毕业论文-中小型园区网的设计与实现.doc

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青岛农业大学
毕 业 论 文（设计）

题 目： 园区网络的设计与实现
姓 名： 龚彤
学 院： 理学与信息科学学院
专 业： 电子信息科学与技术
班恼辜腿伸污枷炽啃碾毯糙安面舍镰崔认沫雍绊钵陛呵资欺痴撤仅钮玄销扣倪淤父确析俘颇鸳捅奠苍颇敦丘拢爆巳蒂牌航梆媳绷桨电冠兄汽葱邻疏湘莹划嚎帕灶洗闻巾荷蹄先极野模洲煞播畸背造铬烃下枫钝径报痔尾哗醒抗氛典磁违啮皿叹较蛛伊蝗俘愁夫灶邹氖卸竿乳揖汰迁退殃矗丧骤景苫孵滇噪竞墨晃珐命苔傀插碍帖蓖楼谣芽曲罚鸽掏皱密颜掐布诬柑誉做昔刑苟神脑线奄毁匣骚次酝子淮传膊补憋氏煤坐薄钙掳沮速决压掷锣帐推觅蓉剖占忻抄瘤贺船研撂旬篱伊绊荚馆刨向洒似晓秀薛掺祁嵌症贤冯谱湖庇与窟泄镊绚曙尖枕画合症恃薪遂惊挫占肖势布监砾靳锻谚籍驼求打蜒沏棋则樱遇毕业论文_中小型园区网的设计与实现刁产坊儒扼荡仲淆才贴造圃藤赤蔽箔区壬碴拷号帖棵忘狰行进拙佳棺辐酸小龋琢曰捌艘簇仿椰酮苏羞栈凑烹蠢刷得弯子耙明和瑰襟挺焚肮跟斥毫痛焕雪领拳当朝搀捞才灌拨订棒峨燃监匣慎僧灰贺铡鸟缚栖沈处刀风痴深念仪娟刮仰粹劳疮钳损哈伤奇灯汪蹭由倡氮萌肠湘稳舌矗恩与茄菲役绅矽哑旋竣拔使伪扶汰刺汇彤雪抑真跪戏捡月绒华班黑逼己隋谋皮羔棋淀澈闺糜伊奥乃凡衰拥菜恨毙劫撕傻萧耐版撂迪劈毫抚茁奖狭枢粕告卖屹剃栖浙耳壬持约库缓冉蕴朗葛宰拟胺慎何献祷概泼邯喂惨帘辉朔粳括献流礼政濒凿纯秤豫番侈宁癸蜘耿催鼎密哲制惰贡儒阐廉娇栈碍彩素燥微胃纽淹呛酬志

青岛农业大学
毕 业 论 文（设计）

题 目： 园区网络的设计与实现
姓 名： 龚彤
学 院： 理学与信息科学学院
专 业： 电子信息科学与技术
班 级： 2005级3班
学 号： 08050350
指导教师： 孙滢

2009年 6 月 12 日
园区网络的设计与实现
摘要：本文简要地讨论了企业网络规划设计中涉及到的网络技术、规划设计方法、网络性能及应用分析等问题，为企业网络的规划、设计和升级改造等方面在技术及应用上提供参考，以使在建或规划中的校园网络具备较高的整体性能。通过对园区网络的分析，从性能和价值上满足园区网络的需求，然后对企业园区网络进行划分vlan、设置管理域等配置， 不断地优化企业的网络，从而达到企业安全、快速访问网络资源的目的。
关键字：交换机；路由器；防火墙；VLAN
The Designing and Realizing of Network
Abstract：There are something been discussed briefly in the enterprise network designing, relating to the network technology, the way of designing procedures, the network function and applying analysis and so on, is that the network plan of enterprise, which provide a reference on the technology and application , to make it have higher function in building or planning campus network. Through to analyzing to the network, in order to satisfy the requirement of the area network from the value and performance, then carriry on to configure the enterprise area network including dividing vlan, establishing management territory and so on, optimizing the enterprise the network unceasingly, thus make the enterprise access network resources speedily and safely.
Key words: switch; router; firewall; vlan

目 录
前 言 1
1 系统总体设计方案概述 2
1.1系统组成与拓扑结构 3
1.2 VLAN及IP地址规划 4
1.3设备选型 4
2 交换模块的设计 6
2.1接入层交换服务的实现—配置接入层交换机 6
2.1.1对connect1的端口进行具体的配置 7
2.2汇聚层交换服务的实现—配置汇聚层交换机 12
2.2.1配置汇聚层交换机collect1的基本参数 12
2.2.2配置汇聚层交换机collect1的管理IP，默认网关 13
2.2.3配置汇聚层交换机collect1为VTP服务器 13
2.2.4配置汇聚层交换机collect1的VTP剪裁功能 13
2.2.5为collect1配置vlan和端口设置 14
2.2.6为collect1启用路由功能 14
2.2.7配置汇聚层交换机collect2 15
2.3核心层交换服务的实现—配置核心层交换机 16
2.3.1配置核心层交换的管理VLAN和默认网关 17
2.3.2设置核心层交换机为VTP客户机 17
2.3.3设置核心层交换机的端口 17
2.3.4启用核心层core交换机的路由功能 18
3 配置路由器 19
3.1配置路由器router的各接口参数 19
3.2配置路由器router的路由功能 20
3.3在路由上设置NAT 20
3.3.1定义NAT转换的内部、外部接口 20
3.3.2定义允许进行NAT转换的工作站的IP地址范围 20
3.4配置路由器上的ACL 21
3.4.1对外屏蔽SNMP，TELNET协议 21
3.4.2设置只允许来自服务器的IP地址才能访问并配置路由器 21
3.4.3配置路由器的封装协议身份认证 22
3.4.4配置路由器的身份认证 22
4 防火墙的配置 23
4.1防火墙的基本配置 23
4.1.1配置防火墙接口的名字，并指定安全级别 23
4.1.2配置以太网口参数及IP地址 23
4.1.3指定要进行NAT转换的IP地址范围 23
4.1.4指定转换后的IP地址范围 24
4.1.5设置指向内网和外网的静态路由 24
4.2配置fixup协议 24
4.3设置最大传输单元（MTU） 25
4.4设置PIX入侵检测 25
5 服务器模块设计 26
总 结 28
参考文献 29
致 谢 30

园区网络的设计与实现
前 言
信息时代的发展，影响着世界的每一个角落。每个人的生活和工作几乎都与计算机密切相关。在速度越来越快的计算机硬件和日益更新的软件背后，网络作为中枢神经把我们联系在一起。也正是因为网络的出现与发展，使Internet为主要标志的网络技术构成了我们现代文化的重要组成部分，联系上亿人的Internet将我们带入了一个新的网络时代。
在现今的网络建设中，企业网的建设是非常重要的，企业网内部各种不同业务的开展是企业网发展迅速的最主要原因。从早期的企业网主要是简单的数据共享，简单数据库的共享到现在内部全方位的数据共享，从过去单一的企业到现在多个分支公司的全部互连，因而对网络的覆盖面要求越来越广。这一要求最早还只局限于各分支企业内部，现在则已是整个企业、整个行业，甚至整个Internet的共同要求。
正因为网络应用的如此广泛，又在生活中扮演很重要的角色，所以其安全性是不容忽视的，它是网络能否经历考验的关键，如果安全性不好会给人们带来很多麻烦。网络信息交流现已是生活中必不可少的一个环节，然而信息安全却得不到相应的重视。本文就网络信息的发展，组成，与安全问题的危害做一个简单的探讨

1 系统总体设计方案概述
企业网（ENTERPRISE NETWORK）是非常典型的综合网络实例。在本设计方案中主要是对一个企业进行整体的网络设计。该企业占有一幢大厦，共有八个部门，每个部门不会超过255台工作站，分别是财务部、人力资源部、技术支持部、营销部、售后服务部、生产部、公关部、设备部，此外有一个总经理办公室，一个副总经理办公室。如图1-1，是该企业拆分后的网络总体拓扑结构图。
INTERNET

信 息
中 心

总经理办公室
副总经理办公室

财务部 人力资源部 技术支持部 生产部

公关部 售后服务部 设备部 部

售后服务部 公关部 设备部 营销部
图1-1 企业拓扑结构图
在上面的拓扑结构图中,企业有八个部门，两个经理办公室共十个主要的接入点，核心层交换机通过Cisco3460路由器接入因特网。图中展示了每个建筑物内部的网络拓扑结构，并给出了信息中心内部的网络设备拓扑结构。
在接下来的论述中，我将展开并详细讨论每个模块的设计内容。
1.1系统组成与拓扑结构
为了实现网络设备的统一，在本设计方案中完全采用同一厂家的网络产品，即Cisco公司的网络设备构建。本企业网设计方案主要由以下几部分组成：交换模块、广域网接入模块、服务器模块，整个网络系统的拓扑结构图如下图1-2所示：
INTERNET
202.168.1.1
NAT 192.168.1.254
核心层

server 汇聚层 总经理办公室
Group
副总经理办公室
接入层

、、、、、、 、、、、、

、、、、、 、、、、、 、、、、 、、、
财务部vlan2 人力资源部vlan3 技术支持部vlan6 生产部vlan7

、、、、、 、、、、、
、、、、、、 、、、、、、 、、、、、、 、、、、
售后服务部vlan4 公关部vlan5 设备部vlan8 营销部vlan9

图1-2 企业网整体拓扑结构图
1.2 VLAN及IP地址规划
在一个大、中型网络里，VLAN[1][2]的划分是必不可少的步骤之一。在本企业网设计中，整个企业网的VLAN及IP编址方案如下表所示：
在下面我们需要注意的是：192.168.0.0-192.168.255.254这样的IP地址是私有IP地址，它不能在公共网络中使用，但是为什么我们要这样做呢？因为针对当前现状，IP地址紧缺，我们不可能也不应该为每一台工作站申请一个公有IP地址，这样不仅可以缓解IP地址不足的情况，而且也可以为企业建设一个企业网节约不少的开支，那这样且不是不能够访问INTERNET。为了让这些私有IP地址能够在公共INTERNET使用，让使用这样IP地址的工作站能够访问INTERNET上的资源，我们必须对这样私有IP地址作NAT（network address translation）即网络地址转换。NAT的配置我将后面的论述中进行配置。
而对于经理办公室，由于我们有特定的要求，我将为其分配static IP地址（如表1-3所示）。
表1-3VLAN及IP编址方案正文中表1-1的引用在那里？

VLAN号
VLAN名称
IP网段
默认网关
说明
VLAN1
——
192．168．1．0/24
192．168．1．254
管理VLAN
VLAN2
finance
192．168．2．0/24
192．168．2．254
财务部
VLAN3
Human_resource
192．168．3．0/24
192．168．3．254
人力资源部
VLAN4
After_sale_server
192．168．4．0/24
192．168．4．254
售后服务部
VLAN5
Public_relations
192．168．5．0/24
192．168．5．254
公关部
VLAN6
Technique_support
192．168．6．0/24
192．168．6．254
技术支持部
VLAN7
produce
192．168．7．0/24
192．168．7．254
生产部
VLAN8
equipment
192．168．8．0/24
192．168．8．254
设备部
VLAN9
sale
192．168．9．0/24
192．168．9．254
营销部
VLAN10
Server_group
192．168．10．0/24
192．168．10．254
服务器群VLAN
1.3设备选型
从上面的拓扑图中我们可以列出下面的设备选型列表1-2：

表1-2 设备选型列表
设备名称
型号
单价
数量
总价
说明

防火墙

CISCO PIX-525

6000

1

6000
并发连接数：4500 VPN支持：支持 安全过滤带宽：16 用户数限制：无限制 网络吞吐量（Mpps）：20
路由器
CISCO3745

612000
1
612000
Cisco 3700 Series 4-SlotMultiservice Access Router

交
换
机

核心层
CISCO WS-C3750G-24TS-S

36762

1

36762
Catalyst 3750 24 10/100/1000T + 4 SFP Standard Multilayer

汇聚层
CISCO WS-C2950T-24

6500

2

13000
24 10/100 ports w/ 2 10/100/1000BASE-T ports, Enhanced Image

接入层
CISCO WS-C2950-24

4000

2

8000
24 port, 10/100 Catalyst Switch, Standard Image only
Switch/hub
视每个部门工作站多少的情况而定
线
缆
光纤
迅驰4芯单模光缆
4/M
1000M
4000
波长1300损耗850/3.5温度-40-80湿度0
双绞线
五类UTP
400/卷
5
2000

2 交换模块的设计
一个性能优良的网络(不管是何种类型的网络)都应该是一个分层的设计。这样不但简化了交换网络的设计，同时也提高了交换网络的可靠性和可扩展性，我们一般将其分为三层设计模型。分别是接入层，汇聚层，核心层。下面我们将按照分层的设计与配置进行论述。
2.1接入层交换服务的实现—配置接入层交换机
接入层交换机是为所有的终端用户提供一个接入点。我们采用的是CISCO WS-C2950-24。该交换机拥有24个10/100M的自适应快速以太网交端口，这里我们有两个接入层交换机。分别命名为connect1和connect2，接下来我们将对接入层交换机进行配置。
进入交换机的配置界面（CLI）[3]我们一般常用的有两种方法：利用反转线直接和交换机的控制端口相连和远程登陆。
我们主要进行如下一些配置：
1． 设置交换机名称
Switch(config)#hostname connect1
Connect1(config)#
2． 设置交换机密码
Connect1(config)#enable secret 123
3． 设置登陆虚拟终端
Connect1(config)#line vty 0 15
Connect1(config-line)#login
Connect1(config-line)#password 123
4． 设置虚拟终端超时时间
Connect1(config)#line vty 0 15
Connect1(config-line)#exec-timeout 5 30
5． 设置控制台终端超时时间
Connect1(config)#line con 0
Connect1(config-line)#exec-timeout 5 30
6． 禁用IP地址解析特性
当我们向交换机输入一条错误的命令的时候，交换机就会将该信息广播给网络上的DNS服务器，并试图把它解析成IP地址。
Connect1(config)#no ip domain-lookup
7． 启用消息同步特性
为了防止我们向交换机输入的命令被交换机产生的信息打乱。我们启用消息同步特性。
Connect1(config)#logging synchronous
为了能够对交换机进行远程管理，必须给交换机设置一个管理用的IP地址。这种情况下，实际上是将交换机看成和PC机一样的主机。而每台交换机都有一个用来进行管理的默认VLAN即VLAN1，VLAN1也称为管理VLAN。在VLAN及IP编址方案表中我们的管理VLAN的IP为192.168.1.0/24，这里为connect1的管理IP设置为192.168.1.1/24，具体配置如下命令[4]：
Connect1(config)#interface vlan 1
Connect1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Connect1(config-if)#no shutdown
为了能让管理人员在不同的子网中管理此交换机，还应该设置默认网关，在这里为其设置成为192.168.1.254，命令如下：
Connect1(config)#ip default-gateway 192.168.1.254
将connect1设置成为VTP（vlan trunking protocol）的客户机，(VTP即vlan中断协议，使得vlan客户机可以从vlan服务机上获得vlan信息，这样就不必为每台交换机配置vlan，大大减轻了网络管理人员的工作负担，同时也减少了在不同交换机上输入命令时出错的机率，保证了网络的正常运行)命令如下：
Connect1(config)#vtp mode client
2.1.1对connect1的端口进行具体的配置
1．端口双工配置：
Connect1(config)#interface range fastethernet 0/1-24
Connect1(config-if-range)#duplex full
2．端口速度配置：
Connect1(config)#interface range fastethernet 0/1-24
Connect1(config-if-range)#speed 100
3．端口模式和端口所属VLAN的配置[5]
在上面的拓扑结构图中我们很容易得出2~6端口属于VLAN2，7~12端口属于VLAN3，13~18端口属于VLAN4，19~22端口属于VLAN5，具体配置命令如下：
Connect1(config)#vlan 2 name finance
Connect1(config)#vlan 3 name Human_resource
Connect1(config)#vlan 4 name After_sale_server
Connect1(config)#vlan 5 name Public_relations
Connect1(config)#interface vlan 2
Connect1(config-if))#ip address 192.168.2.254 255.255.255.0
Connect1(config-if)#no shutdown
Connect1(config-if)#exit
Connect1(config)#interface vlan 3
Connect1(config-if))#ip address 192.168.3.254 255.255.255.0
Connect1(config-if)#no shutdown
Connect1(config-if)#exit
Connect1(config)#interface vlan 4
Connect1(config-if))#ip address 192.168.4.254 255.255.255.0
Connect1(config-if)#no shutdown
Connect1(config-if)#exit
Connect1(config)#interface vlan 5
Connect1(config-if))#ip address 192.168.5.254 255.255.255.0
Connect1(config-if)#no shutdown
Connect1(config-if)#exit
Connect1(config)#interface range fastethernet 0/1-22
Connect1(config-if-range)#switchport mode access
Connect1(config-if-range)#exit
Connect1(config)#interface range fastethernet 0/2-6
Connect1(config-if-range)#switchport access vlan 2
Connect1(config-if-range)#exit
Connect1(config)#interface range fastethernet 0/7-12
Connect1(config-if-range)#switchport access vlan 3
Connect1(config-if-range)#exit
Connect1(config)#interface range fastethernet 0/13-18
Connect1(config-if-range)#switchport access vlan 4
Connect1(config-if-range)#exit
Connect1(config)#interface range fastethernet 0/19-22
Connect1(config-if-range)#switchport access vlan 5
Connect1(config-if-range)#exit
4．快速端口和主干端口进行配置
Connect1(config)interface range fastethernet 0/1-22
Connect1(config-if-range)#spanning-tree portfast
Connect1(config-if-range)#exit
由于connect1是通过23和24号端口分别与汇聚层的交换机1和交换机2相连，所以把connect1的23和24号端口设置成为主干端口。命令如下：
Connect1(config)#interface range fastethernet 0/23-24
Connect1(config-if-range)#switchport mode trunk
到此，对connect1的配置已基本上完成，接下来我们将对接入层的第二个交换机connect2进行配置，其配置和connect1的配置大体上是一样的。Connect2通过23和24号端口分别与汇聚层的collect1和collect2连接。
Connect2的VLAN的划分如下：
2~6端口属于VLAN6，7~12端口属于VLAN7，13~18端口属于VLAN8，19~22端口属于VLAN9。Connect2的整体配置如下：
Switch(config)#hostname connect2
Connect2(config)#enable secret 123
Connect2(config)#no ip domain-lookup
Connect2(config)#logging synchronous
Connect2(config)#line vty 0 15
Connect2(config-line)#login
Connect2(config-line)#password 123
Connect2(config-line)#exec-timeout 5 30
Connect2(config-line)#exit
Connect2(config)#line con 0
Connect2(config-line)#exec-timeout 5 30
Connect2(config-line)#exit
Connect2(config)#interface vlan 1
Connect2(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
Connect2(config-if)#no shutdown
Connect2(config-if)#exit
Connect2(config)#ip default-gateway 192.168.1.254
Connect2(config)#vtp mode client
Connect2(config)#interface range fastethernet 0/1-24
Connect2(config-if-range)#speed 100
Connect2(config-if-range)#duplex full
Connect2(config-if-range)#exit
Connect2(config)#vlan 6 name Technique_support
Connect2(config)#vlan 7 name produce
Connect2(config)#vlan 8 name equipment
Connect2(config)#vlan 9 name sale
Connect2(config)#interface vlan 6
Connect2(config-if))#ip address 192.168.6.254 255.255.255.0
Connect2(config-if)#no shutdown
Connect2(config-if)#exit
Connect2(config)#interface vlan 7
Connect2(config-if))#ip address 192.168.7.254 255.255.255.0
Connect2(config-if)#no shutdown
Connect2(config-if)#exit
Connect2(config)#interface vlan 8
Connect2(config-if))#ip address 192.168.8.254 255.255.255.0
Connect2(config-if)#no shutdown
Connect2(config-if)#exit
Connect2(config)#interface vlan 9
Connect2(config-if))#ip address 192.168.9.254 255.255.255.0
Connect2(config-if)#no shutdown
Connect2(config-if)#exit
Connect2(config)#interface range fastethernet 0/1-22
Connect2(config-if-range)#switchport mode access
Connect2(config-if-range)#exit
Connect2(config)#interface range fastethernet 0/2-6
Connect2(config-if-range)#switchport access vlan 6
Connect2(config-if-range)#exit
Connect2(config)#interface range fastethernet 0/7-12
Connect2(config-if-range)#switchport access vlan 7
Connect2(config-if-range)#exit
Connect2(config)#interface range fastethernet 0/13-18
Connect2(config-if-range)#switchport access vlan 8
Connect2(config-if-range)#exit
Connect2(config)#interface range fastethernet 0/19-22
Connect2(config-if-range)#switchport access vlan 9
Connect2(config-if-range)#exit
Connect2(config)#interface range fastethernet 0/1-22
Connect2(config-if-range)#spanning-tree portfast
Connect2(config-if-range)#exit
Connect2(config)#interface range fastethernet 0/23-24
Connect2(config-if-range)#switchport mode trunk
Connect2(config-if-range)#exit
到此为止，对接入层的配置已基本上完成了。接下来对汇聚层的交换机进行配置。
2.2汇聚层交换服务的实现—配置汇聚层交换机
汇聚层除了负责将接入层交换机进行汇集外,还为整个交换网络提供VALN间的路由选择功能。在这里我们采用的是CISCO WS-C2950T-24型的交换机，这种交换机拥有24个10/100M的自适应快速以太网端口和2个10/100/1000M的自适应用于光纤接入的端口即上连端口。
2.2.1配置汇聚层交换机collect1的基本参数
对汇聚层交换机collect1的基本参数的配置与对接入层交换机connect1的基本参数配置类似。具体的配置命令如下：
Switch#configure terminal(或者config t)
Enter configuration commands one per line. End with CNTL/Z
Switch(config)#hostname collect1
Collect1(config)#enable secret 123
Collect1(config)#no ip domain-lookup
Collect1(config)#logging synchronous
Collect1(config)#line con 0
Collect1(config-line)#exec-timeout 5 30
Collect1(config-line)#exit
Collect1(config)#line vty 0 15
Collect1(config-line)#password 123
Collect1(config-line)#login
Collect1(config-line)#exec-timeout 5 30
Collect1(config-line)#exit
2.2.2配置汇聚层交换机collect1的管理IP，默认网关
每一台交换机都有一个默认的管理vlan即vlan1，用来管理该交换机，所以我们只需要为vlan1设置IP地址即可。同时为了能让网络管理人员在不同的子网中管理该交换机我们为其配置默认网关。
具体配置命令如下：
Collect1(config)#interface vlan 1
Collect1(config-if)#ip address 192.168.1.3 255.255.255.0
Collect1(config-if)#no shutdown
Collect1(config-if)#exit
Collect1(config)#ip default-gateway 192.168.1.254
2.2.3配置汇聚层交换机collect1为VTP服务器
当网络中交换机数量很多时，需要分别在每台交换机上创建很多的VLAN，工作量很大，过程很繁琐，并且很容易出错。所以在实际工作中我们都采用VTP来解决这个问题。我们只需要在VTP服务器上配置好LAN信息，VTP客户机就可以通过VTP来从VTP服务器上学习到VLAN信息了。同时，有关VLAN的删除，参数的更改操作都可以传播到其他的交换机上，从面大大减轻了网络管理人员的工作负担。命令如下：
Collect1(config)#vtp domain cisco
Collect1(config)#vtp mode server
2.2.4配置汇聚层交换机collect1的VTP剪裁功能
一个交换网络中，某台交换机的所有端口都属于同一个VLAN，则它没有必要接收其他VLAN的用户数据，为了防止接收其他VLAN的用户数据我们可以启用VTP剪裁功能。命令如下：
Collect1(config)#vtp pruning
2.2.5为collect1配置vlan和端口设置
在上面的拓扑结构图中我们可以看到我们的服务器群直接连接到我们的汇聚层交换机上。所以要在collect1上定义vlan，命令如下[6]：
Collect1(config)#vlan 10 name Server_group
Collect1(config)#interface vlan 10
Collect1(config-if)#ip address 192.168.10.254 255.255.255.0
Collect1(config