优秀资料（2021-2022年收藏）小区局域网组建与规划计算机网络课程设计.doc

长 春 大 学
课 程 设 计 说 明 书

题目名称 小区局域网组建与规划
院（系） 软件学院
专业（班级） 软件 10404
学生姓名
指导教师
起止日期 2012.1.9~2012.1.13

长 春 大 学 课程设计纸
目 录

1 网络背景描述 1
2 网络拓扑图 2
3 网络设备选择及布线方案说明 3
3.1设备选型 3
3.2布线方案 3
4 IP地址规划 4
5 VLAN规划 4
6 WWW服务器的架设 5
7 数据包的捕获与分析 7

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长 春 大 学 课程设计纸
1 网络背景描述
小区局域网网络化是信息时代发展的必然趋势 ,而建设一个运作良好的小区局域网 ,是这些资源进入网络世界的第一步。本小区拥有主机数若干台，分布于整个小区内。 该小区分为三部分，其中保卫室（主机4台）和收发室（主机5台），还有售楼处（主机6台）。
①全网采用2层的结构，并且为了网络的稳定性，考虑采用冗余拓扑。同时要求馆长室与网络的核心设备相连。
②该公司内网IP 地址规划：192.168.1.0/24 ，要求对不同的部门实现划分VLAN技术，组建VLAN VPN实现与广域网的连接。
③全网布线采用UTP（非屏蔽双绞线）类线缆，要求连接用户使用100BASE-T的连接方式，设备之间采用1000BASE-T式。
2 网络拓扑图

192.168.2.2/24
G0/0

Vlan3
E1/0/2~E1/0/7
E1/0/5~
E1/0/9
Vlan3
Van3
E1/0/1~
E1/0/4
Vlan2
Vlan 2

192.168.0.2~
192.168.0.5
E1/0/2
G1/1/3

E1/0/1
E1/0/1
E1/0/4
E1/0/3
S1/0
202.0.0.2/24
G0/0
202.0.2.1/24
S1/0
202.0.0.1/24
192.168.1.2~
192.168.1.6
202.0.2.2~
202.0.2.7
L2SW
L3SW
RT1
RT2
PC
RIP

RIP
PPP PAP
WWW SERVER
L1SW

PC

3 网络设备选择及布线方案说明
3.1设备选型

设备名称
设备主要性能及选择理由
1
S3610
三层交换机
在中小型或大型网络中，H3C S3610 系列以太网交换机可作为骨干交换机，通过路由器连接到总部或其他分支机构的网络。可提供IPv4/IPv6 路由、组播协议、802.1x-HABP-MAC 地址认证、AAA-RADIUS-HWTacacs 、ACL、QoS等服务。
2
MSR3020
路由器
E126A/E152教育网交换机是H3C公司为满足教育行业构建高安全、高智能网络需求而专门设计的新一代以太网交换机产品，在满足校园网高性能、高密度的接入的基础上，提供更全面的安全接入策略和更强的网络管理维护易用性，是理想的校园网接入层交换机。
3
E126A
二层交换机
在中小型或大型网络中，H3C S5600 系列以太网交换机应用广泛 可通过双绞线向远端下挂PD设备（如IP Phone、WLAN AP、Security、Bluetooth AP等）提供电源，实现PoE功能
4
IBM BladeCenter HX5
WWW服务器
（PC2）
可扩展、高性能的刀片服务器，拥有前所未有的计算性能、内存性能和灵活性，是数据库和虚拟化应用程序的理想选择,英特尔® 至强® 7500 和 6500 处理器；4/6/8 颗内核；最高 2.66GHz；每台单宽度 HX5 最多 2颗处理器；可扩展为 4颗处理器或更多处理器。每台单宽度 HX5 拥有 16个 DDR-3 VLP DIMM 插槽，最高可扩展为 128GB（使用 2个 MAX5 扩展刀片，通过 80个 DIMM 插槽，最高可扩展为 640GB、速度高达 1067MHz 的最大内存。每台单宽 HX5 最多两个固态驱动器。
5
Lenovo E3598
个人电脑
（PC1、PC3）
处理器：AMD Phenom X3 三核处理器 8750（2.4GHz）规格 3600MHz前端总线, 3.5MB高速缓存。显卡:ATI HD 4350高性能独立显卡,显存 512MB,内存 2G DDRIII,硬盘 320G 7200转高速SATAII防震硬盘。

3.2布线方案
局域网系统将覆盖整幢建筑物。同时，局域网系统可以通过VLAN VPN技术接入INTERNET；
工作区子系统中使用的连接器为具备符合ISDN标准的8位接口，这种借口能接收所有低信号以及高速数据网络信息和数码声频信号，使用标准RJ45接头。
主干线缆采用12芯（62.5/125u）多模光缆，6芯（62.5/125u）单模光缆，5类25对大对数电缆；
水平子系统采用满足超五类的非屏蔽双绞线线缆、配线架及信息插座，所有非屏蔽双绞线（UTP）用线走线槽或顶内布线（避免走地面线槽），位于顶层。
管理间子系统连接垂直干线系统和水平系统的设备，其主要设备室配线架、HUB和机柜、电源，位于顶层，配有专用稳压电源。
垂直干线子系统，提供建筑物的干线电缆，使用大对数非屏蔽双绞线，可实现在扩展传输距离上实现高速数据通信的应用。

4 IP地址规划

区域
IP地址范围
子网掩码
网关
1
L2SW(vlan2)
192.168.0.2~
192.168.0.5

255．255．255．0
192．168．0.1
2
L2SW(vlan3)
192.168.1.2~
192.168.1.6

255．255．255．0
192．168．1.1
3
L1SW(vlan2)
202.0.2.2~
202.0.2.7

255．255．255．0
202. 0. 2. 1
4
L3SW--RT1
192.168.2.1--192.168.2.2
255．255．255．0

5
RT1--RT2
202.0.0.1--202.0.0.2
255．255．255．0

6
RT2--PC3
202.0.2.1--202.0.2.2
255．255．255．0

5 VLAN规划
根据网络背景描述及用户需求分析，整个网络系统共划分为2个VLAN：

Vlan名称
包含的部门
目的和意义
Vlan 2
保卫室
保卫室与外网彻底隔离开，起到保护图书馆重要数据的功能
Vlan 3
收发室/售楼处
将服务器跟用户放在同一个vlan中，用户可以通过内网直接访问服务器，或者通过外网的QinQ技术访问服务器

6 WWW服务器的架设
步骤一：打开控制面板--程序--打开或关闭windows功能，如图，选中IIS并点击确定，如图6-1：
图6-1

步骤二：打开控制面板，运行IIS。IIS界面如图6-2所示：
图6-2

步骤三：右键点击“网站”--添加网站，如图6-3所示，添加网站名称、物理路径、IP地址等。
图6-3

步骤四：单击网站名称后，双击右侧对话框中的默认文档，添加主页文档名称，如图6-4所示：

图6-4

步骤五：右键点击网站名称--管理网站--重新启动。www server架设完成！如图6-5所示：

图6-5
7 数据包的捕获与分析
捕获的报文如图7-1所示，第3数据包包含了三头信息：以太网（Ethernet）和IP和TCP。
头信息少了ARP多了IP、TCP，下面的过程也没有ARP的参与，可以这样理解，在局域网内，ARP负责的是在众多联网的计算机中找到需要找的计算机，找到工作就完成了。
以太网的头信息与第1、2行不同的是帧类型为0800，指明该帧类型为IP。

图7-1
IP协议头信息
IP是TCP/IP协议族中最为核心的协议。从图7-1可以看出所有的TCP、UDP、ICMP及IGMP数据都以IP数据报格式传输的。需要特别指出的是IP提供不可靠、无连接的数据报传送，也就是说IP仅提供最好的传输服务但不保证IP数据报能成功地到达目的地。如表7-2是IP协议的头信息。

表7-2 IP数据报格式及首部中的各字段
4位版本：表示目前的协议版本号，数值是4表示版本为4，因此IP有时也称作IPv4；
4位首部长度：头部的是长度，它的单位是32位(4个字节)，数值为5表示IP头部长度为20字节。
8位服务类型(TOS)：00，这个8位字段由3位的优先权子字段，现在已经被忽略，4位的TOS子字段以及1 位的未用字段（现在为0）构成。4位的TOS子字段包含：最小延时、最大吞吐量、最高可靠性以及最小费用构成，这四个1位最多只能有一个为1，此图中都为0，表示是一般服务。
16位总长度(字节数)：总长度字段是指整个IP数据报的长度，以字节为单位。数值为00 30，换算为十进制为48字节，48字节=20字节 的IP头+28字节的TCP头，这个数据报只是传送的控制信息，还没有传送真正的数据，所以目前看到的总长度就是报头的长度。
16位标识：标识字段唯一地标识主机发送的每一份数据报。通常每发送一份报文它的值就会加1，第3行为数值为30 21，第5行为30 22，第7行为30 23。分片时涉及到标志字段和片偏移字段，本文不讨论这两个字段。
8位生存时间（TTL）：TTL（time-to-live）生存时间字段设置了数据报可以经过的最多路由器数。它指定了数据报的生存时间。ttl的初始值由源主机设置，一旦经过一个处理它的路由器，它的值就减去1。
8位协议：表示协议类型，6表示传输层是TCP协议。
16位首部检验和：当收到一份I P数据报后，同样对首部中每个16 位进行二进制反码的求和。由于接收方在计算过程中包含了发送方存在首部中的检验和，因此，如果首部在传输过程中没有发生任何差错，那么接收方计算的结果应该为全1。如果结果不是全1，即检验和错误，那么IP就丢弃收到的数据报。但是不生成差错报文，由上层去发现丢失的数据报并进行重传。
32位源IP地址和32位目的IP地址：实际这是IP协议中核心的部分，但介绍这方面的文章非常多，本文搭建的又是一个最简单的网络结构，不涉及路由，本文对此只做简单介绍，相关知识请参阅其它文章。32位的IP地址由一个网络ID和一个主机ID组成。此图源IP地址为C0 A8 71 D0，转换为十进制为：192.168.113.208; 目的IP地址为C0 A8 71 01，转换为十进制为：192.168.113.1。网络地址为192.168.113，主机地址分别为1和208，它们的网络地址是相同的所以在一个网段内，这样数据在传送过程中可直接到达。
TCP协议头信息
如表7-3是ICP协议的头信息。

表7-3 TCP包首部
第三行TCP的头信息是：04 28 00 15 3A DF 05 53 00 00 00 00 70 02 40 00 9A 8D 00 00 02 04 05 B4 01 01 04 02
端口号：源端口和目的端口各占16位，2的16次方等于65536。一般作为服务一方每项服务的端口号是固定的。此图目的端口号为00 15，换算成十进制为21，这是FTP的默认端口，需要指出的是这是FTP的控制端口，数据传送时用另一端口，第三组的分析能看到这一点。客户端与服务器联系时随机开一个大于1024的端口，此图为04 28，换算成十进制为1064。
32位序号： TCP连接完全是双向的，即双方的数据流可同时传输。在传输过程中双方数据是独立的，因此每个TCP连接必须有两个顺序号分别对应不同方向的数据流。
32位确认序号：在握手阶段，确认序号将发送方的序号加1作为回答，在数据传输阶段，确认序号将发送方的序号加发送的数据大小作为回答，表示确实收到这些数据。在第三组的分析中将看到这一过程。
4位首部长度：这个字段占4位，它的单位时32位（4个字节）。此图值为7，TCP的头长度为28字节，等于正常的长度2 0字节加上可选项8个字节。，TCP的头长度最长可为60字节（二进制1111换算为十进制为15，15*4字节=60字节）。
6个标志位。
URG 紧急指针，告诉接收TCP模块紧要指针域指着紧要数据
ACK 置1时表示确认号（为合法，为0的时候表示数据段不包含确认信息，确认号被忽略。
PSH 置1时请求的数据段在接收方得到后就可直接送到应用程序，而不必等到缓冲区满时才传送。
RST 置1时重建连接。如果接收到RST位时候，通常发生了某些错误。
SYN 置1时用来发起一个连接。
FIN 置1时表示发端完成发送任务。用来释放连接，表明发送方已经没有数据发送了。

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