现有公司的网络拓扑计算机网络毕业论文.doc
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1、现有公司的网络拓扑目 录摘要与关键字1 前言12 各种网络环境2.1以前的小型网络12.1.2以前的小型网络网络配置22.2现在的小型网络42.2.2现在的小型网络网络配置52.3大中型网络104.7大中型网络网络配置245 体会296 谢辞297 参考文献29现有公司的网络拓扑1 前言:随着社会的发展,越来越多的新生事物犹然而生如:Internet网络,电脑,同时也促进了各大企业的发展。因特网(Internet)是一组全球是一组全球信息资源的总汇。有一种粗略的说法,认为因特网是由于许多的网络(子网)互联而成的一个逻辑网,每一个子网中连接着若干台计算机(主机)。因特网以相互交流信息资源为目的,
2、基于一些共同的协议,并通过许多路由器和公共互联网而成,它是一个信息资源和资源共享的集合。因特网是当今世界上最大的网络。自80年代以来,它的应用已从军事、科研与学术领域进入商业、传播和娱乐等领域,并与90年代成为发展最快的传播媒介。因特网是在计算机网络的基础上建立和发展起来的,可以说是一个用相同的语言传播信息的全球计算机网络。在人类的发展历程中,计算机的产生不是偶然,而是一件必然会发生的事,它是人类对信息资源共享理想不断追求的结果,因此计算机的起源是很早的。近几十年来,人类在这方面取得的一个又一个重要的发展为因特网的产生奠定了基础。例如:1957年的第一颗人造卫星上天,将人类传播信息的能力提高到
3、前所未有的水平,开启了利用卫星进行通信的新时代。到后来微型计算机的出现,预示着信息技术的普及成为可能;激光和光纤了利用,使信息的处理和传播由点到面。而近十年多来计算机和通信技术的结合,尤其是网络技术的发展,促进了更大范围的网络互联和信息资源共享。(在这里添加Internet的发展史)今天我就要来讨论一下Internet网络在各大公司中的作用与使用方法。2 小型企业的网络环境:2.1 以前的小型网络Internet刚发展时的小型企业网络拓扑:Internet在发展初期时使用者还比较少,这跟可以通过网络进行通讯的设备(如:点脑)太少,可以通过网络传输的应用太少,知道有Internet网络的人太少,
4、申请Internet的用户与公司可能需要高资金的付出才可以得到Internet网络的使用权利等有关系。这时网络使用的主要对象是军事机构、科研机构与学术领域下面我们就来研究一下这样的网络拓扑:Internet刚发展时的小型企业的网络拓扑图:图2.1 发展时的小型企业网络拓扑图2.1.1 具体使用到的设备:CISCO 17系列的路由器,一个HUB,和3台PC2.1.2 具体配置:2.1.2.1 R1上的配置:version 12.4service timestamps debug datetime msecservice timestamps log datetime msecno service
5、 password-encryptionhostname ISPRouterboot-start-markerboot-end-markerno aaa new-modelmemory-size iomem 5ip cefno ip domain lookupinterface Loopback0ip address 1.1.1.1 255.255.255.255no shutdowninterface Serial1/2ip address 12.12.12.1 255.255.255.248serial restart-delay 0no shutdownip http serverno
6、ip http secure-serverip route 0.0.0.0 0.0.0.0 12.12.12.2control-planeline con 0exec-timeout 0 0logging synchronousline aux 0line vty 0 4在这里我只配置了一个与公司直连的serial接口和一个loopback接口,又叫本地环回接口。此类接口是应用最为广泛的一种虚接口,几乎在每台路由器上都会使用。常见于如下用途。1 作为一台路由器的管理地址系统管理员完成网络规划之后,为了方便管理,会为每一台路由器创建一个loopback接口,并在该接口上单独指定一个IP 地址作为
7、管理地址,管理员会使用该地址对路由器远程登录(telnet),该地址实际上起到了类似设备名称一类的功能。但是通常每台路由器上存在众多接口和地址,为何不从当中随便挑选一个呢?原因如下:由于telnet命令使用TCP报文,会存在如下情况:路由器的某一个接口由于故障down掉了,但是其他的接口却仍旧可以telnet,也就是说,到达这台路由器的TCP连接依旧存在。所以选择的telnet地址必须是永远也不会down 掉的,而虚接口恰好满足此类要求。由于此类接口没有与对端互联互通的需求,所以为了节约地址资源,loopback接口的地址通常指定为32位掩码。2 使用该接口地址作为动态路由协议OSPF、BGP
8、的router id动态路由协议OSPF、BGP在运行过程中需要为该协议指定一个Router id,作为此路由器的唯一标识,并要求在整个自治系统内唯一。由于router id是一个32位的无符号整数,这一点与IP 地址十分相像。而且IP地址是不会出现重复现象的,所以通常将路由器的router id指定为与该设备上的某个接口的地址相同。由于loopback接口的IP地址通常被视为路由器的标识,所以也就成了router id的最佳选择。3、使用该接口地址作为BGP 建立TCP 连接的源地址在BGP协议中,两个运行BGP 的路由器之间建立邻居关系是通过TCP 建立连接完成的。在配置邻居时通常指定lo
9、opback接口为建立TCP连接的源地址(通常只用于IBGP,都是为了增强TCP连接的健壮性)。而在这里我只是使用这个loopback接口代替在Internet上一些可以访问的地址与网站地址。2.1.2.2 R2上的配置:service timestamps debug datetime msecservice timestamps log datetime msecno service password-encryptionhostname CommpanyRouterboot-start-markerboot-end-markerno aaa new-modelmemory-size io
10、mem 5ip cefno ip domain lookupinterface Ethernet0/0ip address 12.12.123.1 255.255.255.248half-duplexinterface Serial1/3ip address 12.12.12.2 255.255.255.248serial restart-delay 0ip http serverno ip http secure-serverip route 0.0.0.0 0.0.0.0 12.12.12.1control-planeline con 0exec-timeout 0 0logging sy
11、nchronousline aux 0line vty 0 4在这里配置了一个与ISP运用商网络直连的serial接口和一个与下面HUB连接的ethernet接口。而现在网络设备接口大多都发展到了快速以太接口(Fastethernet),也称为百兆以太接口,甚至千兆以太接口与万兆以太接口。但以前的网络接口有可能没有这么高速率,所以这里只使用了ethernet接口,也称为十兆以太接口。并且以前的IPV4网络地址还绰绰有余,所以我这里为普通的PC机也使用了公网的IPV4地址。但这个网络结构的一个缺点就在HUB上,因为HUB的工作模式:当一台设备在进行数据传输时,其他设备发出数据将不能经过HUB设备
12、,只能等待第一台设备传输完毕后,才可以进行传输。也就是说HUB就如同一个集线器。这样就导致了,当一台设备在上网时,其他设备无法上网。同时要访问到Internet在本地的网络设备上,就要有一条路由条目,上面输了一条静态路由的默认路由,这条路由可以解释为任何目的地址,都把这个数据扔到12.12.12.1这个接口上去,这里我们来做个ping测试:可以看出ping 1.1.1.1(Internet网络可访问地址)并且起源为12.12.123.1(ethernet接口地址)已经可ping通了。这样下面的PC也可以访问到Internet网络了。2.2 现在的小型网络现在的小型企业网络拓扑:随着科技的大踏步
13、的发展,使用电脑的人也越来越多,甚至一人有多台电脑,这也促进了Internet网络的快速发展。但是在获得便利的同时,因为IPV4地址的有限性,导致了IPV4地址的紧张。于此同时,很多用于解决IPV4地址紧张的应用也在逐步出现,这些应用也发展成了逐步的规模,甚至到了不可缺少的地步。这些应用大家也有可能比较熟悉如:PPPoE这是作为家庭用户最为熟悉的,应为作为家庭用户大部分都是使用用户名与密码来进行拨号上网。为什么说这可以节省IPV4地址哪?这与作为网络运营商的AAA服务器有关。AAA服务器可以让使用用户名,密码上网的用户是动态的获得IPV4地址的(每一次获得的地址都是不相同的IPV4地址)并且A
14、AA服务器有一个“租期”的概念在规定的时间里如果用户没有使用这个用户名与密码拨号上网分配给这个用户的IPV4地址就收回,同时当另一个用户拨号上网时这个IPV4地址就有可能动态的分配给这个用户使用。另一个广为被使用的就是NAT(网络地址转换)。NAT的作用就是让一个私有的IPV4(可以让使用者自由分配的在公网是无法路由的,多数的IPV4私有地址范围是10.0.0.010.255.255.255、172.16.0.0172.32.255.255、192.168.1.0192.168.1.255)可以转换成少数的IPV4公有地址(公网可路由的)。同时在网络升级整合、服务器负载均衡以及生成“虚拟服务器
15、”方面也有很高的作用。下面我们以现在小型企业的网络拓扑来研究NAT。同时作为小型企业的网络管理人员为了方便使用网络的人们可以自动的获得地址,不用繁琐的叫他人手工配置IPV4地址,在这个条件下我们又引生出了DHCP:DHCP是Dynamic Host Configuration Protocol(动态主机配置协议)缩写,它的前身是BOOTP。BOOTP原本是用于无磁盘主机连接的网络上面的:网络主机使用BOOT ROM而不是磁盘起动并连接上网络,BOOTP 则可以自动地为那些主机设定TCP/IP环境。但BOOTP有一个缺点:您在设定前须事先获得客户端的硬件地址,而且,与IP的对应是静态的。换而言之
16、,BOOTP非常缺乏“动态性”,若在有限的IP资源环境中,BOOTP的一对一对应会造成非常可观的浪费。DHCP可以说是BOOTP的增强版本,它分为两个部份:一个是服务器端,而另一个是客户端。所有的IP网络设定数据都由DHCP服务器集中管理,并负责处理客户端的DHCP要求;而客户端则会使用从服务器分配下来的IP环境数据。比较起BOOTP,DHCP透过“租约”的概念,有效且动态的分配客户端的TCP/IP设定,而且,作为兼容考虑,DHCP也完全照顾了BOOTP Client的需求。DHCP的分配形式,首先,必须至少有一台DHCP工作在网络上面,它会监听网络的DHCP请求,并与客户端磋商TCP/IP的
17、设定环境。在下面的小型企业的网络拓扑来研究一下DHCP。这里还引出一个新的网络设备,那就是交换机。交换(switching)是按照通信两端传输信息的需要,用人工或设备自动完成的方法,把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术的统称。广义的交换机(switch)就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。在计算机网络系统中,交换概念的提出改进了共享工作模式。我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备,HUB本身不能识别目的地址,当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时,数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的,由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说,在这种工作
18、方式下,同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯,如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。 交换机的工作原理工作在数据链路层。交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口,目的MAC若不存在广播到所有的端口,接收端口回应后交换机会“学习”新的地址,并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”,通过对照MAC地址表,交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机
19、的过滤和转发,可以有效的减少冲突域,但它不能划分网络层广播,即广播域。交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段,连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽,无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时,节点B可同时向节点C发送数据,而且这两个传输都享有网络的全部带宽,都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机,那么该交换机这时的总流通量就等于210Mbps20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB时,一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。总之,交换机是一种基于MAC地址识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习
20、”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址。现在的小型企业的网络拓扑图:图2.2 现时的小型企业网络拓扑图2.2.1 具体使用到的设备:CISCO 18系列路由器,CISCO WS-C2918-24TT-C交换机,一台文件服务器,3台PC机2.2.2 具体配置2.2.2.1 在R1上的配置:service timestamps debug datetime msecservice timestamps log datetime msecno service password-encryptionhostnam
21、e ISPboot-start-markerboot-end-markerno aaa new-modelmemory-size iomem 5ip cefno ip domain lookupinterface Loopback0ip address 1.1.1.1 255.255.255.255interface Serial1/2ip address 12.12.12.1 255.255.255.248serial restart-delay 0no shutdownip http serverno ip http secure-servercontrol-planeline con 0
22、exec-timeout 0 0logging synchronousline aux 0line vty 0 4这里ISP路由器上的配置和上面的网络环境一样,用一个loopback接口代替internet网络可访问网络。2.2.2.2 在R2上的配置:service timestamps debug datetime msecservice timestamps log datetime msecno service password-encryptionhostname Companyboot-start-markerboot-end-markerno aaa new-modelmemor
23、y-size iomem 5ip cefno ip domain lookupno ip dhcp use vrf connectedip dhcp excluded-address 10.1.1.254ip dhcp ping packets 5ip dhcp ping timeout 1000ip dhcp pool DHCPPOOL network 10.1.1.0 255.255.255.0 default-router 10.1.1.1 dns-server 202.96.209.133 202.96.209.5 domain-name CISCO lease 1 12 59inte
24、rface Ethernet0/0ip address 10.1.1.1 255.255.255.0ip nat insideip virtual-reassemblyhalf-duplexinterface Serial1/3ip address 12.12.12.2 255.255.255.248ip nat outsideip virtual-reassemblyserial restart-delay 0no shutdownip http serverno ip http secure-serverip route 0.0.0.0 0.0.0.0 12.12.12.1ip nat i
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