switch 1的配置：83.2交換機(jī)Switch 2的配置：83.3交換機(jī)Switch 3的配置：93.4路由器Route 1的配置：93.5路由器Route 2的配置：103.6 PC1PC10的配置：104 驗(yàn)證結(jié)果115 小型虛擬局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)135.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：135.2 配置145.2.1 Switch 1的配置145.2.2 在swi

5、tch1中劃分vlan145.3 驗(yàn)證155.3.1 Switch 1的VLAN劃分：155.3.2 VLAN1與VLAN2的連通性測(cè)試:156 結(jié)果分析167 結(jié)論16參考文獻(xiàn)171 Boson實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹1.1 Boson Network Designer簡(jiǎn)介Boson Network Designer 是用戶(hù)用來(lái)繪制自己定制的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的工具。它的主界面分為菜單欄、設(shè)備連接列表、設(shè)備連接信息和繪圖區(qū)四個(gè)部分，如圖1.1所示。下面介紹一下各個(gè)部分的主要功能。圖1.1 Boson Network Designer界面（1）菜單欄“File”菜單主要完成拓?fù)鋱D文件的新建、打開(kāi)、保存、另存、

6、打印等操作，拓?fù)鋱D文件的擴(kuò)展名為“.top”。（2）設(shè)備連接列表Boson Network Designer包含的設(shè)備和連接有：l Cisco 800、1000、1600、1700、2500、2600、3600、4500八個(gè)系列42種路由器；l Cisco Catalyst 1900、2900、3500三個(gè)系列3三種交換機(jī)；l Ethernet、Serial、ISDN三種布線(xiàn)元件；l Win98、TACACS、TFTP三種PC機(jī)器。（3）設(shè)備連接信息列表在設(shè)備連接列表中選中一個(gè)具體型號(hào)的設(shè)備或連接后，設(shè)備連接信息列表區(qū)會(huì)顯示出該設(shè)備的接口數(shù)量和類(lèi)型，如圖1.2所示。對(duì)于類(lèi)型為可選的接口，在添加

7、設(shè)備到繪圖區(qū)時(shí)再確定是否使用。圖1.2 連接信息列表區(qū)（4）繪圖區(qū)繪圖區(qū)是Boson Network Designer的主窗口，提供了各種設(shè)備連接的放置平臺(tái)，可以在設(shè)備列表中選擇設(shè)備添加，在該區(qū)域內(nèi)直接修改。在下文的實(shí)驗(yàn)中將詳細(xì)說(shuō)明它的使用方法。1.2 Boson NetSim簡(jiǎn)介Boson NetSim用來(lái)模擬路由器、交換機(jī)等各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備搭建起來(lái)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。用戶(hù)可以在該軟件上對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置、測(cè)試，也可以對(duì)運(yùn)行的協(xié)議進(jìn)行診斷。它的主界面分為菜單欄、工具欄、設(shè)備配置界面三個(gè)部分，如圖1.3所示。下面介紹一下各個(gè)部分的主要功能。圖1.3 Boson NetSim 主界面（1）菜單欄菜單欄包

8、括File、Modes、Devices、Tools、Ordering、Window、Help七個(gè)部分。（2）工具欄工具欄的前3個(gè)按鈕用來(lái)快速切換正在配置的路由器、交換機(jī)、PC機(jī)，與“Devices”菜單的功能相同。第4個(gè)按鈕用來(lái)打開(kāi)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航器，與“Lab Navigator” 菜單的功能相同。第5個(gè)按鈕用來(lái)顯示當(dāng)前實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。第6個(gè)按鈕用來(lái)顯示“遠(yuǎn)程控制面板”，“Remote Control”菜單功能相同。（3）設(shè)備配置界面設(shè)備配置界面是用戶(hù)輸入路由器、交換機(jī)、PC機(jī)配置命令的地方，也是用戶(hù)觀察路由器、交換機(jī)、PC機(jī)信息輸出的地方。路由器和交換機(jī)的配置方法與“超級(jí)終端”相同，PC機(jī)的配置

9、方法與Windows狀態(tài)下cmd命令行方式相似。2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃實(shí)驗(yàn)室的方案設(shè)計(jì)基于以下幾個(gè)方面考慮:(1)內(nèi)容豐富實(shí)驗(yàn)室設(shè)備能涵蓋局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)安全、VoIP、綜合布線(xiàn)等實(shí)用技術(shù)功能模塊,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)實(shí)踐課程與理論課內(nèi)容的緊密結(jié)合,全方位為學(xué)生提供實(shí)踐動(dòng)手的機(jī)會(huì)。(2)設(shè)備完善同類(lèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具備多種不同的型號(hào),為學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中提供廣泛的操作平臺(tái),在對(duì)比中學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)中對(duì)比,進(jìn)一步拓寬眼界。(3)拓?fù)潇`活靈活的拓?fù)湓O(shè)計(jì)只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的跳線(xiàn)即可改變拓?fù)?滿(mǎn)足多種實(shí)驗(yàn)要求,并且可以根據(jù)多種需求進(jìn)行擴(kuò)展,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中有機(jī)會(huì)充分發(fā)揮創(chuàng)新能力,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖孕型瓿蓪?shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與配置,并且可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室

10、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與校園網(wǎng)的輕松連接。(4)易于維護(hù)實(shí)驗(yàn)后能夠迅速恢復(fù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,以免影響下一個(gè)班級(jí)的上機(jī)使用,這就需要一個(gè)易于維護(hù)與恢復(fù)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及終端計(jì)算機(jī)的恢復(fù)。(5)安全可靠設(shè)備系統(tǒng)具備較高的安全性、容錯(cuò)能力,并且能防止內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)受到外部攻擊和感染病毒,保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及終端計(jì)算機(jī)的安全。(6)環(huán)境友好結(jié)合多媒體教學(xué),加強(qiáng)教與學(xué)的互動(dòng),讓學(xué)生邊學(xué)邊做,邊做邊學(xué)。2.1工作原理局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）是指?jìng)鬏斁嚯x有限，傳輸速率較高，以共享網(wǎng)絡(luò)資源為主要目的的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)限制在物理上較小的區(qū)域之內(nèi)，可以減少?gòu)木W(wǎng)絡(luò)上一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到最遠(yuǎn)處計(jì)

11、算機(jī)的時(shí)延。局域網(wǎng)是共享介質(zhì)的廣播式分組交換網(wǎng)。在局域網(wǎng)中，所有的計(jì)算機(jī)都連接到共享的傳輸介質(zhì)上，任何計(jì)算機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)包都會(huì)被其他計(jì)算機(jī)接收到。由于局域網(wǎng)是共享介質(zhì)的通信系統(tǒng)，所以共享介質(zhì)的信道分配技術(shù)是局域網(wǎng)的核心技術(shù)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸介質(zhì)決定了各種局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型、數(shù)據(jù)傳輸速率、通信效率等特點(diǎn)，也決定了局域網(wǎng)的應(yīng)用。VLAN概述 傳統(tǒng)的局域網(wǎng)中，通常一個(gè)工作組（Workgroup）是在同一個(gè)網(wǎng)段上，每個(gè)網(wǎng)段可以是一個(gè)邏輯工作組或子網(wǎng)。多個(gè)邏輯工作組之間通過(guò)實(shí)現(xiàn)互連的網(wǎng)橋或路由器來(lái)交換數(shù)據(jù)。因此，邏輯工作組的組成要受節(jié)點(diǎn)所在網(wǎng)段的物理位置限制。虛擬局域網(wǎng)功能：VLAN（Virtual Loca

12、l Area Network，虛擬局域網(wǎng)）是指在交換式局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上，采用網(wǎng)絡(luò)管理軟件構(gòu)建的可跨越不同網(wǎng)段、不同網(wǎng)絡(luò)的端到端的邏輯網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)VLAN組成一個(gè)邏輯子網(wǎng)，即一個(gè)邏輯廣播域，它可以覆蓋多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，允許處于不同地理位置的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)加入到一個(gè)邏輯子網(wǎng)中。同時(shí)，在同一臺(tái)交換機(jī)上也可以劃分多個(gè)VLAN。IEEE于1999年頒布用以標(biāo)準(zhǔn)化VLAN實(shí)現(xiàn)方案的IEEE 802.1q協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)草案。利用以太網(wǎng)交換機(jī)可以很方便地實(shí)現(xiàn)虛擬局域網(wǎng)VLAN。這里要指出，虛擬局域網(wǎng)其實(shí)只是局域網(wǎng)給用戶(hù)提供的一種服務(wù)，而并不是一種新型局域網(wǎng)。由于虛擬局域網(wǎng)是用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò)資源的邏輯組合，因此可按照需要將有關(guān)設(shè)備和資源

13、非常方便地重新組合，使用戶(hù)從不同的服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫(kù)中存取所需的資源。VLAN在網(wǎng)絡(luò)管理中具有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：控制廣播風(fēng)暴：采用VLAN技術(shù)，可將交換機(jī)的某個(gè)交換端口劃分到某個(gè)VLAN中，一個(gè)VLAN的廣播風(fēng)暴不會(huì)影響到其他VLAN的性能。提高網(wǎng)絡(luò)整體安全性：共享式局域網(wǎng)中的用戶(hù)只要連接到一個(gè)集線(xiàn)器的端口，就能訪(fǎng)問(wèn)集線(xiàn)器所連接網(wǎng)段上的所有其他用戶(hù)，因而很難保證網(wǎng)絡(luò)的安全性。而VLAN能限制個(gè)別用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)以及控制廣播組的大小和位置，甚至鎖定某臺(tái)設(shè)備的MAC地址。方便的網(wǎng)絡(luò)管理：網(wǎng)絡(luò)管理員能借助VLAN技術(shù)輕松地管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)管理員只需設(shè)置幾條命令就能很快地建立一個(gè)VLAN，并將分布在不同地方的用戶(hù)

14、設(shè)置到VLAN中。VLAN的劃分方式VLAN劃分的方式分為靜態(tài)VLAN和動(dòng)態(tài)VLAN。靜態(tài)VLAN靜態(tài)VLAN是基于端口的VLAN，它是將端口強(qiáng)制性地分配給VLAN。這是一種最經(jīng)常使用的配置方式。靜態(tài)VLAN容易實(shí)現(xiàn)和監(jiān)控，而且比較安全。這是一種最簡(jiǎn)單的VLAN。劃分靜態(tài)VLAN時(shí)，既可以把同一交換機(jī)的不同端口劃分為同一VLAN；也可以把不同交換機(jī)的端口劃分為同一VLAN?？梢园盐挥诓煌锢砦恢?、連接在不同交換機(jī)上的用戶(hù)按照一定的邏輯功能和安全策略進(jìn)行分組，根據(jù)需要將其劃分為同一或不同的VLAN。靜態(tài)VLAN通常使用網(wǎng)絡(luò)管理軟件來(lái)配置和維護(hù)端口。若需要改變端口的屬性，必須手動(dòng)重新配置，所以具有

15、很好的安全性。動(dòng)態(tài)VLAN動(dòng)態(tài)VLAN是一種較為復(fù)雜的劃分方法。它可以分為：基于MAC地址的VLAN劃分，根據(jù)每個(gè)主機(jī)的MAC地址來(lái)劃分?；贗P地址的VLAN，新站點(diǎn)在入網(wǎng)時(shí)無(wú)需進(jìn)行太多配置，交換機(jī)則根據(jù)各站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)地址自動(dòng)將其劃分成不同的虛擬局域網(wǎng)。在靜態(tài)VLAN和動(dòng)態(tài)VLAN的實(shí)現(xiàn)技術(shù)中，基于IP地址的虛擬局域網(wǎng)智能化程度最高，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也最復(fù)雜。一般采用基于端口和基于MAC地址配合使用。2.2系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱Dl 路由器1的Se0口與路由器2的Se0相連；eth口與交換機(jī)1的fe1口相連l 路由器2的Se0口與路由器1的Se0相連，eth口與交換機(jī)2的fe1口相連l 各PC機(jī)

16、的eth口與交換機(jī)的fe口相連l 交換機(jī)之間通過(guò)fe口相連l R1的eth端口號(hào)為 Se端口號(hào)為l R2的eth端口號(hào)為 Se端口號(hào)為2.3劃分網(wǎng)段、IP地址劃分網(wǎng)段類(lèi)型網(wǎng)段默認(rèn)網(wǎng)關(guān)LAN1LAN2WAN劃分IP地址主機(jī)ip地址默認(rèn)網(wǎng)關(guān)PC11PC22PC33192.1

17、68.18.1PC41PC52PC61PC722.4設(shè)備介紹設(shè)備型號(hào)數(shù)量Cisco805路由器2Cisco2950交換機(jī)3主機(jī) 線(xiàn)路若干Cisco Catalyst 2950系列交換機(jī) Cisco Catalyst 2950系列智能以太網(wǎng)交換機(jī)是一個(gè)固定配置、可堆疊的獨(dú)立設(shè)備系列，提供了快速以太網(wǎng)和千兆位以太網(wǎng)連接。這是一款最廉價(jià)的Cisco交換產(chǎn)品系列，為中型網(wǎng)絡(luò)和城域接入應(yīng)用提供了智能服務(wù)。作為思科最

18、為廉價(jià)的交換產(chǎn)品系列，Cisco Catalyst 2950系列在網(wǎng)絡(luò)或城域接入邊緣實(shí)現(xiàn)了智能服務(wù)。 Cisco805路由器作為Cisco 805系列的最新成員，Cisco 805串行路由器集成了Cisco IOS技術(shù)，它通過(guò)幀中繼、專(zhuān)線(xiàn)、X.25或異步撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)提供安全可靠的Internet訪(fǎng)問(wèn)，為小型辦公室進(jìn)行大型企業(yè)聯(lián)網(wǎng)提供所需的一切。選擇通過(guò)串行線(xiàn)路連接上網(wǎng)的小型辦公室可以將Cisco IOS軟件的功能用于安全的Internet訪(fǎng)問(wèn)、治理性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)（VPN）等高級(jí)應(yīng)用。Cisco 805路由器非凡適合擁有多個(gè)頻繁上網(wǎng)用戶(hù)的小型辦公室，而且成本有效，因?yàn)樗且粋€(gè)獨(dú)立的路由器，

19、能夠給多個(gè)用戶(hù)提供一個(gè)固定的Internet連接。每個(gè)人不再需要單獨(dú)配置調(diào)制解調(diào)器來(lái)訪(fǎng)問(wèn)信息。3 配置3.1交換機(jī)Switch 1的配置：3.2交換機(jī)Switch 2的配置：3.3交換機(jī)Switch 3的配置：3.4路由器Route 1的配置：在Route1中設(shè)置動(dòng)態(tài)路由：3.5路由器Route 2的配置：在Route2中設(shè)置動(dòng)態(tài)路由：3.6 PC1PC10的配置：PC1: C:ipconfig /ip 1 C:ipconfig /dg PC2PC10的配置與此類(lèi)似，只要更換成自己的IP地址和網(wǎng)關(guān)即可。4 驗(yàn)證結(jié)果win

20、ipcfg查看PC1的IP地址：Route1的動(dòng)態(tài)路由：Route 2的動(dòng)態(tài)路由：PC1與PC4的連通性測(cè)試：PC2與PC6的連通性測(cè)試：PC5與PC3的連通性測(cè)試：PC1與PC2的連通性測(cè)試：PC4與PC7的連通性測(cè)試：5 小型虛擬局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)5.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：圖5.1系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)l 各PC機(jī)的eth口與交換機(jī)的fe口相連劃分VLANVLAN號(hào)VLAN名稱(chēng)網(wǎng)段默認(rèn)網(wǎng)關(guān)10VLAN111220VLAN23PC1的IP地址 1PC2的IP地址 2PC3的

21、IP地址 35.2 配置5.2.1 Switch 1的配置5.2.2 在switch1中劃分vlan5.3 驗(yàn)證5.3.1 Switch 1的VLAN劃分：5.3.2 VLAN1與VLAN2的連通性測(cè)試: PC1與PC2的連通性測(cè)試： PC1與PC3的連通性測(cè)試：6 結(jié)果分析測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連通性后可知，無(wú)論是LAN-LAN、LAN-WAN還是LAN-WAN-LAN網(wǎng)絡(luò)都能正常連通。由show ip route命令知路由器的動(dòng)態(tài)路由設(shè)置正常。由show vlan命令知VLAN劃分正常，測(cè)試VLAN的連通性知VLAN的工作也正常，能滿(mǎn)足不同分組之間廣播數(shù)據(jù)的屏蔽性，提高的數(shù)據(jù)的安全。從連通結(jié)果可以看出，因?yàn)镻C1機(jī)與PC2機(jī)屬于同一虛擬網(wǎng)絡(luò)，PC3機(jī)與PC1機(jī)屬于不同虛擬網(wǎng)絡(luò)，所以，屬于同一網(wǎng)絡(luò)的PC機(jī)可以互相連通，不屬于統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)的PC機(jī)不