50台机器局域网课程设计：VLAN划分、单臂路由与RIP动态路由配置实战

简介：这份《组建小型企业局域网》课程设计报告文档，面向计算机网络相关专业学生及需要完成组网实训的初学者，围绕50台计算机规模的小型企业网络，系统讲解从需求分析到配置验证的完整组网流程。资源包内含1个doc文档，大小约319KB，内容涵盖课程设计目的与要求、需求分析、设计原则、拓扑结构图、子网划分、路由协议选择、路由器与交换机配置代码、各主机通信结果测试及课程设计总结等模块，并附有摘要与关键词。读者可借此掌握设备选型、综合布线、IP地址规划、RIP或OSPF等路由协议配置以及访问控制列表设置等关键技能，同时获得一份可直接参考的实训报告框架与排错思路。目前已有431人学习下载，适合作为网络课程设计、组网实验或自学练手的参考材料。

1. 50 台机器的局域网课程设计：从需求分析到 RIP 动态路由的完整落地

很多人第一次拿到「组建小型企业局域网」这类课程设计题目时，第一反应是打开模拟器拖几台设备连起来就完事。但真正动手才会发现，50 台计算机的规模虽然不大，却把 VLAN 划分、单臂路由、动态路由协议、访问控制列表这些知识点全串到了一起。这份文档资料是一份完整的课程设计报告，覆盖了从需求分析、设计原则、拓扑结构、子网划分到交换机与路由器配置代码的全流程，最终通过主机通信测试验证方案可行性。它适合正在做网络课程设计的学生、刚接触企业组网的初级网络工程师，以及需要一份可参照的配置模板来搭建实验环境的人。核心价值在于：它不是一个纯理论方案，而是给出了具体的 IP 地址规划表、VLAN 分配方案和逐台设备的命令行配置，照着做就能在模拟器里复现出一个能跑通的多 VLAN 互通网络。

2. 需求分析与拓扑设计：50 台机器怎么分 VLAN、怎么选设备

2.1 从 50 台计算机的规模倒推网络架构

课程设计给的前提很明确：50 台计算机，分布在 5 间办公室，每间大约 10 台。需求包括资源共享（数据库、打印机）、通信服务（电子邮件、Web 应用、互联网接入）、划分网段、选择路由协议并配置路由器密码。

这个规模决定了几个关键选型。接入方式上，文档选择了 8MB ADSL 宽带接入，理由是办公场景带宽要求不高，ADSL 性价比最高。组网模式上，有线优先——50 台台式机如果每台配无线网卡，成本直接翻上去，不符合小型办公网络的预算约束。组网架构上，采用路由器加交换机的方案，而不是带路由功能的 ADSL Modem 加一个 50 口交换机。后者的性能瓶颈很明显：一台设备同时处理路由和交换，广播域无法隔离，50 台机器在同一个广播域里，随便一个 ARP 风暴就能把网络拖垮。

拓扑结构采用混合形：核心位置放路由器，下挂多台交换机，交换机再连接各办公室的 PC。网络设备集中放置在中间办公室，方便布线和后期管理。这个选择背后的逻辑是：星形结构便于故障隔离，单台交换机或单条链路出问题不会影响整个网络；同时以中间办公室为中心，到各办公室的线缆长度最短，减少了信号衰减的风险。

2.2 VLAN 划分方案与 IP 地址规划

文档把 50 台机器分到了 6 个 VLAN 中，分布在 3 台交换机上。具体分配如下：

每个 VLAN 内部可用地址从 .2 到 .254，网关地址统一设为 .1，由路由器的子接口承担。路由器之间的互联地址使用 172.16.0.0/16、172.17.0.0/16、172.18.0.0/16 三个网段，外网接口使用 171.100.1.0/24。

这里有一个容易忽略的细节：文档中 VLAN3 的地址范围写的是 192.168.3.2 到 192.168.2.254，子网掩码 255.255.255.0。这明显是笔误，正确应该是 192.168.3.2 到 192.168.3.254。在实际配置时如果照抄这个范围，会导致地址池配置错误，PC 获取不到正确的网关地址。我一般会先把每个 VLAN 的网关、地址池范围、DHCP 服务器地址列一张表，确认无误后再往设备上敲。

注意：子网划分时每个 VLAN 用一个 /24 的网段，50 台机器分 6 个 VLAN，地址空间绰绰有余。但如果后续要扩展到上百台机器，建议提前规划成 /23 或 /22，避免后期重新编址的麻烦。

2.3 设备选型与拓扑连接关系

路由器选型上，文档要求支持 ADSL 宽带接入，同时具备打印机连接功能。市场上大部分宽带路由器都支持 xDSL 接入，所以重点看性能和功能。三台路由器 r1、r2、r3 之间通过 Serial 接口互联，r1 和 r2 之间走 172.16.0.0/16 网段，r2 和 r3 之间走 172.17.0.0/16 网段，r1 和 r3 之间走 172.18.0.0/16 网段。这种三角互联的好处是任意一条链路断了，流量还能走另一条路径绕过去。

交换机选型上，s1 和 s2 需要支持 VLAN 划分和 Trunk 口配置，s3 连接服务器区。每台交换机至少需要 24 个端口，考虑到 50 台机器的规模，s1 和 s2 各接 20 台左右，s3 接服务器和剩余 PC。

拓扑连接的关键点：交换机与路由器之间用 Trunk 链路，交换机与 PC 之间用 Access 链路。Trunk 链路上要允许所有 VLAN 通过，否则跨交换机的同 VLAN 通信会断。这个配置在后面的代码部分会具体展开。

3. 交换机配置实战：VLAN 划分、Trunk 口与 Access 口

3.1 交换机 s1 的 VLAN 创建与端口分配

交换机配置的第一步是创建 VLAN，然后把端口划到对应的 VLAN 里。s1 上划分了 VLAN10 和 VLAN20，分别对应两个部门。配置代码如下：

enable config terminal hostname s1 end vlan database vlan 10 name vlan10 vlan 20 name vlan20 exit config terminal interface fastethernet 0/2 switchport mode access switchport access vlan 10 exit interface fastethernet 0/3 switchport mode access switchport access vlan 10 exit interface fastethernet 0/4 switchport mode access switchport access vlan 20 exit interface fastethernet 0/5 switchport mode access switchport access vlan 20 exit interface fastethernet 0/1 switchport mode trunk switchport trunk allowed vlan all end copy run start

这段配置的逻辑很清晰：先进入 VLAN 数据库模式创建 VLAN10 和 VLAN20，然后回到全局配置模式，把 Fa0/2 和 Fa0/3 划到 VLAN10，Fa0/4 和 Fa0/5 划到 VLAN20。Fa0/1 配置为 Trunk 口，允许所有 VLAN 通过，这个口是上联到路由器的。

参数说明：switchport mode access表示该端口是接入模式，只能属于一个 VLAN；switchport access vlan 10把端口划到 VLAN10；switchport mode trunk把端口设为干道模式，可以承载多个 VLAN 的流量；switchport trunk allowed vlan all允许所有 VLAN 通过 Trunk 口。最后copy run start保存配置，防止重启后丢失。

3.2 交换机 s2 的三 VLAN 配置与 Trunk 口

s2 上划分了三个 VLAN：VLAN30、VLAN40、VLAN50。配置逻辑和 s1 一样，只是 VLAN 数量和端口分配不同：

enable config terminal hostname s2 end vlan database vlan 30 name vlan30 vlan 40 name vlan40 vlan 50 name vlan50 exit config terminal interface fastethernet 0/2 switchport mode access switchport access vlan 30 exit interface fastethernet 0/3 switchport mode access switchport access vlan 30 exit interface fastethernet 0/4 switchport mode access switchport access vlan 40 exit interface fastethernet 0/5 switchport mode access switchport access vlan 40 exit interface fastethernet 0/6 switchport mode access switchport access vlan 50 exit interface fastethernet 0/1 switchport mode trunk switchport trunk allowed vlan all end copy run start

s2 的 Fa0/1 同样配置为 Trunk 口，上联到路由器 r2。这里有一个实操中容易翻车的地方：如果 Trunk 口没有允许对应的 VLAN 通过，跨交换机的同 VLAN 主机就通不了。比如 VLAN10 的主机在 s1 上，如果 s1 的 Trunk 口没有允许 VLAN10，那 VLAN10 的流量就出不去。文档里用的是allowed vlan all，省事但不够精细。实际项目中我一般会明确列出允许的 VLAN，减少不必要的广播流量。

3.3 交换机配置的验证与排错

配置完成后，怎么确认 VLAN 划分生效了？几个常用命令：

show vlan brief show interfaces fastethernet 0/1 switchport show interfaces trunk

show vlan brief列出所有 VLAN 及其包含的端口，确认端口有没有划对。show interfaces fastethernet 0/1 switchport查看指定端口的模式，确认是 Access 还是 Trunk。show interfaces trunk查看 Trunk 口的协商状态和允许的 VLAN 列表。

如果发现 PC 之间不通，排查顺序是：先看端口 VLAN 划分对不对，再看 Trunk 口有没有允许对应 VLAN，最后看路由器的子接口配置。这个顺序能覆盖 90% 的 VLAN 互通问题。

4. 路由器配置实战：单臂路由、RIP 动态路由与 ACL

4.1 单臂路由配置：让不同 VLAN 互通

VLAN 划分之后，不同 VLAN 之间的主机默认不能通信。要让它们互通，需要在路由器上配置单臂路由。原理是在路由器的物理接口上创建多个子接口，每个子接口对应一个 VLAN，封装 802.1Q 协议并指定 VLAN ID。

路由器 r1 的单臂路由配置：

enable config terminal hostname r1 interface fastethernet 0/0 no shutdown exit interface fastethernet 0/0.1 encapsulation dot1q 10 ip add 192.168.1.1 255.255.255.0 exit interface fastethernet 0/0.2 encapsulation dot1q 20 ip add 192.168.2.1 255.255.255.0 end copy run start reload

encapsulation dot1q 10表示这个子接口处理 VLAN10 的流量，ip add 192.168.1.1 255.255.255.0给子接口配上网关地址。VLAN10 内的主机把网关指向 192.168.1.1，VLAN20 的主机指向 192.168.2.1，跨 VLAN 通信时流量先到路由器，再由路由器转发到目标 VLAN。

路由器 r2 的单臂路由配置类似，只是 VLAN 编号和 IP 地址不同：

enable config terminal hostname r2 interface fastethernet 0/0 no shutdown exit interface fastethernet 0/0.1 encapsulation dot1q 30 ip add 192.168.3.1 255.255.255.0 exit interface fastethernet 0/0.2 encapsulation dot1q 40 ip add 192.168.4.1 255.255.255.0 exit interface fastethernet 0/0.3 encapsulation dot1q 50 ip add 192.168.5.1 255.255.255.0 end copy run start reload

这里有个血泪经验：子接口的编号（0.1、0.2、0.3）和 VLAN ID（10、20、30）没有强制对应关系，但建议保持一致或至少能一眼看出映射关系。我曾经在一个项目里子接口编号和 VLAN ID 完全错位，排查故障时光是理清对应关系就花了半小时。

4.2 RIP 动态路由协议配置

三台路由器之间需要互相知道对方的网段，才能实现全网互通。文档选择了 RIP 动态路由协议，理由是静态路由需要配置的路由条目太多，容易出错。RIP 配置简单，适合这种小型网络。

路由器 r1 的 RIP 配置：

enable config terminal interface serial 0/0/0 ip add 172.16.0.1 255.255.0.0 exit interface serial 0/0/1 ip add 172.18.0.2 255.255.0.0 exit interface fastethernet 0/1 ip add 192.168.7.1 255.255.255.0 exit router rip network 192.168.1.0 network 192.168.2.0 network 192.168.7.0 network 172.16.0.0 network 172.18.0.0 end copy run start reload

router rip进入 RIP 配置模式，network命令声明本路由器直连的网段。RIP 会自动把这些网段通告给邻居路由器，同时学习邻居通告过来的网段。注意network后面跟的是主类网络地址，比如 192.168.1.0/24 要写成network 192.168.1.0，不能写成network 192.168.1.0 255.255.255.0。

路由器 r2 的 RIP 配置：

enable conf t int serial 0/0/0 ip add 172.16.0.2 255.255.0.0 exit int serial 0/0/1 ip add 172.17.0.1 255.255.0.0 exit router rip network 192.168.3.0 network 192.168.4.0 network 192.168.5.0 network 172.16.0.0 network 172.17.0.0 end copy run start reload

路由器 r3 的 RIP 配置：

enable config terminal hostname r3 interface fastethernet 0/0 ip add 192.168.6.1 255.255.255.0 exit interface fastethernet 0/1 ip add 171.100.1.1 255.255.0.0 exit int serial 0/0/0 ip add 172.17.0.2 255.255.0.0 exit interface serial 0/0/1 ip add 172.18.0.1 255.255.0.0 exit router rip network 192.168.6.0 network 171.100.0.0 network 172.17.0.0 network 172.18.0.0 exit access-list 1 deny 192.168.6.0 0.0.0.255 interface fastethernet 0/0 ip access-group 1 in end copy run start reload

r3 上多了一条 ACL 配置：access-list 1 deny 192.168.6.0 0.0.0.255拒绝 192.168.6.0/24 网段的流量进入 Fa0/0 接口。文档的意图是让主机 8、主机 9 和服务器之间能互相通信，但不能访问外网。这个 ACL 应用在 Fa0/0 的入方向，效果是来自 192.168.6.0/24 的流量在进入 r3 时被丢弃。

注意：ACL 的deny语句后面隐含一条deny any，如果只写了一条 deny 而没有 permit 语句，所有流量都会被拒绝。文档中的配置只拒绝了 192.168.6.0/24，其他网段的流量默认也被拒绝。如果想让其他网段正常通行，需要在 deny 后面加一条access-list 1 permit any。

4.3 配置验证与通信测试

配置完成后，验证步骤分三层：先看接口状态，再看路由表，最后测主机互通。

接口状态检查：

show ip interface brief show interfaces serial 0/0/0

show ip interface brief列出所有接口的 IP 地址和状态，确认该 up 的接口都 up 了。show interfaces serial 0/0/0查看 Serial 接口的详细状态，重点看 line protocol 是不是 up。

路由表检查：

show ip route

路由表里应该能看到通过 RIP 学习到的远程网段，标记为 R。如果某个网段没出现，说明 RIP 通告有问题，检查network命令有没有漏掉对应网段。

主机通信测试按照文档中的验证项逐一确认：VLAN10 主机和 VLAN20 主机能通、同 VLAN 内主机能通、VLAN10 主机和 VLAN30 主机能通、VLAN10 主机和 PC8 不能通、主机能 ping 通路由器接口。这些测试覆盖了单臂路由、RIP 路由和 ACL 三个核心功能点。

5. 避坑与排查：课程设计里最容易翻车的五个地方

5.1 子网掩码写错导致地址池失效

现象：PC 获取不到 IP 地址，或者获取到的地址无法 ping 通网关。

原因：文档中 VLAN3 的地址范围写成了 192.168.3.2 到 192.168.2.254，子网掩码 255.255.255.0。这个范围跨越了两个网段，DHCP 服务器配置时会报错或分配出错误地址。

解决：把地址范围改为 192.168.3.2 到 192.168.3.254，确保起始和结束地址在同一个子网内。配置 DHCP 地址池时，网关地址、DNS 地址、地址范围三者必须在同一网段。

5.2 Trunk 口没允许对应 VLAN 导致跨交换机不通

现象：同一 VLAN 内的主机，连在同一台交换机上能通，连在不同交换机上不通。

原因：Trunk 口默认只允许 VLAN1 通过，其他 VLAN 的流量被丢弃。如果配置 Trunk 口时没有加switchport trunk allowed vlan all或明确列出允许的 VLAN，跨交换机的 VLAN 流量就出不去。

解决：在 Trunk 口配置模式下执行switchport trunk allowed vlan all或switchport trunk allowed vlan 10,20,30。配置后用show interfaces trunk确认允许的 VLAN 列表。

5.3 单臂路由子接口没配 encapsulation 导致 VLAN 流量无法识别

现象：路由器子接口配置了 IP 地址，但 VLAN 内主机 ping 不通网关。

原因：子接口没有配置encapsulation dot1q，路由器无法识别带 VLAN 标签的帧，直接丢弃。

解决：每个子接口必须配置encapsulation dot1q <vlan-id>，VLAN ID 要和交换机上创建的 VLAN 编号一致。配置后用show running-config interface fastethernet 0/0.1确认封装类型和 VLAN ID。

5.4 RIP 的 network 命令漏配导致路由学习不全

现象：部分网段能通，部分网段不通，show ip route里缺少某些网段的路由条目。

原因：RIP 的network命令只声明了部分直连网段，漏掉的网段不会被通告，邻居路由器也学不到。

解决：检查每台路由器的 RIP 配置，确保所有直连网段都通过network命令声明。注意network后面跟的是主类网络地址，比如 192.168.1.0/24 要写成network 192.168.1.0。

5.5 ACL 隐含 deny any 导致意外阻断

现象：配置了 ACL 之后，原本能通的网段也不通了。

原因：ACL 末尾隐含一条deny any，如果只写了 deny 语句而没有 permit 语句，所有未明确允许的流量都会被拒绝。

解决：在 ACL 中明确添加access-list 1 permit any或access-list 1 permit <允许的网段>。配置后用show access-lists查看 ACL 内容，确认 permit 和 deny 的顺序和范围。

6. 从课程设计到真实项目：几个能直接复用的进阶技巧

课程设计里的配置放到真实项目里，有几个地方需要调整。首先是 RIP 协议，真实企业网里基本不用 RIP，收敛慢、跳数限制 15 跳、不支持 VLSM。如果要把这套方案升级到 OSPF，配置改动不大，但稳定性和扩展性提升明显。以 r1 为例，把 RIP 换成 OSPF 的配置：

router ospf 1 network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0 network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0 network 192.168.7.0 0.0.0.255 area 0 network 172.16.0.0 0.0.255.255 area 0 network 172.18.0.0 0.0.255.255 area 0

OSPF 用反掩码声明网段，所有网段划到 area 0。相比 RIP，OSPF 收敛更快，支持更大规模的网络，而且不会因为跳数限制导致远端网段学不到。

第二个技巧是 DHCP 中继。课程设计里每台 PC 手动配 IP，50 台机器一台台配效率太低。真实项目里会在路由器或三层交换机上配 DHCP 服务器，然后通过ip helper-address把不同 VLAN 的 DHCP 请求转发到服务器。配置示例：

interface fastethernet 0/0.1 encapsulation dot1q 10 ip add 192.168.1.1 255.255.255.0 ip helper-address 192.168.7.2

ip helper-address 192.168.7.2表示这个子接口收到的 DHCP 广播请求转发到 192.168.7.2 的 DHCP 服务器。这样 PC 就能自动获取 IP，不用手动配置。

第三个技巧是端口安全。课程设计里没提，但真实办公网里必须配。防止有人私接交换机或路由器导致环路：

interface fastethernet 0/2 switchport mode access switchport access vlan 10 switchport port-security switchport port-security maximum 1 switchport port-security violation shutdown

switchport port-security maximum 1限制该端口只能学习一个 MAC 地址，switchport port-security violation shutdown表示违反规则时关闭端口。这样有人把笔记本插到别人工位上，端口会直接 shutdown，防止未授权设备接入。

最后一个技巧是配置备份。课程设计里用copy run start保存配置到启动配置，但真实项目里还需要把配置文件备份到 TFTP 服务器：

copy running-config tftp://192.168.7.2/r1-config-backup

从那以后我每次做完设备配置，都会先show running-config确认一遍，再copy run start，最后备份到 TFTP。这个习惯帮我省了好几次重配的麻烦。希望帮到你。

本文还有配套的精品资源，点击获取