网络规划与组建实训指导.docx
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网络规划与组建实训指导.docx
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网络规划与组建实训指导
网络规划与组建实训指导
《网络规划与组建》实训周指导书
一、课程性质
《网络规划与组建》实训是计算机网络专业的重要实践环节。
帮助学生理解交换机和路由器的基本工作原理,掌握交换机、路由器的常用功能和实现这些功能的配置方法,进而掌握分析和解决一般网络问题的能力,掌握当前先进和实用的网络技术,并具备合理地选择网络设备(路由器和交换机),规划、设计、构建和维护中小型的企业网络基本能力。
二、实训目标
通过实训能使学生更进一步的领会计算机网络基础知识;熟练掌握网络操作系统配置与使用的能力;网络拓扑图画图识图的能力;网络设备选型的能力;IP地址规划能力;路由器、交换机、防火墙配置能力;能够进行简单的网络规划与设计。
通过本次实训能使学生实现教学环境与职业工作环境的“零距离对接”,通过本次实训能提高学生的就业、谋业、创业能力。
三、实训要求
要求在每一项目实训中给出任务分析、相关知识,熟练掌握就是会运用所学知识解决实际问题。
本实训系统而全面地组建局域网和搭建广域网的硬件设备,重点掌握交换机、路由器。
将从交换机、路由器的配置,最后完成交换机、路由器应用的五个项目。
四、实训方法和手段
在本课程的实训教学过程中,应注意理论联系实际的原则。
《网络规划与组建》实训是一门实践性很强的课程,必须通过实践操作才能掌握所学的知识,要保证学生有充分的实践条件,同时要注意因材施教的原则。
在教学中要积极改进教学方法,按照学生学习的规律和课程本身的特点,从学生实际出发,以学生为主体,充分调动学生读书、讨论、分析和实际操作等方面的主动性和自觉性。
利用课程实践、实用性强,动手要求高的特点,增加学生的感性认识,启迪学生的科学思维,使学生解决实际问题的能力得到真正的提高。
五、必要说明
本实训的教学让学生进行真实环境操作。
让学生有一定的实践实训时间,通过实训掌握交换机、路由器的配置。
建议在专用网络设备实验室授课效果更好。
对于本大纲所涉及的知识点建议在24到32课时内完成园区网络综合调试教学。
六、学时分配
项目
教学内容题目
学时数
理论课
实践课
小计
项目一
规划组建小型办公网
4
4
项目二
规划组建复杂办公网
8
8
项目三
规划组建多区域网络
4
4
项目四
规划组建广域网接入
4
4
项目五
网络规划与组建综合案例
4
4
机动
合计
24
24
七、实训内容
项目一规划组建小型办公网
【实训目的】
1、掌握家庭SOHO网络的组建
2、掌握小型办公室网络的组建
3、掌握如何共享办公网络文件和设备
【实训课时】
4课时
【模拟实训背景】
1、李先生家的SOHO网络环境跟随网络技术的发展,进行了几次更新换代。
①李先生家里原有一台计算机,通过电话拨号上网。
②2001年,由于工作所需,家里又添置了一台计算机,两台计算机通过双机互连,组成简单的对等网络环境,共享ADSL上网。
③2003年李先生觉得双机互连速度过慢,购买了一台8端口的集线器升级了网络。
④2006年,李小姐购置了1台笔记本电脑后,李先生又对家庭网络又进行了升级,添置了一台带4个RJ45接口的无线宽带路由器构成无线宽带网络环境,不但计算机能上网,李小姐的智能手机也能通过该网络上网。
2、李先生所在的公司在温州的一栋30层的高层建筑中,拥有3层共1800m2的办公场所,有员工350人,公司的历任领导非常重视信息化工作,从20世纪80年代初购买几万元一台的PC开始了公司的信息化之旅。
公司的办公网络环境也随着网络技术的发展和办公自动化的要求,进行了几次更新换代。
最早建立的是20世纪80年代末期的同轴电缆总线型网络,到20世纪90年代中期改造为集线器连接的以太网,21世纪之初升级为以交换机为核心的交换式网络。
3、李先生在办公网络中使用公司的办公自动化系统办公,访问WWW服务器浏览信息、收发电子邮件传递信息,使用QQ和MSN与朋友交流。
在局域网应用中和同事共享打印机打印文件,共享文件实现信息共享,同时,李先生在单位还是小有名气的“电脑专家”,经常通过远程桌面连接指导同事的电脑操作。
【实训内容】
实训一、组建SOHO网络
1、认识局域网
2、认识网卡
3、用双绞线连接网络
4、TCP/IP通信协议
5、双机互连方式
6、无线宽带路由器配置
实训二、组建办公室网络
1、用集线器组建办公室网络
2、用交换机改进办公网络
3、规划IP地址
实训三、共享办公网络
1、WindowsXP下实现文件共享
2、WindowsXP下共享打印机
【实训成果】
1、记录实训步骤和写出实训报告,实训报告要求有虚拟企业网络规划方案、具体实施步骤、遇到的关键问题及解决办法、实训启示与感想等。
2、网络结构文档:
网络逻辑拓扑结构图、网段关联图、网络设备配置图、IP地址分配表。
项目二规划组建复杂办公网
【实训目的】
1、掌握扩展办公网络的组建
2、掌握隔离办公网络干扰的组建
3、掌握办公网全网互通的组建
4、掌握保障办公网交换机设备安全的配置
5、掌握路由器的配置、管理
6、掌握保障区域网络安全:
ACL的配置
【实训课时】
8课时
【模拟实训背景】
1、2004年某学校升级为职业技术学院,学校的升级带来了在校人数的快速增长。
原有的校园网明显不能满足日益增长的校园信息化建设需要,需要对前几年逐渐建设的校园网进行彻底地改造。
新规划的校园网络改造了校园主干网络,扩展了带宽,规范校园网络管理,利用多媒体技术,增强网络应用,使其更好为广大师生服务。
2、2004年某学校校园网络改造后,满足该校扩招后人数增长需要,校园网络中节点数有近万个,多交换网络引发诸如广播风暴、堵塞等严重后果,生成树技术虽是解决网络中广播风暴重要技术之一,但在近万个节点规模网络中,网络传输效率仍然很低下,因此希望改造网络,减少干扰,扩展带宽,保障安全。
3、2004年某学校校园网络改造后,在改造网络,该校为解决校园内广播风暴和网络安全隐患问题,在校园网内中启用了虚拟局域网技术,不仅提高了网络传输效率,还提高了网络中信息的安全性。
但二层交换网络中的虚拟局域网技术,不能解决不同虚拟局域网之间通信问题。
为保证校园网中全网之间互连互通,需要启用三层交换技术,来解决不同虚拟局域网之间安全数据通信,实现部门之间数据信息资源共享,数据信息安全传输问题。
4、2004年某学校校园网络改造后,扩充更多信息点以满足师生员工对网络的需求。
由于扩充了更多信息点,应用了更多的网络设备,校园网络的安全运行面临更多的困境,主要表现在以下几点。
①如何有效地保护校园网中网络设备安全,保护网络设备不被外来设备攻击,是学校网络中心面临的重要难题。
②学生宿舍网络接入校园网络后,学生使用Internet网收费问题,一直困扰学校网络中心。
学生在宿舍中使用集线器扩展网络,给校园网络管理带来很多麻烦,如何对其实施有效地控制,是网络中心安全防范管理所面临问题。
基于此,学院网络中心在实施了终端设备的安全措施后,决定针对网络互联设备也实施安全管理措施,以实施整体的校园网络安全。
5、2001年某学校校园网络改造后,扩充更多信息点以满足师生员工对网络的需求,网络的范围也不断扩大,需要划分很多子网实现网络效率。
在简单交换网络中,很少使用路由器来实现不同网络互连。
校园网中更多使用三层交换机替代路由器安装在网络中。
路由器作用是连通不同网络,选择快捷近路通信,大大提高速度,减轻网络系统负荷,提高网络畅通率,让网络系统发挥出更大效益来。
随着Internet迅猛发展,为解决不同类型网络之间互相连通,路由器成为网络中最重要设备。
6、校园网络扩建工程完成后,由于只在接入交换机上实施了端口安全控制技术,没有实施部门网之间安全策略和分校区网络之间安全策略,网络建成不久就面临一堆问题:
有老师反映办公网访问流量过大,每天上午都造成网络堵塞;有老师报告说有学生登录到教师网查看试卷;又有报告说有学生向FTP服务器上传垃圾文件……网络管理员整天被这些安全事件搞得焦头烂额。
为了保证校园网的整体安全,保障校园网为广大师生员工提供有效服务,在专业技术人员指导下,网络中心重新进行安全规划,首先实施了一系列访问控制列表安全技术措施,以维护校园网的安全,其中包括禁止学生宿舍网访问行政办公网,但允许学生访问教师网,共享网络资源;同时为方便教师办公,在教师网中安装一台FTP服务器,提供教师之间共享服务,这台FTP服务器禁止学生访问
【实训内容】
实训一、扩展办公网络
1、交换机级连技术
2、交换机堆叠技术
3、交换机链路汇聚技术
4、交换机连接生成树技术
实训二、隔离办公网络干扰
1、交换网络中广播风暴
2、虚拟局域网分隔网络
3、交换机之间划分虚拟局域网
实训三、办公网全网互通
1、解决虚拟局域网之间通信
2、利用路由器实现VLAN间通信
3、利用三层交换机实现VLAN间通信
4、三层交换机实现虚拟局域网通信
实训四、保障办公网交换机设备安全
1、保护网管交换机控制台安全
2、配置交换机端口安全地址捆绑
3、配置交换机端口最大连接数
实训五、配置、管理路由器
1、路由器硬件组成
2、配置、管理路由器
实训六、保障区域网络安全:
ACL技术
1、配置路由器标准访问控制列表
2、配置路由器扩展访问控制列表
3、配置交换机命名访问控制列表
【实训成果】
1、记录实训步骤和写出实训报告,实训报告要求有虚拟企业网络规划方案、具体实施步骤、遇到的关键问题及解决办法、实训启示与感想等。
2、网络结构文档:
网络逻辑拓扑结构图、网段关联图、网络设备配置图、IP地址分配表。
实训三规划组建多区域网络
【实训目的】
1、掌握静态路由实现园区网络连通
2、掌握RIP动态路由实现园区网络连通
3、掌握OSPF动态路由实现园区网络连通
4、掌握三层交换动态路由实现园区网络连通
【实训课时】
4课时
【模拟实训背景】
1、升级为职业技术学院后,学院连年扩大招生,合并附近B校和C校学校,拓展为三个独立的校区。
为满足校园信息化建设需要,实现互联互通,需要在现有三个独立校区网络基础上合并,实现多校区校园网络连通。
新规划校园网整合所有学校网络资源,以A校校园网为骨干,其他两个校区网络为接入,通过高速光纤接入技术学院校园骨干网络。
2、随着招生规模的连年扩大,A校的校区由原来的一个老校园扩展为三个区域,为了实现校园整体信息化建设的需要,需要把分散的校园网络连接为一体,实现互联互通。
三个互相分隔的校区可以看成是三个独立的子网络,如果需要实现多个独立的子网络之间的互联互通,RIP动态路由技术是最好的技术之一。
与管理员通过手工添加的静态路由技术相比,动态路由技术具有更好的灵活性。
3、随着招生规模的连年扩大,A校校区由原来的一个老校园扩展为三个区域,为了实现校园整体信息化建设的需要,需要把分散的校园网络连接为一体,实现互联互通。
三个互相分隔的校区可以看成是三个独立的子网络,如果需要实现多个独立的子网络之间的互联互通,动态路由技术是最好的技术之一。
与管理员通过手工添加的静态路由技术相比,动态路由技术具有更好的灵活性。
但由于方园职业技术学院的整体校园网络涉及到多个复杂的子网信,网络结构复杂,因此需要启用OSPF动态路由实现园区网络连通,以保障校园网间获得高带宽,稳定链路连接。
4、在以交换为中心的校园网络中,为了保证高效的传输效率,多使用三层交换机实现不同子网络之间的互相连通。
三个互相分隔的校区可以看成是三个独立的子网络,如果需要实现多个独立的子网络之间的互联互通,动态路由技术是最好的技术之一。
管理员需要在三层交换机上启动动态路由技术,以保证园区网络的高带宽和通信速度。
【实训内容】
实训一、静态路由实现园区网络连通
1、配置路由器直连路由
2、配置路由器静态路由
3、默认路由配置
实训二、隔离办公网络干扰
1、RIP路由协议
2、RIP路由协议工作原理
3、配置RIP路由协议
4、RIP路由协议版本
实训三、办公网全网互通
1、OSPF路由协议工作原理
2、OSPF路由协议工作过程
3、配置单区域OSPF路由协议
实训四、保障办公网交换机设备安全
1、三层交换机的传输效率
2、配置三层交换机路由功能
【实训成果】
1、记录实训步骤和写出实训报告,实训报告要求有虚拟企业网络规划方案、具体实施步骤、遇到的关键问题及解决办法、实训启示与感想等。
2、网络结构文档:
网络逻辑拓扑结构图、网段关联图、网络设备配置图、IP地址分配表。
项目四规划组建广域网接入
【实训目的】
1、掌握通过ADSL接入互联网
2、掌握通过CableModem接入互联网
3、掌握通过光纤以太网接入互联网
4、掌握通过代理服务器共享接入互联网
5、掌握通过路由器共享接入互联网
【实训课时】
4课时
【模拟实训背景】
1、随着网络接入技术的发展,李先生家里也从最初的电话拨号上网升级到ADSL宽带接入Internet
2、为了解决终端用户通过普通电话线入网速率较低的问题,人们一方面通过xDSL技术提高电话线路的传输速率,另一方面尝试利用目前覆盖范围广、最具潜力、具有很高带宽的有线电视(CATV)网络
3、用xDSL和CableModem虽然在一定程度上拓宽了接入带宽,但是它们都先天不足,有很大的局限性真正解决宽带接入的是FTTx(光纤到小区、到楼、到家等),FTTx是20年前人们就已认定的发展目标,随着城域网的快速发展和市场需求的驱动,FTTx已成为接入网市场的热点,企事业单位、住宅社区、网吧等单位和场所纷纷采用FTTx+LAN的互联网接入方式。
4、对于大型企业用户,可以采用DDN和帧中继的Internet的接入方式。
数字数据网(DigitalDataNetwork)是利用数字信道传输数据信号的数据传输网,它的传输媒介有光缆、数字微波、卫星信道以及用户端可用的普通电缆和双绞线。
利用数字信道传输数据信号与传统的模拟信道相比,具有传输质量高、速度快、带宽利用率高等一系列优点。
5、家庭网络也好,办公网络也好,绝大多数都要联上互联网。
由于上网费用、通信线路资源有限、IPv4网络地址资源有限、网络安全等原因,同一局域网中的用户一般都是共享同一帐号、同一线路、同一IP地址等接入互联网。
共享上互联网的方式很多,主要分为代理服务器(软件)和路由器(硬件)接入互联网2种。
6、私有地址只能用于局域网中,不能在Internet上使用,路由器不向Internet上转发带私有地址的数据包,如果使用私有地址的计算机需要和Internet通信,必需采用NAT地址转换技术。
【实训内容】
实训一、通过ADSL接入互联网
1、XDSL的种类
2、ADSL系统的配置、使用和管理
实训二、通过CableModem接入互联网
1、CableModem的种类
2、CableModem系统的配置、使用和管理
实训三、光纤以太网接入互联网
1、xPON技术和FTTx
2、FTTx+LAN接入
实训四、DDN专线
1、DDN专线的配置、使用和管理
实训五、代理服务器共享接入互联网
1、双机用ICS共享ADSL接入互联网
2、局域网用代理服务器(Sygate)共享接入互联网
实训六、保障区域网络安全:
ACL技术
1、SOHO网络用SOHO无线宽带路由器共享接入互联网
2、网吧用宽带路由器共享接入互联网
3、配置NAT实现不同内部网络接入互联网
【实训成果】
1、记录实训步骤和写出实训报告,实训报告要求有虚拟企业网络规划方案、具体实施步骤、遇到的关键问题及解决办法、实训启示与感想等。
2、网络结构文档:
网络逻辑拓扑结构图、网段关联图、网络设备配置图、IP地址分配表。
项目五网络规划与组建综合案例
【实训目的】
1、了解中小型企业、校园双出口网络规划
2、掌握中小型企业双出口网络组建
3、掌握中小型企业双出口网络配置与调试
【实训课时】
4课时
【模拟实训背景】
2004年某职业技术学院为方便教师的教学和工作,希望改造和建设整体校园网络。
一期校园网建设于20世纪90年代,是典型的三层和二层混合网络架构,如图所示。
校园网由一台三层交换机充当核心,通过防火墙接入到Internent。
下行通过多台二层交换实现全校互联,各楼层二层交换机把用户PC接入到三层。
随着学校招生规模扩大,原先三层+二层交换混合架构组网方案,难以满足学校发展要求。
为此该校启动校园网二期改造项目,二期校园网规划以吉比特为基础,十吉比特为目标,采用核心层、汇聚层、接入层三层架构。
为了保证网络出口听稳定可靠性,企业向ISP申请了两条Internet线路,需要这两条线路负载均衡和冗余备份。
为了保存网络的安全可靠性,企业要求核心设备支持防DOS攻击,防恶意的IP扫描。
病毒入侵与非法攻击是企业网络很大的安全隐患,要求核心层和接入层网络设备支持VLAN划分,降低网络内部广播数据包的传播,提高带宽资源的利用率,防止广播风暴的产生。
【实训内容】
实训一、配置核心交换机和路由器VRRP+MSTP实现负载均衡和冗余备份
1、层次化网络设计优点
2、层次化网络的功能和特点
3、中小型企业、校园双出口网络规划
4、中小型企业双出口网络组建
5、中小型企业双出口网络配置与调试
【配置步骤】
步骤1:
交换机的基本配置
步骤2:
路由器的基本配置
步骤3:
网络连接性测试
步骤4:
交换机或路由器上配置VRRP+MSTP实现负载均衡和冗余备份
步骤5:
测试VRRP+MSTP负载均衡和冗余备份功能
【实训成果】
1、记录实训步骤和写出实训报告,实训报告要求有虚拟企业网络规划方案、具体实施步骤、遇到的关键问题及解决办法、实训启示与感想等。
2、网络结构文档:
网络逻辑拓扑结构图、网段关联图、网络设备配置图、IP地址分配表。
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