沈阳航空航天大学校园网规划设计方案(编辑修改稿)

沈阳航空航天大学校园网规划设计方案(编辑修改稿)内容摘要：

每端口优先级、每端口广播和组播风暴控制、聚簇（ clustering）支持， CGMP、ISL 和 帧标识、 VTP 支持、 CDP、 SNMP 和 RMON 支持、 DNS 支持、TACACS+支持、端口保护、速度限制、访问控制列表、多播管理高性能、 IP 路由、划分 VLAN 和三层交换等功能。 2. 路由器 的选择 路由器主要用于学校各建筑的网络的连接，是构成主干网的核心部分，方案中选择 Cisco 2511 路由器，它具有一个 AUI 10Mbps 以太网端口、 16 个低速异步串 行端口和两个 2Mbps 串行口。 Cisco 2511 路由器支持 DHCP、 NAT、 QoS、访问列表、 VPN、防火墙特性和多种协议（ IP、 IPX、 AppleTalk、 SNA、 DECNet、OSI、 VINEST xns）路由。 校本部的 Cisco 26511 应配备一根一拖八高密度 RS232线、一根 线和 G703 协议转换器。 其中 “一拖八 ”高密度 RS232 线用于与沈阳航空航天 大学 校园网规划设计方案 7 Modem 相连，形成 Modem 池， 线用于连接基带 Modem 和路由器， G703用于实现 协议到 E1 协议的转换。 (二 ) 生成树协议及其应用 STP(Spanning Tree Protocol)能够提供路径冗余，使 用 STP 可以使两个终端中只有一条有效路径。 STP 在大 的网络中定义了一个树，并且迫使一定的备份 路径处于备用 状态。 如果生成树中的网络一部分不可达，或者 STP 值变化了，生成树算法会重新计算生成树拓扑，并且通过启动备份路径 来 重新建立 连接。 STP 操作对于终端 来 说是透明的，而不管终端 连在 LAN 的某一部分或者多个部分。 当创建网络 时，网络中所有节点存在多条路径。 生成树中的算法计算出最佳路径。 因为每个 VLAN 是一个逻辑 LAN 部分，所以网管员能使 STP 一次工作 在 最多63 个 VLAN 中。 如果要配置超过 63 个 VLAN，网管员需要将其他 VLAN 的 STP禁 止，因为 默认的 STP 可以支持 1－ 63 个 VLAN。 生成树协议在 交换机中的具体配置： spanning－ tree vlan 1 spanning－ tree uplinkfast max－ update－ rate 100 spanning－ tree vlan 2 3 priority 125 spanning－ tree vlan 3 max－ age 100 spanning－ tree vlan 3 hello－ time 3 spanning－ tree vlan 3 forward－ time 20 spanning－ tree portfast fa0/2 spanning－ tree vlan 3 cost 120 spanning－ tree vlan 3 portpriority 0 (三 ) VTP 原理及应用 VTP 是 VLAN Trunk Protocol 的简 写， 它提供每个 设备 （ Router 或 LAN－switch） 在中继端口 （ Trunk ports） 发送广播。 这些广播被发送 到 一个组播地址，并被所有相邻设备接收。 这些广播列 出 了发送设 备的管理域，它的配置修订号，已知的 VLAN，及已知 VLAN 的确定参数。 通过听这些广播，在相同管理域的所有设备都可以学习 到 在发送 设 备上配置的新的 VLAN。 使用 这种方法，新的VLAN 只需要在管理域内的一台设 备上建立和配置， 信息会 自 动被相同管理域内的其它设备学 到。 为了管理区网中的所有 VLAN， Cisco 则创建了 VLAN 干道协议 （ VTP）。 VTP 在 整个网络上维持 VLAN 配置的一致性。 VTP 是一种消息协议，它使用第2 层干道帧管理 VLAN 的添加、删除 和 重命名。 VTP 也使我们能进行传输到网络中所有其他交换机上的集中改变。 沈阳航空航天 大学 校园网规划设计方案 8 VTP 将当进行变动时可能会 出 现的配置不一致性降至最小。 这些不一致有可能违反安全规范，例如当出现重命名时， VLAN 会 交叉 连接，并且当 VLAN被从一种以太网 类型 映射 到 另一种 （ 例如，以太网到 ATM 或 FDDI） ，将可能会被从内部切断。 1. VTP 的优点 (1)整个网络 VLAN 配置的一致性； (2)对于 通过混合介质主干将以太网 VALN 映射 到 高速 主干 VALN，例如FDDI 的映射方案，它使 VLAN 可 以被通过混合介质中继； (3)对 VLAN 的准确 跟踪和 监管； (4)动态报告网络中增加的 VLAN； (5)当添加新 VLAN 时的 “即插即 用 ”配置； 为了能在交换机上创建 VLAN，我们必须首先建立一个 VTP 管理域以使它能够检验网络上当前的 VLAN。 在同一管理域中所有交换机 共 享他们的 VLAN信息，并且一个交换机只能参加 到 一个 VTP 管理域。 不同域中的交换机不能共享 VTP 信息。 一个 VTP 域是由一台或多台共享一 个 VTP 域名的 互连 设备组成。 一台交换机只能被配置在一个 VTP 域内。 全局 VLAN 信息是通过互 连 的交换机干道端口进行传播。 2. VTP 操作模式 Catalyst 交换机可以配置为以 下几 种操作模式： (1)服务器 (2)交换机 (3)透明 3. VTP 服务器 在这种模式中，可以建立、修改 和 删除 VLAN，也可以为整个 VTP 域规定其他配置参数 （ 比如 VTP 版本和 VTP 修剪 ）。 服务器向同一 VTP 域中的交换机通告它们的 VLAN 配置，并根据从干道链路上收到的通告与其他交换机进行VLAN 配置的同步。 它是交换机的 VTP 缺省操作模式。 4. VTP 客户机 VTP 客户机同 VTP 服务器的行为一样，但是在 VTP 客户机上不能建立、改变和删除 VLAN。 沈阳航空航天 大学 校园网规划设计方案 9 5. 透明模式的交换机 交换机可以被配置为不接受 VTP 信息。 这些交换机将在 干道端口上转发VTP 信息以保证其他交换机接受 到 更新信息，但是这些交换 机将不修改他们的数据库，也不发送指示 VLAN 状态发生变化的更新信息。 这被称为透明模式。 6. VTP 操作 在通告中检测到 VLAN 的添加就向交换机 (服务器和客户机 )发出一个通告，告诉它 们 应该 在 其干道端口上准备接受带有新定义的 VLAN ID、仿真局域网 名和 SAID 的数据流。 在图 中，交换机 3 发送一条含有 VLAN 添加或删除信息的 VTP 数据库条目到 交换机 l 和 2。 这个配置数据库有一个“通知 +l(N+1)”的版本号。 高一些的修改号说明 正 在被发送的 VLAN 信息比所存储的拷贝更新一些。 不论何时，只要交换机接受到一个 有更高配置版本号的更新，它都将 用 该 VTP 更新中的新信息覆盖过去的存储的信息。 7. VTP 通告 当使用 VTP 时，每台交换机在其干道端口上通告其管理域、配置版本号、它所知道的 VLAN，以及每个己知 VLAN 的某些参数。 这些通告数据帧被发往一个多点 广播 地址，以便所有邻居设备都能收 到 这些帧；然而，这些帧不是通过普通的桥接样序被转发的。 这样，同一管理域中的所有设备就可以了解到发送这些帧的设备中现在所配的新 VLAN。 新的 VLAN 必须在管理域内的一台设备上被创建和配置。 该信息可被同一管理域中的所有其他设备 自 动学 到。 8. VTP 配置版本号 VTP 通告中最关键元素之一配置版本号。 每次当 VTP 服务器修改其 VTP 数据库时，它将配置版本号增 1。 然后，服务器 用 新的配置版本号向 VTP 域中的其他 设 备通告它的数据库。 如果所通告的配置版本号比 VTP 域中其他设备所存储的版本号高，交换机将请求 相应 的子集通告。 子集通告中含有更新者 在 其 NVRAM 中所存储 VLAN的详细信息。 这些交换机然后将 用 所接收 到 的新信息更新其数据库。 该更新过程意味着：如果 VTP 服务器删除了其所有 VLAN 并使 用 了更高的配置版本号，那么该 VTP 域中的其他设备也将删除他 们的 VLAN。 9. VTP 修剪 缺省地，发给某个 VLAN 的 广 播被发送 到 每个 在 其某条干道链道上承载那VLAN 的交换机。 即使交换机没有位于 那个 VLAN 的端口也如此。 这意味着：干道链路可能会传送最终将被该交换机仍掉的 广播 数据流。 沈阳航空航天 大学 校园网规划设计方案 10 通过减少不必要的泛滥数据流，如广播、多点广播、未知 和 泛滥的单点传送数据包， VTP 修剪可以提高网络带宽的 利用 率。 通过将泛滥数据流限制在数据流不得不使 用 以 到 达 正 确的网络 设 备的那些干道链路上， VTP 修剪提高了可 用的带宽。 这意味着，它限制 广 播、多点广播 和 泛滥的单点传送数据包通过没有端口属于那个 VLAN 的交 换机。 VTP 修剪功能缺省是关闭的。 (四 ) 静态路由和动态路由 1. 静态路由 静态路由是由网络管理员定义的路由，网络管理员手 工 的将其输入 到 路由器的配置中，路由器可以获知路由明确的指定了发送的源和目的地之间的进行数据包传送所必须采用的路径。 静态路由的好处： (1)安全性 安全对于 某些网络 来 说是首要的任务之一，为了安全起见，隐藏网络 的某些部分可能更适合些。 静态路由允许互联网 络管理人员制定在有限的划分中那些是可以公开的。 (2)可控制性 由网络管理人员人 工 定义这些路由，允许对 IP 互 联 网络的路由选择行为进行十分精确的控制。 (3)避免了动态路由的所 占用 的系统开销 静态路由的缺点之一是当互 联 网络拓扑结构发生变化，需要更新的时候，例如链路发生故障，管理员必须手 工 的更新这项路由条目。 当一个网络只能通过一条路径到 达 时 ，对这个网络 使用 静态路由就足够了。 这种划分称为根网络。 对 于 一个存根网络 来 说，经常配置静态路由，这样就避免了使 用 动态路由选择的开销。 在 本论文设计校园网中 ，只有一个路由器，而且是与 外面 相连的，所以说使用的是静态的路由。 具体的配置如 下 ： enable Routerconf t Router (config) int s2/0 Router(config)cdp run Router (configif)no shut Router (configif)ip address Router (configif)cdp enable Router (configif)exit 沈阳航空航天 大学 校园网规划设计方案 11 Router(config)ip route Router(config)ip route Router(config)ip route 2. 动态路由 与静态。