第一节选题背景..................................... 错误!未定义书签。
设计任务....................................... 错误!未定义书签。
设计题目 ............................................错误!未定义书签。
任务................................................错误!未定义书签。
要求................................................错误!未定义书签。
基本思路及相关理论............................. 错误!未定义书签。
相关理论 ...........................................错误!未定义书签。
相关思路 ...........................................错误!未定义书签。第二节设计方案..................................... 错误!未定义书签。
拓扑图设计..................................... 错误!未定义书签。
主要设备 ...........................................错误!未定义书签。
企业网拓扑图.......................................错误!未定义书签。
子网划分....................................... 错误!未定义书签。
子网设定 ...........................................错误!未定义书签。
子网划分 ............................................错误!未定义书签。第三节具体配置..................................... 错误!未定义书签。
核心路由器基本配置............................. 错误!未定义书签。
路由器定义.........................................错误!未定义书签。
配置路由接口IP地址...............................错误!未定义书签。
静态路由配置.......................................错误!未定义书签。
单臂路由配置........................................错误!未定义书签。
交换机VLAN相关配置............................ 错误!未定义书签。
交换机以及VLAN相关定义..........................错误!未定义书签。
交换机的具体配置步骤..............................错误!未定义书签。第四节调试与调试结果............................... 错误!未定义书签。
VLAN间通信..................................... 错误!未定义书签。
主机访问服务器................................. 错误!未定义书签。第五节总结......................................... 错误!未定义书签。
第一节选题背景
设计任务
设计题目
简单企业网的设计与实现
任务
为每台计算机分配一个私有IP地址,地址范围:。为保证部门间的访问隔离,每个部门单独划分一个子网,子网间通过路由器互连;
企业已从电信申请4个公网IP地址,为了能够使年有主机访问Internet,需要在路由器使用NAT技术;
内、外网用户均需要访问企业内部一台Web服务器。
要求
使用模拟仿真软件设计出企业网络拓扑图,体现各子网互连,内、外网访问服务器的内容;
给出各部门子网的IP地址分配方案;
给出2种NAT转换方案,描述它们的具体工作过程,体会NAT的基本安全性;
给出完整的路由器配置文档,包括接口IP地址配置、NAT及Static NAT 配置;
最后测试企业网连接功能。
基本思路及相关理论
相关理论
IP地址的编址方式:IP地址是网络设备接口的属性,其编码由两个部分组成,其中第一个字段是网络号,它标志主机(或路由器)所连接到的网络。一个网络号在整个因特网范围内必须是唯一的。第二个字段是主机号,它标志该主机(或路由器)。一个主机号在它前面的网络号所指明的网络范围内必须是唯一的。由此可见,一个 IP 地址在整个因特网范围内是唯一的。
单臂路由器配置:指在路由器的一个接口上通过配置子接口(或“逻辑接口”,并不存在真正物理接口)的方式,实现原来相互隔离的不同VLAN(虚拟局域网)之间的互联互通。能有效分割局域网,实现各网络区域之间的访问控制。但现实中,往往需要配置某些VLAN之间的互联互通;
虚拟局域网VLAN:VLAN所指的 LAN特指使用路由器分割的网络——也就是广播域。通过划分出多个逻辑的 LAN,不同 LAN之间不能进行通行,这就有效的解决了广播信息的经常发出而带来的网络带宽和 CPU运算能力的无谓消耗。所以 VLAN的划分,可以很好地达到把公司的每个部门子网分在不同的广播域。这样,广播报文被限制在一个VLAN内,使得公司各部门不能直接通信。
NAPT配置:为了进一步提高IP地址的利用率,是的同一个共有IP地址在同一时刻可以与多个私有IP地址进行映射,我们可以使用NAPT技术。NAPT是Network Address and Port Translation的简称,其本根本原理就是将TCP报文或UDP报文中的端口号作为映射参数纳入公有IP地址和私有IP地址之间的映射关系中,从而使得同一个公有IP地址在同一时刻与多个私有IP地址进行映射。
Static NAT 配置:是指将内部网络的私有 IP 地址转换为公有 IP 地址,IP 地址对是一对一的,是一成不变的,某个私有 IP 地址只转换为某个公有 IP 地址。借助于静态转换,可以实现外部网络对内部网络中某些特定设备(如服务器)的访问。
相关思路
为每个区域创建一个VLAN,相同VLAN之间可以经过二层交换机直接通信,而不同VLAN之间通信需要经过三层交换机或路由器。故我们选择由二层交换机+核心路由的组合。为方便用户使用,免去配置IP的步骤,可以为每一个VLAN 按照冗余原则划分出一块地址池,每个VLAN之间采用DHCP下发IP地址。另外对于内部服务器和外部服务器,为方便访问,则设置成静态IP。在访问外网时,为缓解公网IP的紧缺,则在路由器上配置NAPT技术,实现主机访问外网。
第二节设计方案
拓扑图设计
主要设备
企业网拓扑图
图 2-1 企业网精简拓扑图
子网划分
子网设定
本网络总共划分为6个VLAN。其中办公室划分到 VLAN10,教务部划分到VLAN20,销售部划分到 VLAN30,生产部划分到 VLAN40,研发部划分到 VLAN50,WEB服务器单独划分到 VLAN60。通过该划分,阻止了各部门之间直接通过二层交换机访问,只有通过三层交换机或路由器才能实现不同 VLAN之间访问,有效的阻止了广播风暴的产生,节约了宽带资源。该划分是基于端口划分 VLAN,与主机相连的端口全部设置成Access端口,交换机与交换机之间和路由器与交换机之间设置成Trunk端口。
子网划分
这次使用的是 1个C类私网地址:。
需要划分 6个子网,分别是办公室、教务部、销售部、生产部、研发部, WEB
服务器,每个子网配置8 台计算机,遵循冗余原则每个子网划分了30个IP地址。根据子网划分原则,在这次规划中划分成了8个子网。每个子网的 IP 地址是 256/8=32个,因为主机号全 0 和全 1 的 IP 地址有特殊用途,不能用作主机IP地址,所以每个子网可用 IP 数是 30个,子网掩码是。
具体规划的 IP 地址如下表格所示:
第三节具体配置
核心路由器基本配置
路由器定义
路由器(Router)又称网关设备(Gateway)是用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器的路由功能来完成。因此,路由器具有判断网络地址和选择 IP 路径的功能,它能在多网络互联环境中,建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属网络层的一种互联设备。
配置路由接口IP地址
各主机需要访问外部服务器和内部服务器,需要将路由接口IP设定为固定IP地址。具体的IP地址设置如下表(3-1-2):
具体配置路由接口IP地址步骤:
[huawei]sysname R0 //修改路由名字为R0
[R0]int Ethernet0/0/0//进入接口视图
[R0-Ethernet0/0/0]ip address //配置接口IP
[R0-Ethernet0/0/0]undo shutdown //使接口生效
[R0-Ethernet0/0/0]quit //退出接口模式
[R0]
[R0]int GigabitEthernet 0/0/0
[R0-GigabitEthernet0/0/0]ip address shutdown
[R0-Ethernet0/0/0]quit
[R0]
[R0]return//返回用户视图
静态路由配置
静态路由是指由用户或网络管理员手工配置的路由信息。当网络的拓扑结构或链路的状态发生变化时,网络管理员需要手工去修改路由表中相关的静态路由信息。静态路由信息在缺省情况下是私有的,不会传递给其他的路由器。静态路由一般适用于比较简单的网络环境,在这样的环境中,网络管理员易于清楚地了解网络的拓扑结构,便于设置正确的路由信息。
具体静态路由配置步骤:
[S1-GigabitEthernet0/0/0]ip address
[S1-GigabitEthernet0/0/0]ip nat inside //入方向
[S1-GigabitEthernet0/0/0]quit
[S1]interface e0/0/0
[S1-Ethernet0/0/0]ip address nat outside //出方向
[S1-Ethernet0/0/0]quit
[S1]quit
单臂路由配置
部署了VLAN的交换机可以实现在同一广播域内不同主机之间的通信,但是要想实现不同VLAN间主机通信,就要引入路由技术,可以通过二层交换机配合路由器来实现路由转发。
具体单臂路由配置步骤:
[Huawei]sysname
[Huawei]sysname S1
[S1]int g0/0/0//进入G00/0/0端口
[S1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0///创建子接口
[S1-GigabitEthernet0/0/]dot1q termination vid 10//采用dot1q封装VID为10
[S1-GigabitEthernet0/0/]ip address //配置子接口IP地址
[S1-GigabitEthernet0/0/]quit //退出子接口视图
[S1]
[S1]int g0/0/0//进入G00/0/0端口
[S1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0///创建子接口
[S1-GigabitEthernet0/0/]dot1q termination vid 20//采用dot1q封装VID为20
[S1-GigabitEthernet0/0/]ip address
[S1-GigabitEthernet0/0/]quit //退出子接口视图
[S1][S1]int g0/0/0//进入G00/0/0端口
[S1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0///创建子接口
[S1-GigabitEthernet0/0/]dot1q termination vid 30
[S1-GigabitEthernet0/0/]ip address
[S1-GigabitEthernet0/0/]quit //退出子接口视图
[S1]
[S1]int g0/0/0//进入G00/0/0端口
[S1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0///创建子接口
[S1-GigabitEthernet0/0/]dot1q termination vid 40//采用dot1q封装VID为40
[S1-GigabitEthernet0/0/]ip address
[S1-GigabitEthernet0/0/]quit //退出子接口视图
[S1]
[S1]int g0/0/0//进入G00/0/0端口
[S1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0///创建子接口
[S1-GigabitEthernet0/0/]dot1q termination vid 50//采用dot1q封装VID为50
[S1-GigabitEthernet0/0/]ip address //配置子接口IP地址
[S1-GigabitEthernet0/0/]quit //退出子接口视图
[S1]
[S1]int g0/0/0//进入G00/0/0端口
[S1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0///创建子接口
[S1-GigabitEthernet0/0/]dot1q termination vid 60//采用dot1q封装VID为60
[S1-GigabitEthernet0/0/]ip address //配置子接口IP地址
[S1-GigabitEthernet0/0/]quit //退出子接口视图
[S1]quit
交换机VLAN相关配置
交换机以及VLAN相关定义
虚拟网技术(VLAN,Virtual Local Area Network)的诞生主要源于广播。随着网络内计算机数量的增多,广播包的数量也会急剧增加,当广播包的数量占到通讯总量的30%时,网络的传输效率将会明显下降。所以,当局域网内的计算机达到一定数量后(通常限制在150~200台以内),通常采用划分VLAN的方式将网络分隔开来,将一个大的广播域划分为若干个小的广播域,以减小广播可能造成的损害。
在交换机上采用逻辑分隔的方式,将一个大的局域网划分为若干个小的虚拟子网(如图2所示),即VLAN,从而使每一个子网都成为一个单独的广播域,子网之间进行通信必须通过三层设备。当VLAN在交换机上划分后,不同VLAN间的设备就如同是被物理地分割。
基于端口的VLAN是最常使用的划分VLAN的方式,几乎被所有的交换机所支持。所谓基于端口的VLAN,是指由网络管理员使用网管软件或直接设置交换机,将某些端口直接地、强制性地分配给某个VLAN。
交换机的具体配置步骤
交换机S1的VLAN配置,S2与S1配置类似,具体配置如下:
[Huawei]sysname S1 //修改交换机名字为S1
[S1]vlan batch 10 to 30//批量创建VLAN10到30
[S1]
[S1]int Ethernet0/0/1//进入接口视图
[S1-Ethernet0/0/1]port link-type access //定义接口类型为access [S1-Ethernet0/0/1]port default vlan 10//接口所属VLAN为10
[S1-Ethernet0/0/1]quit //退出接口模式
[S1]
[S1]int Ethernet0/0/2//进入接口视图
[S1-Ethernet0/0/2]port link-type access //定义接口类型为access [S1-Ethernet0/0/2]port default vlan 10//接口所属VLAN为10
[S1-Ethernet0/0/2]quit //退出接口模式
[S1]
[S1]int Ethernet0/0/3//进入接口视图
[S1-Ethernet0/0/3]port link-type access //定义接口类型为access [S1-Ethernet0/0/3]port default vlan 20//接口所属VLAN为20
[S1-Ethernet0/0/3]quit //退出接口模式
[S1]
[S1]int Ethernet0/0/4//进入接口视图
[S1-Ethernet0/0/4]port link-type access //定义接口类型为access [S1-Ethernet0/0/4]port default vlan 20//接口所属VLAN为20
[S1-Ethernet0/0/4]quit //退出接口模式
[S1]
[S1]int Ethernet0/0/5//进入接口视图
[S1-Ethernet0/0/5]port link-type access //定义接口类型为access [S1-Ethernet0/0/5]port default vlan 30//接口所属VLAN为30
[S1-Ethernet0/0/5]quit //退出接口模式
[S1]return
第四节调试与调试结果
VLAN间通信
根据配置初衷,同一VLAN中可以直接通过二层交换机进行通信,测试结果如下(图4-1):
图4-1 同一个VLAN即同一个部门可以通信
在单臂路由器没有工作时,不同的VLAN之间是无法进行通信的,测试结果如下(图4-2):
图4-2 未通过单臂路由不同VLAN即不同部门之间不能通信
主机访问服务器
这里其实访问两部主机类似,所以就以内部服务器为例,内部服务器固定IP地址为,该服务器默认页面为,配置界面如下(图4-2-1):
图4-2-1 内部服务器配置
主机可正常访问内部服务器,具体情况如下(图4-2-2):
图4-2-2 内部服务器测试
第五节总结
之前学习的网络知识一直停留于理论知识,没有机会用于实践。在这次实训中充分的调动起来了以前学过的知识,因为之前考取了华为认证的原因,所以对华为设备相对熟悉一点,在本次实验中采用的华为的ENSP模拟器。配置中对与华为设备有认知不足的地方,比如说VLAN配置时,路由接口默认为二层接口,所以划分IP地址池时总是出错,查询到原来是必须先执行vlan interface命令才能进入三层接口,从而进行配置。还是很多细节之处是自己之前学习理论知识时所没有顾及的。
通过这次实验学会了系统性的去考虑一个网络结构的可施行性,从构想到设计再到调试,包括如何按照冗余原则去考虑网络的长期可用性,以及如何降低网络搭建和后期维护。使得对于路由配置命令和搭建技巧更加熟悉。因此熟悉的过程就是成长的过程,只有不断尝试历练,才能不断提升自己。