CS西電高悅計網課設——校園網設計

校園網設計

一，需求分析

  • 所有主機可以訪問外網

  • 主機可以通過域名訪問Web服務器

  • 為網絡配置靜態或者動態路由

  • 圖書館主機通過DHCP自動獲取IP參數

  • 為辦公樓劃分VLAN

  • 為所有設備分配合適的IP地址和子網掩碼，IP地址的第二個字節使用學號的后兩位。

二，網絡規劃

2.1基于IP子網劃分VLAN

【配置思路】

創建VLAN，確定每個樓所屬的VLAN。

關聯IP子網和VLAN，實現根據報文中的源IP地址或指定網段確定VLAN。

配置端口加入VLAN，實現基于IP子網的VLAN通過當前端口。

【規劃VLAN表】

LSW1匯聚層交換機：

端口號端口類型所屬VLANip
GE 0/0/1trunkVLAN110.86.8.1
GE 0/0/2trunkVLAN710.86.7.1
GE 0/0/3trunkVLAN210.86.2.1
GE 0/0/4trunkVLAN310.86.3.1

LSW2匯聚層交換機

端口號端口類型所屬VLANip
GE 0/0/1trunkVLAN110.86.9.1
GE 0/0/2trunkVLAN410.86.4.1
GE 0/0/3trunkVLAN510.86.5.1
GE 0/0/4trunkVLAN610.86.6.1

2.2IP地址規劃

地址IP地址網關
圖書館10.86.7.2/2410.86.7.1
行政樓10.86.2.2/2410.86.2.2
教學樓10.86.3.2/2410.86.3.1
科技樓10.86.4.2/2410.86.4.1
公寓樓10.86.5.2/2410.86.5.1
辦公樓10.86.6.2/2410.86.6.1
DNS服務器10.86.10.2/2410.86.10.1
Web服務器10.86.10.3/2410.86.10.1

2.3功能部署與網絡拓撲圖

在連接設備時，選用自動連線，最好將同一相似位置的接口設置一樣，方便后續配置VLAN，IP等。

三，具體配置

3.1配置VLAN

這里首先搭建核心網絡，拓撲圖如下：

3.1.1配置二層交換機

分別在接入層交換機上配置VLAN，設置入口類型為access，將主機默認vlan設置為配置的vlan，將出口設置為trunk類型，設置出口的vlan為默認的vlan。

注意到配置VLAN為2-7，是因為在匯聚層交換機仍然需要配置相同VLAN2-7，將匯聚層默認的VLAN1用來三層交換機與路由通信。

補充：

  • Access鏈路類型端口：只允許缺省VLAN通過，僅接收和發送一個VLAN的數據幀；一般用于連接用戶設備。

  • Trunk鏈路類型端口：允許多個VLAN通過，可以接收和發送多個VLAN的數據幀；缺省VLAN的以太網幀不帶標簽；一般用于交換機之間連接。

  • Hybrid鏈路類型端口：允許多個VLAN通過，可以接收和發送多個VLAN的數據幀。

以接入層交換機LSW3為例：

vlan batch 7
interface Ethernet 0/0/2
port link-type access
port default vlan 7
quit
interface Ethernet 0/0/1
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 7
quit

其余5個二層交換機類似。

3.2.2配置三層交換機

以三層交換機LSW1為例，

vlan batch 7 2 3 ?  #同時新建三個VLAN：VLAN7，VLAN2和VLAN3
int g0/0/2
port link-type trunk #將GigabitEthernet0/0/2端口設置為trunk類型
vlan 7
port g0/0/2 #將GigabitEthernet0/0/2端口加入VLAN7
q
?
int g0/0/3
port link-type trunk  #將GigabitEthernet0/0/3端口設置為trunk類型
vlan 2
port g0/0/3 #將GigabitEthernet0/0/3端口加入VLAN2
q
?
int g0/0/4
port link-type trunk  #將GigabitEthernet0/0/4端口設置為trunk類型
vlan 3
port g0/0/4 #將GigabitEthernet0/0/4端口加入VLAN3
q
?
int g0/0/1
port link-type trunk #將GigabitEthernet0/0/1端口設置為trunk類型
port trunk allow-pass vlan all ? ? #GigabitEthernet0/0/3端口允許所有VLAN通過
q #GigabitEthernet0/0/1端口屬于默認VLAN：VLAN1
?
int vlanif 7
ip add 10.86.7.1 24 #設置VLAN7的虛端口IP和掩碼
int vlanif 2
ip add 10.86.2.1 24 #設置VLAN2的虛端口IP和掩碼
int vlanif 3
ip add 10.86.3.1 24 #設置VLAN3的虛端口IP和掩碼
int vlanif 1
ip add 10.86.8.1 24 #設置VLAN1的虛端口IP和掩碼
q
?
ip route-static 0.0.0.0 0 10.86.8.2 #加一條默認路由，下一跳是路由器R1的Ethernet0/0/1端口

輸入命令dis current-configuration查看LSW1配置

interface Vlanif1ip address 10.86.8.1 255.255.255.0
#
interface Vlanif2ip address 10.86.2.1 255.255.255.0
#
interface Vlanif3ip address 10.86.3.1 255.255.255.0
#
interface Vlanif7ip address 10.86.7.1 255.255.255.0

3.2配置路由

這里先暫時添加靜態路由。

【R1路由表】

R1的默認路由暫時不配置，后續用于留做整個校園網的出口

ip route-static 10.86.2.0 255.255.255.0 10.86.8.1
ip route-static 10.86.3.0 255.255.255.0 10.86.8.1
ip route-static 10.86.4.0 255.255.255.0 192.168.1.2
ip route-static 10.86.5.0 255.255.255.0 192.168.1.2
ip route-static 10.86.6.0 255.255.255.0 192.168.1.2
ip route-static 10.86.7.0 255.255.255.0 10.86.8.1

【R2路由表】

ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1
ip route-static 10.86.4.0 255.255.255.0 10.86.9.1
ip route-static 10.86.5.0 255.255.255.0 10.86.9.1
ip route-static 10.86.6.0 255.255.255.0 10.86.9.1

以R1為例配置：

1.先配置接口IP

vlan 1 #創建VLAN1
q
int e0/0/1
ip add 10.86.8.2 24
int e0/0/0
ip add 192.168.1.1 24
q

2.制定規則

acl number 2000 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?  #添加一條ACL記錄，允許源地址在10.86.0.0/16網段的數據包通過路由器R1
rule 5 permit source 10.86.0.0 0.0.255.255
q

3.配置靜態路由

以添加一條靜態路由為例：

ip route-static 10.86.7.0 24 10.86.8.1 ? ? ?  #添加一條靜態路由，要想到達10.86.7.0/16網段，下一跳走交換機的 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?  GigabitEthernet0/0/1端口

補充：

基本ACL（序號為2000~2999）：只根據豹紋的源IP地址信息制定規則。 高級ACL（序號為3000~3999）：根據報文的源IP地址信息、目的IP地址信息、IP承載的協議類型、協議的特性等三四層信息制定規則。 二層ACL（序號為4000~4999）：根據報文的源MAC地址、目的MAC地址、VLAN優先級、二層協議類型等二層信息制定規則。 用戶自定義ACL（序號為5000~5999）：可以以報文的報文頭、IP頭等為基準，制定從第幾個字節開始與掩碼進行與操作，將從報文提取出來的字符串和用戶定義的字符串進行比較，找到匹配的報文

3.3配置主機IP地址

以PC3為例：

IP的主機號都從2開始到254，1用于做網關地址。

此時測試結果為相互ping通，有時可能剛打開機器，會暫時ping不通，無法找到主機，但是過一會兒就好了。

3.4為圖書館開啟DHCP服務

3.4.1配置DHCP服務

DHCP：動態主機配置協議，用來分配IP地址等網絡參數，在路由器，核心交換機，Linux等上面都可以配置DHCP。用戶上網條件：IP地址，網關，DNS。

配置方式有：全局建立地址池方式，基于接口的方式，以及DHCP中繼配置方式（這種完全不了解，應該是在路由上開啟dhcp服務，在核心交換機上配置dhcp中繼）

我們選用第二種基于接口方式，這種方式分配的ip地址網段，是該接口所在的網段IP地址，網關就是這個接口的IP地址。

在LSW1交換機上：

dhcp enable #在LSW1上開啟dhcp服務
interface vlan 7
dhcp select interface
dhcp server dns-list 114.114.114.114 223.5.5.5

補充：

1、騰訊 DNS：119.29.29.29、182.254.116.116

2、阿里 DNS：223.5.5.5、223.6.6.6

3、百度 DNS：180.76.76.76

4、114DNS：114.114.114.114、114.114.115.115

5、CNNIC DNS：1.2.4.8、210.2.4.8

6、OneDNS：117.50.11.11、117.50.22.22

7、清華大學 TUNA 協會 DNS 服務器：101.6.6.6

8、谷歌：8.8.8.8

測試DHCP服務

此時將圖書館IPV4配置由靜態IP改為DHCP

3.5添加Web服務器和DNS服務器

修改網絡拓撲：

新增DNS和Web服務器，通過交換機連接到R1路由器上

將原來PC2更換為一客戶機，方便測試：

3.5.1配置IP地址

將此處網段規劃為10.86.10.0

設備IP網關域名服務器
DNS服務器10.86.10.2/2410.86.10.1無
WEB服務器10.86.10.3/2410.86.10.1無
R1路由器接口G0/0/010.86.10.1/24無無
Client客戶機10.86.2.2/2410.86.2.110.86.10.2
3.5.2搭建WEB服務

如圖，在WEB服務器上選擇HttpServer,選擇測試文件目錄，點擊啟動。

如圖，在DNS服務器上選擇DNSServer

主機域名：www.edu.com 用來放學校的公共資源

IP地址：10.86.10.3 即WEB服務器的地址

然后選擇增加，啟用。

Cilent客戶機測試：

PING測試：目的IPV4分別為web服務器ip和dns服務器ip，次數選擇5，點擊發送，測試成功。

在客戶端信息HttpClient中輸入www.edu.com,可以獲取成功。

3.6配置動態路由

3.6.1配置動態路由

更新局部拓撲如下：

R1設置為整個校園網的出口，因此g0/0/1應設置為外網網段。

RIP協議是一種內部網關協議（IGP），底層是貝爾曼福特算法，是一種動態路由選擇協議，用于自治系統（AS）內的路由信息的傳遞。

R1命令：

sys #進入全局配置模式
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 150.1.1.1 24interface LoopBack 0
ip address 1.1.1.1 32 #添加本地環回地址rip 
version 2  #Version 1版本只支持有類地址，輸入后還是會顯示rip-1，是正常的。
network 192.168.1.0 #添加相鄰網段
network 1.0.0.0 #添加環回網段
network 10.0.0.0 #添加相鄰網段
network 150.0.0.0 #添加相鄰網段
undo summary 關閉自動匯總，如果不關閉的話，會把子網所有的路由條目匯總成超網一條路由條目#為R1配置靜態路由
ip route-static 0.0.0.0 0 150.1.1.2

值得注意的是：輸入network 10.86.10.0會報錯，Error: The network address is invalid, and the specified address must be major-net address without any subnets.//提示這里必須是主維網絡，不能帶子網。 rip協議宣告的主維網絡，通告的是子網路由。

R2命令：

sys #進入全局配置模式
interface LoopBack 0
ip address 2.2.2.2 32 #添加本地環回地址rip 
version 2
network 192.168.1.0
network 2.0.0.0 
network 10.0.0.0
undo summary

R3命令：

sys #進入全局配置模式
interface LoopBack 0
ip address 3.3.3.3 32 #添加本地環回地址rip 
version 2
network 150.0.0.0
network 3.0.0.0#這里還暫時沒有做端口轉換，來自R3的響應返回不過來，先暫時添加一條靜態路由。
ip route-static 10.86.0.0 16 150.1.1.1
3.6.2測試動態路由

為什么要加動態路由，是因為一旦要做出口轉換，從PC機到DNS，WEB服務器的路由實在不知道怎么辦，就偷個懶配置RIP協議，但是確實解決問題。

此時輸入dis ip ro命令查看R1的路由表

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface0.0.0.0/0   Static  60   0          RD   150.1.1.2       GigabitEthernet
0/0/11.1.1.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       LoopBack02.2.2.2/32  RIP     100  1           D   192.168.1.2     Ethernet0/0/010.86.2.0/24  Static  60   0          RD   10.86.8.1       Ethernet0/0/110.86.3.0/24  Static  60   0          RD   10.86.8.1       Ethernet0/0/110.86.4.0/24  Static  60   0          RD   192.168.1.2     Ethernet0/0/010.86.5.0/24  Static  60   0          RD   192.168.1.2     Ethernet0/0/010.86.6.0/24  Static  60   0          RD   192.168.1.2     Ethernet0/0/010.86.7.0/24  Static  60   0          RD   10.86.8.1       Ethernet0/0/110.86.8.0/24  Direct  0    0           D   10.86.8.2       Ethernet0/0/110.86.8.2/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       Ethernet0/0/110.86.9.0/24  RIP     100  1           D   192.168.1.2     Ethernet0/0/010.86.10.0/24  Direct  0    0           D   10.86.10.1      GigabitEthernet
0/0/010.86.10.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet
0/0/0127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0150.1.1.0/24  Direct  0    0           D   150.1.1.1       GigabitEthernet
0/0/1150.1.1.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet
0/0/1192.168.1.0/24  Direct  0    0           D   192.168.1.1     Ethernet0/0/0192.168.1.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       Ethernet0/0/0

R2路由表

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface0.0.0.0/0   Static  60   0          RD   192.168.1.1     Ethernet0/0/01.1.1.1/32  RIP     100  1           D   192.168.1.1     Ethernet0/0/02.2.2.2/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       LoopBack010.86.4.0/24  Static  60   0          RD   10.86.9.1       Ethernet0/0/110.86.5.0/24  Static  60   0          RD   10.86.9.1       Ethernet0/0/110.86.6.0/24  Static  60   0          RD   10.86.9.1       Ethernet0/0/110.86.8.0/24  RIP     100  1           D   192.168.1.1     Ethernet0/0/010.86.9.0/24  Direct  0    0           D   10.86.9.2       Ethernet0/0/110.86.9.2/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       Ethernet0/0/110.86.10.0/24  RIP     100  1           D   192.168.1.1     Ethernet0/0/0 #這里127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0192.168.1.0/24  Direct  0    0           D   192.168.1.2     Ethernet0/0/0192.168.1.2/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       Ethernet0/0/0

根據路由表，我們可以看出RIP協議應該是成功的。假設IP為10.86.6.2的PC向DNS發送數據，走過路徑應該是：

去方向：PC(ip:10.86.6.2)-->DNS服務器（ip：10.86.10.2）

路徑：10.86.6.2——10.86.6.1（核心交換機網關）——10.86.9.2(交換機到R2的下一跳)——192.168.1.1（R2到R1的下一跳，這里可以看到R2路由表這條路徑采用的是RIP協議)——10.86.10.2（R2到DNS服務器下一跳，在R1中為直連）

測試結果驗證推演。

此外，R3路由表，也是可以ping通150.1.1.2

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface3.3.3.3/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       LoopBack010.86.0.0/16  Static  60   0          RD   150.1.1.1       Ethernet0/0/0127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0150.1.1.0/24  Direct  0    0           D   150.1.1.2       Ethernet0/0/0150.1.1.2/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       Ethernet0/0/0

3.7訪問外網

3.7.1NAT轉換設置

更新上層拓撲如圖。

【Internet配置】

此時R5外網路由器，以及外網電腦IP的配置不再贅述。

【R1NAT轉換】

此時需為R1出口路由做NAT轉換。

配置NAT需要先配置不同的地址組，分配不同的地址。然后配置不同的acl，分配不同的acl，最后AR1的interface GigabitEthernet0/0/1上將不同的IP地址組和不同的acl相對應起來。此外。還需要在LSW7上配置一個靜態路由，這個此前已經配過。

R1：

nat address-group 7 150.1.7.100 150.1.7.200
nat address-group 2 150.1.2.100 150.1.2.200
nat address-group 3 150.1.3.100 150.1.3.200
nat address-group 4 150.1.4.100 150.1.4.200
nat address-group 5 150.1.5.100 150.1.5.200
nat address-group 6 150.1.6.100 150.1.6.200acl 2007
rule permit source 10.86.7.2 0.0.0.255
q
acl 2002
rule permit source 10.86.2.2 0.0.0.255
q
acl 2003
rule permit source 10.86.3.2 0.0.0.255
q
acl 2004
rule permit source 10.86.4.2 0.0.0.255
q
acl 2005
rule permit source 10.86.5.2 0.0.0.255
q
acl 2006
rule permit source 10.86.6.2 0.0.0.255
qinterface GigabitEthernet0/0/1
nat outbound 2007 address-group 7 no-pat
nat outbound 2002 address-group 2 no-pat
nat outbound 2003 address-group 3 no-pat
nat outbound 2004 address-group 4 no-pat
nat outbound 2005 address-group 5 no-pat
nat outbound 2006 address-group 6 no-pat
q
3.7.2測試

查看配置結果

用內網教學樓PC機訪問100.1.1.2，成功ping通

值得一提的是：此時去掉R5的靜態IP，依舊可以成功訪問外網，說明此前無法ping通R5，丟包的現象確實是無NAT轉換，內網PC無法訪問外網IP造成。

此時外網也可訪問內網。

用外網電腦ping內網IP10.86.3.2

四，問題解決

在此次實驗中，主要碰到以下問題：

1.路由器無法添加IP

原因是選擇特殊型號的路由器，但沒有進行配置，選擇普通的Router路由器即可解決問題，這個路由器即使不再維護也可以支持常見命令。

選取AR201路由器，在e0/0/0端口輸入undo portswitch，以及添加VLAN等均為解決問題，且較為復雜。

eNSP操作常見問題01：我的路由器不能輸入ip add命令 - 網絡工程師培訓、思科認證、華為認證培訓-onelab網絡實驗室 (xacisco.net)

2.AR報錯40

原因是重啟電腦，VitrualBox在第一次使用時無異常，一旦電腦重啟就會出錯，嘗試重裝依賴均為結局問題，博主說原因可能在于Win10一些bug，只需在每次電腦重啟后，使用ensp之前，執行下面腳本即可解決問題。

start_VBoxDrv .bat

3.配置云端口是無法找到虛擬網卡

這個需要修改依賴WinPcap的兼容性。

華為ensp cloud（云）中沒有網卡，缺失網卡，網卡地址錯誤解決方法_ensp云找不到虛擬網卡-CSDN博客

五，小結

5.1課程設計心得

略

5.2不足分析

在訪問外網的功能中做的比較粗糙，在配置云上可以添加環回網卡以太網2和UDP映射。這個以太網卡是VrtualBox僅主機模式的虛擬網卡，可以共享我們真實物理網卡。理論上我們可以通過此訪問外網，ping通百度。

沒有劃分科技樓的專用網，不太理解這個整個私網都需要通過NAT轉換才能訪問外網，為什么科技樓還需要再做NAT映射。外網是可以訪問內網的，這里的意思是不是科技樓為安全考慮不允許外網訪問。

最后因為設計能力有限，在設計過程中難免出現錯誤，懇請老師多多指教，學生將萬分感謝。

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