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1、上海电机学院课程设计报告课程名称： 网络设备与配置课程设计 课题名称： （腾科2015模）上海市公安局 奉贤分局网络扩展项目 姓 名： 班 级： 学 号： 指导老师： 报告日期： 电 子 信 息 学 院上海电机学院课程设计任务书课程名称网络设备与配置课程设计课程代码设计题目（腾科2015模）上海市公安局奉贤分局网络题目序号1设计时间2015年 7 月13 日 2015 年 7 月 17 日系（院）专业班级一、课程设计任务（条件）、具体技术参数（指标）（1） 根据项目标书标案需求 设计规划网络结构。（2） 根据网络设计，组建总局园区网，合理通过交换机技术分解达成园区功能访问目的。（3） 结合项目
2、需要，部署模拟公共环境网络，连接总局与分局服务器数据库。（4） 应用链路质量敏感型流量（语音、网真、视讯等），保证链路活性，进行链路灾备。（5） 方案编制内容：（采用合适的路由及交换机及其协议）（6） 1、网络设备选型及数量；2、IP地址规划及分配；3、网络规划拓扑图； 4、选择交换机和路由器及合适的协议；5、详细的网络设备配置。2. 要求提交的实现文档应具有下列内容（包括封面及目录）：封面内容：课程设计题目、姓名、学号、班级、指导教师、完成日期。目录正文包含以下内容(具体自定)：(1) 课题需求分析 (公安局用户需求)(2) 课题总体设计（包含网络规划拓扑图、IP地址规划及分配）(3)课题详
3、细设计（包含网络设备选型及数量、各部门网络设备详细配置）(4) 课题的调试结果（各部门主要网络设备配置的图片）(5) 课程设计总结(6) 参考文献二、对课程设计成果的要求（包括课程设计说明书、图纸、图表、实物等软硬件要求）1. 分析课程设计题目的要求；2. 写出总体和详细设计说明；3. 实际配置操作过程；4. 设计完成后提交课程设计报告（按学校要求装订）；5. 报告需要交电子版和打印版。三、课程设计工作进度计划：第一天 选择课程设计题目，分析课题的要求，资料查阅准备、确定总体设计方案；第二到四天 按总体设计要求进行详细的分析， 按要求配置网络设备，撰写设计报告；第五天 答辩。四、主要参考资料路
4、由与交换技术，斯桃枝 编著 中国铁道出版社，2011年计算机网络系统集成，斯桃枝 编著 北京大学出版社，2006网络工程设计教程系统集成方法， 陈鸣 北京:机械工业出版社，2008交换机、路由器的配置与管理，冯昊主编 清华大学出版社，2005指导教师（签名）： 教研室主任（签名）： 目录一、需求分析11.1设计目标11.2总体要求11.3公安局需求21.4设计要点2二、技术概述32.1三层交换技术32.1.1三层交换技术的概念32.1.2三层交换技术的功能32.2路由信息协议（RIP）42.2.1路由信息协议（RIP）的概念42.2.2 RIP协议的特点及功能4三、总体设计63.1 IP地址规
5、划及分配63.1.1规划原则63.1.2 IP分配73.2 网络规划拓扑图7四、详细设计84.1网络总体规划设计84.2网络设备设计94.2.1 设备选型及数量94.2.2主要设备介绍104.3网络设备配置结果11五、调试结果145.1 部门间测试145.2测试总局服务器165.3各部门外网访问16六、设计总结19七、参考文献19一、 需求分析1.1设计目标本项目的实施目的是在奉贤公安局总局建立稳定、高效、安全的办公自动化网络，通过项目的实施，为员工配置桌面PC，使警员能通过总部网络接入Internet，从而提高所有警员的工作效率和加快总局和分局的信息传递。同时需要建立警察局的文件服务器，用于
6、在互联网上发布和相互的信息互传。设立数据的服务器，使公安局总局拥有大服务器可以记录很多档案以及一些比较重要的东西。设立DNS的服务器，完成对流量的监控。系统建立完成后，要求能满足奉贤公安局总局各方面应用的要求，包括总局和分局的通信、邮件收发、信息共享和发布、特殊部门之间的通信、系统安全管理等。1.2总体要求1、易于配置：所有的客户端和服务器系统应该是易于配置和管理的，并保障客户端的方便使用;2、更广泛的设备支持：所有操作系统及选择的服务应尽量广泛的支持各种硬件设备;3、稳定性及可靠性：系统的运行应具有高稳定性，保障7*24的高性能无故障运行。4、可管理性：系统中应提供尽量多的管理方式和管理工具
7、，便于系统管理员在任何位置方便的对整个系统进行管理; 5、更低的TCO：系统设计应尽量降低整个系统和TCO(拥有成本); 6、安全性：在系统的设计、实现及应用上应采用多种安全手段保障网络安全;除了满足上述的基本特征外，本项目的设计还应具有开放性、可扩展性及兼容性，全部系统的设计要求采用开放的技术和标准选择主流的操作系统及应用软件，保障系统能够适应未来几年公安局的安全需求，便于网络的扩展和公安局的结构变更。1.3公安局需求(1) 公司有5个科室（刑侦、交通、禁毒、经侦 网监），共80台PC，其中3台为服务器；(2) 服务器中，1台为数据服务器，1台为文件服务器，1台为DNS服务器，确保可以从In
8、ternet访问；(3) 除服务器外，所有PC终端根据不同的科室划分到不同的网段IP地址中（192.168.xxx.xxx）；5个不同的科室可划分为若干个不同的VLAN。每个科室分派一台交换机，通过核心交换机进行数据传输，不同部门之间通过交换机互相访问；(4) 因信息安全问题，总机数控中心是不可以直接访问；1.4设计要点根据要求，地址采用192.168.X.X作为各科室的内网，对核心交换机三层交换机配置DHCP，以及OSPF协议；在路由器上采用OSPF协议，做灾备来让更多的线路可以顺畅。通过配置DHCP服务器为所有的计算机动态分配IP地址(采用C类私有地址)，通过三层网络设备和设置防火墙安全接
9、入Internet，访问互联网资源。二、 技术概述2.1三层交换技术2.1.1三层交换技术的概念在计算机数量众多的局域网络中，为了提高网络安全性和通信效率必须划分VLAN,而不同VLAN间的通信只有通过路由设备才能实现。如果使用传统路由器作为VLAN间的路由设备，将由于其吞吐量太小而很难适应大规模、高速率网络传输的需要，这无疑将成为快速以太网或千兆以太网网络传输的瓶颈。于是，专门用于解决VLAN间通信的、集第三层转发与第二层交换于一身的第三层交换技术产生了。第三层交换技术实际上是使用了集成电路的路由器，但比传统的路由器提供了更高的速度和更低的成本，也比传统的路由器更易于管理。正因为第三层交换技
10、术集成了路由器的功能，所以第三层交换机也被成为路由交换机。2.1.2三层交换技术的功能根据第三层协议对路由进行计算，其支持的路由协议包括RIP（路由信息选择协议）和OSPF（开放最短路径优先）等。支持IGMP（Internet组管理协议）、DVMRP（距离矢量组播路由选择协议）等各种常用的IP组播协议，当交换式路由器收到组播报文后，首先将报文转发到包含组播组成员的VLAN上，继而再把报文转发到组播组成员的端口上。支持服务质量（QoS），将报文赋予特定的优先级，不同优先级的报文送到不同的队列按先后转发。支持标准的SNMP（简单网络管理协议）协议，支持传统的命令行接口（CLI）。对虚拟网的多种划分
11、策略，尤其是它不仅支持传统的机遇端口的VLAN划分，而且还支持基于IP地址，子网号和协议类型的VLAN划分，这给园区网的管理带来极大的方便。具有自动发现功能，该功能可以减少配置的复杂性。第三层交换机可以通过监视数据流来学习路由信息，通过对端口入站数据包的分析，第三层交换机能自动的发现和产生一个广播域、VLAN 、IP 子网和更新他们的成员。自动发现功能在不改变任何配置的情况下，提高网络的性能5。2.2开放最短路径优先（OSPF）2.2.1路由信息协议（OSPF）的概念OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一个内部网关协议(Interior Gatewa
12、y Protocol，简称IGP），用于在单一自治系统（autonomous system,AS）内决策路由。是对链路状态路由协议的一种实现，隶属内部网关协议（IGP），故运作于自治系统内部。著名的迪克斯加算法(Dijkstra)被用来计算最短路径树。OSPF分为OSPFv2和OSPFv3两个版本,其中OSPFv2用在IPv4网络，OSPFv3用在IPv6网络。OSPFv2是由RFC 2328定义的，OSPFv3是由RFC 5340定义的。与RIP相比，OSPF是链路状态协议，而RIP是距离矢量协议。不同厂商管理距离不同，思科OSPF的协议管理距离（AD）是110，华为OSPF的协议管理距离是
13、10。2.2.2 RIP协议的特点及功能l RIP路由协议中用于表示目的网络远近的参数为跳（HOP），也即到达目的网络所要经过的路由器个数。 在RIP路由协议中，该参数被限制为最大15，对于OSPF路由协议，路由表中表示目的网络的参数为Cost，该参数为一虚拟值，与网络中链路的带宽等相关，也就是说OSPF路由信息不受物理跳数的限制。因此，OSPF适合应用于大型网络中，支持几百台的路由器，甚至如果规划的合理支持到1000台以上的路由器也是没有问题的。 l RIP路由协议不支持变长子网屏蔽码（VLSM），这被认为是RIP路由协议不适用于大型网络的又一重要原因。 而产生VLSM的原因就是由于IP地址
14、的匮乏。不支持VLSM极大的限制的网络的规划和IP地址分配的不合理。现在我们划分IP地址的时候通常掩码都是随意的，就是因为协议支持VLSM。 l RIP路由协议路由收敛较慢。 路由收敛快慢是衡量路由协议的一个关键指标。RIP路由协议周期性地将整个路由表作为路由信息广播至网络中，该广播周期为30秒。在一个较为大型的网络中，RIP协议会产生很大的广播信息，占用较多的网络带宽资源；并且由于RIP协议30秒的广播周期，影响了RIP路由协议的收敛，甚至出现不收敛的现象。而OSPF是一种链路状态的路由协议，当网络比较稳定时，网络中的路由信息是比较少的，并且其广播也不是周期性的，因此OSPF路由协议在大型网络中也能够较快地收敛。 l 在RIP协议中，网络是一个平面的概念，并无区域及边界等的定义。 在OSPF路由协议中，一个网络，或者说是一个路由域可以划分为很多个区域area，每一个区域通过OSPF边界路由器相连，区域间可以通过路由总结（Summary）来减少路由信息，减小路由表，提高路由器的运算速度。 l 无路由自换。 RIP协议采用DV算法，使用RIP协议会产生自换，而且很难清除。OSPF采用SPF算法，从算法本身避免了环路的产生。计算的结
