组网工程 路由的实验 有图有命令.docx
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组网工程路由的实验有图有命令
实验1虚拟局域网的配置
【实验目的】
1、掌握基于端口的VLAN划分方法
2、掌握跨交换机的VLAN划分方法
3、掌握跨交换机的VLAN内的通信方法
4、掌握利用路由器实现VLAN间通信的方法
5、掌握利用三层交换机实现VLAN间通信的方法
1.1跨交换机划分VLAN
【背景描述】
教师办公室分布在二座不同大楼上，需要采用虚拟局域网技术，以使二座大楼中不同部门之间的网络互相隔离，同时保证处于不同大楼的教师用户能够互相通信
现设计需要设置20个不同的VLAN，其中教师所在的虚拟局域网是VLAN10，跨越在位于两座不同大楼的交换机上
【拓扑图】
图1-1
【配置步骤】
（1）SwitchA的配置
Switch>en
Switch#configt
Switch（config）#vlan10
Switch（config-vlan）#exit
Switch（config）#intf0/1
Switch（config-if）#switchportaccessvlan10
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#vlan20
Switch（config-vlan）#exit
Switch（config）#intf0/5
Switch（config-if）#switchportaccessvlan20
Switch#configt
Switch（config）#intf0/16
Switch（config-if）#switchportmodetrunk
（2）SwitchB的配置
Switch>en
Switch#configt
Switch（config）#vlan10
Switch（config-vlan）#exit
Switch（config）#intf0/1
Switch（config-if）#switchportaccessvlan10
Switch（config）#intf0/16
Switch（config-if）#switchportmodetrunk
（3）计算机的配置
PC1
Ip:
192.168.10.2255.255.255.0
PC2
Ip:
192.168.20.2255.255.255.0
PC3
Ip:
192.168.10.3255.255.255.0
（4）测试
PC1pingPC3能pin通说明VLAN内能通信了
PC1和PC2之间ping不通，说明VLAN间不能通信
1.2路由器实现VLAN间主机的通信
1.2.1双臂路由
【拓扑图】
图1-2
【配置步骤】
Switch1配置
Switch>en
Switch#configt
Switch（config）#vlan10
Switch（config-vlan）#exit
Switch（config）#intf0/1
Switch（config-if）#switchportaccessvlan10
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#vlan20
Switch（config-vlan）#exit
Switch（config）#intf0/5
Switch（config-if）#switchportaccessvlan20
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#intf0/15
Switch（config-if）#switchportaccessvlan10
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#intf0/16
Switch（config-if）#switchportaccessvlan20
Router1配置
Router#configt
Router（config）#intf0/1
Router（config-if）#ipadd192.168.10.1255.255.255.0
Router（config-if）#noshut
Router（config-if）#exit
Router（config）#intf0/2
Router（config-if）#ipadd192.168.20.1255.255.255.0
Router（config-if）#noshut
计算机配置
PC1
Ip:
192.168.10.2255.255.255.0网关：
192.168.10.1
PC2
Ip:
192.168.20.2255.255.255.0网关：
192.168.20.1
（4）测试
Pc1pingpc2ping通了说明双臂路由实现了路由选路功能实现了VLAN间的通信
1.2.2单臂路由
【拓扑图】
图1-3
【配置步骤】
（1）Switch1的配置
Switch>en
Switch#configt
Switch（config）#vlan10
Switch（config-vlan）#exit
Switch（config）#intf0/1
Switch（config-if）#switchportaccessvlan10
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#vlan20
Switch（config-vlan）#exit
Switch（config）#intf0/5
Switch（config-if）#switchportaccessvlan20
Switch#configt
Switch（config）#intf0/16
Switch（config-if）#switchportmodetrunk
（2）Router的配置
Router#configt
Router（config）#intf0/1.10
Router（config-subif）#ipadd192.168.10.1255.255.255.0
Router（config-subif）#exit
Router（config）#intf0/1.20
Router（config-subif）#encapsulationdot1Q20
Router（config-subif）#ipadd192.168.20.1255.255.255.0
Router（config-subif）#exit
Router（config）#intf0/1
Router（config-if）#noshut
（3）计算机的配置
PC1
Ip:
192.168.10.2255.255.255.0网关：
192.168.10.1
PC2
Ip:
192.168.20.2255.255.255.0网关：
192.168.20.1
（4）测试
Pc1pingpc2（ping192.168.20.2）
PC>ping192.168.20.2
Pinging192.168.20.2with32bytesofdata:
Requesttimedout.
Replyfrom192.168.20.2:
bytes=32time=10msTTL=127
Replyfrom192.168.20.2:
bytes=32time=8msTTL=127
Replyfrom192.168.20.2:
bytes=32time=8msTTL=127
Pingstatisticsfor192.168.20.2:
Packets:
Sent=4,Received=3,Lost=1（25%loss）,
Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:
Minimum=8ms,Maximum=10ms,Average=8ms
说明VLAN10与VLAN20之间通关单臂路由能互相通信了
1.3配置三层交换机实现VLAN间主机的通信
【拓扑图】
图1-4
【配置步骤】
Switch1配置
Switch#configt
Switch（config）#vlan10
Switch（config-vlan）#exit
Switch（config）#vlan20
Switch（config-vlan）#exit
Switch（config）#intf0/1
Switch（config-if）#switchportaccessvlan10
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#intf0/5
Switch（config-if）#switchportaccessvlan20
Switch（config-if）#exit
Switch（config）#intf0/16
Switch（config-if）#switchportmodetrunk
Switch2配置
Switch（config）#intf0/1
Switch（config-if）#switchportmodetrunk
计算机配置
PC1
Ip:
192.168.10.2255.255.255.0网关：
192.168.10.1
PC2
Ip:
192.168.20.2255.255.255.0网关：
192.168.20.1
（4）测试
Pc1pingpc2ping通了说明三层交换机实现了路由选路功能实现了VLAN间的通信
实验2交换网络中的冗余链路
【实验目的】
1、理解利用端口聚合提供冗余备份链路；
2、理解链路聚合的配置及原理；
3、理解快速生成树RSTP的配置；
4、理解快速生成树协议RSTP的配置及原理；
5、掌握STP中交换机端口状态的变换
2.1生成树协议STP
【背景描述】
某学校为了开展计算机教学和网络办公，建立了一个计算机教室和一个办公区，这两处的计算机网络通过两台交换机互连组成内部校园网，为了提高可靠性，网管员用两条链路将交换机互连，现在要在交换机上作适当配置，使网络避免环路。
【实验设备】
S1916（2台），PC（2台）、直连线（4条）
【技术原理】
生成树协议（spanning-tree），作用是在交换网络中提供冗余备份链路，并且解决交换网络的环路问题。
生成树协议利用SPA算法（生成树算法），在存在交换环路的网络中生成一个没有环路的树形网络。
运用该算法将交换网络冗余的备份链路逻辑上断开，当主要链路出现故障时，能够自动地切换备份链路，保证数据的正常转发。
【实验功能】
使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生，避免广播风暴等。
【实验拓扑】
步骤1：
交换机A的基本配置。
SwitchA#confgureterminal
SwitchA（config）#vlan10
SwitchA（config-vlan）#exit
SwitchA（config）#interfacefastethernet0/5
SwitchA（config-if）#switchportaccessvlan10
SwitchA#showvlan10
SwitchA#configureterminal
SwitchA（config）#interfacerangefastethernet0/15-16
SwitchA（config-if-range）#switchportmodetrunk
步骤2：
交换机B的基本配置。
SwitchB#confgureterminal
SwitchB（config）#vlan10
SwitchB（config-vlan）#exit
SwitchB（config）#interfacefastethernet0/5
SwitchB（config-if）#switchportaccessvlan10
SwitchB#showvlan10
SwitchB#configureterminal
SwitchB（config）#interfacerangefastethernet0/15-16
SwitchB（config-if-range）#switchportmodetrunk
步骤3：
配置快速生成树协议。
SwitchA#confgureterminal
SwitchA（config）#spanning-tree
SwitchA（config）#spanning-treemoderstp
SwitchB#confgureterminal
SwitchB（config）#spanning-tree
SwitchB（config）#spanning-treemoderstp
验证测试：
SwitchA#showspanning-tree
SwitchA#showspanning-treebrief
SwitchA#showspanning-treeinterfacefastethernet0/15
SwitchA#showspanning-treeinterfacefastethernet0/16
问题：
验证SwitchA及SwitchB端口F0/15、F0/16的状态是什么？
SwitchA：
F0/15是通的状态F0/16处于阻塞状态
SwitchB：
F0/15-16都是处于通的状态
步骤4：
设置交换机的优先级，指定SwitchA为根交换机。
SwitchA（config）#spanning-treepriority4096
验证测试：
交换机SwitchA及SwitchB的优先级
SwitchA（config）#showspanning-treebrief
SwitchB（config）#showspanning-treebrief
问题：
此时继续验证SwitchA及SwitchB端口F0/15、F0/16的状态是什么？
SwitchA：
F0/15是通的状态F0/16处于阻塞状态
SwitchB：
F0/15-16都是处于通的状态
从主机A，ping–tB的IP地址，然后拔掉SwitchA与SwitchB的端口f0/15之间的连线，观察丢包情况。
主机A：
IP：
192.168.0.1
子网掩码：
255.255.255.0
主机B：
IP：
192.168.0.2
子网掩码：
255.255.255.0
2.2利用端口聚合提供冗余备份链路
【背景描述】
假设你们企业采用两台交换机组成一个局域网，由于很多数据流量是跨过交换机进行转发的，为了提高带宽，你在两台交换机之间连接了两条网线，希望能够提高链路带宽，提供冗余链路。
【实验设备】
S1916（2台），PC（2台）、直连线（4条）
【技术原理】
端口聚合又称链路聚合，是指两台交换机之间在物理上将多个端口连接起来，将多条链路聚合成一条逻辑链路，从而增大链路带宽，解决交换网络中因带宽引起的网络瓶颈问题。
多条链路之间能够相互冗余备份。
【实验拓扑】
注意：
按照拓扑图连接网络时，两台交换机都配置完端口聚合后，再将两台交换机连接起来。
如果先连线再配置会造成广播风暴，影响交换机工作。
【实验步骤】
步骤1：
交换机A的基本配置。
SwitchA#confgureterminal
SwitchA（config）#vlan10
SwitchA（config-vlan）#exit
SwitchA（config）#interfacefastethernet0/5
SwitchA（config-if）#switchportaccessvlan10
SwitchA#showvlan10
步骤2：
在交换机A上配置端口聚合。
SwitchA（config）#interfaceaggregateport1；创建聚合接口ag1
SwitchA（config-if）#switchportmodetrunk；配置ag1模式为trunk
SwitchA（config-if）#exit
SwitchA（config）#interfacerangefastethernet0/14-15
SwitchA（config-if-range）#port-group1
SwitchA#showaggregateport1summary
步骤3：
在交换机B的基本配置。
SwitchB#confgureterminal
SwitchB（config）#vlan10
SwitchB（config-vlan）#namesales
SwitchB（config-vlan）#exit
SwitchB（config）#interfacefastethernet0/5
SwitchB（config-if）#switchportaccessvlan10
SwitchB#showvlan10
步骤4：
在交换机B上配置端口聚合。
SwitchB（config）#interfaceaggregateport1；创建聚合接口ag1
SwitchB（config-if）#switchportmodetrunk；配置ag1模式为trunk
SwitchB（config-if）#exit
SwitchB（config）#interfacerangefastethernet0/14-15
SwitchB（config-if-range）#port-group1
SwitchB#showaggregateport1summary
步骤5：
验证当交换机之间的一条链路断开时，PC1与PC2仍能相互通信。
思考题：
1、实验中的两个部分链路聚合与生成树协议的配置连线相同，解决的实际问题有什么不同？
链路聚合增加了通信的带宽，提高用户访问服务器的速度。
2、STP的基本原理和形成过程是什么？
基本原理：
当网络中存在备份链路时候，只允许激活主链路，如果主链路失效，备份链路才会被打开。
利用图论中的生成树算法，在不改变网络的物理结构的情况下，从逻辑上切断环路，阻塞某些交换机端口，以解决环路造成的严重后果。
形成过程：
1）选择根交换机（可以根据MAC地址小的来判断根交换机或者自己设定优先级）
2）非根交换机上选择根端口
3）选择指定端口
4）将既不是指定端口和非根端口阻塞
5）随即树生成
3、通Showspanning-tree命令可以查看哪些内容
Spanningtreeenabledprotocolieee
RootIDPriority32769
Address0030.A3BE.DA20
Cost19
Port2（FastEthernet0/2）
HelloTime2secMaxAge20secForwardDelay15sec
BridgeIDPriority32769（priority32768sys-id-ext1）
Address00E0.A3D5.0C62
HelloTime2secMaxAge20secForwardDelay15sec
AgingTime20
InterfaceRoleStsCostPrio.NbrType
------------------------------------------------------------------------
Fa0/1DesgFWD19128.1P2p
Fa0/2RootFWD19128.2P2p
Fa0/3AltnBLK19128.3P2p
实验3局域网的设计
【实验目的】
掌握设计规模大几十台甚至几百台PC专用LAN的技能和方法
掌握用Visio绘制网络拓扑图的方法
3.1网络实验室局域网的设计
【背景描述】
为新建的网络实验室设计局约为那个，需要惊醒网络需求分析，该实验室具有80台PC，并且他们需要共享实验服务器信息，用百兆交换机若干台，配置交换机的链路聚合功能。
【实验设备】
PC一台，MicrosoftVisio软件一套
【技术原理】
一个具有80台PC的网络实验室仍然属于一个小型LAN。
【实验功能】
网络要满足几十名学生在较短时间（如十秒时间内）打开共享实验服务器上的信息
【实验拓扑】
【设计方案】
1）每40台PC共享一台服务器，共需两台服务器。
2）由于目前的专用PC服务器通常都配置两块千兆网卡，服务器与交换机连接可采用两个百兆链路聚合的措施，增强访问服务器的能力。
3）每4台PC组成一组，共有20组：
每组用一个8端口百兆交换机相连，共需20台这样的交换机。
4）每10组用一个16端口的百兆交换机互联，形成多星结构。
5）为了增加容错能力，将这两台16端口的百兆交换机用百兆双绞线连接起来。
3.2办公环境局域网的设计
【背景描述】
在为办公环境设计局域网前需要进行网络需求分析，该办公环境大约有200台PC，他们需要共享各种办公服务器信息。
由于该网覆盖区域较大，包括的机器较多，但流量并不是十分大，广播报文数量虽然多但是仍然可以容忍，可以采用千兆的交换机作为该网的主干，即采用千兆到交换机，百兆到桌面的网络拓扑，办公环境的网络允许短期（如几个小时）中断，但是需要快速恢复。
【实验设备】
PC一台，MicrosoftVisio软件一套
【技术原理】
当LAN中的用户机器较多时候，需要用多级交换机形成星型网络结构传输方面的考虑：
从桌面到层交换机的百兆速率，到层交换机到中心交换机的千兆速率，传输介质考虑：
距离不超过100米采用双绞线，距离超过100米用光缆，服务器速率考虑：
采用交换链路聚合技术增强共享服务器能力。
【实验功能】
使办公环境内的用户都可以共享各种办公服务器的信息，并且让办公环境的网络在短期中断后能够很快恢复。
【实验拓扑】
【设计方案】
1）我们以6台PC为一组，共需要34组；魅族用一个8端口百兆交换机，共需要34台这样的交换机
2）每个楼层安置11至12组，可用一个16端口的百兆交换机作为楼层主交换机，以互联这些组；这些楼层交换机应该具有一个千兆速率的光纤端口。
3）设置一个千兆的中心交换机，楼层交换机与中心交换机相连，形成多星网络结构。
4）为增加访问专用PC服务器的速度，每台服务器用两条千兆链路聚合起来与服务器的两块千兆网卡相连。
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