Cisco Packet Tracer 计网课程设计

一、课程设计内容

具体拓扑结构如上图所示。指导老师对任务进行分析和分解。

如上图所示，南通大学有两个校区，通过路由器互联，并通过啬园校区的边界路由器接入互联网。现需要完成以下网络工程设计：

1、校园网内部各设备均分配私有地址，啬园校区边缘路由器采用合法IP地址和外网通信，内网所有设备通过啬园校区的边界路由NAT转换，提供对外访问。请设计地址分配方案，如下表所示：

设备名	接口名	IP地址	掩码	下一跳设备名

2、配置和启动交换和路由的接口，配置终端设备的IP地址和默认网关。

3、为保证安全，每个校区划分教师和学生虚拟局域网，但可以实现本校区内虚网之间的跨网通信。

4、设计路由方案，实现两个校区内所有设备互联互通。

5、设置所有的网络设备（交换机、路由器）均可远程登录管理，但需要安全控制，保证CON口和远程登陆安全，采用密码登录形式，密码为同学姓名的大写缩写（比如张三，密码为ZS）。

6、所有交换机每个端口只允许指定MAC的一个设备接入访问。（不同虚网配置一个端口作为演示即可）

7、校内的web服务器可以被互联网所有用户设备访问（包括校内外），启秀校区的FTP服务器只允许被启秀校区用户访问使用。

8、扩展：在完成以上要求的基础上，对启秀校区的非服务器主机采用DHCP服务器动态分配IP地址。试阅读资料，通过添加DHCP服务器的形式完成此任务。

二、设计步骤参考

第一步：完成设备选型、连线，画拓扑图

第二步：规划网络号、接口IP地址。注意校区内设备使用内网地址，外网设备使用全球地址。

第三步：设备基本配置

1、主机配置：配置ip地址和默认网关

2、二层交换机配置：划分VLAN、配置Trunk口

3、三层交换机：（1）关闭与路由器相连接口的二层功能，并配置IP地址；（2）划分VLAN；（3）配置VLAN的Ip地址为VLAN默认网关地址；（4）配置与二层交换机相连的接口为Trunk口，并封装dot1q协议；（5）打开路由功能（6）校区内部设备之间进行连通性测试，要求个校区内部主机能够实现跨vlan通信。

4、路由器配置：配置接口IP地址和DCE时钟

第四步：配置路由

1、三层交换机路由配置：打开路由功能，配置路由

2、路由器：给内网路由器和三层交换机配置路由，实现校园网内所有设备互联互通。

3、给内网的每台三层设备添加访问外网设备的静态路由。

第五步：安全配置

1、配置交换机和路由器的保证CON口和远程登陆安全，采用密码登录形式。

2、交换机端口安全配置，每个端口只允许指定Mac的一台设备接入。不同虚网配置一个端口作为演示即可。

第六步：自学实验9，完成NAT配置

1、给内网web服务器和FTP服务器配置静态NAT

2、给内网学生机和教师机配置动态NAT

3、从内网主机ping外网主机进行连通测试

4、查看边界路由器的NAT映射表，确认地址转换成功实现。

第七步：自学实验8，配置ACL

1、配置ACL，实现：校内的web服务器可以被所有用户设备访问，启秀校区的FTP服务器只允许被该校区的用户访问使用。

第八步：配置DHCP
DHCP的配置可以通过两种方式完成。第一种较简单，就是利用仿真器内置的DHCP服务器；第二种稍微复杂，在路由器上配置DHCP服务。同学们可自由选择。

三、课设完成步骤

第一步：完成设备选型、连线，画拓扑图

第二步：规划网络号、接口IP地址。注意校区内设备使用内网地址，外网设备使用全球地址。

图1 课设拓扑图

第三步：设备基本配置

1、主机配置：配置IP地址和默认网关

主机地址按图1配置，默认网关为每个网段的1号地址。

示例：

图2 PC配置

2、二层交换机配置：划分VLAN、配置Trunk口

??? 如图1。

??? 示例，在交换机中定义VLAN 10，并将接口fa0/2划入VLAN 10：

图3 二层交换机接口VLAN划分

??? 示例，将交换机的接口fa0/1配置为trunk，并允许所有VLAN通过：

图4 二层交换机接口trunk配置

3、三层交换机：

（1）关闭与路由器相连接口的二层功能，并配置IP地址；

两个三层交换机都需要执行相同操作，示例：

图5 三层交换机与路由器相连接口配置

??? 注意：图1中三层交换机上需要配置IP地址的接口都需要关闭二层功能。

（2）划分VLAN；

??? 与其相连的二层交换机的VLAN划分相同，示例：

图6 三层交换机VLAN划分

（3）配置VLAN的Ip地址为VLAN默认网关地址；

??? 将VLAN抽象为接口（interface），并为其配置IP地址，IP地址为其对应的网关地址，例如：VLAN 10的网关为192.168.1.1，则：

图7 三层交换机VLAN的IP地址配置

（4）配置与二层交换机相连的接口为Trunk口，并封装dot1q协议；

??? 如图1，MS0的0号模块2号口到0号模块5号口都需要设为trunk并封装dot1Q：

图8 三层交换机Trunk口配置

（5）打开三层交换机的路由功能。

（6）校区内部设备之间进行连通性测试，要求个校区内部主机能够实现跨VLAN通信。

??? 啬园校区，使用VLAN 10下的PC0向VLAN 20下的PC1做ping通测试：

图9 啬园校区内跨VLAN通信测试

??? 启秀校区，使用VLAN 30下的PC8向VLAN 40下的PC9做ping通测试：

图10 启秀校区内跨VLAN通信测试

4、路由器配置：配置接口IP地址和DCE时钟

??? 每个路由器接口的IP分配如图1，路由器接口配置示例：

图11 路由器接口IP及DCE时钟配置

??? 注意：不是所有路由器接口都要配置DCE时钟，需要配置的接口有时钟标志。

第四步：配置路由

1、三层交换机路由配置：配置路由。

??? 使用RIP协议：

图12 三层交换机RIP路由配置

??? 注意：network后面的参数为该三层交换机直连网络的网络号，与该三层交换机直连的所有网络都要写入，图12不全。

2、路由器：给内网路由器配置路由，实现校园网内所有设备互联互通。

??? 同样使用RIP协议：

图13 内网路由器RIP路由配置

??? 配置完全部三层交换机和内部路由器后，进行校区间ping通测试：

图14 校区间通信测试

3、给内网的每台三层设备添加访问外网设备的静态路由。

图15 内网三层设备的外网静态路由配置

??? 注意：在上一步，内网的路由已经全部实现，此时，仅需要在内网三层设备上配置外网（200.0.1.0和200.0.2.0）的静态路由即可（内网不需要再配置！）。

第五步：安全配置

1、配置交换机和路由器的保证CON口和远程登陆安全，采用密码登录形式，密码为同学姓名的大写缩写（比如张三，密码为ZS）。

这里路由器与交换机的配置完全相同，下面以其中一台交换机为例：

图16 console口安全配置

图17 PC终端连接检验console口安全配置

??? 远程接入安全配置前需要配置管理VLAN，并给管理VLAN配置一个管理地址：

图18 管理VLAN和管理地址的配置

图19 远程登录安全配置

图20 PC机telnet连接检验远程登录安全配置

2、交换机端口安全配置，每个端口只允许指定Mac的一台设备接入。不同虚网配置一个端口作为演示即可。

指定MAC首先需要查看该主机的MAC地址：

图21 查看PC0的MAC地址

??? 交换机fa0/2端口绑定MAC，违反则关闭接口：

图22 交换机接口安全配置

??? 使用其他主机通过该接口进行通信测试（该主机不能ping到其网关，并且交换机接口关闭）：

图23 交换机接口安全配置测试

第六步：自学实验9，完成NAT配置

1、给边缘路由器设置内部、外部接口

图24 边缘路由器内部、外部接口设置

2、给内网web服务器和FTP服务器配置静态NAT

按照图一中的规划，应该在边缘路由器下进行如下静态NAT配置：

图25 边缘路由器中的静态NAT配置

??? 注意：内部服务器尽量使用静态NAT，因为当外网中有主机对该服务器进行访问时，需要确切地知道该服务器的外部IP地址，而动态NAT中内部地址到外部地址的映射是可变的（内部服务器的外部IP地址不固定）。

3、外网访问校内Web服务器测试

图26 启用Web服务器的HTTP

图27 利用外网主机进入Web服务器网页

4、给内网学生机和教师机配置动态NAT

定义访问控制列表，配置允许动态NAT转换的内部地址范围：

注意：访问控制列表的最后一个参数并不是地址掩码，而是通配符，当其某一位取值为0时，代表对应IP地址的该位不可变；取值为1时，代表可变。例如：当通配符为0.0.0.255时，代表前24位固定，后8位可变。

配置动态NAT外网地址池：

启用动态NAT映射：

5、从内网主机ping外网主机进行连通测试

图28 利用内网主机ping外网主机

6、查看边界路由器的NAT映射表，确认地址转换成功实现。

??? NAT映射表中存在刚刚动态分配的NAT映射（icmp开头），地址转换成功：

图29 边缘路由器NAT映射表

第七步：自学实验8，配置ACL

1、配置ACL，实现：校内的web服务器可以被所有用户设备访问，启秀校区的FTP服务器只允许被该校区的用户访问使用。

（1）由于web服务器可以被所有用户设备访问，默认就是，所以不需要再进行访问控制。

（2）在FTP直连的三层交换机上定义访问控制列表：

（3）查看访问控制列表30：

（4）进入该三层交换机与FTP相连的接口，将访问控制列表应用到该接口上，并定义过滤方向：

??? 注意：该接口的二层功能必须关闭，否则无法识别ip开头的指令。当然，这一点在前面已经强调过一次。

??? （5）进行web服务器访问测试：

图30 校外用户访问web服务器成功

图31 啬园校区用户访问web服务器成功

图32 启秀校区用户访问web服务器成功

??? （6）进行FTP服务器的访问测试：

图33 校外用户访问FTP服务器失败

图34 啬园校区用户访问FTP服务器失败

图35 启秀校区用户访问FTP成功

第八步：配置DHCP，实现动态主机配置

DHCP的配置可以通过仿真器内置的DHCP服务器。

1、在三层交换机或者路由器上连接一台服务器：

图36 DHCP连接示意图

2、相关接口IP分配按照图1。

3、DHCP服务器配置：

手动设置其IP地址、默认网关：

图37 DHCP服务器基础配置

启用DHCP功能，并配置DHCP池：

图38 VLAN 30的DHCP服务器池配置

4、在与其相连的三层交换机上进行如下配置，实现DHCP转发：

5、在VLAN 30下的主机进行动态主机配置测试：

图39 VLAN 30下的主机动态配置成功

注意：图39中动态配置的结果由图38中DHCP的设置决定。

第九步：DNS配置

1、接入域名服务器：

图40 DNS服务器接入

2、配置DNS服务：

图41 DNS配置

??????? 注意：不要忘记手动配置DNS服务器的IP和默认网关。

3、设置主机的DNS服务器（也可参照DHCP配置自动获取）：

图42 为主机设置DNS服务器

????????注意：必须保证主机和该DNS服务器是连通的（可以ping通DNS服务器地址）。

4、DNS测试：

图43 DNS测试

??? 注意：该网页在Web服务器修改。

第十步：最后一图留给自己

图66 作者信息