基于Packet Tracer 的校园网络设计方案(计算机网络与课程实验)(一)——子网划分方案规划

tech2022-07-31  156

基于Packet Tracer 的校园网络设计方案(计算机网络与通信技术课程实验)(一)——子网划分方案规划

**==项目要求==****==校园网设计综述==****==校园网设计实验基本知识==**(一) 三种网络类型(二) 子网掩码(三) 子网聚合(超网) **==子网划分方案规划==**(一)A楼子网规划分析(二)B楼子网规划分析(三)C楼子网规划分析 **==子网分配与计算机IP地址分配==****==路由器 IP地址规划分析==**


项目要求

A楼内有两个子网 A1 A2 A1设计规模为 40台计算机, A2设计规模为 90台计算机。B楼内有 1个服务器子网 B1,设计规模为 10台服务器,需要考虑较高的带宽,有一个管理子网 B2,规模为 20台计算机 C楼有 1个子网 C1,设计规模为 70台计算机 。现在,我们要对IP地址进行规划,根据需求为每个子网分配合适的 IP子网,并为主要的计算机、路由器分配 IP地址。

校园网设计综述

校园网是一个具有交互功能和专业性很强的局域网络,具有教务、行政和总务管理等功能。根据网络覆盖范围的大小,可以把网络分为局域网( LAN, Local Area Network)、城域网( MAN, Metropolitan Area Network)和广域网(WAN, Wide Area Network) 。校园网( Campus Network)介于局域网和城域网之间,一般覆盖几公里的范围 。 Tracert命令作为一个路由跟踪、诊断实用程序,在 DOS和 UNIX系统下都有此命令,它通过发送 Internet 控制消息协议 (ICMP) 回显请求和回显答复消息,产生关于经过每个路由器的命令行报告输出,从而跟踪路径。该程序是网管必备的 TCP/IP工具之一,经常被用于测试网络的连通性,确定故障位置。因此,我们有必要通过对 Tracert路由跟踪数据包的精确解析,完整了解 Tracert命令的运行过程。

校园网设计实验基本知识

(一) 三种网络类型

1.A类地址 (1)A类地址第 1字节为网络地址,其它 3个字节为主机地址。它的第 1个字节的第一位固定为 0. (2)A类地址网络号范围: 1.0.0.0-126.0.0.0 (3)A类地址中的私有地址和保留地址: ① 10.x.x.x是私有地址(所谓的私有地址就是在互联网上不使用,而被用在 局域网络中的地址)。范围(10.0.0.0-10.255.255.255) ②127.x.x.x是保留地址,用做循环测试。

2. B类地址 (1)B类 IP地址范围 128.0.0.0-191.255.255.255(二进制表示为 10000000000000000000000000000000-10111111111111111111111111111111,最后一个是广播地址。 (2)B 类IP 地址的子网掩码为255.255.0.0,每个网络支持的最大主机数为2562 -2=65534台。

3. C类地址 (1)C 类IP 地址中网络的标识长度为24 位,主机标识的长度为8 位, 类网络地址数量较多,有209 万余个网络。适用于小规模的局域网络,每个网络最多只能包含254 台计算机。 (2)C 类IP 地址范围192.0.0.0-223.255.255.255 ( 二进制表示为: 11000000000000000000000000000000 - 11011111111111111111111111111111) (3)C 类IP 地址的子网掩码为255.255.255.0,每个网络支持的最大主机数为256-2=254 台。

(二) 子网掩码

① RFC 950 定义了子网掩码的使用,子网掩码是一个32 位的2 进制数,其对应网络地址的所有位置都为1,对应于主机地址的所有位置都为0。 ② 因此,A 类网络的默认子网掩码是255.0.0.0,B 类网络的默认子网掩码是255.255.0.0,C 类网络的默认子网掩码是255.255.255.0。将子网掩码和IP 地址按位进行逻辑“与”运算,得到IP 地址的网络地址,剩下的部分就是主机地址,从而区分出任意IP 地址中的网络地址和主机地址。

(三) 子网聚合(超网)

“超网”,也称无类别域间路由选择(CIDR),它是集合多个同类互联网地址的一种方法,是与子网类似的概念——IP 地址根据子网掩码被分为独立的网络地址和主机地址。但是,与子网把大网络分成若干小网络相反,它是把一些小网络组合成一个大网络——超网。 “超网”的优点是可以充分利用C 类网络空间资源。在多数情况下,使用“超网”地址分配使分配的网络空间与实际所需的结点数量相匹配,因而提高了地址空间的利用率。

子网划分方案规划

(一)A楼子网规划分析

(二)B楼子网规划分析

(三)C楼子网规划分析

子网分配与计算机IP地址分配

我们可以用IP的第 一位为对应子网的网关,因此,各楼对应的 IP地址如下: 3. C楼IP地址、子网掩码与网关设计

楼层IP地址子网掩码网关C min10.0.1.2255.255.255.12810.0.1.1C max10.0.1.71255.255.255.12810.0.1.1

路由器 IP地址规划分析

由以上分析可知,对于10.0.0.0网段而言, IP在 10.0.0.192-10.0.0.254之间的地址未被使用;对于 10.0.1.0网段而言, IP在 10.0.1.176-10.0.1.254之间的地址未被使用。按照要求,我们需要优化地址规划,减少浪费,因此可以考虑将未使用的 IP地址划分给路由器。 因此,路由器 IP分配如下。其中, A、 B、 C分别代表 A、 B、 C三栋楼。

其中,子网掩码的计算和上面的计算过程一致。由于每个网段有两台路由器,且22>2,所以子网掩码设置为11111111.11111111.11111111.11111100,即 255.255.255.252. 经过此次对路由器IP地址的设置,我们可以看到 IP地址仍然有余量。

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