北邮 大三下 计算机网络技术实践 实验四.docx

09211311班 实验报告课程名称： 计算机网络技术基础 实验名称： 实验四 基本交换机使用及VLAN配置 班 级： 2009211311 姓 名： schnee 学 号： 实验日期： 2012-5-4 实验报告： 2012-5-6 1. 环境（详细说明运行的操作系统，网络平台，网络拓扑图）1.1. 运行的操作系统Windows 7（在老师的指导下改了部分配置之后可以不安装XP虚拟机。）配置步骤见上次实验报告。 采用Dynamips仿真环境。1.2. 网络拓扑图包含1个路由器，7个PC机，4个交换机，5个VLAN，3个网段。网络拓扑图：PS：端口分配见3.1.1 图中R1和SW4配置为3.5.2的方法。3.5.1的配置图略。2. 实验目的 掌握以太网交换机的使用方法，能够在模拟环境中使用以太网交换机组建局域网。 掌握以太网交换机的VLAN划分和配置方法，能够在模拟环境中使用以太网交换机组建虚拟局域网。3. 实验内容及步骤3.1. 用一台交换机连接两台主机组成局域网，并通过在两台主机上的配置完成局域网内部的主机之间的互通。3.1.1. 修改.net文件，设计网络物理拓扑和逻辑网段。（见附录）用list列出网络成员，如下图所示。3.1.2. 用start命令启动交换机SW1和两台主机PC1和PC2，并配置idlepc值。用idlepc get命令获取到SW1和SW1的idlepc值，配置好SW1和PC1的idlepc值并保存。（同一类只需配置一次，所以只需配置R1和PC1的idlepc值即可）。3.1.3. 打开3个控制台窗口，使用Telnet客户端分别登录到SW1,PC1,PC2上。比如登录到SW1的命令行为：telnet 3003.登录到PC1的命令行为：telnet 30083.1.4. 用hostname命令为每个设备起一个容易识别的名字3.1.5. 在PC1的f0/0接口配置IP地址和子网掩码，在PC2的f0/0接口配置IP地址和子网掩码，并启动这两个接口。PC1的配置：PC2的配置3.1.6. 用ping命令测试PC1和PC2是否能够互通。从实验中我们可以看到，PC1和PC2可以ping通。3.2. 用两台交换机将三台主机组成一个局域网3.2.1. 启动SW1、SW2、PC1、PC4，设置好idlepc值。3.2.2. 打开四个控制台窗口，用Telnet客户端分别登录到四个设备上。3.2.3. 在PC1的f0/0接口中配置IP地址和子网掩码，在PC4的f0/0接口中配置IP地址和子网掩码，并将两者都启动。PC1的配置：PC4的配置：3.2.4. 用ping命令测试PC1和PC4是否能互通第一三五次PC4 ping PC1，第二四次PC1 ping PC4的截图如下：我们发现虽然在第四次的时候ping通了。说明PC1和PC4能够通过两台交换机成功通信。具体见后文分析。3.3. 用一台交换机SW1连接两台主机组成局域网，在SW1上建立VLAN2和VLAN3两个虚拟局域网，并将两台主机PC1和PC3配置到同一个网段上，观察这两台主机是否能够实现互相通信。3.3.1. 启动SW1和PC1、PC3，设置好idlepc值。并分别通过telnet客户端登录。3.3.2. 在PC1的f0/0接口中配置IP地址和子网掩码，在PC3的f0/0接口中配置IP地址和子网掩码，并将这两个接口都启动起来。PC1的配置PC3的配置3.3.3. 在SW1上将与PC1相连的接口f1/11配置成VLAN2，将与PC3相连的接口f1/14配置成VLAN3。步骤如下：进入SW1的特权执行模式SW1#；进入VLAN数据库，并增加VLAN 2和VLAN 3；进入SW1的接口f1/11将其配置成VLAN 2，进入f1/14配置成VLAN 3。配置完后，查看SW1的VLAN配置，用sh vlan-sw命令：3.3.4. 用ping命令测试PC1与PC3是否能够互通。无论ping多少次，都无法ping通，换新的VLAN也不行。其实由于两者处于不同VLAN但却没任何互联，所以不通是正确的结果。3.3.5. 把SW1的接口f1/14配置成VLAN2，测试PC1和PC3能否互通我们修改后查看SW1的VLAN配置，确定无误。然后我用ping命令查看现在的互通情况。我很惊喜的发现现在PC1 ping同PC3了，虽然第一包有丢包。然后我用PC3 ping PC1，发现也能通了。为了验证是因为修改引起的变化。我把接口的VLAN又改回去，然后很明显的出现了不通互通不通的变化过程。由于图片太大，所以仅以PC3为例。3.4. 用两台交换机SW2和SW3连接两台主机组成局域网，在SW2和SW3上建立虚拟局域网VLAN2，并将两台主机PC4和PC5所连接的接口都配置到VLAN2中。将两台主机PC4和PC5都配置到同一个网段上，观察这两台主机是否能够实现互相通信。3.4.1. 启动SW2、SW3、PC4和PC5，设置好idlepc值，并分别用Telnet客户端登录。3.4.2. 在PC4的f0/0接口中配置IP地址和子网掩码，在PC5的f0/0接口中配置IP地址和子网掩码，并将这两个接口都启动起来。PC4的配置：PC5的配置：3.4.3. 在SW2上将与PC4相连的接口f1/11配置成为VLAN2，在SW3上将与PC5相连的接口f1/11配置成为VLAN2。SW2的配置SW3的配置3.4.4. 测试PC4和PC5能否互通。如图所示，两者都不能ping通。（无论多少次都不通，但下面只截一次的图）3.4.5. 方法一：将SW2的f1/3和SW3的f1/1端口配成Trunk模式，并允许所有VLAN的数据帧通过。再测试PC4和PC5能否互通。可以看到除了第一个包丢包外已经可互通。3.4.6. 方法二：将SW2的f1/3和SW3的f1/1端口配成VLAN2。 再测试PC4和PC5能否互通。可从截图中看到，虽然PC4和PC5也可以互通了，但是之前出现的丢包比较多，互通形成得比较慢。3.5. 不同VLAN互联，用两个交换机、一个路由器、三个主机，PC4、PC6、PC7均设置不同网段和不同VLAN。3.5.1. 按网络拓扑图设置PC4、PC 6、SW2、SW4和R1各参数，不过其中R1f1/0的IP地址设置为，子网掩码设置为，SW4的f1/2设置为VLAN2.测试PC4和PC6能否互通。PC机要记得配置默认路由。PC4的设置：PC6的设置：R1的配置：SW2的配置：SW4的配置：测试PC4和PC6能否互通。从上图可见PC4和PC6能顺利互通。3.5.2. 重新启动各设备，完全按照网络拓扑图设置PC4、PC6、PC7、SW2、SW4和R1各参数，测试三个主机能否互通。（其中PC4、PC6和SW2的配置同3.5.1）PC7的配置：SW4的配置：R1的配置：测试PC4、PC6、PC7能否互通。如图，发现除了首次会有丢包外，都能互通。4. 实验结果详细每一步的实验结果见3.实验内容和步骤的分析与截图。在此进一步深入分析部分实验的结果。实验第二部分中PC1与PC2如何跨越两台交换机进行通信？解答：PC1向PC3第一次发送数据时，SW1会向所有的端口广播，所以会将发往PC3的数据包广播到SW2上，SW2也会向所有的端口广播，这样就发到了PC3.当PC3发送数据时，SW2的转发表会记录PC3对应着f1/11端口，而SW1会记录PC3对应着f1/2端口（假设f1/1被生成树堵塞），这样PC1再向PC3发送数据时，SW1查询转发表会从f1/2端口发出，SW2接收到后查询转发表会从f1/11端口发出，从而到达PC3。实验三第一部分为何实验结果不能互通？而改为同一个VLAN后可以？解答：如果没有借助VLAN互联技术的话，两个不同VLAN的IP是无法ping通的。VLAN的互联，在此实验中有通过Trunk Lin来连接的（如实验四），也有通过路由器来互联的（如实验五）。5. 实验中的问题及心得5.1. 实验中遇到的问题 实验中，两次添加vlan时没有足够的存储空间来存储方法：后来通过上网查询，发现可用以下命令： Switch#dir flash:Switch#dir nvram:Switch#copy vlan.dat nvram:Switch#dir nvram:Switch#erase flash:Switch#squeeze flash: 在实验的第二个部分，一开始一直ping不通，后来发现是没有登录SW1和SW2.方法：虽然SW1和SW2不需要设置什么参数，但是也需要登录着，也就是要保持活跃。 实验五一开始没能ping通，因为忘了配置PC的默认路由了。方法：只能说对于实验的原理还是没有掌握得非常的牢固，才导致做实验时一时疏忽忘了配置默认路由。切记要理解好原理！ 实验五如果在3.5.1的基础上直接按照上述配置配置PC7、SW4和R1，而不是重启SW4和R1再按上述配置（注意SW4和R1没有保存3.5.1的配置），则会出现PC6和PC7，PC4和PC6不通的问题。方法：这时候在特权模式下用show running-conf查看SW4和R1的配置我们可以看到R1的端口f1/0和f1/0.1的IP地址配置不正确。SW4的端口f1/2中3.5.1的配置没有被新配置覆盖。这种情况下，我们对SW4和R1中3.5.1的一些配置用no加原语句的方法去除。配置后我们再用show running-conf查看SW4和R1的配置，则如下所示，终于配置正确了。R1的正确配置：SW4的正确配置：这样，实验成功，PC4、PC6和PC7两两互通了。 实验中总是出现接口不匹配的提示，妨碍实验过程方法：cdp协议是Cisco的私有协议，用来帮助收集远程和相连设备的信息，当两台设备的以太网接口的双工模式、速率不一致时就会出现报警信息，可以通过命令“No cdp run”将cdp协议关闭，这样就可以避免显示网络接口的不匹配信息。5.2. 实验思考题 PC1和PC2的IP地址如果不配置在一个网段中是否还能够通信？解答：如果PC1和PC2的IP地址不配置在一个网段中，在通常情况下是不能通信的，一般在一个局域网中的主机应该配置在一个网段中。当然在一些特殊的配置下，或者采用三层设备是可以使它们互通的。 交换机之间用两条网线连通，在同一时刻这两条网线上是否都能够传输数据？解答：如果交换机没有划分VLAN，那么同一时刻这两条网线上只能有一条传输数据，否则会形成环路，但是如果交换机划分了VLAN，那么这两条网线上可以同时传输不同VLAN的数据，只要保证同一个VLAN不会形成环路即可。 在同一个局域网或者同一个VLAN中的主机是否需要配置在同一个网段？在不同局域网或者不同VLAN中的主机是否需要配置在不同的网段？解答：同一个局域网或者同一个VLAN中的主机配置在同一个网段中就可以在本局域网内实现通信，如果配置在不同的网段，则需要路由器来完成不同网段之间的互通。在不同局域网或者不同VLAN中的主机如果配置在同一网段是肯定无法互通的，只有配置在不同网段，并经过路由器互联后才能够互通。 两个交换机之间的双链路备份是否会产生环路？当配置了VLAN后如何避免产生环路？解答：两个交换机之间如果建立了两条连接，则其中的一条会被STP生成树协议所禁止，以保证不会出现环路。当配置了VLAN后，需要避免的是同一个VLAN内会产生环路，所以STP生成树就不会简单地禁止某一条链路了，而是当两条链路上都允许某个VLAN的数据帧通过时，在一条链路上禁止该VLAN数据帧的通过，这时就会出现两条物理链路同时工作的情况。但是，任意时刻，对于某一个VLAN来说，只能从其中的一条上通过，另外一条会被禁止。 两个交换机之间如果需要VLAN能够互通的话，可以采用Trunk方式和Access方式进行互联，他们的区别在哪里？解答：通常在两个交换机之间不建议采用Access进行VLAN的互通，因为Access接口只能配置属于一个VLAN，也就是只能允许一个VLAN的数据帧通过，因此，当两台交换机之间需要实现多个VLAN的互通时，就需要占用多对端口，连接多个物理链路，非常浪费资源，也不方便。而Trunk接口可以同时允许多个VLAN的数据帧通过，所以只需要一条链路就可以实现所有VLAN间的互通。 但一个接口配置为Trunk模式并且允许所有VLAN通过时，是否真的可以让所有的VLAN数据通过?解答：以太网交换机中将接口配置为Trunk模式后，当允许所有VLAN的数据帧通过时，是表示允许本交换机上已经创建的所有VLAN的数据帧通过，本交换机上没有创建的VLAN的数据帧是不能通过的。 在同一个VLAN中将两台PC分配配置为 和 ，这两个PC能否互通？解答：是可以ping通的，虽然他们的网络号一个是，一个是，但是由于PC在向对方发送数据包时，只知道对方的IP地址，并不知道对方的子网掩码，而是使用自己的子网掩码计算对方的网络号，而这样计算出来的两个PC的网络号是相同的，所以能够互通。6. 实验思考本次实验通过在仿真环境下做具体的配置实践和观察，很好地复习了上学期计算机网络课程中所学的交换机和VLAN的相关知识。在实验中掌握了以太网交换机的使用方法和VLAN划分及配置方法，能够在模拟环境中使用以太网交换机组建局域网和组建虚拟局域网。这次实验明显比上一次困难些，不过也可能是因为上一次实验有头两次的铺垫。总之还是要明白原理，要动手实验才能真正熟悉掌握，否则实验中就可能出现各种奇怪的问题。只有在运用中学才真正叫掌握了。7. 附录7.1. .net文件autostart = Falselocalhost port = 7200 udp = 10000 workingdir = .tmp router SW1 image = .iosunzip-c3640-js-mz.124-10.bin model = 3640 console = 3003 ram = 128 confreg = 0x2142 exec_area = 64 mmap = False slot1 = NM-16ESW f1/1 = SW2 f1/2 f1/2 = SW2 f1/1 f1/11 = PC1 f0/0 f1/12 = PC2 f0/0f1/14 = PC3 f0/0 idlepc = 0x604eb200 router SW2 image = .iosunzip-c3640-js-mz.124-10.bin model = 3640 console = 3004 ram = 128 confreg = 0x2142 exec_area = 64 mmap = False slot1 = NM-16ESWf1/3 = SW3 f1/1f1/4 = SW3 f1/2f1/5 = R1 f1/1f1/6 = SW4 f1/1 f1/11 = PC4 f0/0 router SW3 image = .iosunzip-c3640-js-mz.124-10.bin model = 3640 console = 3005 ram = 128 confreg = 0x2142 exec_area = 64 mmap = False slot1 = NM-16ESWf1/11 = PC5 f0/0 router SW4 image = 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