Cisco Packet Tracer 网络系统工程实训大作业【附网络拓扑图】_cisco静态路由器实验拓扑

前言

网络系统工程实训大作业，主要是按照要求完成网络拓扑图和相应的配置，利用了Cisco Packet Tracer仿真软件，整个大作业分为三个小项，包括了静态路由、交换机的配置、OSPF动态路由的配置等知识点，现开放大作业报告和网络拓扑图
作为一次大作业报告，相关知识点介绍的可能有些赘述，大家找到自己感兴趣的地方学习既可~

愿你出走半生，归来仍是少年

网络拓扑图资源

若需要复现整个实验过程，建议先对照网络拓扑图熟悉题目要求
链接：https://pan.baidu.com/s/1EgfGxwQ9f8kinPql_LYEMQ
提取码：qwer

项目基本要求

项目一

实验时请在拓扑图上标出各端口号及IP地址。在以上拓扑图上要求实现所有网络之间实现全联通可达。通过在Router1、Router2、Router3、Router4之间上配置静态路由协议实现，不允许使用静态默认路由。

项目二

在小项目二的拓扑图上，标出各端口号及IP地址。在以上拓扑图上要求实现PC4可以ping通Server0。（采用3层交换机和VLAN技术）

项目三

拓扑图见小项目二。通过在Router1、Router2、Router3、Switch4之间上配置OSPF路由协议实现所有网络之间实现可达，不允许使用默认路由。OSPF各端口之间必须配置密码验证，密码为自己学号。修改路径的cost，让Router1到达172.16.4.0/24网段有3条等价OSPF路由。所有端口全部采用area 0。

实验原理

静态路由基本原理

路由器属于网络层设备，能够根据IP包头的信息，选择一条最佳路径，将数据包转发出去，以实现不同网段的主机之间的互相访问。选择最佳路径的策略即路由算法是路由器的关键所在。
生成路由表主要有两种方法：手工配置（静态配置）和动态配置。在Packet Tracer中，配置静态路由和默认路由的常用指令为：

Router#configure terminal进入全局配置模式
Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serialnumber/ipaddress 配置默认路由
Router(config)#ip route destip mask serialnumber/ipaddress 配置静态路由
Router#show ip route查看路由表
1
2
3
4

VLAN基本原理

VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。
IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域（或称虚拟LAN，即VLAN）。每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着相同的属性。但由于它是逻辑地而不是物理地划分，所以同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里，即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。
一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，即使是两台计算机有着同样的网段，但是它们却没有相同的VLAN号，它们各自的广播流也不会相互转发，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。

OSPF的基本原理

OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol，简称IGP），用于在单一自治系统（autonomous system,AS）内决策路由，应用笛卡斯加算（Dijkstra）法被用来计算最短路径树。与RIP相比，OSPF是链路状态协议，而RIP是距离矢量协议。
OFPF运行笛卡斯加（Dijkstra）算法来计算路径，计算过程概括如下：
每台运行 OSPF的路由器都会维持一个链路状态数据库，其中包含来自其它所有路由器的 LSA。一旦路由器收到所有 LSA 并建立其本地链路状态数据库，OSPF使用 Dijkstra 的最短路径优先 (SPF) 算法创建一个 SPF 树。根据 SPF 树，将通向每个网络的最佳路径填充到路由表。
有关OSPF的原理这里不再赘述 【再赘述就有点多了】 ，相关资料大家可以自行检索

项目的实现

项目一的设计与实现

网络拓扑图

参照实验要求中的网络拓扑图，在Cisco软件中绘制如下拓扑图：

接口信息

首先按照如下接口和IP相关信息，在主机中配置相应的IP地址和网关，并配置路由器中相应端口的IP地址

配置流程

配置好主机和路由器接口的IP地址后，在路由器Router0中配置如下的静态路由：

在Router1中配置静态路由如下：

在Router2中配置静态路由如下：

在Router3中配置静态路由如下：

连通性测试

这里以PC2为例对网络中所有的结点进行Ping测试
PC2 ping PC0：

PC2 ping PC1：

PC2 ping PC3：

PC2 ping 192.168.55.2（Router3 Fa0/0接口）：

由以上的结果可以看到，主机PC2可以ping通网络拓扑图中的所有网段，对其他主机进行类似的测试得到的结果也是一样的。

项目二的设计与实现

网络拓扑图

参考项目二的网络拓扑图，标出各端口号以及IP地址，通过三层交换机和VLAN技术实现PC4和Server0之间相互ping通。

接口信息

按照上述网络拓扑图中的相关配置配置相应的端口和IP地址如下：

配置流程

在交换机Switch1中配置相关的VLAN信息，并设置接口的类型

同理在三层交换机Switch4中配置相应的VLAN及接口

连通性测试

对主机PC4进行连接性测试，PC4 ping Server0

项目三的设计与实现

1.通过在Router1、Router2、Router3、Switch4之间上配置OSPF路由协议实现所有网络之间实现可达，不允许使用默认路由。
2.OSPF各端口之间必须配置密码验证，密码为自己学号。
3.修改路径的cost，让Router1到达172.16.4.0/24网段有3条等价OSPF路由。
4.所有端口全部采用area 0。

网络拓扑图

项目三的网络拓扑图与项目二中的一致，所有端口和IP地址均没有变化。

配置过程

以路由器Router1为例配置ospf协议

进入接口配置OSPF认证

接下来配置OSPF协议中的cost

同理在Router2中也按照如上方式配置，同时配置OSPF的cost如下

在Router3中配置相应的OSPF，并配置OSPF的cost如下：

同理在三层交换机中配置相应的OSPF，同时配置cost如下：

配置成功查看Router0中的路由表

查看Router1中的路由表

查看Router2中的路由表

查看交换机中的路由表

可以看到，通过配置OSPF协议中的cost值，路由器Router0到172.16.4.0和172.16.5.0网络中的路由路径分别有三条，同时三层交换机Switch4到172.16.1.0网络也有三条路径，同理路由器Router2和Router3分别到达172.16.2.254/26和172.16.3.0/24网络也分别有两条路径。

同理以Router0为例，使用show ip ospf int查看OSPF配置以及cost

连通性测试

以主机PC0为例测试到达网络中各个结点的连通性
PC0 ping PC1

PC0 ping PC2

PC0 ping PC4

PC0 ping Server0

PC0 ping 192.168.11.2（Router2 Fa0/0接口）：

PC0 ping 192.168.22.2（三层交换机Switch4 Fa0/24接口）：

更多的ping测试这里再进行，由上面的结果可以看出，主机PC0可以与所有的网络相连通，同理用其他主机也网络设备也可以得到相同的结果。

后记

若对文章内容存有疑问，欢迎评论区留言