学士论文局域网的规划与组建文档格式.docx

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1.1局域网概念

局域网（LAN）是计算机网络的分支，但局域网具有连接距离短、频带宽、延时小及成本低等特性，因为它与广域网（数据网域远程网）存在许多差别局域网是计算机与计算机相互连接具有独立通信和数据传输的网络，并分布在较小地理范围内的计算机网络。

为了完整地给出局域网的定义，必须使用两种方式:

一种是功能性定义,另一种是技术性定义。

前一种将局域网定义为一组台式计算机和其它设备,在物理地址上彼此相隔不远，以允许用户相互通信和共享诸如打印机和存储设备之类的计算资源的方式互连在一起的系统。

这种定义适用于办公环境下的局域网、工厂和研究机构中使用的局域网。

就局域网的技术性定义而言,它定义为由特定类型的传输媒体（如电缆、光缆和无线媒体）和网络适配器（亦称为网卡）互连在一起的计算机,并受网络操作系统监控的网络系统。

功能性和技术性定义之间的差别是很明显的,功能性定义强调的是外界行为和服务；

技术性定义强调的则是构成局域网所需的物质基础和构成的方法。

建立局域网可带来的巨大收益：

共享光驱、打印机、MODEM、系统资源、数据库资源，实现办公自动化和无纸化办公，并可以实现局域网和外部互联网的连接，实现远程办公。

它通常建立在计算机较集中的政府部门、学校、研究所、大中小型企业、家庭、服务型单位内。

按照网络的拓扑结构和传输介质，局域网通常可划分为以太网（Ethernet）、令牌环网（TokenRing）、光纤分布式数据接口（FDDI）、异步传输模式（ATM）等，其中最常用的是以太网。

1.2局域网功能

局域网是计算机网络中的一个分类，同样也具备了计算机网络的相关功能，局域网应用领域的不断扩大，技术的不断发展，它的功能变得更加全面和完善。

局域网的功能:

（1）资源共享；

（2）信息传输与集中处理；

　　（3）数据的存储；

　　（4）综合信息服务；

第二章　局域网的规划与拓扑设计

局域网的规划一般分为需求分析、网络规划、网络总体设计三个方面。

在规划的原则上要做到以下几个方面：

1、要做到确保需求分析实事求是，所提要求有根有据、有条有理；

2、要充分保证网络的先进性、可靠性和实用性；

3、要充分保证网络的发展和网络规模的矿大；

4、要保证网络系统的安全性和保密性；

5、具有良好的网络可维护性。

局域网拓扑设计，要严格按照拓扑结构选择的原则包括主干网的拓扑结构、本地网的本地的拓扑结构、经济性、灵活性、可靠性。

拓扑设计的好坏，影响着网络的运行速度和网络软件接口的复杂程度等内容。

以下是某学院计算机系的局域网拓扑图：

该计算机系的局域网，同时也是“该学院信息网络工程”的一个重要组成部分。

为了适应现代数字教育的发展要求，更有效发挥积极性和主动性，进行教育资源的合理配置，充分发掘教学潜力，提高办学效益，实现对学院进行全面组网建设。

为了给学生提供一个完善的教学环境，在局域网的设计上充分考虑了给学生提供使用简便高性能价格比的网络解决方案，而且可靠的经过验证的产品品质为设备的长期高可靠稳定运行提供了最大的保障。

局域网的配置上上都产用了思科的网络设备，局域网的设计履盖了总体教学楼的基中2到4层，2层放置了该局域网的核心部份（二层交换机，防火墙，路由器，服务器群）,3层和4层是计算机实训室里面放置了计算机群，每个实训室都通过一个或多个普通交换机组成网络，并且接入到2层的核心二层交换机上。

如图

第4层

实训室3

实训室4

第3层

实训室1

实训室2

第2层

计算机网络机房（核心设备）

第三章　交换机与VLAN配置

3.1交换机与VLAN概述

交换机类似于网桥，但它在源计算机和目标计算机之间提供更为直接的连接。

当交换机接收到数据包时，它在其任意两个端口间创建一个独立的内部连接域网段，并根据每一个数据包报头中的信息将数据包公转发到目标计算机的相应端口。

这能使该连接和其他端口隔离，并使源计算机和目标计算机能够使用完整的网络带宽。

交换机的作用：

●将数据包直接从源计算机发送到目标计算机

●提供更快的数据传输速率

什么是VLAN呢？

VLAN（Virtual 

Local 

Area 

Network）就是虚拟局域网的意思。

VLAN可以不考虑用户的物理位置，而根据功能、应用等因素将用户从逻辑上划分为一个个功能相对独立的工作组，每个用户主机都连接在一个支持VLAN的交换机端口上并属于一个VLAN。

同一个VLAN中的成员都共享广播，形成一个广播域，而不同VLAN之间广播信息是相互隔离的。

这样，将整个网络分割成多个不同的广播域（VLAN）。

通过对虚拟局域网的创建可以控制广播风暴的产生，从而提高交换式网络的整体性能和安全性。

在局域网中应用虚拟局域网技术可以方便局域网的管理、保证局域网的高速可靠运行。

VLAN的优势：

●控制广播风暴

●提高网络整体安全性

●网络管理简单、直观

VLAN具有如下特点:

分段性，可根据部门，功能和项目来划分成不同的网段；

灵活性，组成VLAN的用户不用考虑物物理位置，同一个VLAN也可以跨越多个交换机；

安全性，通过广播域的分隔，使每个逻辑的VLAN就象一个独立的物理桥，提高了网络的性能和安全，但不同的VLAN间的通讯需要经过路由器来连接。

3.2划分VLAN

VLAN的划分可依据不同原则，一般有以下四种划分方法：

1、基于端口的VLAN划分

2、根据MAC地址划分VLAN

3、基于路由的VLAN划分

4、基于策略的VLAN

就目前来说，对于VLAN的划分主要采用上述第1和3方式，第2种方式为辅助性的方案。

在交换机上划分VLAN，使用“超级终端”工具：

第一次配置交换机必须通过管理工作站（Console）来进行，一般使用操作系统自带的“超级终端”工具进行配置。

在正确的进行物理连接后，按照以下步骤在操作系统中找到并打开该工具：

开始-->

程序-->

附件-->

通讯-->

超级终端

为便于看到使用命令配置的全过程，当出现自检并提示是否要直接配置参数时，我们选择n（No），于是进入到命令行提示符状态：

Switch>

该学院计算机的局域网通过一个主干核心交换机划分了4个VLAN，在分支上都接了一个普通的交换机，分别对应各自的计算机实训室，4个VLAN分别命名为test1,test2,test3,test4。

核心交换机采用的是CiscoCatalyst2950智能以太网交换。

如图：

以下是主干交换机划分VLAN的配置过程：

　　Switch>

enable　　&

&

进入

Switch#showvlan&

查看VLAN信息

Switch#vlandatabase　&

进入VAN配置

Switch（vlan）#vlan　2nametest1　&

创建编号为2名为test1的 

vlan 

Switch（vlan）#vlan　3nametest2&

创建编号为3名为test2的vlan

Switch（vlan）#vlan　4nametest3&

创建编号为4名为test3的vlan

Switch（vlan）#vlan　5nametest4&

创建编号为5名为test4的vlan

Switch（vlan）#showrun&

查看新建信息

Switch（vlan）#configureterminal　配置终端

Switch（comfig）#interfacerangeFastEthernet0/1-6　&

配置连续的端口号1到6

Switch（comfig-if）#switchportmodeaccessvlan2　&

归属于test1

Switch（comfig）#interfacerangeFastEthernet0/7-12&

配置连续的端口号7到12

Switch（comfig-if）#switchportmodeaccessvlan3　&

归属于test2

Switch（comfig）#interfacerangeFastEthernet0/13-18&

配置连续的端口号13到18

Switch（comfig-if）#switchportmodeaccessvlan4&

归属于test3

Switch（comfig）#interfacerangeFastEthernet0/19-23&

配置连续的端口号19到23

Switch（comfig-if）#switchportmodeaccessvlan5&

归属于test4

Switch（comfig-if）#interfaceFastEthernet0/24&

配置端口号24

Switch（comfig-if）#switchportmodetrunk　&

归属于TRUNK

Switch（comfig-if）#switchporttrunkallowvlanall　&

应用于所有的VLAN

Switch（comfig-if）#end&

退出

Switch#copyrunningstart&

保存设置

3.3配置路由

　　VLAN是划分配置好了，但是VLAN还不能访问到服务器群和校园网，包括VLAN间的通信，这就需要用要路由器。

路由器是一种类似于网桥或交换机的设备，但它所能提供的功能更多。

路由器在OSI模型的网络层工作，这就是说它们可以跨多个网络来交换并路由数据包该功能是通过在各网络间交换协议特定信息来实现的。

路由器的功能如下：

●过滤并隔离流量

●连接网络中的各网段

●将大型网络分割成较小的网络

●充当网段之间的安全屏障

●因为不转发广播，避免了广播风暴

因为路由器的端口是有限的，要增加路由器的端口，就需要浪费大量的财力，因此路由器的端口在局域网的应用中是很珍贵的，不可能分配给每个VLAN一个路由接口，所以就要用到路由器中的封装技术，通过一个接口封装出子接口，来满足实际需求。

下面就是路由器的配置过程，把一个以太网接口封装了4个子接口，分别对应了4个VLAN。

路由器的配置跟交换机一样，也是通过“超级终端”来实现的。

Router>

Router#configureterminal　　&

配置终端

Router（config）#interfaceFastEthernet0/0

Router（config-if）#noipaddress

Router（config-if）#noshutdown

Router（config-if）#exit

Router（config）#interfaceFastEthernet0/0.1&

封装子接口

Router（config-if）#encapsulationdot1Q2　　&

对应VLAN2

Router（config-if）#ipaddress192.168.1.1255.255.255.0&

设置IP

Router（config-if）#noshutdown　&

打开端口

Router（config-if）#exit　　&

Router（config）#interfaceFastEthernet0/0.2

Router（config-if）#encapsulationdot1Q3

Router（config-if）#ipaddress192.168.2.1255.255.255.0

Router（config）#interfaceFastEthernet0/0.3

Router（config-if）#encapsulationdot1Q4

Router（config-if）#ipaddress192.168.3.1255.255.255.0

Router（config）#interfaceFastEthernet0/0.4

Router（config-if）#encapsulationdot1Q5

Router（config-if）#ipaddress192.168.4.1255.255.255.0

Router（config）#routerrip　&

局部设置状态

Router（config）#network192.168.1.0　　&

实现静态路由

Router（config）#network192.168.2.0

Router（config）#network192.168.3.0

Router（config）#network192.168.4.0

Router（config）#exit

Router#iprouting

路由器配置好后，所有VLAN接口中的计算机IP的网关都设为路由器中子接口的IP地址，才能实现通信。

第四章组建和管理

在局域网的组建中，网络设备的之间的连接和网络的布线，相当重要，关系到最终网络质量好坏和运行速度的快慢，直接影响到网络整体的性能，所以一定要讲究布线的原则。

路由器，交换机，防火墙之间一般通过细缆连接，百米之内的网络设备用超5类双绞线进行连接，防火墙通过光纤接入到校园网内。

服务器之间通过一台交换机组建成群。

局域网组建完成后，对于局域网的管理也是不能忽视的，所谓网络管理，是对计算机网张的配置、运行状态的管理，通过监控、协调和测试各种网络资源以及网络运行状况为手段进行管理。

在局域网的管理中，包括很多方面的工作，特别是配置管理，性能管理，故障管理，安全管理，直接关系到局域网的高速性，稳定性，安全性。

该学院计算机系的局域网，在近两年多的时间里，运行一切正常，没有出现太大的故障，基本达到了预期的目标。

参考文献：

[1]　李庆风、陶剑文、鞠洪尧《实用组网技术》科学出版社2003

[2]Steve　McQuerry（美）等《组网用网：

Cisco网络设备互联解决方案》　电子工业出版社2001

[3]Microsoft著《网络服务器操作系统的安装、配置和管理》北京高等教育出版社2003