一个简单企业网的设计与实现设计报告

一个简单企业网的设计与实现设计报告

湖南涉外经济学院

计算机网络课程设计

题

目

一个简单企业网的设计与实现

作	者	宋良英
学	院	信息科学与工程学院
专	业	计算机科学与技术
学	号	144300225
指	导	梁 华
教	师

二〇一六年月日

湖南涉外经济学院本科课程设计诚信声明

本人声明：所呈交的课程设计，是本人在指导老师的指导下，

开展工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中

已经注明引用的内容外，本课程设计不含任何其他个人或集体已

经发表或创作过的作品成果。对本文工作做出重要贡献的个人和

集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律

结果由本人承担。

本科课程设计作者签名：

二○一六年月日

课程设计成绩评定表

质量评价指标（在相应栏目打√）
评 价 项 目	设 计 评 价 质 量
	优秀	良好	一般	及格	不及格
工作量和态度
分析问题能力
解决问题能力
内容完整层次分明
设计、实验正确性
书 写 规 范
语 言 表 达
拓扑图设计
论 证 充 分
答 辩 情 况
总 体 评 价
评定成绩（等级制）
指导教师签名

年 月 日

目录
摘要.....................................................................81选题背景................................................................9 1.1设计任务............................................................9 1.2基本思路及相关理论..................................................92设计方案...............................................................10 2.1拓扑图设计.........................................................10 2.1.1主要设备.......................................................10 2.1.2拓扑图.........................................................11 2.2子网划分...........................................................113具体配置...............................................................12 3.1核心路由器基本配置.................................................12 3.2PAT 地址池配置.....................................................13 3.3静态路由配置......................................................14 3.4staticNAT 配置.....................................................15 3.5三层交换机VLAN配置................................................15 3.6三层交换机默认网关.................................................184 调试与调试结果.........................................................19 4.1IP 地址与网关总结..................................................19 4.2ping 测试..........................................................21

5实验问题及解决方法.....................................................244.1 路由器接入问题.....................................................244.2web 服务器访问问题..................................................244.3 不同VLAN间的通信..................................................245总结...................................................................255.1 方案分析...........................................................255.2个人体会...........................................................25参考资料................................................................26

摘要

Internet是面向全人类的公开的网络，世界上数以亿计的人用它来进行通信和信息共享。同时Internet也是一个服务的网络，许多单位、学校、企业用它提供各种各样的服务，其中就包括web服务器的访问。

本次任务的主要目的是企业内部各个子网能正常通信，内皆能访问内部网WEB服务器，里面涉及到IP地址编制方法，VLAN划分以及路由器配置，拓扑图使用CiscoPacket Tracer Student 来设计。

通过分析，可以得出该企业网拓扑图需要一个核心路由器来完成内地址转换，并且指定地址使内可以访问到企业内网web服务器。核心路由器下方则接入一个三层交换机，开启路由功能来划分VLAN，每个端口划入一个VLAN当中。三层交换机下方则是五个普通交换机，每个交换机代表一个LVAN，交换机下方则接入用户PC机。

关键词：三层交换机；VLAN；PAT；静态NAT；

1选题背景

1.1设计任务

（1）题目

一个简单企业网的设计与实现

（2）任务

某企业有办公室、财务部、销售部、设计部、生产部5个部门，每个部门

配置8台计算机。你作为网络管理员，需要为该企业设计并实现一个网络。

（3）要求

为每台计算机分配一个私有地址，地址范围：192.168.0.0/24。为保证部

门间的访问隔离，每个部门单独划分一个子网，子网间通过路由器互连；

企业从电信申请4个公网IP地址210.88.55.11~210.88.55.14，为了能够

使所有主机访问Internet，需要在路由器中使用PAT技术；

内、用户均需要访问企业内部的一台Web服务器，可以在路由器中使

用StaticNAT 技术来解决这一问题。

1.2基本思路及相关理论

（1）相关理论

ip地址的编址方式；

虚拟局域网VLAN；

PAT配置；

StaticNAT 配置；

（2）基本思路

[1]ip地址的编址方式：所谓的“分类的IP地址”就是将IP地址划分为若干个固定类，每一类地址都由两个甫定长度的字段组成，其中第一个字段是网络好，它标志主机（或路由器）所连接到的网络。一个网络号在整个因特网范围内必须是唯一的。第二个字段是主机号，它标志该主机（或路由器）。一个主机号在它前面的网络号所指明的网络范围内必须是唯一的。由此可见，一个IP地址在整个因特网范围内是唯一的。

[2]虚拟局域网VLAN：VLAN所指的LAN特指使用路由器分割的网络——也就是广播域。通过划分出多个逻辑的LAN，不同LAN之间不能进行通行，这就有效的解决了广播信息的经常发出而带来的网络带宽和CPU运算能力的无谓消耗。所以VLAN的划分，可以很好地达到把公司的每个部门子网分在不同的广播域。这样，广播报文被在一个vlan内，使得公司各部门不能直接通信。

[3]PAT配置：PAT普遍应用于接入设备中，它可以将中小型的网络隐藏在一个合法的IP地址后面。PAT与动态地址NAT不同，它将内部连接映射到外部网络中的一个单独的IP地址上，同时在该地址上加上一个由NAT设备选定的TCP端口号。也就是采用portmultIPlexing 技术，或改变外出数据的源port的技术将多个内部IP地址映射到同一个外部地址。

[4]静态NAT：是指将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是一对一的，是一成不变的，某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。借助于转换，可以实现外部网络对内部网络中某些特定设备（如服务器）的访问。

2设计方案

2.1拓扑图设计

2.1.1主要设备

1841路由器（1台）
3560-24PS三层交换机（2台）
2950-24交换机（5台）
直连双绞线（43根）
交叉双绞线（5根）
PC机（40台）
Web服务器（1台）

2.1.2拓扑图

图2-1企业网拓扑图

2.2子网划分

（1）子网设定

企业网总共划分为6个VLAN。其中办公室划分到VLAN1，财务部划分到VLAN2，销售部划分到VLAN3，设计部划分到VLAN4，生产部划分到VLAN5，web服务器单独划分到VLAN6。通过该划分，阻止了各部门之间的访问，只有通过三层交换机VLAN与VLAN之间才能访问，有效的阻止了广播风暴的产生。

该划分是基于端口划分VLAN。

（2）子网划分

本设计方案企业网使用1个C类地址：192.168.0.0/24。需要划分6个子网，分别是办公室、财务部、销售部、设计部、生产部，web服务器，每个子网配置8台计算机。由于主机数和子网数都是2的幂。所以只能按8个子网划分。每个子网的IP地址是256/8=32个，因为主机号全0和全1的IP地址不能分配给计算机，所以每个子网可用IP数是30个，子网掩码是255.255.255.224/27。

需要规划的IP地址包括：

办公室：192.168.0.1～192.168.0.30；

财务部：192.168.0.33～192.168.0.62；

销售部：192.168.0.65～192.168.0.94；

设计部：192.168.0.97～192.168.0.126；

生产部：192.168.0.129～192.168.0.158；

Web服务器：192.168.0.161～192.168.0.190；

表2-1VLAN划分与IP地址规划

ID

9

8

3具体配置

3.1核心路由器基本配置

（1）路由器定义

路由器（Router）又称网关设备（Gateway）是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器的路由功能来完成。因此，路由器具有判断和选择IP的功能，它能在多环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和访问方法连接各种子网，路由器只接受源站或其他的信息，属网络层的一种互联设备。

表3-1

Router0配置表

（2）配置命令

Router#configureterminal //进入全局配置模式

Router(config)#inf0/1 //进入端口F0/1

Router(config-if)#ip address

210.88.55.11255.255.255.224 //配置IP地址
Router(config-if)#noshut //启用端口，使其转发数据
Router(config-if)#exit
Router(config)#inf0/0 //进入端口F0/0
Router(config-if)#ip
address192.168.0.253 255.255.255.224 //配置IP地址
Router(config-if)#noshut //启用端口，使其转发数据
Router(config-if)#exit

3.2PAT 地址池配置

（1）PAT定义

端口多路复用(Portaddress Translation,PAT)是指改变外出数据包的源

端口并进行端口转换，即端口地址转换(PAT，PortAddress Translation)。

采用端口多路复用方式，内部网络的所有主机均可共享一个合法外部IP地

址实现对Internet的访问，从而可以最大限度地节约IP地址资源。同时，又

可隐藏网络内部的所有主机，有效避免来自internet的攻击。因此，目前网络

中应用最多的就是端口多路复用方式。

定义合法IP地址池命令的语法如下：

ipnat pool 地址池名称起始IP地址终止IP地址子网掩码

定义内部访问列表命令的语法如下：

access-list标号permit源地址通配符（其中，标号为1~99之间的整

数）

（2）配置命令

Router（

config）

#

interface

fastethernet0/0 //进入端口F0/0
Router（config-if）#ipnat inside //将fa0/0端口定义为内部端口
Router（config-if）#exit

Router（

config）

#

interface

fastethernet0/1//进入端口F0/1
Router（config-if）#ipnat outside//将fa0/1端口定义为外部端口
Router（config-if）#exit
Router（config）#ipnat pool whp 210.88.55.11 210.88.55.14 netmask 255.255.255.224

//定义地址池及起始、终止IP地址和子网掩码
Router（config）#aceess-list1 permit 172.168.0.0 0.0.0.255
//定义可以进行NAT转换的内网（ALC）Router（config）#end

验证配置：
Router#ship nat translations
Pro Inside global Inside local Outside local Outside global
--- 210.88.55.11 192.168.0.162
--- ---

3.3静态路由配置

（1）静态路由

静态路由是指由用户或手工配置的路由信息。当网络的

或链路的状态发生变化时，需要手工去修改中相关的静态

路由信息。静态路由信息在缺省情况下是私有的，不会传递给其他的。

静态路由一般适用于比较简单的网络环境，在这样的环境中，易于清楚地了解网络的，便于设置正确的路由信息。

（2）配置命令

Router(config)#ip

route

ip

route

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

255.255.255.224

//设置静态路由
图3-1静态路由

3.4staticNAT 配置

（1）staticNAT

转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址，IP地址对是

一对一的，是一成不变的，某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。借助

于转换，可以实现外部网络对内部网络中某些特定设备（如服务器）的访

问。

格式如下：

ipnat inside source static 私有地址共有地址

（2）配置命令

ipnat inside source static 192.168.0.162 210.88.55.11

3.5三层交换机VLAN配置

（1）三层交换机的定义

三层就是具有部分功能的交换机，三层交换机的最重要目的是加快大型内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。对于转发等规律性的过程由高速实现，而像路由信息更新、维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现。就是二层交换技术+三层转发技术。传统交换技术是在OSI网络标准模型第二层--进行操作的，而是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发，既可实现网络路由功能，又可根据不同网络状况做到最优网络性能。

表3-2LVAN 划分表

MultilayerSwitch0 交换机

（2）VLAN划分配置

第一步：进入全局模式

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#
第二步：打开三层交换机路由功能 Switch(config)#iprouting

第二步：创建VLAN1-6
Switch(config)#vlan1
Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#vlan 2
Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#vlan 3
Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#vlan 4
Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#vlan 5
Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#vlan 6

Switch(config-vlan)#exit
验证配置：
switch#showvlan
VLANName Type Media Ports
---------------- ---------- -------------------------------------------------1 default Static ENET Ethernet0/0/1 Ethernet0/0/2

Ethernet0/0/3 Ethernet0/0/4

Ethernet0/0/5 Ethernet0/0/6 Ethernet0/0/7 Ethernet0/0/8

Ethernet0/0/9 Ethernet0/0/10

Ethernet0/0/11 Ethernet0/0/12 Ethernet0/0/13 Ethernet0/0/14

Ethernet0/0/15 Ethernet0/0/16

Ethernet0/0/17 Ethernet0/0/18

Ethernet0/0/19 Ethernet0/0/20

Ethernet0/0/21 Ethernet0/0/22

Ethernet0/0/23 Ethernet0/0/24

1 VLAN0001 Static ENET ！已经创建了vlan1，vlan1中没有端口；

2 VLAN0002 Static ENET ！已经创建了vlan2，vlan2中没有端口；

3 VLAN0003 Static ENET ！已经创建了vlan3，vlan3中没有端口；

4 VLAN0004 Static ENET ！已经创建了vlan4，vlan4中没有端口；

5 VLAN0005 Static ENET ！已经

创建了vlan5，vlan5中没有端口；

6 VLAN0006 Static ENET ！已经创建了vlan6，vlan6中没有端口；

（3）VLAN端口配置命令

Switch(config)#interfaceFastEthernet0/1

Switch(config-if)#switchport accessvlan 1

Switch(config-if)#switchport modeaccess

Switch(config-if)#exit

Switch(config)#interfaceFastEthernet0/2

Switch(config-if)#switchport accessvlan 2

Switch(config-if)#switchport modeaccess

Switch(config-if)#exit

Switch(config)#interface

FastEthernet0/3
Switch(config-if)#switchport accessvlan 3
Switch(config-if)#switchport modeaccess
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface
FastEthernet0/4
Switch(config-if)#switchport accessvlan 4
Switch(config-if)#switchport modeaccess
Switch(config-if)#exit
Switch(config)#interface
FastEthernet0/5
Switch(config-if)#switchport accessvlan 5
Switch(config-if)#switchport modeaccess

Switch(config-if)#exit

Switch(config)#interfaceFastEthernet0/6

Switch(config-if)#switchport accessvlan 6

Switch(config-if)#switchport modeaccess

Switch(config-if)#exit

图3-2端口分配

（4）VLAN接口IP地址配置命令

Switch(Config)#intvlan 1

Switch(Config-if)#ip address192.168.0.1 255.255.255.224

Switch(Config-if)#nosh
Switch(Config-if)#exit
Switch(Config)#intvlan 2
Switch(Config-if)#ip address192.168.0.33 255.255.255.224
Switch(Config-if)#nosh
Switch(Config-if)#exit
Switch(Config)#intvlan 3
Switch(Config-if)#ip address192.168.0.65 255.255.255.224
Switch(Config-if)#nosh
Switch(Config-if)#exit
Switch(Config)#intvlan 4
Switch(Config-if)#ip
address192.168.0.97 255.255.255.224
Switch(Config-if)#nosh
Switch(Config-if)#exit
Switch(Config)#intvlan 5

Switch(Config-if)#ip address192.168.0.129 255.255.255.224
Switch(Config-if)#nosh
Switch(Config-if)#exit
Switch(Config)#intvlan 6
Switch(Config-if)#ip address192.168.0.161 255.255.255.224
Switch(Config-if)#nosh
Switch(Config-if)#exit

图3-3VLAN 接口IP地址分配

（5）连接核心路由器端口的IP地址配置

Switch(Config)#interface
FastEthernet0/24
Switch(Config-if)#noswitchport
Switch(Config-if)#ip address192.168.0.2 255.255.255.224

3.6三层交换机默认网关

（1）默认网关定义

默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。现在主机使用的网关，一般指的是默认网关。一台电脑的默认网关是不可以随随便便指定的，必须正确地指定，否则一台电脑就会将数据包发给不是网关的电脑，从而无法与其他网络的电脑通信。默认网关的设定有手动设置和自动设置两种方式。网关实质上是一个网络通向其他网络的。

（2）默认网关配置命令

表3-3三层交换机默认网关

（3）图示

图3-4默认网关

4调试与调试结果
4.1IP 地址与网关总结

图4-1IP 地址表

图4-1办公室子网某PC机（VLAN1）

图4-2财务部子网某PC机（VLAN2）