網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)生公寓組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)學(xué)姓班學(xué)院：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院名：級(jí)：號(hào)：指導(dǎo)教師：大學(xué)摘要：網(wǎng)拓?fù)洳季€(xiàn)方案和IP地址分配與子網(wǎng)劃分方案。網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)拓?fù)淇紤]到網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性等設(shè)計(jì)原則進(jìn)行仔細(xì)的分析和設(shè)計(jì)，最后提出可行性的方案；IP的方案。最后給出了這個(gè)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)分析。-1-大學(xué)目錄摘要：..................................................................................................................1一、設(shè)計(jì)任務(wù)和目的.........................................................................................3二、需求分析....................................................................................................3三、設(shè)計(jì)原則....................................................................................................3四、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)方案.....................................................................................51、建筑情況.................................................................................................52、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳季€(xiàn)初步規(guī)劃...........................................................................53、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳季€(xiàn)方案..................................................................................64、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆布渲?.................................................................................85、IP地址分配與子網(wǎng)劃分方案..................................................................8方案一：.......................................................................................................8方案二：......................................................................................................106、IP地址分配與子網(wǎng)劃分方案分析..........................................................127、相關(guān)交換機(jī)路由器關(guān)鍵代碼......................................................................158、CiscoPacketTracer模擬效果圖.............................................................17五、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)與分析........................................................................................171)學(xué)生公寓網(wǎng)絡(luò)的高性能.............................................................................152)學(xué)生公寓網(wǎng)絡(luò)的可用性和可靠性..............................................................163)學(xué)生公寓網(wǎng)絡(luò)的安全性和易管理性..........................................................164)學(xué)生公寓網(wǎng)絡(luò)的后續(xù)可擴(kuò)展性..................................................................20六、設(shè)計(jì)總結(jié)...................................................................................................21七、參考文獻(xiàn)...................................................................................................21-2-大學(xué)一、設(shè)計(jì)任務(wù)和目的題目：設(shè)計(jì)學(xué)生公寓組網(wǎng)方案。目的：通過(guò)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序模擬網(wǎng)絡(luò)通信的某些功能，理解并掌握網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的基本工作原理及工作過(guò)程。2、提高網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的能力能對(duì)小型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行分析，并能提出建網(wǎng)解決方案。任務(wù)：1）按照網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)要求，寫(xiě)出設(shè)計(jì)方案；2)畫(huà)出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；二、需求分析1、核心交換設(shè)備要求具有強(qiáng)大的處理能力和良好的安全性、可靠性、可擴(kuò)展性;支持各種成熟技術(shù)，未來(lái)能平滑升級(jí)到萬(wàn)兆。2、接入層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要支持基于MAC地址802.1x功能和基于端口802.1xTe1net交換機(jī)端口功能;此外還要求適應(yīng)大量用戶(hù)并發(fā)認(rèn)證及復(fù)雜的工作環(huán)境等。地址、交換機(jī)端口、交換機(jī)IP的同時(shí)綁定，以此杜絕非法用戶(hù)惡意盜用合法用戶(hù)的用戶(hù)名、密碼、IP和MAC等現(xiàn)象，確保計(jì)費(fèi)工作。4、解決用戶(hù)私自架設(shè)代理服務(wù)器的現(xiàn)象。5、支持標(biāo)準(zhǔn)Radius認(rèn)證計(jì)費(fèi)，可連接多種接入設(shè)備。一方面要求設(shè)備支持802.1x認(rèn)證方式;另一方面又要求系統(tǒng)支持基于時(shí)長(zhǎng)、流量以及包月的計(jì)費(fèi)模式，從而為網(wǎng)絡(luò)管理提供完善、靈活、可定制的計(jì)費(fèi)策略;同時(shí)還需要保證30，000個(gè)以上用戶(hù)并行時(shí)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定和管理簡(jiǎn)便。6.網(wǎng)絡(luò)必須具備高可靠、易管理等特征。三、設(shè)計(jì)原則QoS-3-大學(xué)需要，也是學(xué)生宿舍網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮的因素。在充分考慮學(xué)生宿舍網(wǎng)的多應(yīng)用、易管理的同時(shí)，本方案同時(shí)還遵循如下原則:1.高性能速交換，以保證無(wú)阻塞的數(shù)據(jù)交換;另外，從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，需要考慮到一些高流量多媒體應(yīng)用的分布式部署，以降低跨骨干網(wǎng)的流量，提高網(wǎng)絡(luò)的性能。2.關(guān)鍵業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量保證賽克的情況。因此，高性能的網(wǎng)絡(luò)也還是需要QoS服務(wù)質(zhì)量保證的。3.信息點(diǎn)可控性網(wǎng)絡(luò)性能，應(yīng)該在接入層設(shè)備分布式實(shí)現(xiàn)信息點(diǎn)的控制。4.先進(jìn)性最小的代價(jià)滿(mǎn)足新的需求。5.可靠穩(wěn)定性計(jì)必須從設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等幾個(gè)方面保證網(wǎng)絡(luò)的可靠穩(wěn)定性。6.安全性安全:1)設(shè)備本身的訪(fǎng)問(wèn)安全;2)內(nèi)部網(wǎng)之間資源訪(fǎng)問(wèn)安全;3)路由系統(tǒng)的安全;4)互聯(lián)網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)安全。-4-其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示：其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示：其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示：大學(xué)4、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆布渲媒粨Q機(jī)RG-S6806。STAR-S3550系列三層交換機(jī)。第三級(jí)交換機(jī)：第三極交換機(jī)我們選用銳捷網(wǎng)絡(luò)的支持802.1x的千兆智能交換機(jī)RG-S2126G/2150G。802.1x技術(shù)的SAM系統(tǒng)結(jié)合接入層S2126G/S2150G交換機(jī)對(duì)學(xué)生接入控制進(jìn)行管理。STARView網(wǎng)管系統(tǒng)。5、IP地址分配與子網(wǎng)劃分方案抽取學(xué)校中的學(xué)生公寓8棟,每棟公寓六層，每層有30個(gè)房間，共有房間4320間。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行地址劃分。方案一：為了保證擴(kuò)展性和安全性,對(duì)每棟樓的每層劃分一個(gè)子網(wǎng),為節(jié)省地址資源,選擇每層樓地址連續(xù),進(jìn)行詳細(xì)的子網(wǎng)劃分.保證每個(gè)宿舍接入一個(gè)信息點(diǎn),剩余地址資源留做擴(kuò)展用途。具體的地址分配方案和子網(wǎng)劃分方案如下:1號(hào)公寓：——55子網(wǎng)掩碼為其中各層樓可均分這256個(gè)地址所以各樓層地址分配如下：一樓：——9二樓：0——9三樓：0——19四樓：20——59五樓：60——99六樓：00——39這樣還余下16個(gè)地址沒(méi)有分配，可以再急需的時(shí)候利用。2號(hào)公寓：——55子網(wǎng)掩碼為一樓：——9二樓：0——9三樓：0——19四樓：20——59五樓：60——99六樓：00——39-8-大學(xué)3號(hào)公寓：——55子網(wǎng)掩碼為一樓：——9二樓：0——9三樓：0——19四樓：20——59五樓：60——99六樓：00——394號(hào)公寓：——55子網(wǎng)掩碼為一樓：——9二樓：0——9三樓：0——19四樓：20——59五樓：60——99六樓：00——395號(hào)公寓：——55子網(wǎng)掩碼為一樓：——9二樓：0——9三樓：0——19四樓：20——59五樓：60——99六樓：00——396號(hào)公寓：——55子網(wǎng)掩碼為一樓：——9二樓：0——9三樓：0——19四樓：20——59五樓：60——99六樓：00——397號(hào)公寓：——55子網(wǎng)掩碼為一樓：——9二樓：0——9三樓：0——19四樓：20——59五樓：60——99六樓：00——39-9-大學(xué)8號(hào)公寓：——55子網(wǎng)掩碼為一樓：二樓：三樓：四樓：五樓：六樓：——90——90——1920——5960——9900——39方案二：保證每個(gè)宿舍接入一個(gè)信息點(diǎn),剩余地址資源留做擴(kuò)展用途。具體的地址分配方案和子網(wǎng)劃分方案如下:1號(hào)公寓：32的后五位表示即可，所以子網(wǎng)掩碼為24一樓：——1二樓：2——3三樓：4——5四樓：6——27五樓：28——59六樓：60——91這樣總共分配給1號(hào)公寓192個(gè)地址，僅有12個(gè)未被利用。2號(hào)公寓：子網(wǎng)掩碼為24一樓：92——23二樓：24——55三樓：——1四樓：2——3五樓：4——5六樓：6——273號(hào)公寓：子網(wǎng)掩碼為24一樓：28——59二樓：60——91三樓：92——23四樓：24——55五樓：——1六樓：2——3-10-大學(xué)4號(hào)公寓：子網(wǎng)掩碼為24一樓：4——5二樓：6——27三樓：28——59四樓：60——91五樓：92——23六樓：24——555號(hào)公寓：子網(wǎng)掩碼為24一樓：——1二樓：2——3三樓：4——5四樓：6——27五樓：28——59六樓：60——916號(hào)公寓：子網(wǎng)掩碼為24一樓：92——23二樓：24——55三樓：——1四樓：2——3五樓：4——5六樓：6——277號(hào)公寓：子網(wǎng)掩碼為24一樓：28——59二樓：60——91三樓：92——23四樓：24——55五樓：——1六樓：2——38號(hào)公寓：子網(wǎng)掩碼為24一樓：4——5二樓：6——27三樓：28——59四樓：60——91五樓：92——23六樓：24——55-11-大學(xué)6、IP地址分配與子網(wǎng)劃分方案分析方案一所用的地址段為——55，子網(wǎng)掩碼為。按每棟樓劃分一個(gè)子網(wǎng)的方法，8棟樓共分配了8個(gè)子網(wǎng)，子網(wǎng)號(hào)利用地址的前38256個(gè)地址每個(gè)樓層分配40個(gè)地址?？衫玫刂窋?shù)目為2048個(gè)，實(shí)際利用的地址數(shù)目為1440個(gè)，尚未利用的地址數(shù)目為608個(gè)，地址利用率約為70％。方案二所用的地址段為——55，子網(wǎng)掩碼為24。按每樓層劃分一個(gè)子網(wǎng)，每層樓里擁有六個(gè)小子網(wǎng)，8棟樓里共包含了48個(gè)小子網(wǎng)。子網(wǎng)號(hào)利用地址的前27位表示，地址的后五位表示小子網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)。這樣可以利用的地址數(shù)目為1536，實(shí)際利用的地址數(shù)目為1440個(gè)，尚未利用的地址數(shù)目只有96個(gè)，地址利用率高達(dá)94％。方案一的地址段較方案二寬，可利用的網(wǎng)絡(luò)地址較多，所以可拓展性較方案二強(qiáng)。并且子網(wǎng)絡(luò)地址在各個(gè)樓層分布較為均勻，這樣就使每個(gè)樓棟的可拓展性得到相應(yīng)的提高，不存在不可拓展網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題。方案二雖然拓展性不高，但其突出優(yōu)點(diǎn)就是地址利用率非常高，這適合在網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)目有限并且不能在劃分子網(wǎng)的情況。而且方案二的小子網(wǎng)分布在各個(gè)樓層，使學(xué)校的管理工作得到簡(jiǎn)化，方便了學(xué)校的管理，使可管理性的到提高，而方案一子網(wǎng)較大，管理不夠細(xì)化。但如果只需對(duì)整棟樓進(jìn)行管理，方案一還是有其優(yōu)越性。綜上，兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，可以根據(jù)具體情況擇優(yōu)選擇。這里我們選擇方案一，因?yàn)閷W(xué)校并不缺少地址，其拓展性較高，在學(xué)校公寓里拓展性相對(duì)要求較高，其次管理可以只針對(duì)一個(gè)樓棟，如無(wú)特別要求無(wú)需對(duì)每個(gè)樓層進(jìn)行管理，這樣方案一較方案二更方便，所以選擇了方案一。7、相關(guān)交換機(jī)關(guān)鍵代碼-12-大學(xué)8、相關(guān)路由器關(guān)鍵代碼Router>enableRouter#configureterminalEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Router(config)#interfaceFastEthernet0/0Router(config-if)#ipaddress0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interfaceFastEthernet0/1Router(config-if)#ipaddress0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interfaceFastEthernet0/0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interfaceFastEthernet0/1Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interfaceFastEthernet0/0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interfaceFastEthernet0/1Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interfaceFastEthernet0/0Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interfaceFastEthernet0/1Router(config-if)#Router(config-if)#exitRouter(config)#interfaceFastEthernet0/0Router(config-if)#noshutdown-13-Router(config-if)#1)學(xué)生公寓網(wǎng)絡(luò)的高性能大學(xué)力，可有效減少?gòu)V播包，并提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率；園網(wǎng)的運(yùn)行和學(xué)校的管理。2)學(xué)生公寓網(wǎng)絡(luò)的可用性和可靠性第一級(jí)交換機(jī)采用的雙交換機(jī)方式可以保證這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可用性和可靠性，確保在第一級(jí)交換機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題是不至于使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)停止工作。學(xué)生公寓網(wǎng)的建成，可以使學(xué)生方便地瀏覽和查詢(xún)網(wǎng)上資源實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)，通過(guò)網(wǎng)上學(xué)習(xí)學(xué)會(huì)信息處理能力。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)各級(jí)管理層之間的信息數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上息采集和處理的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)信息和設(shè)備資源的共享，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享。通過(guò)校園網(wǎng)與Internet相連，安全性得到保證。3)學(xué)生公寓網(wǎng)絡(luò)的安全性和易管理性完滿(mǎn)解決IP地址沖突和IPS-Radius對(duì)用戶(hù)進(jìn)行認(rèn)證時(shí)的IP屬性校驗(yàn)，完全杜絕了IP地址沖突的發(fā)生，包括認(rèn)證前IP不按要求設(shè)置的不予通過(guò)認(rèn)證以及認(rèn)證通過(guò)后更改IP地址立即剔除下線(xiàn)；對(duì)用戶(hù)賬號(hào)與IP地址綁定，為每個(gè)用戶(hù)分配一個(gè)固定的IP地址，防止IP地址被他人盜用。對(duì)于安全性我們將通過(guò)學(xué)生宿舍公寓的區(qū)域劃分，和高層對(duì)校園網(wǎng)安全設(shè)備的共享VLAN路由中創(chuàng)建訪(fǎng)問(wèn)控制列表，如此可對(duì)一些網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)實(shí)行可控的安全級(jí)別。對(duì)于業(yè)務(wù)主機(jī)，例如服務(wù)器將通過(guò)用戶(hù)權(quán)限的認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)與業(yè)務(wù)的隔離，避免非法用戶(hù)的侵入。對(duì)重要數(shù)據(jù)庫(kù)采取安全備份的機(jī)制，避免突發(fā)事件造成重要數(shù)據(jù)的丟失。支持通過(guò)防火墻對(duì)外部網(wǎng)絡(luò)的非法訪(fǎng)問(wèn)進(jìn)行過(guò)濾，防范于未然。4)學(xué)生公寓網(wǎng)絡(luò)的后續(xù)可擴(kuò)展性由于計(jì)算機(jī)通訊和多媒體應(yīng)用的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必然隨之不斷擴(kuò)大。據(jù)網(wǎng)絡(luò)的速度從從10M到到1000M，到10000M，用戶(hù)的數(shù)據(jù)傳輸需求從1K級(jí)增長(zhǎng)。一個(gè)成功的高校社區(qū)網(wǎng)絡(luò)會(huì)具備很強(qiáng)的擴(kuò)展能力，無(wú)論在支持的用戶(hù)數(shù)量方面、對(duì)目前