计算机网络实验（园区网设计与实施）

《计算机网络》

一、设计任务
本任务模拟了一个企业网，该企业的组织架构如图1所示，企业总部设在上海，技术部和市场部分设在深圳和上海2个地方，各部门主机配置如表所示。

图1 公司组织架构图

在上海总部：总经理室、公共事务部、财务部在一个楼层办公，技术部和市场部在另一个楼层办公；在深圳总部，所有部门在同一个楼层办公。为便于管理，每个部门划分一个 VLAN，技术部上海研发中心维护1台内部web服务器、1台应用程序服务器和2台数据库服务器（可选）。局域网路由器选用动态路由协议OSPF。

二、基本思路及所涉及的相关理论
1、基本思路：（1）划分子网（配置VLAN） （2）单臂路由配置 （3）接口封装（trunk） （4）配置VTP （5）配置三层交换机vlan间的通信 （6）配置合适的路由协议，实现全公司的互联（7）配置ACL（8）配置NAT
2、相关理论：
（1）VlAN即虚拟局域网。可以把同一个物理网络划分为多个逻辑网段。
（2）VTP即VLAN中继协议。VTP通过网络保持VLAN配置统一性，只要在vtp server做相应设置，vtp client会自动学习vtp server上的相应信息。
（3）ACL（访问控制列表），即根据数据包的报头中的IP地址、协议端口号等信息进行过滤，用它来设定访问权限。
（4）三层交换机具备网络层的功能，利用三层交换机的路由功能，通过识别数据包的IP地址，查找路由表进行选路转发，三层交换机利用直连路由实现不同VLAN之间的相互访问。
（5）单臂路由：是为实现VLAN间通信的三层网络设备路由器。它只需要一个以太网，通过创建子接口可以承担所有VLAN的网关。而在不同的VLAN间转发数据。
（6）OSPF（开放式最短路径优先），是一个内部网关协议，用于在单一自治系统内决策路由。

三、方案设计（包含主要网络设备、网络拓扑结构设计图、方案的设计原理等）
1、主要的网络设备：
路由器（2811）3台、交换机（三层交换机1台和二层交换机3台）、主机35台、服务器2台、直连线、交叉线。
2、网络拓扑结构设计图：

3、方案的设计原理：
根据任务要求，搭建网络，实现该企业的网络使用，根据公司部门将大概框架搭建起来，然后划分子网，配置VLAN，接着进行路由器和交换机的配置，选择合适的路由选择协议——OSPF实现真个网络的联通。

四、实验步骤：
1、基本配置：
（1）为每台主机分配适当的IP地址及默认网关；为服务器配置IP地址及默认网关；配置路由器R0/R1/R5各接口；为设备各端口分配适当的IP地址，列表如下:

（3）为交换机Switch0、 Switch1 、Switch2 、Switch3分别命名，并设置特权用户访问密码：
以Switch0为例

（4）为路由器Router0，Router1，Router5分别命名为R0/R1/R5；配置路由器R0/R1/R5各接口；
以Switch5为例

（5）为Web Server架设公司网站，概要介绍公司各部门情况；

2、交换部分配置

（1）[VLAN]：根据需求，在3个二层交换机上分别创建vlan 10~50，用便于识记的英文名称命名；并把相应的接口划分到所属vlan中；

以ShSw0，SzSw2为例：

（2）[单臂路由]：在深圳总部的二层交换机和路由器上配置单臂路由，实现深圳总部各VLAN之间的互联：
在SzSw2操作：

（3）[Trunk]：ShSw0、ShSw1和SzSw2的Fa0/1口, ShSw3的Fa0/2、Fa0/3口封装为Trunk；
以SzSw3为例：

（4）[VTP]：在上海总部的三层交换机和二层交换机上配置VTP：ShSw3作为VTP server，ShSw0/ShSw1作为VTP client，VTP域名为abcCompany；
ShSw0：

ShSw1：

ShSw3：

（5）[设置三层交换机VLAN间通信]：在ShSw3上创建VLAN10~50的虚拟接口，并配置虚拟接口的IP地址，以实现上海总部各VLAN之间的互联；开启ShSw3的路由功能，并配置相关协议；
以ShSw3上的vlan40为例：

（6）[ACL]：在ShSw3上做ACL访问限制，所有用户都可以ping通AppServer，除PC11以外，其他用户都可以访问内部网站；

（三）路由部分配置要求
（1）[路由]：配置合适的路由协议，实现全公司内部的互联；
以R5为例：

（2）[NAT]：在R0、R1上配置NAT。
在R0上配置：

在R1上配置：

（四）验证截图
（1）交换机命名和密码，以ShSw3为例：

（2）vlan划分，以ShSw0为例：

		（3）VTP配置，以ShSw0为例：

		（4）ACL配置：

（5）NAT配置：

五、调试过程中出现的问题及解决方法
（1）在配置上海虚拟接口vlan10-50的IP地址后，vlan中主机不能ping通上海其他vlan中的主机
解决方法：开启ShSw3的路由功能，并配置相关协议。

（2）在配置了路由器R0，R1，R5的路由协议后，上海与深圳不能ping通
解决方法：在ShSw3上配置端口fa0/1的路由协议

（3）在配置NAT后，深圳分部的PC无法访问web服务器网页
解决方法：将web服务器的IP用NAT静态转换成外网IP

六、个人体会及建议
在一周的计算机网络课程设计的过程中，通过参考资料，与他人交流和自学，最终完成了课程设计任务，也收获了许多。首先要对总体设计使用理论知识进行思考，把握解决问题的方向。而在任务详细要求上，因为小任务比较繁琐，即使掌握了理论知识，实际操作还是需要自学和尝试。对于遇到问题，需要查阅资料，消化所了解的内容，并通过反复实验，最后才能解决问题。
在本次课设过程中，熟悉掌握了 Cisco Packet Tracer的使用方法。了解并完成了园区网设计与实施的任务。课设是对书本知识实践，也巩固了所学知识，使平时学到的知识有了实际意义。

七、参考资料
《思科三层交换机配置》 http://blog.51cto.com/13725021/2113295
《ACL配置大全及命令》 https://wk.baidu.com/view/62fc4a2158fb770bf78a55bd?pcf=2
《NAT详解》 https://blog.csdn.net/freeking101/article/details/77962312
《VTP-------详解》 https://blog.csdn.net/tyrantu1989/article/details/73435633
《细说VLAN与Trunk》 https://blog.csdn.net/chenyulancn/article/details/78996858