网络设备安装与调试（神码版）（第2版）教案 第2周 项目2 交换技术配置

理论课教案（首页）NO2课程网络设备安装与调试课题项目2交换技术配置交换机的基本配置交换机的VLAN配置使用教材网络设备安装与调试（神码版）（第2版）任课教师班级所属专业云计算技术应用上课地点上课时间第2周周四第1-6节总课时120周课时6教材处理本课程使用的教材为《网络设备安装与调试（神码版）（第2版）》，教学内容和顺序与教材基本一致，本项目重点学习交换机的基本配置、VLAN配置及常用技术。教学目标（包含知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等三个目标）知识与技能：1．了解交换机的工作原理和作用。2．理解VLAN的原理和作用。过程与方法：通过教师演示、任务驱动、提问方式等方式，对知识点的提取、分析、解决任务问题。情感态度与价值观：培养实际操作能力、积极思考问题能力，提高学生学习兴趣，增强学生主动思考、发现并解决问题的能力。教学重点教学难点重点及突出策略：重点：熟悉交换机的各种配置模式突出策略：通过教师演示加强学习和上机操作进行巩固。难点及解决方法：难点：熟练配置交换机的各项网络参数及接口状态突出策略：通过教师演示加强学习和上机操作进行巩固。学情分析学习本专业课的学生是22级的学生，在此门专业课之前已学习计算机网络基础，已有一定的基础和知识积累，需要在每个项目前讲解好原理，更多的让他们进行项目实践。教学方法任务驱动、教师演示教具准备Ensp模拟器软件、任务书、网络拓扑图、案例教学反思学生们对于本次课程的基础知识点较容易掌握教学实施（次页）教学环节教学内容学生活动教师活动用时备注一、基本知识点和主要任务目标发布任务及任务实施任务验收和小结讲解本项目涉及的知识点和主要任务目标交换技术在现代高速网络中担任着举足轻重的角色，企业网络依赖交换机分隔网段并实现高速连接。交换机是适应性极强的第二层设备，在简单场景中，可以替代集线器作为多台主机的中心连接点；在复杂应用中，可以连接一台或多台其他交换机，从而建立、管理和维护冗余链路及VLAN连通性。对网络学习者而言，交换机的配置和管理是必备的知识和技能。本项目重点学习交换机的基本配置、VLAN配置及常用技术。二、发布任务，分任务进行情境描述及任务实施任务2.1交换机的基本配置活动1交换机的管理方式任务情境：某公司因业务发展的需要购买了一台交换机，用于扩展现有网络。根据公司的网络拓扑结构，网络管理员将刚买回来的新交换机配置完成后，将其投入使用。情境分析：管理员在拿到新的交换机时，可以通过交换机的Console接口对出厂的交换机进行第一次配置。在交换机上有一个Console接口，可以从交换机端口标识中看到，之后可以通过出厂自带的配置线进行连接和配置。交换机的管理方式拓扑结构如图2.1.1所示。任务实施：具体要求如下。（1）根据图2.1.1所示的拓扑结构，连接计算机和交换机。（2）下载、安装和配置SecureCRT软件。（3）通过SecureCRT软件进入交换机，使用CLI方式管理交换机设备。教师演示活动2交换机的基本配置任务情境：为了组建局域网，某公司新购置了一批神州数码的以太网交换机，网络管理员通过Console接口进入交换机之后，准备对交换机进行基本配置。情境分析：网络管理员需要通过交换机的Console接口对交接机进行第一次配置。在交换机上有一个Console接口，可以从交换机接口标识中看到。使用交换机出厂时随机配置的专用控制线，连接交换机的Console接口与计算机的COM1接口，此时交换机为出厂配置，使用交换机命令行界面进行操作。交换机的基本配置拓扑结构如图2.1.16所示。任务实施：具体要求如下。（1）根据图2.1.16所示的拓扑结构，使用直连线连接，一端连接在交换机的端口24上，另一端连接在计算机的网卡接口上，并设置计算机的IP地址和子网掩码。（2）恢复交换机的出厂设置。（3）将交换机的名称设置为S1。（4）将交换机的系统时间设置为2021年9月22日12:00:00。（5）将交换机的语言模式设置为中文。（6）将交换机的远程管理IP地址配置为192.168.1.1/24，默认网关为192.168.1.254。（7）查看交换机的配置文件。（8）配置交换机的特权密码并加密所有密码。（9）配置交换机的接口带宽限制和双工模式。（10）保存交换机配置。教师演示任务2.2交换机的VLAN配置活动1交换机的VLAN划分任务情境：某公司的局域网已经搭建完成，为了提高网络的性能和服务质量，财务部和市场部需要使用不同的网段以相互隔离，让网络管理员想办法解决。情境分析：为了保证两个部门的相对独立，就需要划分对应的VLAN，使交换机的某些端口属于财务部，某些端口属于市场部，这样就能保证它们之间的数据互不干扰，也不影响各自的通信效率。下面通过一个实验来验证交换机的VLAN功能，其拓扑结构如图2.2.1所示。任务实施：具体要求如下：（1）根据图2.2.1所示的拓扑结构，使用直通线连接好所有的计算机，并为每台计算机设置好相应的IP地址和子网掩码。（2）交换机VLAN划分及接口分配情况如表2.2.1所示。验证接入相同VLAN的计算机是否能互相通信，而接入不同VLAN的计算机是否不能互相通信。活动2交换机间相同VLAN通信任务情境：某公司有销售部、财务部等部门，在不同楼层内都有销售部和财务部的员工的计算机。为了使公司的管理更加安全与便捷，公司的领导想让网络管理员组建公司局域网，使各个部门内部的计算机可以进行业务往来和通信。但基于安全方面的考虑，禁止不同部门的计算机之间互相访问。情境分析：通过划分VLAN，销售部和财务部之间不可以互相访问，但部门内部的计算机分布在不同楼层的交换机上，它们又要能够互相访问，这就要使用dot1q进行跨交换机的相同部门的访问，即在两个交换机之间开启Trunk模式进行通信。下面通过实验来实现和验证跨交换机的相同VLAN的计算机通信，其拓扑结构如图2.2.6所示。任务实施：具体要求如下。（1）根据图2.2.6所示的拓扑结构，使用双绞线连接计算机和交换机，并设置每台计算机的IP地址和子网掩码。（2）在S1和S2交换机上划分VLAN及接口分配情况如表2.2.2所示。（3）实现交换机间相同VLAN的计算机之间的互相通信（PC1与PC3互相通信，PC2与PC4互相通信，其他组合不能通信）。教师演示活动3利用SVI实现VLAN间路由任务情境：某公司的内部办公系统需要控制不同业务部门之间的访问。该公司准备用一台神州数码C6200-28X-EI交换机作为路由设备来实现不同部门之间的互访需求。情境分析：现在的财务部和市场部属于不同的VLAN，既能保证两个部门之间的数据互不干扰，又能不影响各自的通信效率。但要使两个部门能互相通信，就要求使用802.1Q进行跨交换机的相同部门的访问，即在两台交换机之间开启Trunk进行通信。下面使用三层交换机搭建网络环境，验证三层交换机的路由功能，三层交换机的VLAN路由拓扑结构如图2.2.8所示。任务实施：具体要求如下。根据图2.2.8所示的拓扑结构，使用双绞线连接计算机和交换机，并设置每台计算机的IP地址、子网掩码和默认网关。在S1和S2交换机上VLAN划分及接口分配情况如表2.2.3所示。（3）通过三层交换机实现不同VLAN的计算机互相通信。任务验收（每个小任务结束后都要单独进行验收）和小结任务2.1活动1：使用showrunning-config命令查看当前配置。任务2.1活动2：步骤1：测试计算机与交换机的连通性。首先设置好交换机接口IP地址，再设置计算机的IP地址为与交换机接口IP地址同网段的IP地址，如192.168.1.2，并用计算机来测试其与交换机的连通性。设置PC1的网关地址为192.168.1.254，和交换机的网关地址相同，不用设置DNS；在输入完成后单击“确定”按钮即可，如图2.1.17所示。在设置完PC1的IP地址参数后，选择“开始”→“运行”菜单命令，弹出“运行”对话框，在“打开”文本框中输入“cmd”后，在命令行界面中输入“ping192.168.1.11”进行测试，按Enter键，如图2.1.18所示。步骤2：退出交换机的工作模式，在重新进入特权配置模式时，系统会要求用户输入正确的密码。用户有3次输入密码的机会，如果输入正确，则直接进入特权配置模式，如图2.1.19所示。观看PPT