校园网仿真实验

校园网仿真需求分析

范围

这里的范围指的就是校园网包含几个区域。
大学校园确实是一个比较复杂的网络,但是毕竟这里只是一个小的仿真的校园网,也没有必要做太复杂,这里我就设置了服务器群、学生宿舍、行政楼、教学楼、图书馆这五个区域,足以理解校园网的构造了。

功能

学校学生人数很多,IP地址又不足,所以肯定会有DHCP服务器动态分配IP地址。 每个学校都有自己的官网,所以必然需要www服务器。 搭建教育邮箱,使用Email服务器。 ftp服务器有时也是需要的。 DNS服务器提供域名转换服务。 局域网的主机需要和外部网络进行通信,使用NAT转换协议。

总体设计

拓扑结构

计算机网络的最主要的拓扑结构有总线型拓扑、环形拓扑、树形拓扑、星形拓扑、混合型拓扑以及网状拓扑。其中环形拓扑、星形拓扑、总线型拓扑是三个最基本的拓扑结构。在局域网中,使用最多的是星形结构。我这里使用的拓扑结构也是星型拓扑结构。更多有关拓扑结构的介绍请点击拓扑结构。
大概就是这个样子:
在这里插入图片描述

层级结构

层级结构采用的是三层结构:

核心层:

中心机房设置一台千兆核心交换机,负责整个校园网内部的数据交换。

汇聚层:

在教学楼、宿舍楼、图书馆以及行政楼等地方分别设置二级交换机节点。

接入层:

整个校园网只有一个外网出口,即核心交换机上连到边缘路由器,边缘路由器和广域网设备相连。
注意:汇聚层的作用就是把下方的交换机集中起来,共用一条线路连接到中心交换机上,这样可以避免中心交换机连接过多的线路。其实这种层级结构就是树结构。

使用的设备

核心层

使用三层交换机,在这个版本的Cisco模拟器中,我使用在这里插入图片描述

汇聚层

使用普通的交换机就好。例如:在这里插入图片描述

接入层

在这里插入图片描述   普通的PC

详细设计

先放一张总图:
在这里插入图片描述
我会逐步添加设备,同时附上代码。

连接基本线路

红线右边的就是校园网部分,左边的路由器是边缘路由器(Border-R)。在这里插入图片描述

配置Vlan

vlan的全称是 virtual local area network,即虚拟局域网。它可以使一组设备和用户之间相互通信,好像它们是在同一个网段中一样。

IEEE于1999年颁布了用于标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。VLAN技术的出现,使得管理员根据实际应用需求,把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域,每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站,与物理上形成的LAN有着相同的属性。由于它是从逻辑上划分,而不是从物理上划分,所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中,即这些工作站可以在不同物理LAN网段。由VLAN的特点可知,一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中,从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。

我在这里设置了5个vlan,分别是服务器群、学生宿舍局域网(简称学生宿舍)、教学楼、行政楼、图书馆。它们的vlan网段分布如下表所示:

vlan名称对应区域网段掩码
vlan2服务器群192.168.0.1255.255.255.0
vlan3学生宿舍192.168.8.1255.255.248.0
vlan4行政楼192.168.1.1255.255.255.0
vlan5教学楼192.168.2.1255.255.255.0
vlan6图书馆192.168.3.1255.255.255.0
配置VTP:

vtp中继设置在这里插入图片描述
说明:VTP(Vlan Trunk Protocol) 即VLAN中继协议。VTP通过网络(ISL 帧 或cisco 私有DTP帧) 保持VLAN配置统一性。VTP在系统级管理增加,删除,调整的VLAN,自动地将信息向网络中其它的交换机广播。此外, VTP减小了那些可能导致安全问题的配置。便于管理, 只要在vtp server 做相应设置,vtp client 会自动学习vtp server 上的vlan 信息。

配置中继

在这里插入图片描述
说明:配置中继,使VTP管理域能够覆盖所有的分支交换机。Trunk是一个在交换机之间、交换机与路由器之间传递VLAN信息和VLAN数据流的协议,将交换机之间的相连的端口配置为dot1q封装,就可跨越交换机进行整个网络的VLAN设置。
注意:fa 0/2~fa 0/6都要进行这样的配置!

创建vlan及端口划分

在这里插入图片描述
其实创建vlan也可以在  config>vlan数据库 设置
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配置服务器群交换机

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配置学生宿舍交换机

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述

配置行政楼交换机

在这里插入图片描述

配置教学楼交换机

在这里插入图片描述

配置图书馆交换机

在这里插入图片描述

配置主机IP地址

配置主机IP地址有两种方式:1.静态IP地址(手动设置)2.动态IP(依靠DHCP服务器来实现),由于需要,这两种方式都会用到。

手动设置IP

服务器的IP必须是静态的,而且一般来讲,教学楼和行政楼的PC都使用的是静态IP地址,因此,我就配置PC6PC8为静态IP,其余都设置为动态IP。
在这里插入图片描述
找到 Desktop>IP Congiguration 即可配置,如图:

在这里插入图片描述

DHCP服务器配置

首先把DHCP服务打开,如下图:在这里插入图片描述
添加这些IP池:
在这里插入图片描述
然后在中心交换机上设置指向DHCP服务器:
在这里插入图片描述
最后,开启中心交换机的路由功能:
在这里插入图片描述
测试:
在这里插入图片描述

至此,校园网内各个网段之间都可以相互通信了。下面我们开始搭建外网。

搭建外网

先连接线路:
在这里插入图片描述
注意:ISP-RBorder-R之间连接线路之前,需要先添加WIC-2T模块。

设置IP地址

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第一行:
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第二行:
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第三行:
在这里插入图片描述
第四行:
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第五行:
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第六行:
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第七行:
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第八行:
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第九行(记得打开DNS服务):
在这里插入图片描述
第十行(记得打开HTTP服务):
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第十一行(记得打开Email服务):
在这里插入图片描述

配置NAT

NAT的实现方式有三种:静态转换Static Nat、动态转换Dynamic Nat、端口多路复用 Overload。我这里使用了三种方式:

静态转换

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

动态转换

在这里插入图片描述
其中students处使用的是端口复用技术。

nat设置
在这里插入图片描述
接下来指定内部端口和外部端口:
在这里插入图片描述
配置路由:
在这里插入图片描述
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简单测试一下,用PC10 ping一下PC5:
在这里插入图片描述

配置服务器

DNS服务器

DNS服务器的配置非常简单,只要添加一些记录就可以了。例如:
在这里插入图片描述

HTTP服务器

开启服务即可。
在PC上的Web Browserh输入网址:
在这里插入图片描述

其他服务器的配置也很简单,可以自己探索配置。


附参考资料。

链接:https://pan.baidu.com/s/1qriX4UQiRYa-wT1oCzDV5w

提取码:ngpl

pkt文件我已经放到上面那个链接中了。

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