计算机网络课程设计任务书

计算机网络课程设计任务书

一、 课程设计的目的

（1）通过课程设计初步掌握中小网络的设计。

（2）锻炼需求分析、规划设计、故障排查的团队协调能力。

（3）综合运用过往实验中的知识点，构建体系化的安全网络。

（4）熟悉计算机网络需求分析的目标、任务与方法，掌握计算机网络设计的通用方法，并学会撰写规范的计算机网络方案书。

（5）学生需要深入理解网络协议的组成，对网络中传输数据的过程有更深入的认识。

二、 课程设计内容和基本要求

第一部分：基于思科的校园网的搭建

1、应用场景

某学校有100名教职工，学校网络的出口设备采用的是路由器，并从服务提供商申请了2mbit/s链路作为访问互联的链路；其核心采用的网络设备是两台三层交换机，其接入层网络设备为二层交换机。

新校区出口也是采用路由器，由于新校区规模小，其没有采用三层交换机接入路由器，而是采用二层交换机接入路由器，并采用单臂路由实现vlan间的路由，为实现总校区与分校区之间的网络通信，学校申请了一条专用链路与分校区相连。

总校区的网络采用的动态路由协议是ospf，而分校区采用rip路由协议。总校区的会议系统采用的是无线智能会议室系统。为了保障内部网络的安全，并要求使用内部域名服务器为内部用户解析域名。为了实现资源的共享，需要建立ftp服务器，并建立自己的门户网站，为了实现信息快速而安全的传递，学校建立自己的邮件服务器。

2、场景需求

根据校园业务的需求，学校具体有如下需求：

为了保障网络的高可用性，要求按照层次型网络结构进行网络设计和网络实施。

（1）学校内部有教学部、教务处、招生处、财务部4个行政部门，根据部门业务的不同进行划分。

（2）总校区与分校区之间需要实现链路安全，并对分校区设备进行安全的验证。

（3）总校区与分校区的用户访问互联网时，使用总校区的路由器作为统一出口，内部用户需要使用运营商提供的地址段访问互联网。

（4）总校区与分校区使用不同的路由协议，需要使全网互通。

内部用户只能在上班的时间才能访问互联网。(可选， packet tracer无法实现，可选择gns3实现)

（5）为了保障网络安全，需要每个交换接口只允许接入一台主机。

（6）建立安全的智能无线会议系统。

（7）学校网络采用ospf和rip两种动态路由协议。

（8）学校需要将业务服务内容以门户网站的方式发布到互联网，实现宣传作用；建立自己的ftp服务器和邮件服务器。

（9）构建一个安全、畅通的校园网络。

3、需求分析

（1）学校内部有教学部、教务部、招生部、财务部4个行政部门，可以采用vlan技术，将4个行政部门的用户划分到不同的vlan中，既可以实现统一管理，又可以保障网络的安全性。为了便于网络管理，为每个vlan按照部门名称的汉语拼音进行命名。

（2）总校区接入交换机与核心交换机之间采用链路聚合的技术，增加网络的带宽并实现流量均衡。

（3）根据分校区的网络架构，采用单臂路由技术实现vlan间的路由。总校区的网络采用ospf动态路由协议，而分校区采用rip动态路由协议，所以需要使用路由重分布技术，实现全网互通。

（4）总校区和分校区之间的链路采用ppp协议，并使用chap验证方式，总校区路由器为验证方。

（5）服务器提供商为学校提供了全局的ip地址段为76.7.8.1~76.7.8.5,使用网络地址转换技术，将rfc1918的私有地址转换为合法的全局ip地址；使用动态端口nat技术实现内部用户访问互联网资源；使用静态nat技术，将web服务和mail服务发布到互联网，其合法的全局ip地址为76.7.8.6。

（6）在网络安全方面，使用基于时间的访问控制列别，满足用户只能在上班时间访问互联网的需求，学校的上班时间为每星期的星期一到星期五，每天的9:00～17:00。(可选， packet tracer无法实现，可选择gns3实现)

（7）在接入层交换机上使用端口安全技术实现交换机接口只允许接入一台主机，如有违规的用户则关闭交换机接口。

总校区采用无线技术，并使用wep加密方式实现通信安全。

搭建web服务器、dhcp服务器、dns服务器、mail服务器，为内部用户提供服务。

第二部分 网络协议分析

1、设计内容

通过对wireshark抓取tcp，udp，ip，arp，icmp，dns，http，ftp等数据包，然后深入分析，进一步加深对各类常用网络协议的理解。分析每个数据包的内容，理解各个数据包的格式、内容及含义。

2、设计目的

（1）了解并初步掌握 Wireshark 的使用方法，熟悉其基本设置，能在所用电脑上进行抓包，并观察其主要使用了哪些网络协议;根据捕获数据包的内容分析相关协议，从而加深对常用网络协议理解和掌握。

（2）根据所抓的包，对所学的知识进行整合，思考，深刻体会相关协议的作用，巩固对所学知识的理解。

3、设计要求

（1）学习捕获选项的设置和使用，使用Wireshark抓包并分析其工作过程，对网络协议进行详细分析并实时监控网络抓包的变化情况。

（2）IP协议分析和IP头的结构及IP数据报的数据结构分析; （3）TCP协议的工作原理及TCP/UDP数据结构分析。

（4） HTTP协议分析。

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