基于VLAN技术的校园局域网建设

毕业论文（设计）论文（设计）题目：基于VLAN技术的校园局域网建设系别：专业：学号：姓名：指导教师：时间：毕业论文（设计）开题报告系别:计算机与信息科学系专业:网络工程学号姓名伍珺论文（设计）题目基于VLAN技术的校园局域网建设命题来源□√教师命题□学生自主命题□教师课题选题意义:本选题的目的是把一个宠大的校园网划分成多个逻辑上独立子网，便于网络管理者的管理和维护,增强网络安全性。计算机网络影响了现代生活的很多方面，各大高校内部都建立起了局域网，随着校园网络规模的不断膨胀,网络负荷不断增大,当信道中广播包的数量占到总量的30%时,网络的传输效率将会明显下降甚至形成广播风暴,引起网络堵塞。同时,网络受到更多的安全威胁,管理也变得越来越复杂,网络可用性大大降低。在局域网中应用VLAN技术可以把互相通信比较频繁的用户划分到同一个VLAN中，这样在同一个工作组中的信息传输只在同一个组内广播，从而有效地减小了广播风暴对局域网网络的影响，也减轻了因广播包被截获而引起的信息泄露，增强了网络的安全性。一个VLAN可以根据部门职能、对象组或者应用将不同地理位置的网络用户划分为一个逻辑网段。在不改动网络物理连接的情况下可以任意地将工作站在工作组或子网之间移动。利用虚拟网络技术，大大减轻了网络管理和维护工作的负担，降低了网络维护费用。在一个交换网络中，VLAN提供了网段和机构的弹性组合机制。研究综述:目前，广域网和局域网技术得到广泛推广和应用。尤更其是局域网技术发展快，从传统LAN到交换LAN，再发展到虚拟LAN即VLAN。VLAN技术较传统LAN技术前进了一大步，让我们在辽阔的信息领域中拥有属于自己的空间。VLAN建立在局域网交换机的基础之上，是局域交换网的灵魂。这是因为通过VLAN用户能方便地在网络中移动和快捷地组建宽带网络，而无需改变任何硬件和通信线路。这样，网络管理员就能从逻辑上对用户和网络资源进行分配，而无需考虑物理连接方式。VLAN充分体现了现代网络技术的重要特征：高速、灵活、管理简便和扩展容易。是否具有VLAN功能是衡量局域网交换机的一项重要指标。网络的虚拟化是未来网络发展的潮流。VLAN作为一种新型网络技术，能够为解决网络站点的灵活配置和网络安全性等问题提供良好手段。虽然VLAN技术目前还存在诸如技术标准的统一、VLAN管理的开销和VALN配置自动化等问题，然而随着技术的进步，这些问题将逐步得到解决。VLAN技术广泛应用于网络建设，从而为提高网络的工作效率发挥更大作用。随着校园网络的规模不断扩大和发展，也使得VLAN技术在校园网得更广泛应用。从技术角度讲，VLAN的划分可依据不同原则，一般有以下三种划分方法：①基于端口的VLAN划分这种划分是把一个或多个交换机上的几个端口划分一个逻辑组，这是最简单、最有效的划分方法。该方法只需网络管理员对网络设备的交换端口进行重新分配即可，不用考虑该端口所连接的设备。②基于MAC地址的VLAN划分MAC地址其实就是指网卡的标识符，每一块网卡的MAC地址都是惟一且固化在网卡上的。网络管理员可按MAC地址把一些站点划分为一个逻辑子网。这种VLAN一旦划分完成，无论节点在网络上怎样移动，由于MAC地址保持不变，因此适合有较多移动设备的LAN。③基于路由的VLAN划分路由协议工作在网络层，相应的工作设备有路由器和路由交换机（即三层交换机）。该方式允许一个VLAN跨越多个交换机，或一个端口位于多个VLAN中。研究的目标和主要内容为了简化交换网络设计、提高交换网络的可扩展性，在校园网内部数据交换模块的部署是分层进行的。所以本选题拟采用分层设计的网络，一般分为访问接入层、汇聚层、核心层三层设计模型。接入层连接不同的VLAN，服务器群直接与汇聚层相连，核心层主要为汇聚层的网络提供高速分组转发，为整个校园网提供一个高速、安全与具有QoS保障能力的数据传输环境。从而构建安全校园网络，抵制广播风暴。本选题研究内容如下：(1)对校园网结构及模块进行分析设计，其主要核心内容是抑制广播风暴和构建安全校园网络，因此，该校园网采用了接入层、汇聚层、核心层三层架构，由交换模块、广域网接入模块和服务器群三大部分组成。(2)各模块的主要功能如下：交换模块：在接入层交换机上按要求划分VLAN。把服务器群直接接入汇聚层交换机，各VLAN间的路由在汇聚层交换机上实现。核心层交换机主要为汇聚层提供高速分组转发，为整个网络入提供一个高速、安全的数据传输环境。广域网接入模块：广域网接入模块的功能是由Internet接入路由器Route来完成的。其主要是在Internet和校园网内网间路由数据包。除了完成主要的路由任务之外，还可用ACL来完成以自身为中心的流量控制和过滤功能，并实现一定的安全功能。服务器模块：服务器模块用来对校园网的接入用户提供各种服务。拟采用的研究方法a）查找并阅读相关资料，了解基本的内容,利用需求分析文档，对整个校园网有个初步的架构。b）搜寻实验用的文件文档集和研究过程中用到的各种工具软件、测试命令。c）根据已有的资料并借助网络信息对校园网各模块进行分析、设计。d）采用CiscoPacketTracer软件完成整个校园局域网的组建、配置与测试。研究工作的进度安排2010年11月24号－11月29号与指导老师沟通交流，完成毕业论文选题。2010年12月12号－12月19号搜集资料，查阅文献，完成开题报告。2010年12月20号－2011年1月1日完成文献综述2011年1月2号—1月15号定出基于VLAN技术的校园局域网建设的需求分析文档2011年1月16号—1月30号整理相关资料并完成概要和详细设计2011年2月1号—3月30号进行校园局域网的相关配置和必要性测试2011年4月1号—4月15号后期的调试和测试2011年4月16号—5月10号总结毕业设计的整个过程，完成毕业设计论文初稿2011年5月10号—5月30号修改毕业论文定稿，打印装订，参加答辩参考文献目录[1]郭春柱.网络工程师考试案例动手实验营[M].北京：清华大学出版社,2008.12.[2]刘勇.基于VLAN技术的校园局域网建设[J].商洛学院学报,2010.8,24(4)：25-27.[3]斯桃枝,李战国，王泽成.计算机网络系统集成[M].北京:北京大学出版社,2006.1.[4]王巍.交换机在划分校园VLAN中的应用[J].北京工业职业技术学院学报,2007.7,4(3):4-6.[5]张青,刘忠耿.VLAN技术应用于校园网的优势及其配置[J].基础教育,2004(1)：62－66.指导教师意见该生的选题基于VLAN技术的校园局域网建设,用思科交换机3560、2950和路由器2811配置校园VLAN，技术上比较新颖，难度适中，也有实用价值，工作量符合要求，同意开题。签名：年月日教研室主任意见同意指导教师意见，同意开题。签名：年月日目录摘要......................................................................1关键词....................................................................1引言......................................................................11VLAN技术简介..........................................................11．1什么是VLAN.........................................................11．2VLAN的实现原理.....................................................21．3校园网中应用VLAN技术的意义.........................................22VLAN的划分............................................................33VLAN交换机的互联方式..................................................54VLAN间的路由..........................................................54．1路由器实现VLAN间的通信.............................................54．2用三层交换机代替路由器实现VLAN间的通信.............................65校园网VLAN及IP地址规划...............................................66VLAN技术在校园网中的实现..............................................67VLAN的配置过程及验证..................................................87．1VLAN的配置过程.....................................................87．2实验结果验证.......................................................108总结..................................................................12参考文献：...............................................................12Abstract.................................................................13Keywords.................................................................13致谢.....................................................................13-1-基于VLAN技术的校园局域网建设网络工程专业指导教师［摘要］随着计算机网络的高速发展，大大加快了校园网建设和应用的步伐，在校园网中，网络应用不断增长，网络变得越来越拥挤，冲突不断产生，网络受到的威胁也不断增加，管理难度日益加大。因此，学校对于校园网的组建要求越来越高，客观上要求LAN本身的结构可以实现动态组建、调整和管理，从而加快了虚拟子网技术的应用速度。本文通过对校园网进行VLAN规划，详细的介绍VLAN的相关知识。在校园网建设中使用思科交换机3560、2950和路由器2811配置校园VLAN。在校园网中合理的划分VLAN，可通过端口隔离充分防止冲突的产生，并且可以简化校园网的管理及提高网络的安全性。［关键词］VLAN；冲突；网络安全；校园网引言校园网是给学校师生提供教学、信息查询和校园管理的一种宽带网络；是学校信息化教学和实现各项智能管理的基础；是建立远程教育体系的基本保障。随着校园网中计算机，交换机等网络设备数量的不断增加，网络流量也随之增大，使得网络出现了各种问题和故障。最主要的问题是广播风暴和IP和冲突，这两个问题会导致校园网络瘫痪，极大的影响了校园网的使用。对于网络管理者而言，急需一种技术来解决这些问题，这就是现在在交换式网络中广泛应用的虚拟局域网(VLAN)技术。VLAN作为一种新型网络技术，能够为解决网络终端节点的灵活配置和网络安全性等问题提供良好手段。因此，VLAN技术被广泛应用于网络建设中，从而为提高网络的工作效率发挥更大作用。随着校园网络的规模不断扩大和发展，也使得VLAN技术在校园网