交换机实验 实验报告

开关实验二实验目的1.了解和掌握环路对网络的影响，掌握环路自检的配置；2.了解路由原理，掌握三层交换设备的路由配置方法3.掌握DHCP的原理及其配置方法实验步骤配置交换机的IP地址和基本线路连接等。实验1:(1)在此期间，用独立的网络电缆连接同一交换机的任意两个端口，形成一个自环(2)配置交换机的两个端口，开启所有端口的环路检测功能，设置检测周期等属性实验2:(1)根据图1的方法配置第3层交换机的VLAN和端口(2)在交换机中分别配置VLAN的IP地址(3)为第3层交换机启动IP路由(4)设置个人计算机-A和个人计算机-B的IP地址，并将它们的网关分别设置为第三层交换机的VLAN的IP地址通过Ping验证主机A和主机B的互通状态实验3:第三层交换机用作DHCP服务器，两台计算机分别从交换机获取IP地址。PC机-C手动配置IP地址。(1)根据图2的方法在主机a、b和c与第3层交换机之间建立连接，并配置交换机的IP地址(2)为第3层交换机配置DHCP地址池属性(3)启动DHCP服务。(1)检查主机A和主机B是否能正确获取给定范围内的IP地址，并通过Ping检查网关和交换机之间的互通情况；(2)拔下主机B的网线，将主机C的IP地址设置为主机B获取的IP地址，然后插上主机B的网线，看看是否可以获取不同的IP地址；(3)分别重启主机甲、乙和交换机，查看甲、乙获得的IP地址是否与前一个相同。图1。第3层路由连接图图2。DHCP连接图实验结果实验1:循环测试开关回路自检结果：实验2:路由配置：主机A连接到交换机端口2，并分为vlan10，端口IP地址为192.168.1.1。主机IP地址192 . 168 . 1 . 23；主机B连接到交换机端口10，并分为vlan20，端口IP地址为192.168.2.1。主机IP地址192 . 168 . 2 . 27；在未设置IP路由之前，主机A和主机B属于不同的网段，因此它们无法相互通信。设置好IP路由后，它们可以相互通信：实验3: DHCP配置和验证：主机A、B和C分别连接到交换机的端口2、18和10。主机A和主机B的IP地址是自动获取的，而主机C的IP地址是手动配置的。主机A通过DHCP获得的IP地址(192.168.1.211)主机B通过分布式哈希表(192.168.1.210)获得的IP地址测试主机A和主机c之间的互操作性(连通性)测试主机B与主机A和主机c之间的互操作性(连通性)当主机C配置为主机B获取的IP地址时，会产生IP地址冲突的错误提示：主机C的配置IP地址与主机b的IP地址冲突主机B网线重新连接后获得的新IP地址交换机重启后，主机A和主机B自动获取的IP地址信息：主机自动获取的IP地址主机自动获取的IP地址当DHCP可分配IP地址池中的IP数量少于请求的主机数量时进行实验验证：(可分配IP地址为192.168.1.210-192.168.1.212)，此时主机A、B、C和D已连接。主机D自动获取IP地址的结果实验和结果分析循环问题：它分为第二层循环和第三层循环。所有的循环都是由于不清楚的目的路径造成的混乱而形成的。例如，在第2层中，当广播消息通过两台交换机时，它将产生广播的恶性循环，导致环路，而在第3层中，原始路由无法意外工作，导致路由通告错误并形成恶性循环。传统的两层预防技术主要包括生成树预防。受威胁人民协会在其不断修改和更新中产生了许多版本，如受威胁人民协会/RSTP/MSTP。人们可以根据各自的网络计划选择应用。然而，STP的配置复杂性和协议本身的开销通常是网络管理员头疼的问题。解决环路(自环或外环)对网络的影响可以提高网络的自误差、容错性和鲁棒性。环路检测被称为：周期性地向交换机的每个端口发送环路检测数据包；交换机查看端口接收的数据包的CPUMAC字段。如果交换机的媒体访问控制存储在字段中，交换机的一些端口将形成环路，否则将被丢弃。环路发生后，交换机将关闭端口号较大的端口，以消除环路。图1反映了在交换机开启所有端口的环路检测功能后每30秒检测的信息和诸如端口关闭的操作信息。三层布线的意义和工作流程：实现了不同虚拟局域网中主机之间的通信，通过配置虚拟局域网可以有效控制广播域的大小。同一VLAN的主机之间的通信可以直接到达目的主机，而无需交换机进行路由处理。在不同虚拟局域网之间通信时，数据包首先被转发到路由器。路由器查询其路由转发表，选择正确的端口间数据包转发到目的地VLAN的交换机，然后目的地VLAN的交换机将数据包转发到目的地主机。其中，主要作用是交换机的路由功能。如果不设置相关属性，不同VLAN之间就不会有通信。因此，在图3的验证实验中，VLAN10和VLAN20中的主机a和b之间的通信是通过路由器的转发功能来实现的。在未配置IP路由之前，VLAN10和VLAN20属于不同的网段(a和b也属于不同的网段)，因此无法实现通信。配置后，路由器(三层交换设备)可以通过内部路由转发表实现数据转发和通信。动态主机配置协议工作过程及实验分析；动态主机配置协议是局域网的网络协议。它使用UDP协议工作，有两个主要目的：自动为内部网络或网络服务提供商分配IP地址，并使内部网络管理员能够集中管理(从中央节点监控)和自动分配IP网络地址。当计算机移动到网络中的另一个位置时，它可以自动接收新的IP地址。DHCP服务器从客户端的地址池中选择并分配IP地址和其他相关参数。当作为DHCP服务器的设备从客户端接收到DHCP请求时，它将从地址池中选择一个空闲的IP地址。DHCP进程：当DHCP客户端第一次登录网络时，即客户端发现机器上没有IP数据集时，它将向网络发送一个DHCP DISCOVER数据包(广播数据包)。因为客户端不知道它属于哪个网络，所以数据包的源地址将为0.0.0，目的地址将为255.255.255.255，然后将附加DHCP发现信息以广播到网络。如果没有收到来自DHCP服务器的响应，客户端将显示一条错误消息，宣布DHCP发现失败。此后，根据用户的选择，系统将在5分钟后继续重复DHCP发现过程。当动态主机配置协议服务器监听客户端发送的动态主机配置协议发现广播时，它将从那些尚未出租的地址范围中选择第一个空闲的IP，并使用一个动态主机配置协议提供数据包和其他TCP/IP设置来响应客户端。由于客户端在开始时没有IP地址，其MAC地址信息将包含在DHCP发现数据包中，并使用XID号码来识别数据包。由动态主机配置协议服务器响应的动态主机配置协议提供包将被传送到请求基于该信息的租用的客户端。根据服务器端的设置，DHCP提供数据包将包含一个租用期限信息。如果客户端从网络上的多个DHCP服务器接收到响应，它将只选择一个DHCP服务(通常是第一个到达的)，并将向网络发送一个DHCP请求广播包，告知所有DHCP服务器它将指定哪个服务器接受所提供的IP地址。同时，客户端还会向网络发送一个ARP数据包，询问网络上的其他机器是否使用该IP地址。如果发现该IP已被占用，客户端将向DHCP服务器发送一个DHCP拒绝数据包，拒绝其DHCP提供，并重新发送DHCP发现信息。事实上，并不是所有的动态主机配置协议客户端都会无条件地接受动态主机配置协议服务器的提议，尤其是当这些主机安装了其他与动态主机配置协议/协议相关的客户端软件时。客户端也可以使用DHCP请求向服务器建议DHCP选项，这些选项将在DHCP选项字段中用不同的数字填写。当DHCP服务器收到客户端的DHCP请求时，它将向客户端发送一个DHCP确认响应，确认IP租约正式生效，标志着DHCP操作的完成。图4-6反映了三层交换机通过自动获取IP地址动态分配IP后，主机a和b获取的IP地址。由于a、b和c连接到同一个交换设备，没有VLAN分割和其他因素，它们可以相互连接，或者自动获得IP地址，或者手动配置IP地址(没有冲突)。当主机C被配置为自动分配了IP地址的主机B的IP地址时，自然会出现提示IP地址冲突的错误消息。当重新连接B网络电缆时，它相当于重新加入客户端。交换机将从地址池中依次选择下一个未分配的IP地址给新的请求用户。因此，