计算机网络专业课程设计小型互连网的构建和实现连接上文.doc

1.课程设计目标
本课程设计是用BOSON软件实现小型互连网综合设计，实现不一样局域网之间互连和局域网经过广域网互连。
学习并熟悉BOSON软件通常操作和利用，在加深对计算机网络书本知识了解基础上，学会利用已学知识设计一个小型互连网络并对其进行分析，而且深入了解互连网基础组成、VLAN基础原理及划分等相关知识。利用BOSON Netsim对网络设备进行相关配置并测试。

2.课程设计要求
1、查阅资料，依据用户需求，掌握小型互连网设计方法；
2、熟练掌握CISCO路由器、交换机及PC机基础配置命令；
3、用掌握CISCO基础配置命令调试通整个网络。（最少要有两个LAN
一个WAN，网间设备之间能互通）
4、配置一个虚拟LAN。

3.软、硬件环境
软件环境：Windows 等操作系统、Boson Netsim仿真软件；
硬件环境：计算机一台

4.网络计划
4．1网络建设总体目标
Ø 建立完善网络应用环境
Ø 为应用系统提供统一开发模式
Ø 为医院各部门提供多种信息服务
Ø 逐步完善医院内部多种信息集成
Ø 有计划地实现管理信息系统
4．2近期建设目标
u 确定网络硬件环境及多种连接模式
u 在医院各级部门及办公室之间建立完善电子邮件系统
u 在医院各办公室之间建立起办公自动化系统
实现文件信息自动上传、下发、归档等系列文档管理工作
利用工作流实现办公室工作步骤化
u 确定INTERNET连接和INTERNET MAIL实现
u INTERNET上信息公布及医院对外公共信息查询
u 医院信息数据库建立
4．3系统设计标准
1、优异性和可靠性综合性能
采取中国外优异而且成熟和实用技术，系统设计应建立在充足满足需求和含有良好扩充性基础上。
2、开放性
系统结构应含有优良开放性，即优异网络互连性和可扩性，它应能容纳多个计算机软、硬件平台。
3、标准性
建设系统应选择符合国际标准产品，包含各类网络协议标准、操作系统标准、数据库标准及多种应用软件开发平台标准。
4、安全性
安全性是网络系统中应考虑关键问题之一，整个系统应含有可靠、集中式安全管理系统，以确保系统安全运行。
5、良好价格性能比
应考虑各类产品性能价格比，对关键性产品应以性能优异性为关键考虑原因，以提升系统整体水平，对非关键性产品则以实用性为主。
4.4 运行环境设计关键点
运行环境是系统建设一个关键组成部分，它是应用系统可靠运行基础，它选择和设计好坏是至关关键，将直接影响系统建设成败。
某医院计算机网络系统运行环境设计关键点以下：
l 运行环境采取“用户/服务器”体系结构，基于TCP/IP网络协议。
l 开放式系统环境。系统运行环境平台，包含网络、通讯设备、服务器、用户机、布线等选择符合国际标准产品，而且不考虑使用单一厂商产品，避免造成封闭系统任何可能性。
l 服务器选择惠普企业基于Pentium III微处理器网络服务器。
l 网络应用平台均采取应用很广Microsoft企业产品，它含有良好可靠性、安全性，而且硬件平台适应性优异。
l 网络系统采取技术十分成熟以太网，包含带宽为10Mbps10BaseT以太网及100Mbps快速以太网。
4.5服务器平台选择
在“用户/服务器”体系结构中，服务器是处于后台进行数据处理一个计算机系统，它是日常工作处理和其它办公事务处理中心主机，同时又负担网络通信及网络管理复合功效，所以它在整个网络系统中地位和作用是至关关键，它功效能够讲是整个系统心脏。
依据该系统现在需求，考虑到信息量需求，所以选择网络服务器比较合理。伴随系统功效及信息量增加可增配新服务器，使系统不停扩充。
系统服务器选择说明：
l 惠普Server 服务器
型号
配置
惠普 HP LH3
Pentium III 550处理器
DIMM内存： 128M
SCSI磁盘驱动器：9G x 2
32速 CD－ROM
3.5” 1.44MB软盘驱动器
集成10/100M自适应网卡
l 产品特点
v 含有优化并可扩充性能：可扩充对称多处理器最多可达2CPU，采取大型双列直插内存模块可扩至2GB内存，可很出色地处理数据库及服务器应用程序，高速而带宽宽SCSI－2控制器，确保了快速I/O吞吐量。
v 含有高容错能力及很长系统无故障开机时间：采取热更换磁盘系统，确保在不影响正常使用情况下更换有故障驱动器，含有容错汇报能力内存差错校验(ECC)功效。
v 支持多个操作系统：Microsoft Windows NT Server、SCO UNIX、Novell Netware、Banyan VINES、Microsoft-Dos等。
v 优异冷却系统：双风扇确保了对内部组件进行充足冷却，显著提升了冷却系统可靠性。
4.6 用户端环境
依据网络拓扑结构,对于局域网用户端操作平台采取Windows 98汉字版。Windows 98提供了很好网络功效,对网络适配器配置TCP/IP协议,并使用Windows NT域用户认证就可登录到Windows NT网络,加载对应浏览器软件如Internet Explorer即可实现WWW浏览服务,FTP文件传输服务,电子邮件收发服务。而且用户假如使用专线如DDN(数字数据网)X.25等,或利用电话拨号，用户就可实现远程文件共享和打印共享,由Windows NT提供RAS(Remote Access Service)即可实现这一功效。

4.7网络基础架构：

INTERNET

Route

中医院科技中心

Fire Wall
Fire Wall
Route

DNS
WWW
Mail

WAN

LAN

DNS
WEB
Mail

Route

其它医院科技中心
Fire Wall

LAN

Mail
WEB
LDAP

图1 网络基础架构图

LAN 100M 交换机
服务器
4.8 网络拓扑结构

100M HUB

防火墙
100M HUB
药房PC

Route

DDN

门诊受费处PC
电脑部PC

INTERNET

说明： 1、总体为星型拓扑结构；
2、Windows NT服务器经过防火墙连接路由器访问国际互联网Internet。
3、各部门工作站经过集线器连入主交换机再接入主服务器；
4、联网应用组成Client/Server结构，兼用Web方法做报表公布。
5、联网工作站经过服务器接入INTERNET（国际互连网）。
6、Windows NT服务器采取双硬盘做磁盘镜像或采取磁盘阵列卡RAID卡做RAID 5容错（3个硬盘以上），这么能够提升磁盘I/O速度和磁盘数据安全性。
4.9 网络操作系统
Windows NT Server是十分理想网络应开发工具，它也是最易使用和用平台。它支持范围广泛关键商业应用程序和一系列丰富管理网络。
Windows NT Server 采取模块化设计,能使现有系统和未来优异技术相结合,所以能够在保持现有投资基础上深入采取新技术。
Windows NT Server含有以下特点:
1. 平台无关性。Windows NT Server是一个和硬件平台无关,可伸缩服务器操作系统。它可运行在Intel x86系统、精简指令集计算机(RISC)和DEC Alpha处理机上,从而在选择计算机系统时有多自由。
2. 可扩展性。它能够扩展到对称多处理器上,使得需要高性能处理器时还能够加上额外处理器。
3. 内部完全是32位体系结构。可充足发挥32位处理器全部性能,是用PC服务器替换小型机服务器最好操作系统。
4. 兼容性。Widnows NT Server支持MICROSOFT DOS,Windows应用程序,和NTFS、FAT和HPFS文件系统。
5. 安全性。Widnows NT Server已将安全性内嵌入操作系统,有选择访问控制使你能对单个文件给予权限。强有力集中式安全管理,即统一帐号、集中验证、安全备份管理。
6. 开放性。支持多个传输协议,可在多个网络环境下工作
7. 可靠性。较强容错和犯错恢复功效。
8. Windows NT Server 中内含了Internet Information Server (IIS)2.0是架构Intranet优异Web Server. 其安全和管理机制已经集成到NT管理模型中, 而且包含以下工具, 能够帮助建立系统内部强大Web服务:
v 可经过FrontPage98创建HTML内容, 并进行管理;
v 内置ODBC数据库互联功效,能够访问原有数据库信息;
v 选择使用管理工具设定监控系统;
4．10网络设计
服务器采取双硬盘做磁盘镜像或采取磁盘阵列卡RAID卡做RAID 5容错。
网络主干采取100M Switch Hub组成交换式以太网，采取TCP/IP协议，服务器和路由器接到主干交换机上。
4．11 INTERNET 服务
采取Modem上网，利用MS proxy server 2.0软件（代理服务器软件）能够实现工作站利用Windows NT 服务器同时上网。通常来说，这种方法能够使8 到10个人同时上网，共享服务器Modem。
采取DDN 专线上网，需购置路由器和防火墙。（假如需几十人共同上网时，提议用DDN专线方法上网）。
4．12 Intranet信息交换服务和资源共享
在Windows NT服务器上安装Microsoft Exchange server5.5软件，在用户工作站上安装Outlook98软件。实现医院内部局域网上Email收发，促进医院信息交流。各工作站能够共享服务器资源、网络打印机等和相互之间文件传输。
4．13 防火墙
采取北京天融信医院卫士防火墙（软件/硬件）。

5.具体设计
5.1拓扑图绘制
利用Boson Netsim Designer 绘制网络拓扑图。需要说明是，在进行BOSON模拟试验时，对于不一样型号路由器来说其功效和性能却是完全相同。所不一样是是固定配置（比如经过ethernet 0引用接口）还是模块化（比如经过ethernet 0/0引用接口），是一般以太网（ethernet）还是快速以太网（fastethernet）区分，和不一样系列路由器所提供接口类型、数量不一样。对于交换机也是类似。
所以，只要满足试验需求，任何路由器均可。不过，为了实现清楚配置过程和配置效果，一个标准是以够用为度，即：尽可能选择一个简单、接口数较少路由器。
首先打开BONSON Network Designer 界面以下，能够再左边器件选择栏中选择适宜器件，拖拽至绘图区即可。

最终绘制拓扑图图5-1所表示
图5-1 网络拓扑图
5.2路由器配置
绘制完拓扑图后保留（文件类型为.top），打开BOSON Netsim,将该文件导入进来对各个设备进行配置。首先对路由器R1进行配置，在eRouters中选择R1，键入相关命令进行配置，具体以下：

一样地，对R2进行配置以下：
对于R3配置以下：

R4配置以下：

R5配置以下：

说明：
（1） 在进行如上配置后，R1各端口IP地址分别为：Ethernet0 192.168.12.1，
Serial0 192.168.13.1 ，Serial1 192.168.14.1；
R2各端口IP地址分别为：Ethernet0 192.168.12.2 ；
R3各端口IP地址分别为：Ethernet0 192.168.3.1，Serial0 192.168.13.2；
R4各端口IP地址分别为：Ethernet0 192.168.4.1，Serial0 192.168.45.1
Serial1 192.168.14.2；
R5各端口IP地址分别为：Ethernet0 192.168.5.1，Serial0 192.168.45.2；
（2） 路由选择采取RIP协议实现。
配置完后可用‘show ip route’查看各路由器中路由表，具体以下：

(a) R1路由表

(b) R2路由表

(c) R3路由表

(d) R4路由表

(e) R5路由表
由以上各个路由表信息显示可知，各路由器之间连接正确，且路由配置成功实现，为了验证网络连通性，我们经过测试在不一样网络下主机是否互通来判定其连通性。
5.3主机配置
首先应该为各个主机配置IP地址，子网掩码及默认网关，经过Boson NetSim 中工具栏按钮“eStations”选择“PC1”并根据下面步骤配置PC1 相关参数：
􀁺 键入“回车键”继续。
􀁺 在PC1 命令提醒符下键入ipconfig /ip 192.168.5.11 255.255.255.0 为PC1 设置IP 地址、子网掩码。
采取一样地方法，分别为在“eStations”下选择主机PC2、PC3、PC4、PC5、PC6和PC7，为其设置IP地址及子网掩码。
􀁺 在PC2 命令提醒符下键入ipconfig /ip 192.168.5.22 255.255.255.0 为PC2 设置IP 地址、子网掩码。
􀁺 在PC3 命令提醒符下键入ipconfig /ip 192.168.4.33 255.255.255.0 为PC3 设置IP 地址、子网掩码。
􀁺 在PC4 命令提醒符下键入ipconfig /ip 192.168.4.44 255.255.255.0 为PC4 设置IP 地址、子网掩码。
􀁺 在PC1 命令提醒符下键入ipconfig /ip 192.168.3.55 255.255.255.0 为PC5 设置IP 地址、子网掩码。
􀁺 在PC6 命令提醒符下键入ipconfig /ip 192.168.3.66 255.255.255.0 为PC6 设置IP 地址、子网掩码。
􀁺 在PC7 命令提醒符下键入ipconfig /ip 192.168.3.77 255.255.255.0 为PC7 设置IP 地址、子网掩码。
除了以上设置方法，也能够采取图形显示方法进行设置：选择一台PC机，在命令提醒符下键入“winipcfg”回车，会出现以下对话框（下图显示IP地址设置为对于PC2IP设置）：
在对应“IP ADDRESS”中填入对应主机IP地址，在 “SUBNET MASK”栏中填入对应子网掩码，最终在“DEFAULT GATEWAY”中填入默认网关IP地址。

PC2IP地址相关配置

6.结果分析
6.1互连网测试（无VLAN）
设置完全部主机IP地址及对应子网掩码和默认网关后，用‘ping’命令测试各网段连通性：
在主机PC1下，ping PC3连通
主机PC1 ,ping PC5连通
主机PC1,pingPC7连通
一样地，在主机PC3下，pingPC2连通
主机PC6下，pingPC4连通
最终，为了和划分虚拟局域网后效果作对比，此处给出switch3下主机PC5、PC6、PC7之间连通情况。（接下来将在switch3下划分虚拟局域网）
在主机PC5下，ping PC6

说明：图中首先以‘ipconfig’命令显示了该主机IP地址信息为192.168.3.55，以后‘ping 192.168.3.66’则是测试和PC6互通性，同理，对于PC7，测试结果以下：

6.2虚拟局域网配置及测试
虚拟局域网设置时经过对交换机设置来实现，此处将switch2下PC5和PC6划在同一虚拟局域网内，具体配置以下：
配置完后可用‘show VLAN’命令来查看设置结果（图6-1）：能够看到PC5和PC6对应端口Fa 0/2 和Fa 0/3均处于VLAN 22下，能够对比未划分VLANswitch1（图6-2）来看。

图6-1 划分VLANswitch2

图6-2 未划分VLANswitch1
分析：在划分VLAN后再次对网络连通性进行测试，能够发觉，处于switch2下PC5和PC6任然能够相互通信，不过和PC7却无法继续通信，这就很好表现了虚拟局域网能够隔离广播域特点，成功提升了网络安全性。具体测试结果图6-3、图6-4、图6-5所表示。

图6-3 PC5和PC6连通性测试
图6-4 PC5和PC7连通性测试
图6-5 PC7和PC2连通性测试
如上测试结果验证了switch2下VLAN划分情况，即对于划分在同一虚拟局域网下各个端口间能够相互通信，而对于同一网络下处于虚拟局域网下其它主机间则不能通信，具体说来，就是在此次设计中，PC5和PC6之间是能够相互通信，不过同PC7之间却不能继续通信了。另外PC7同其它主机间连通性情况不变。
这也从其次表现了划分VLAN部分优点：控制广播风暴，经过将交换机某个VLAN中，一个VLAN广播风暴不会影响到其它VLAN性能。提升网络整体安全性，VLAN限制了部分用户访问及控制了广播组大小和位置。同时也方便了网络管理。

７.结束语
此次课程设计培养了我们综合利用所学知识,提升了我们发觉、提出、分析并处理实际问题能力,是锻炼实践能力关键步骤,是对我们实际工作能力具体训练和考察。
经过此次课程设计，不仅使我对医院网络计划认识得到了很大提升，更使我意识到我们所学东西全部是要付诸实践，要一切从实际情况出发，理论联络实际，这么才能真正发挥我们所含有能力。比如划分IP时，不仅看现存多少主机数，还要看到以后发展，未来可能增加主机数，这么才能确保我们工作结果不至于提前失效。
经过利用模拟仿真软件BOSON Netsim，让我对计算机网络知识有了更深入了解，同时让我把这一学期所学知识很好和实践结合起来，让我真正掌握了计算机网络工具使用，为我以后更深入学习打下了基础。
在设计过程中，我经过查阅大量相关资料，和同学交流经验和自学，并向老师请教等方法，使自己学到了不少知识，但也经历了不少艰辛，比如在配置路由过程中，因为对于时钟设置不正确等，造成路由间不能顺利通信，但在老师指导和同学们帮助下全部一一处理了。因为我们设计是建立在模拟软件平台上，有时就会不可避免出现部分理论上无法解释问题，但这也从其次促进了我们对于问题深入思索，因为在实际网络建设过程中一样存在着多种不稳定性原因，这就要求我们在设计过程中要树立起全方面考虑问题见解。
课程设计是对我们综合能力检测，是培养我们专业素养和学习爱好很好路径，学习把理论付诸于实现，能够让我们愈加清楚看到我们努力结果。即使此次课程设计已经结束了，不过我不会忘记从中收到感受和启发，相信在以后学习中，我将愈加认真努力，争取从知识和动手能力方面全部能更上一层楼！

８.参考文件
【1】宋凯，刘念等.计算机网络.北京：清华大学出版社，
【2】载伊，麦克唐纳，鲁菲.思科网络技术学院教程.北京：人民邮电出版社，
【3】谢希仁.计算机网络教程（第4版）.大连：大连理工大学出版社
【4】高玉雷.中小型局域网组建和管理教程[M]. 北京：机械工业出版社，
【5】卢小平.局域网组建和实践[M](第2版).北京：电子工业出版社，

9.附录 常见命令
a) 常见命令
1）改变状态命令
进入特权命令状态 enable
退出特权命令状态　　disable
进入设置对话状态　　setup
进入全局设置状态　　config terminal
退出全局设置状态　　end
进入端口设置状态　　interface type slot/number
进入子端口设状态 interface type numeber.subinterface[point-to-point|multipoint]
进入线路设置状态 line type slot/number
进入路由设置状态　　router protocol
退出局部设置状态　　exit
2.）显示命令
查看版本及引导信息　show version
查看运行设置　　 show running-config
查看开机设置　 　show startup-config
显示端口信息　 　show interface type slot/number
显示路由信息　　 show ip router
3）拷贝命令
将配置保留到 NVRAM：copy running-config startup-config。
4.）网络命令
登录远程主机 telnet hostname|IP_address
网络侦测　 　ping hostname|IP_address
路由跟踪　　 trace hostname|IP_address
5）基础设置命令
全局设置　　 config terminal
设置访问用户及密码　username username password password
设置特权密码　　 enable secret password
设置路由器名　　 hostname name
设置静态路由　 　ip route destination subnet-mask next-hop
开启IP路由　 　ip routing
开启IPX路由　 　ipx routing
端口设置　 　interface type slot/number
设置IP地址　 　ip address address subnet-mask
设置IPX网络 ipx network network
激活端口　　 no shutdown
物理线路设置　 　line type number
开启登录进程　　 login [local|tacacs server]
设置登录密码　　 password password

键入”?”来取得系统帮助。注：Ctrl-z　返回　特权命令状态。
基础命令：
enable(简写：en): 从用户EXEC模式进入特权EXEC模式
config terminal(简写：config t): 从特权EXEC模式进入全局配置模式
hostname: 给路由器更名，后接路由器新名字
interface(简写：int): 进入接口配置模式，后接接口标识
ip address: 配置网络地址，后接ip地址和子网掩码
no shutdown: 确保该接口没相关闭
copy running-config startup-config(简写：copy run start): 很关键，用来保留运行配置文件

b) 交换机基础配置命令
一、多种模式
1）用户模式：
Switch>
2)特权模式：
Switch>enable
Switch#
3)全局模式：
Switch# config terminal
Switch(config)#
4)端口配置模式：
Switch(config)# interface e0/1
二、多种命令：
1）Switch# hostname host-name 给交换机更名，后接交换机新名字
2）Switch(config)# interface(简写：int) 进入接口配置模式，后接接口标识
3) Switch(config-if)#ip add 192.168.0.1 255.255.255.0
配置网络地址，后接ip地址和子网掩码
4）no shutdown: 确保该接口没相关闭
5）copy running-config startup-config(简写：copy run start): 很关键，用来保留运行配置文件
三、显示多种信息：（在特权模式下）
查看版本及引导信息　show version
查看运行设置　　 show running-config
查看开机设置　 　show startup-config
显示端口信息　 　show interface type slot/number