基于三层交换和虚拟局域网技术的校园网的设计与实现

/第③要了解协议的详细信息，请单击显示不用颜色的协议类型信息Info，这个功能非常强大：很详细的OSI模型信息和各层PDU。（4）设备的管理PacketTracer5.3提供了很多典型的网络设备，它们的功能不同，管理界面和使用方式也不同。在这里只介绍一下PC机和路由器这两个设备的设备管理方法。PC机：一般情况下，PC机没有CLI，它只需要在图形界面下简单地配置一下就行了。一般通过Desktop选项卡下面的IPConfiguation就行实现简单的IP地址、子网、网关和DNS的配置。此外还提供了拨号、终端、命令行（只能执行一般的网络命令）、Web浏览器和无线网络功能。如果要设置PC机自动获取IP地址，可以在Config选项卡里的GlobalSettings设置。路由器：选好设备，连好线后就可以直接进行配置了。然而有些设备，某路由器很多时候都要用到Serial口，但是如果只是把路由器放在图形界面中，而不做任何配置的话，它的Serial口是不能用的。这时候就需要对它进行一些必要的配置。点击一下路由器，进入其配置界面后，有Physical、config、CLI三个，在Physical中，MODULES（模块）下有许多模块，最常用的有WIC-1T和WIC-2T。在最下面的左边是该对该模块的文字描述，最下面的右边是该模块的图,在模块的右边是该路由器的图。配置前界面如下图4.3:图4.3路由器配置前界面先关闭电源（路由器的配置界面上有个小绿点），点击一下，小绿点消失，说明电源被关闭了。然后用鼠标左键按住WIC-1T或WIC-2T不放，托到你想放的插槽中即可，添加完模块后重新打开电源，这个时候Serial口就能用了。配置后的界面如下图4.4：图4.4路由器配置后界面4.2.2仿真拓扑图经过一段时间的规划与分析，建立的校园网需要包括教学楼、办公楼、实验楼和图书馆四个区域内的所有计算机。我们给每个区域划分一个VLAN，教学楼是VLAN2：54，办公楼属于VLAN3：54，实验楼是VLAN4：54，图书馆是VLAN5：54，整体拓扑图如下图4.5：图4.5基于三层交换机的校园网构建的仿真拓扑图4.2.3主要设备介绍及配置在思科仿真软件中，用到的设备主要有：3560-24PS交换机（核心层交换机）、3560-24PS交换机（汇聚层交换机）、2960-24TT交换机（接入层交换机）、路由器2811、服务器Server-PT、和若干个PC机。1、核心层、汇聚层交换机的选择—Cisco3560—24PS交换机Cisco3560—24PS交换机是一个企业级独立式配线间交换机系列，支持安全融合应用的部署，并能根据网络和应用需求的发展，最大限度地保护投资。通过将10/100/1000和以太网供电(PoE)配置与万兆以太网上行链路相结合，Cisco3560能够支持IP电话、无线和视频等应用，提高了员工生产率。Cisco3560系列的主要特性：（1）Cisco转换器模块，将上行链路从千兆以太网移植到万兆以太网（2）PoE配置，为所有48个端口提供了15.4WPoE（3）模块化电源，可带外部可用备份电源（4）在硬件中提供组播路由、IPv6路由和访问控制列表（5）带外以太网管理端口，以及RS-232控制台端口图4.6Cisco3560—24PS系列交换机Cisco3560—24PS交换机的优点（1）易用性：Cisco3560—24PS提供了大量易用特性，能方便快捷的进行配置；如利用DHCP，由一个引导服务器对多个交换机进行自动配置，从而简化了交换机的部署。（2）可用性和可扩展性：Cisco3560—24PS系列配备了一个强大的特性集，利用IP路由和能够最大限度地提高第二层网络可用性的全套生成树协议增强特性，实现了网络可扩展性和更高可用性。在标准生成树协议基础上增强的特性，大幅度延长了网络正常运行时间。（3）高性能IP路由：思科快速转发硬件路由架构为Cisco3560—24PS系列交换机提供了极高的IP路由性能。基本的IP单播路由协议（静态、RIPv1和RIPv2）能够用于小型网络路由应用；先进的IP单播路由协议（OSPF、EIGRP和BGPv4）能够用于负载均衡和建设可扩展的LAN。需要IPServices特性集。2、接入层交换机的选择—Cisco2960—24TT交换机在接入层方案设计采用百兆交换机，因为10兆虽然在目前校园网使用中刚刚能达到要求，但是已经不适应功能越来越强的计算机与新的应用软件的发展，更不适应更快的计算机通讯产品的要求。因此方案将采用Cisco2960—24TT交换机作为校园网工作组级接入交换机。并且我们通过VLAN技术，使每个教室或每个年级之间的互访得到有效的管理和控制，提高网络的安全性。设备介绍如下：Cisco2960—24TT智能以太网交换机是一个固定配置、可堆叠的独立设备系列，提供了线速快速以太网和千兆位以太网连接。这是一款最廉价的Cisco交换产品系列，为中型网络和城域接入应用提供了智能服务。作为思科最为廉价的交换产品系列，Cisco2960—24TT在网络或城域接入边缘实现了智能服务。Cisco2960—24TT交换机主要的优势：（1）在布线室配线间中实现了智能的服务质量（QoS）、限速、访问控制列表（ACL）和多播服务。（2）在多种介质上提供了升级到千兆位以太网的强大路径。（3）凭借内置Cisco集群管理套件可出色地管理并轻松地配置第2-4层服务。（4）与Cisco3560系列集中汇聚交换机相结合，用于IP路由至网络核心主要的城域接入优势。（5）通过高级QoS、限速、语音及多播特性提供广泛的服务。（6）通过生成树协议改进和访问控制参数（ACP）来提供服务可用性和安全性。（7）通过CiscoIE2100系列智能引擎支持和简单网络管理协议（SNMP）来实现服务管理。4.2.4一些重要的配置命令（1）配置核心交换机：三层交换机要想起到核心交换机的作用，应该把与汇聚层交换机连接的端口起成trunk端口，具体配置如下：Switch(config)#intrangef0/1-2Switch(config-if-range)#swmodetrunkSwitch(config-if-range)#swtrunkencapdot将trunk的协议改为802.1q注：802.1q,就是dot1q是在路由器上配置的,是vlan的一种封装模式,Dot1q是一种普遍使用的标准，适用所有交换机与路由设备。而另一种模式是ISL,CISCO设备的专用协议，适用于Cisco设备。启用核心层交换机的路由功能，配置命令如下：Switch(config)#iprouting给核心交换机配置RIP协议：Switch(config)#routerripSwitch(config-router)#version2Switch(config-router)#netSwitch(config-router)#netSwitch(config-router)#netSwitch(config-router)#netSwitch(config-router)#netSwitch(config-router)#netSwitch(config-router)#netSwitch(config-router)#netSwitch(config-router)#netSwitch(config-router)#exit配置汇聚层交换机汇聚层交换机连接核心交换机和接入层交换机，它要想起到连接作用，需要把与核心层和接入层相连的端口都启用trunk端口，配置命令如下：Switch(config)#intrangef0/1-5Switch(config-if-range)#swmodetrunkSwitch(config-if-range)#swtrunkencapdot将trunk的协议改为802.1q汇聚层交换机也要开通路由协议、配置RIP协议，命同核心交换机。5性能测试当构建的校园网初具规模后，应该对校园网的整体运行情况做一下细致的测试和评估，主要的测试内容应该包括：对管理IP地址的测试；对相同VLAN内的通信的测试；对不同VLAN内的通信进行测试；对冗余链路的工作状态进行测试；对各种服务器提供的服务进行访问等。下面进行一些简单的测试。用PC1分别pingPC0、PC2，命令分别是为ping，ping,结果显示如下：图5.1PC1与PC0、PC2的连通结果显示用PC1pingWEB服务器，命令为：ping,结果显示如下：图5.1PC1与WEB的连通结果显示用PC0pingPC7，命令为ping,结果显示如下：图5.1PC1与PC0、PC2的连通结果显示6总结语时间过的真快，转眼间，几个月的毕业设计就快结束了。在这几个月的时间里，我对于网络知识有了一个比较系统的了解，可以说，这几个月里我学到的与网络有关的知识比我大学三年的时间学到的都多。记得当时选这个题目的时候觉得这个毕业设计题目挺简单的，因为我们以前做过一个类似的，虽然比这个题目简单的多，但是我当时对自己真的很有信心。可是，真的开始做时，却有种无从下手的感觉。于是开始去图书馆查资料，上网搜资料，看了好多与校园网构建有关的知识后，已经对校园网有了一个基本的构建，于是开始着手做仿真部分。但是后面又遇到了一系列的问题，其中最令我困扰的就是PC机与核心交换机总是拼不通，于是开始查资料看看是哪里的问题，但是改了很多次，还是不通，还好最后拼通了。这次毕业设计之所以到最后才做出来一些，我总结了一下原因有如下几点：1、开始的时候总是换方案。在开始时只要是想到了一个方案，我便用仿真软件构建拓扑图并进行配置，但是当配置完了以后发现拼不通，如果找不到出错的地方，我便继续查资料看看有没有其他的方案，就这样换了五六种方案后还是没有做出来，最后却又回到了最初想的方案，这样一来不仅浪费了很多时间，还把整体思路弄的很乱，所以都没有什么进展。2、对基础知识掌握的不好。开始的时候有点急于求成，总是想找现有的资料，在很多配置命令都不懂的情况下就开始对拓扑图进行配置，以至于拼不同的时候都不知道是哪出了错。认识到这一点后，就从基础知识开始，慢慢的就掌握了一些比较常用的命令的含义和用法，构建校园网的思路也清晰了很多。3、没有及时的请教别人。跟很多人交谈的时候，他们都说我们这个题目是最简单的，所以在开始做题的时候遇到不会或不懂的地方没有向别人请教，怕别人笑话。但是眼看毕业设计就要结束了，题目还没有做出来，也不在乎别人怎么看了，就问你了很多人，听他们的讲解，才知道自己错在哪了，该怎么改。这样不仅在最后的时刻做出了题目，还让自己学到了很多知识。总之，这次毕业设计让我学会了很多，网络知识方面、为人处世方面我学到了很多，这个就不用多说了，更重要的是我知道了很多事情只有亲自去做、亲身去实践才能获得意想不到的收获。说实话，我的题目做的并不完整，老师给我们的要求是把IPV4网和IPV6网连接起来，但是我这个只有IPV4的网，所以应该说我并没有把这个题目做出来。我现在做的网络还有一个缺点，安全度不高。但是由于我的能力有限，有很多不足的地方，敬请各位老师多多指点和更正。参考文献[1]马立新.局域网组建、管理与维护.北京:机械工业出版社,2010年.[2]赵海峰.局域网组网实训.北京：电子工业出版社，2007年[3]陈伟.数据通信与计算机网络.武汉:武汉理工大学出版社,2004年.[4]（美）MichaelSalvagno、任峥、丁青等译.Cisco网络设计手册[M]，北京：北京电子工业出版社，2000年.[5]刘晓辉.交换机·路由器·防火墙.电子工业出版社，2007年.[6]石炎生.计算机网络工程实用教程.电子工业出版社，2010年.[7]李梅.图解局域网组建与管理.机械工业出版社，2006年.[8]ThomasA.Maufer.IP技术基础:编址和路由[M].赵军锁等译.北京:机械工业出版社,2000年.[9]苏英如.局域网技术与组网工程.中国水利水电出版社，2005年.[10]刘晓辉.局域网构建与实战.北京科海电子出版社，2006年.[11]KennedyClark,CCIE&KevinHamilton.CCSI.CiscoLANSwitching.American:PearsonEducation,2003.[12]王达.局域网组建与配置技能实训[M].北京人民邮电出版社，2006年.[13]李建民.网络设计基础[M].北京希望电子出版社，2000.[14]李梅.局域网组建与管理.机械工业出版社，2006年.