引言

在信息技术飞速发展的今天，计算机网络已成为现代社会不可或缺的基础设施。本次计算机网络工程实践，旨在将课堂所学的TCP/IP协议栈、网络设备原理、路由与交换技术等理论知识，转化为解决实际问题的工程能力。本报告将详细记录实践目标、实施过程、关键技术应用、遇到的问题及解决方案，并最终实践收获与未来展望。

一、 实践目标与拓扑设计

本次工程实践的核心目标是设计并部署一个小型企业级的园区网络，需满足以下需求：

1. 网络分层与冗余：采用经典的核心-汇聚-接入三层架构，确保网络结构清晰、易于管理，并在关键链路与设备上实现冗余备份，提升可靠性。
2. VLAN规划与隔离：根据部门（如行政、研发、市场）划分虚拟局域网（VLAN），实现广播域隔离与访问控制，提升安全性与网络效率。
3. 路由互通：在不同VLAN及与外部网络（模拟互联网）之间实现互联互通，主要配置动态路由协议OSPF。
4. 网络服务与安全：部署DHCP服务器为终端自动分配IP地址；配置访问控制列表（ACL）实现基础的安全策略，例如限制特定部门访问服务器资源。

网络拓扑基于思科Packet Tracer模拟器构建，包含两台核心交换机、多台汇聚与接入交换机、路由器、服务器及终端PC。

二、 关键实施过程与技术应用

1. 基础连接与VLAN配置

首先在接入层交换机上创建VLAN（如VLAN10-行政，VLAN20-研发，VLAN30-市场），并将相应端口划分至对应VLAN。在汇聚交换机上配置Trunk链路，允许多个VLAN数据通过，并配置VLAN间路由的网关接口（SVI）。

2. 生成树协议（STP）与链路聚合

为防止二层环路，在所有交换机上启用快速生成树协议（RSTP），并指定根桥，确保网络的稳定性。在核心与汇聚交换机之间的关键链路上，配置以太通道（EtherChannel），将多条物理链路逻辑捆绑为一条高带宽、高可用的聚合链路。

3. 动态路由配置

在核心交换机与路由器之间运行OSPF路由协议。将各VLAN的网络段及互联链路网段宣告至OSPF区域0（骨干区域），实现了网络内部路由信息的动态学习与最优路径选择。路由器同时配置默认路由指向模拟的互联网ISP。

4. 服务与安全部署

• DHCP服务：在核心交换机或专用服务器上配置DHCP服务池，为不同VLAN指定地址池、网关和DNS服务器，实现终端即插即用。
• 访问控制：在汇聚交换机三层接口上配置标准或扩展ACL。例如，设置规则仅允许研发VLAN（VLAN20）访问位于服务器VLAN的代码库服务器，而市场部则无权访问，实现了基于IP地址的初步访问控制。

三、 故障排查与问题解决

实践过程中遇到的主要挑战及解决方案：

1. VLAN间无法通信：排查发现汇聚交换机上SVI接口未正确配置IP地址或处于关闭状态。通过show ip interface brief命令检查并更正配置后解决。
2. OSPF邻居关系无法建立：检查接口IP地址、掩码及OSPF区域配置是否一致。发现一处链路两端接口不在同一网段，修正IP地址后，邻居关系成功建立。
3. 部分PC获取不到IP地址：检查DHCP中继配置。在作为中继代理的汇聚交换机接口上，需明确指向DHCP服务器的IP地址，配置遗漏导致请求无法转发，补充配置后问题解决。

四、 测试验证与成果

通过一系列测试验证了网络功能：

• 连通性测试：使用ping和traceroute命令，验证了同一VLAN内、不同VLAN间以及到模拟互联网的连通性均正常。
• 冗余测试：手动关闭一条核心汇聚间的物理链路，网络通信在秒级内切换至备份链路，未发生中断，验证了STP和EtherChannel的冗余效果。
• 策略验证：从不同部门的PC尝试访问受限服务器，结果符合ACL策略预期，安全控制生效。

五、 与展望

本次计算机网络工程实践是一次系统的“理论-设计-实施-排错”全流程训练。通过动手操作，我深刻理解了网络分层架构的优越性、动态路由协议的工作机理，以及安全策略在工程中的实际部署方式。解决故障的过程极大地锻炼了逻辑分析与问题排查能力。

网络工程领域正朝着自动化、智能化（如SDN、意图网络）和更高安全性（零信任网络）的方向发展。本次实践为我奠定了坚实的传统网络基础。下一步，我将积极探索Python网络自动化（NetDevOps）、软件定义网络（SDN）控制器配置以及云网络技术，以期能够应对未来更复杂、更敏捷的网络工程挑战。

（报告正文完）