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基於Cisco Packet Tracer的校園網仿真實驗

本文轉載自   查看原文   2021-02-25 14:36   312    網絡

校園網仿真

  • 需求分析

    • 范圍

      這里的范圍指的就是校園網包含幾個區域。
      大學校園確實是一個比較復雜的網絡，但是畢竟這里只是一個小的仿真的校園網，也沒有必要做太復雜，這里我就設置了服務器群、學生宿舍、行政樓、教學樓、圖書館這五個區域，足以理解校園網的構造了。

    • 功能

    1. 學校學生人數很多，IP地址又不足，所以肯定會有DHCP服務器動態分配IP地址。
    2. 每個學校都有自己的官網，所以必然需要www服務器。
    3. 搭建教育郵箱，使用Email服務器。
    4. ftp服務器有時也是需要的。
    5. DNS服務器提供域名轉換服務。
    6. 局域網的主機需要和外部網絡進行通信，使用NAT轉換協議。

  • 總體設計

    • 拓撲結構

      計算機網絡的最主要的拓撲結構有總線型拓撲、環形拓撲、樹形拓撲、星形拓撲、混合型拓撲以及網狀拓撲。其中環形拓撲、星形拓撲、總線型拓撲是三個最基本的拓撲結構。在局域網中，使用最多的是星形結構。我這里使用的拓撲結構也是星型拓撲結構。更多有關拓撲結構的介紹請點擊拓撲結構。
      大概就是這個樣子：

 

 

  • 層級結構

    層級結構采用的是三層結構：
    • 核心層：
      中心機房設置一台千兆核心交換機，負責整個校園網內部的數據交換。
    • 匯聚層：
      在教學樓、宿舍樓、圖書館以及行政樓等地方分別設置二級交換機節點。
    • 接入層：
      整個校園網只有一個外網出口，即核心交換機上連到邊緣路由器，邊緣路由器和廣域網設備相連。
      注意：匯聚層的作用就是把下方的交換機集中起來，共用一條線路連接到中心交換機上，這樣可以避免中心交換機連接過多的線路。其實這種層級結構就是樹結構。

  • 使用的設備

    • 核心層

 

 

 

使用三層交換機，在這個版本的cisco模擬中

 

  • 匯聚層

使用普通的交換機就好

  • 接入層

 

  • 詳細設計

先放一張總圖：

我會逐步添加設備，同時附上代碼。

  • 連接基本線路

    紅線右邊的就是校園網部分，左邊的路由器是邊緣路由器（Border-R）。

  • 配置Vlan

    vlan的全稱是 virtual local area network，即虛擬局域網。它可以使一組設備和用戶之間相互通信，好像它們是在同一個網段中一樣。

    IEEE於1999年頒布了用於標准化VLAN實現方案的802.1Q協議標准草案。VLAN技術的出現，使得管理員根據實際應用需求，把同一物理局域網內的不同用戶邏輯地划分成不同的廣播域，每一個VLAN都包含一組有着相同需求的計算機工作站，與物理上形成的LAN有着相同的屬性。由於它是從邏輯上划分，而不是從物理上划分，所以同一個VLAN內的各個工作站沒有限制在同一個物理范圍中，即這些工作站可以在不同物理LAN網段。由VLAN的特點可知，一個VLAN內部的廣播和單播流量都不會轉發到其他VLAN中，從而有助於控制流量、減少設備投資、簡化網絡管理、提高網絡的安全性。

    我在這里設置了5個vlan，分別是服務器群、學生宿舍局域網（簡稱學生宿舍）、教學樓、行政樓、圖書館。它們的vlan網段分布如下表所示：

vlan名稱 對應區域 網段 掩碼
vlan2 服務器群 192.168.0.1 255.255.255.0
vlan3 學生宿舍 192.168.8.1 255.255.248.0
vlan4 行政樓 192.168.1.1 255.255.255.0
vlan5 教學樓 192.168.2.1 255.255.255.0
vlan6 圖書館 192.168.3.1 255.255.255.0
  • 配置VTP：

 

 

S3560

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#hostname S3560
S3560(config)#vtp domain xiaoyuan
S3560(config)#vtp mode server

 

SW1

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#hostname SW1
SW1(config)#vtp domain xiaoyuan
SW1(config)#vtp mode client

SW2、SW5、SW6、SW7也要同樣配置

說明：VTP(Vlan Trunk Protocol) 即VLAN中繼協議。VTP通過網絡(ISL 幀 或cisco 私有DTP幀) 保持VLAN配置統一性。VTP在系統級管理增加，刪除，調整的VLAN，自動地將信息向網絡中其它的交換機廣播。此外， VTP減小了那些可能導致安全問題的配置。便於管理, 只要在vtp server 做相應設置,vtp client 會自動學習vtp server 上的vlan 信息。

  • 配置中繼
S3560>en
S3560#conf t
S3560(config)#interface fastEthernet 0/2 S3560(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q S3560(config-if)#switchport mode trunk S3560(config-if)#ex S3560(config)#interface fastEthernet 0/3 S3560(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q S3560(config-if)#switchport mode trunk S3560(config-if)#ex S3560(config)#interface fastEthernet 0/4 S3560(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q S3560(config-if)#switchport mode trunk S3560(config-if)#ex S3560(config)#interface fastEthernet 0/5 S3560(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q S3560(config-if)#switchport mode trunk S3560(config-if)#ex S3560(config)#interface fastEthernet 0/6 S3560(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q S3560(config-if)#switchport mode trunk S3560(config-if)#ex

 

說明：配置中繼，使VTP管理域能夠覆蓋所有的分支交換機。Trunk是一個在交換機之間、交換機與路由器之間傳遞VLAN信息和VLAN數據流的協議，將交換機之間的相連的端口配置為dot1q封裝，就可跨越交換機進行整個網絡的VLAN設置。

  • 創建vlan及端口划分
S3560(config)#vlan 2
S3560(config-vlan)#name servers
S3560(config-vlan)#ex
S3560(config)#vlan 3
S3560(config-vlan)#name students
S3560(config-vlan)#ex
S3560(config)#vlan 4
S3560(config-vlan)#name admins
S3560(config-vlan)#ex
S3560(config)#vlan 5
S3560(config-vlan)#name teach
S3560(config-vlan)#ex
S3560(config)#vlan 6
S3560(config-vlan)#name library
S3560(config-vlan)#ex
S3560(config)#interface vlan 2
S3560(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0
S3560(config-if)#no shutdown
S3560(config-if)#ex
S3560(config)#interface vlan 3
S3560(config-if)#ip address 192.168.8.1 255.255.248.0
S3560(config-if)#no shutdown
S3560(config-if)#ex
S3560(config)#interface vlan 4
S3560(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
S3560(config-if)#no shutdown
S3560(config-if)#ex
S3560(config)#interface vlan 5
S3560(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
S3560(config-if)#no shutdown
S3560(config-if)#ex
S3560(config)#interface vlan 6
S3560(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
S3560(config-if)#no shutdown
S3560(config-if)#ex

 

 

  • 配置服務器群交換機
SW1>en
SW1#conf t
SW1(config)#interface fastEthernet 0/2 SW1(config-if)#switchport mode trunk SW1(config)#interface fastEthernet 0/1 SW1(config-if)#switchport mode access SW1(config-if)#switchport access vlan 2 SW1(config-if)#ex SW1(config)#interface range fastEthernet 0/3-6 SW1(config-if-range)#switchport mode access SW1(config-if-range)#switchport access vlan 2

 

  • 配置學生宿舍交換機
SW2>en
SW2#conf t
SW2(config)#interface fastEthernet 0/3 SW2(config-if)#switchport mode trunk SW2(config-if)#ex SW2(config)#interface range fastEthernet 0/1-2 SW2(config-if-range)#switchport mode access SW2(config-if-range)#switchport access vlan 3

 

  • 配置行政樓交換機
SW5>en
SW5#conf t
SW5(config)#interface fastEthernet 0/4 SW5(config-if)#switchport mode trunk SW5(config-if)#ex SW5(config)#interface range fastEthernet 0/1-2 SW5(config-if-range)#switchport mode access SW5(config-if-range)#switchport access vlan 4 SW5(config-if-range)#ex

 

  • 配置教學樓交換機
SW6>en
SW6#conf t
SW6(config)#interface fastEthernet 0/5 SW6(config-if)#switchport mode trunk SW6(config-if)#ex SW6(config)#interface range fastEthernet 0/1-2 SW6(config-if-range)#switchport mode access SW6(config-if-range)#switchport access vlan 5 SW6(config-if-range)#ex

 

  • 配置圖書館交換機
SW7>en
SW7#conf t
SW7(config)#interface fastEthernet 0/6 SW7(config-if)#switchport mode trunk SW7(config-if)#ex SW7(config)#interface range fastEthernet 0/1-2 SW7(config-if-range)#switchport mode access SW7(config-if-range)#switchport access vlan 6 SW7(config-if-range)#ex

 

  • 配置主機IP地址

  • 配置主機IP地址有兩種方式：1.靜態IP地址（手動設置）２.動態IP（依靠DHCP服務器來實現），由於需要，這兩種方式都會用到。

  • 手動設置IP

    服務器的IP必須是靜態的，而且一般來講，教學樓和行政樓的PC都使用的是靜態IP地址，因此，我就配置PC6和PC8為靜態IP，其余都設置為動態IP。

    找到 Desktop>IP Congiguration 即可配置，如圖：

 

 

添加這些IP池：

 

 

然后在中心交換機上設置指向DHCP服務器：

S3560>en
S3560#conf t
S3560(config)#interface vlan 3 S3560(config-if)#ip helper-address 192.168.0.2 S3560(config-if)#ex S3560(config)#interface vlan 4 S3560(config-if)#ip helper-address 192.168.0.2 S3560(config-if)#ex S3560(config)#interface vlan 5 S3560(config-if)#ip helper-address 192.168.0.2 S3560(config-if)#ex S3560(config)#interface vlan 6 S3560(config-if)#ip helper-address 192.168.0.2 S3560(config-if)#ex

最后，開啟中心交換機的路由功能：

S3560(config)#ip routing

 

測試：

 

 

至此，校園網內各個網段之間都可以相互通信了。下面我們開始搭建外網。

 

搭建外網

先連接線路：

 

 

注意：ISP-R和Border-R之間連接線路之前，需要先添加WIC-2T模塊。

 

設置IP地址

在這里插入圖片描述

 

第一行：

S3560>en
S3560#conf t
S3560(config)#interface fastEthernet 0/1 S3560(config-if)#no switchport S3560(config-if)#ip address 192.168.4.2 255.255.255.0 S3560(config-if)#ex

 

第二行：

 

Router>en
Router#conf t
Router(config)#hostname Border-R Border-R(config)#interface fastEthernet 0/0 Border-R(config-if)#ip address 192.168.4.1 255.255.255.0 Border-R(config-if)#no shutdown Border-R(config-if)#ex Border-R(config)#interface serial 0/0/0 Border-R(config-if)#ip address 221.1.1.1 255.255.255.0 Border-R(config-if)#no shutdown Border-R(config-if)#ex

第三行：

Router>en
Router#conf t
Router(config)#hostname ISP-R ISP-R(config)#interface serial 0/0/0 ISP-R(config-if)#ip address 221.1.1.2 255.255.255.0 ISP-R(config-if)#no shutdown ISP-R(config-if)#ex ISP-R(config)#interface fastEthernet 0/0 ISP-R(config-if)#ip address 223.1.1.1 255.255.255.0 ISP-R(config-if)#no shutdown ISP-R(config-if)#ex ISP-R(config)#interface fastEthernet 0/1 ISP-R(config-if)#ip address 223.1.2.1 255.255.255.0 ISP-R(config-if)#no shutdown ISP-R(config-if)#ex

 

第四行：

 

打開DNS服務：

 

打開HTTP服務：

 

打開Email服務：

 

 

  • 配置NAT

NAT的實現方式有三種：靜態轉換Static Nat、動態轉換Dynamic Nat、端口多路復用 Overload。我這里使用了三種方式：

  • 靜態轉換

    在這里插入圖片描述

Border-R>en
Border-R#conf t Border-R(config)#ip nat inside source static 192.168.0.4 221.1.1.3 Border-R(config)#ip nat inside source static 192.168.0.5 221.1.1.4 Border-R(config)#ip nat inside source static 192.168.0.6 221.1.1.5 Border-R(config)#ip nat inside source static 192.168.1.2 221.1.1.6 Border-R(config)#ip nat inside source static 192.168.2.3 221.1.1.7

 

  • 動態轉換

    在這里插入圖片描述
    其中students處使用的是端口復用技術。

    nat設置

 

Border-R#conf t
Border-R(config)#ip nat pool students 221.1.1.10 221.1.1.20 netmask 255.255.255.0 Border-R(config)#ip nat pool admins 221.1.1.21 221.1.1.30 netmask 255.255.255.0 Border-R(config)#ip nat pool teach 221.1.1.31 221.1.1.40 netmask 255.255.255.0 Border-R(config)#ip nat pool library 221.1.1.41 221.1.1.50 netmask 255.255.255.0 Border-R(config)#access-list 1 permit 192.168.8.0 0.0.7.255 Border-R(config)#access-list 2 permit 192.168.1.0 0.0.0.255 Border-R(config)#access-list 3 permit 192.168.2.0 0.0.0.255 Border-R(config)#access-list 4 permit 192.168.3.0 0.0.0.255 Border-R(config)#ip nat inside source list 1 pool students overload Border-R(config)#ip nat inside source list 2 pool admins Border-R(config)#ip nat inside source list 3 pool teach Border-R(config)#ip nat inside source list 4 pool library

 

接下來指定內部端口和外部端口：

 

Border-R(config)#interface serial 0/0/0
Border-R(config-if)#ip nat outside Border-R(config-if)#ex Border-R(config)#interface fastEthernet 0/0 Border-R(config-if)#ip nat inside

 

配置路由：

Border-R(config)#ip route 192.168.0.0 255.255.0.0 192.168.4.2
Border-R(config)#ip route 223.1.0.0 255.255.0.0 221.1.1.2

 

S3560>en
S3560#conf t
S3560(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.4.1

 

 

簡單測試一下，用PC9 ping一下PC12:

 

 

 

  • 配置服務器

  • DNS服務器

    DNS服務器的配置非常簡單，只要添加一些記錄就可以了。例如:

 

 

 

  • HTTP服務器

開啟服務即可。
在PC上的Web Browserh輸入網址：

 

 

其他配置自己探索配置。

 

尊重原創，本文借鑒於 https://blog.csdn.net/Blazar1/article/details/84575709

 


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