路由器交换机配置教程（项目式）

任务1.1熟悉PacketTracer【实训目的】【实训任务】学习PacketTracer的常用操作，为后续实训打好基础。1.熟悉PacketTracer界面，了解各组成部分的功能作用。2.添加路由器交换机等设备，并用线缆正确连接，构建实训拓扑。3.练习在命令行模式下配置路由器交换机。4.在模拟方式下查看PDU信息。5.汉化PacketTracer。步骤１认识PacketTracer界面步骤２添加网络设备。设备类型区从左至右从上到下依次为路由器、交换机、集线器、无线设备、设备之间的连线（Connections）、终端设备、仿真广域网、CustomMadeDevices（自定义设备）。当鼠标指向设备类型区某设备时，在下方显示出设备名称。单击某一类型设备，在设备型号区出现相应类型设备的型号列表。我们单击需要的设备型号，然后在工作区单击，即添加了该型号的网络设备。步骤３设备连接。配置线一端连接电脑的串口，另一端连接设备的console；直通线用于连接不同类型的设备，比如路由器和交换机、计算机和交换机等；交叉线用于连接相同类型的设备，比如路由器与路由器以太网口的连接、交换机与交换机的连接等；DCE线用于路由器串口之间的连接。这儿需要注意的是：①计算机和路由器以太口间的连接用交叉线。②用DCE线首先连接的路由器为DCE，相连的路由器串口需要配置时钟。步骤４更换设备或线缆。当需要更换设备或线缆时，单击工作区右边区域中的删除按钮，再单击相应的设备或线缆。再新增设备即可步骤５配置设备。单击要配置的设备，在弹出的对话框中单击CLI选项卡，即进入该设备的命令行界面。步骤６模拟模式。（1）单击Packettracer右下角的Simulation按钮，进入模拟模式。（2）单击AddComplexPDU(c)按钮，再单击发出数据包的源设备，弹出CreateComplexPDU对话框。（3）选择输出接口和要运行的指令，输入目标IP地址和源IP地址、序列号，时间等参数后，单击CreatePDU按钮。（4）单击AutoCapture/Play按钮，我们就可以看到信封状的数据包从源设备到目的设备之间的传输过程。（5）单击Eventlist中的Info列下某一彩色方块，我们还可以查看在设备上PDU信息。步骤7汉化PackeTracer。（1）将下载的汉化文件chinese.ptl存放到软件安装的languages文件夹中，然后单击“Options”菜单中的“Preferences……”。（2）在弹出的“Preferences”对话框中，单击“SelectLanguage”下的“chinese.ptl”，再单击“ChangeLanguage”按钮。（3）在弹出的对话框中，提示下次启动软件时更改语言。我们单击“OK”按钮。（4）汉化的PackeTracer任务1.2认识网络设备【实训目的】认识常用的网络设备和连接线缆。【实训任务】１.实际观察交换机、路由器等设备外观，识别这些设备的网络连接接口。２.识别用于连接设备的线缆。３.观察一个实际的网络，认识其中的网络设备及其连接线缆和连接方式。步骤1认识路由器路由器是连接网络的“桥梁”。世界最大的互联网——因特网就是由成千上万的路由器将不同国家、不同地区的大大小小的网络连接在一起而形成的。路由器常见的接口主要有以下几种：（1）高速同步串口（2）Console接口

（3）Ethernetwork接口步骤2认识交换机交换机是构建局域网必不可少的网络设备。它具有自动寻址、交换处理的功能。交换机上最多的端口是自适应的Ethernetwork接口，可用来连接有10/100bps以太网接口的设备。步骤3认识直通线、交叉线双绞线是目前局域网中应用最多的连接介质。它具有性价比高，连接简便等优点。直通双绞线的线序两端一般遵循EIA/TIA568B标准（橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕）。直通线用于连接不同类型的设备，如交换机和计算机、交换机和路由器等；交叉线一端遵循EIA/TIA568B标准，另一端遵循EIA/TIA568A标准（绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕）。交叉线用于连接相同类型的设备，如交换机之间的连接，计算机和路由器的连接（路由器连接双绞线的接口和计算机一样，也是以太网卡接口），路由器之间的连接等。步骤4认识DTE/DCE连接线缆DTE/DCE连接线缆用于连接路由器的高速同步串口。DTE/DCE连接线缆两端一般标记有DTE或DCE。其中，连接DCE端的接口需要配置时钟。步骤5认识反转线和RJ-45到DB-9适配器反转线缆也称控制线，线缆两端的线序相反。反转线一端通过RJ-45到DB-9适配器连接计算机的串行口，另一端连接网络设备的console口。反转线用于对设备的带外管理。带外管理不占用网络设备的带宽。步骤6观察一个实际的设备连接图任务1.3制作双绞线【实训目的】通过制作RJ45双绞线，了解T568A/T568B标准，掌握直通性和交叉线的制作技能。【实训任务】１.了解双绞线的特性及屏蔽与非屏蔽双绞线的差别。２.了解T568A/T568B标准，掌握网线的线序。３.制作直通线和交叉线。４.学会测线器的使用方法。一．双绞线概述双绞线外有一层绝缘层，包裹着内部的八根线，每根线外部也都有绝缘层，上面标记着不同的颜色。按照橙、绿、蓝、棕分为四对，每对线相互绞在一起，使电磁辐射和外部电磁干扰降低到最小，所以叫双绞线。屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP)二．双绞线线序标准EIA/TIA568B线序：12345678橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕；EIA/TIA568A线序：12345678绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕。三．直通线与交叉线直通双绞线的线序两端一般遵循EIA/TIA568B标准。直通线连接异型设备；交叉线一端遵循EIA/TIA568B标准，另一端遵循EIA/TIA568A标准。交叉线连接同型设备；目前的网络设备大多支持端口自动翻转，不再刻意区分直通线或交叉线；Packettracer中的交叉线和直通线的使用不能混淆；四．线序助记词1．EIA/TIA568B线序助记词：橙绿蓝棕四对线，依次拆开杂色前。绿线蓝线要互换，插线面朝金属面。2．EIA/TIA568A线序助记词：绿橙蓝棕四对线，依次拆开杂色前。橙线蓝线要互换，插线面朝金属面。【实训步骤】步骤1剥线步骤2理线步骤3插线步骤4压线步骤5制作另一端步骤6测试步骤7连接设备任务1.4解析OSI参考模型和TCP/IP协议【实训目的】理解OSI参考模型和TCP/IP协议的原理，熟悉PacketTracer的操作。【实训任务】1.在PacketTracer模拟模式下抓包，分析拆封包过程和每层的数据结构。2.理解OSI参考模型和TCP/IP协议的原理。一.OSI参考模型OSI模型中的数据流二．TCP/IP协议三．TCP/IP协议各层功能及主要协议（1）应用层定义了TCP/IP应用协议以及处理应用程序的具体细节，应用层是应用程序进入网络的通道。在应用层有许多TCP/IP工具和服务，如：HTTP、FTP、Telnet、DNS等等。（2）传输层提供主机之间的通讯会话管理，并且定义了传输数据时的服务级别和连接状态。TCP传输控制协议：提供可靠的、面向连接的数据报传递服务。UDP用户数据包协议：提供快速的、无连接的、不可靠的数据报传输服务。（3）网络层网络层将上层传下来的数据装入IP数据包，封装IP包头，包含用于在主机间以及经过在网络转发数据时所需用到的源和目标的地址信息，以实现IP数据报的路由。IP协议（网际协议）IP是一种无连接的、不可靠的协议，主要用于编址数据包并负责路由数据包。ARP（地址解析协议）ARP负责将目标IP地址转换成目标MAC地址。RARP(反向地址解析协议)RARP根据MAC地址找其对应IP地址。ICMP（INERNET控制信息协议）ICMP对数据报的传输提供诊断功能以及错误报告任务2.1交换机配置方式

及基本操作【实训目的】通过对交换机设备的几种配置手段、配置模式和基本配置命令的认识，掌握交换机的基本使用能力。【实训任务】１．掌握交换机命令行各种操作模式的区别，模式之间的切换２．熟练掌握交换机配置的基本命令。一．什么是交换机交换机（switch）是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。交换机基于数据帧中的目的MAC地址转发信息，它为接入的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。我们常见的交换机是以太网交换机。从OSI体系结构来看，传统的交换机属于OSI的第二层数据链路层设备。目前广泛应用的是三层交换机，四层交换机也逐步得到应用。二．交换机的主要功能1．学习功能当交换机开机初始化时，它的MAC地址是空白的。PCA向PCD发送数据帧，交换机首先读取帧头中的源MAC地址，学习到源MAC地址的设备是连在哪个端口上的，并将其添加到MAC地址表中；然后再去读取帧头中的目的MAC地址，并在MAC地址表中查找相应的端口；如果MAC地址表中找不到目的MAC地址对应的端口，就向除了接收到数据包的源端口之外的所有端口进行广播。当目标设备PCD对源机器PCA回应时，交换机又可以学习到PCD的MAC地址和哪个端口对应，并将其添加到自己维护的MAC地址表中。MAC表中有和目的MAC地址对应的端口，就把数据包直接复制到该端口上。通过不断重复以上学习过程，交换机完全掌握了全网的MAC地址信息，在缓存中建立和维护一张MAC地址表。2．转发过滤当一个数据帧的目的MAC地址在MAC地址表中有映射时，它就会被转发到连接目的设备的端口而不是所有端口。3．环路避免三．交换机工作模式可网管交换机工作模式有三种：用户模式特权模式配置模式步骤1构建本地配置环境（1）将随交换机附带的配置线一端接计算机的串口，另一端接交换机的Console口。（2）单击“开始”按钮，在“程序”菜单的“附件”选项中单击“超级终端”。（3）在“名称”文本框中键入需新建的超级终端连接项名称，然后单击“确定”。（4）弹出“连接到”对话框，在“连接时使用”下拉列表框中选择与路由器相连的计算机的串口。（5）单击“确定”按钮，弹出COM1属性对话框。（6）在COM1属性中单击“还原为默认值”按钮，再单击“确定”按钮。（7）按Enter键，出现交换机标识符：switch>。步骤2交换机配置模式切换和基本命令（1）配置模式切换。Switch>//普通用户模式Switch>enable//进入特权用户模式Switch#//特权用户模式Switch#configureterminal//进入全局配置模式Switch(config)#//全局配置模式Switch(config)#interfacef0/1//进入接口配置模式Switch(config-if)#//接口配置模式Switch(config-if)#exit//返回上一级模式Switch(config)#Switch#disable//退出特权模式Switch>Switch(config-if)#end//直接返回特权模式Switch#（2）修改交换机的名字(Hostname)。Switch#configureterminalSwitch(config)#hostnameswitch1//修改交换机名字为“switch1”（3）设置交换机端口参数。switch1(config)#interfacefastEthernet0/1switch1(config-if)#speed100//配置端口速率为100Mbpsswitch1(config-if)#duplexhalf//配置为半双工模式switch1(config-if)#noshutdown//开启端口（4）配置交换机管理地址。switch1(config-if)#exitswitch1(config)#interfacevlan1//打开交换机的管理VLANswitch1(config-if)#ipaddress//配置管理地址为/24switch1(config-if)#noshutdownswitch1(config-if)#exitswitch1(config)#（5）管理交换机配置信息。switch1#copyrunning-configstartup-config//将当前运行的参数保存到启动文件中switch1#write//将当前配置信息保存到flash中用于系统初始化switch1#deleteflash:config-text//永久删除flash中的配置文件任务2.2设置交换机密码

【实训目的】掌握交换机控制台密码、远程登陆密码、特权密码的设置，加强安全管理。【实训任务】1．设置交换机特权密码。2．设置交换机控制台密码。3．设置交换机远程登陆密码。一．设置交换机特权密码设置交换机特权密码以后，当从用户模式下进入特权模式时，需要用户输入正确的口令，验证通过才能进入特权模式，增加了交换机的安全。特权密码又分加密密码和明文密码两种：加密密码优先级高于明文密码。如果同时设置了加密密码和明文密码，则明文密码失效。加密密码无法正常显示，而明文密码我们可以在配置文件中可以看到。在全局配置模式下，设置交换机特权密码的命令如下：设置加密密码：switch(config)#enablesecret密码设置明文密码：switch(config)#enablepassword密码二．设置交换机控制台密码配置线一端接计算机的串口，另一端接到交换机的console接口，然后通过超级终端对交换机进行带外管理。在全局配置模式下，设置控制台密码的命令如下：switch(config)#lineconsole0switch(config-line)#password密码switch(config-line)#login三．设置交换机Telnet密码设置交换机Telnet密码后，我们就可以通过计算机自带的telnet工具远程登陆交换机，给网络设备的管理带来灵活性。在全局配置模式下，设置Telnet密码的命令如下：switch(config)#linevty04switch(config-line)#password密码switch(config-line)#login任务2.3划分VLAN，实现部门间隔离

【实训目的】理解IP地址和子网掩码的作用，掌握划分子网的方法，并能熟练地在交换机上创建VLAN。【实训任务】1.根据各部门计算机数量划分VLAN。2.在二层交换机上构建VLAN，并测试相同VLAN中计算机的连通性。3.测试不同VLAN中计算机的连通性。一．VLAN的功能和作用VLAN即虚拟局域网（VirtualLocalAreaNetwork的缩写），是一种通过将局域网内的设备逻辑地划分成一个个网络的技术。交换机有一个默认的VLAN1，管控着所有的端口，是一个很大的广播域。而划分的一个VLAN就是一个小的广播域，单播帧和广播帧都在VLAN内部扩散转发，不会进入到其它VLAN中。通过划分VLAN提高了网络安全性，控制了广播带来的带宽消耗，也增加了网络连接的灵活性。二．IP地址和子网掩码1.IP地址是一个32位的二进制数，常用点分十进制的方法来表示。网络号用于标识该地址所从属哪个网络主机号用于指明该网络上某个特定主机2.子网掩码的长度也是32位的二进制数，常用点分十进制的方法来表示。网络位用“1”表示；主机位用“0”表示。子网掩码与IP地址做“与”运算可以取出网络号。3.IP地址分类3.IP地址分类1.IP地址：环回地址2.广播地址有限广播地址：32位全为1的IP地址（55）用于本网广播。直接广播地址：包含一个有效的网络号，主机号部位各位全为1。3.网络地址：主机号部位各位全为0。4.IP地址:代表任何网络5.私有IP地址：

-55—55-554.特殊IP地址三．划分子网的方法划分子网时，原IP地址的网络位保持不变，将主机位的最高几位借出来划分子网。子网划分后的ip地址由三部分组成：网络号+子网号+子网主机号。借出划分子网的主机位对应的子网掩码位由“0”变为“1”。1．根据子网所需的最大主机数转化为二进制数，假如二进制位数为N。2．把子网掩码所有二进制位置“1”，将从后向前的N位置为“0”。3．计算出子网掩码。四.确定子网掩码五.划分VLAN示例青岛开发区职专东校区有两个专业部：信息部和社会服务部。每专业部教师数量不超过60人。东校区使用私有网段。将两部门划入不同的VLAN，实现部门间的隔离。（1）确定子网掩码。①根据子网所需的最大主机数转化为二进制数：十进制的60转化为二进制为111100,所以要保留六位主机位，可借出主机位的前2位划分子网。②C类IP地址的子网掩码为，将主机部位的前2位置1，得到92五.划分VLAN示例（2）计算出各VLAN的网络地址、广播地址，得出可分配的IP范围。部门名称网络地址广播地址可分配IP范围信息部3―2社服部4275－26待分配289129－90待分配925593－54六.配置VLANSwitch1(config)#vlan10//创建VLAN10Switch1(config-vlan)#namexinxibu//命名VLAN10为信息部的拼音形式Switch1(config-vlan)#exit//返回上一级Switch1(config)#interfacevlan10//进入vlan10接口Switch1(config-if)#ipaddress292//配置vlan10的IP地址Switch1(config-if)#noshutdown//开启接口Switch1(config-if)#exit//返回上一级Switch1(config)#interfacerangef0/1-10//选中接口范围f0/1-10Switch1(config-if-range)#switchportaccessvlan10//将接口划入vlan10Switch1(config-if-range)#endSwitch1#showvlan//查看VLAN配置任务2.4跨交换机实现同一

VLAN的主机通信

【实训目的】掌握跨交换机同一VLAN中的计算机通信技术【实训任务】1.根据拓扑图连接交换机和计算机，组建局域网。2.配置交换机，创建VLAN。3.配置交换机的端口为TRUNK模式。4.测试跨交换机同一VLAN中计算机的通信。一.Access端口Access模式的端口只能属于一个vlan，是交换机端口的默认模式。在access端口的链路上传输标准的以太网帧，即IEEE802.3数据帧，不附加任何标记。二.trunk端口trunk模式的端口同时属于多个vlan，在两台交换机的trunk端口之间的链路上传输的是封装802.1q的数据帧，在发送端打上标记，接收端再拆去标记。三.配置TRUNK干道s1(config)#interfacef0/24s1(config-if)#switchmodetrunk//配置端口为trunk模式s2(config)#interfacef0/24s2(config-if)#switchmodetrunk//配置端口为trunk模式任务2.5交换机端口安全

【实训目的】掌握交换机端口安全配置。【实训任务】1.学会配置交换机端口的安全。2.配置交换机端口安全地址的绑定。3.限制交换机端口的最大连接数。一.什么是交换机端口安全交换机端口安全机制是工作在交换机二层端口上的一个安全特性，它的功能是：根据MAC地址来做对网络流量的控制和管理。比如MAC地址与具体的端口绑定，限制具体端口通过的MAC地址的数量；或者在具体的端口不允许某些MAC地址的帧流量通过。二.端口安全原理当一个端口开启了端口安全特性以后，交换机将检查从此端口接收到的帧的源MAC地址，并检查在此端口上配置的最大安全地址数。若此帧的源MAC地址存在于安全地址表中，则直接将直接转发帧；若安全地址数没有超过最大安全地址数量，并且此帧的源MAC地址不在安全地址表中，则交换机学习此MAC地址，将其添加到安全地址表中，进行后续转发。三.安全违例处理模式Protect:当安全地址数目超过最大数目后，安全端口会丢弃来自非安全地址的数据帧。Restrict:当违例发生时，安全端口会丢弃来自非安全地址的数据帧，并发送一个trap通知。Shutdown:违例发生时，安全端口会丢弃来自非安全地址的数据帧，关闭端口并发送一个trap通知。四.配置交换机端口安全Switch0(config)#interfacef0/24//进入接口配置模式Switch0(config-if)#switchportmodeaccess//设置交换机端口模式为accessSwitch0(config-if)#switchportport-security//开启端口安全Switch0(config-if)#switchportport-securitymaximum2//设置接口上安全地址的最大数是2，默认值是128Switch0(config-if)#switchportport-securityviolationshutdown//设置处理违例的方式为shutdown，默认为protectSwitch0(config-if)#end//直接返回到特权模式Switch0#showport-security//查看端口安全配置注意：当端口由于违规操作而进入“err-disabled”状态后，必须在全局模式下使用如下命令手工将其恢复为UP状态：Switch0(conifg)#errdisablerecovery任务2.6配置快速生成树【实训目的】掌握配置快速生成树的方法。【实训任务】1.根据拓扑连接网络设备，构建局域网。2.开启生成树。3.验证生成树。4.改变生成树的根桥。交换机之间的冗余链路提高了网络的可靠性和稳定性。但也导致了广播风暴、多帧复制和地址表的不稳定等诸多问题。广播风暴广播风暴广播风暴多帧复制主机X发关一单点帧给路由器Y路由器Y的MAC地址还没有被交换机A和B学习到多帧复制路由器Y会收到同一帧的两个拷贝MAC地址表不稳定主机X发送一单点帧给路由器Y路由器Y的MAC地址还没有被交换机A和B学习到交换机A和B都学习到主机X的MAC地址对应端口0主机X发送一单点帧给路由器Y路由器Y的MAC地址还没有被交换机A和B学习到交换机A和B都学习到主机X的MAC地址对应端口0到路由器Y的数据帧在交换机A和B上会泛洪处理交换机A和B都错误学习到主机X的MAC地址对应端口1MAC地址表不稳定主要功能：利用生成树算法，在以太网络中，创建一个以某台交换机的某个端口为根的生成树，避免环路。在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。生成树协议STP交换机或者网桥之间周期性地发送STP的桥接协议数据单元（BPDU），用于实现STP的功能STP刚启动时，每台交换机都认为自己是根网桥，向外泛洪BPDU当交换机的一个端口收到高优先级的BPDU（更小的RootBID或者更小的RootPathCost等等）就在该端口保存这些信息，同时向所有端口更新并传播信息如果收到比自己低优先级的BPDU，交换机就丢弃该信息BPDU传播的最终结果：网络中选择了一个交换机为根网桥除根网桥外的每个交换机都有一个根端口，它提供最短路径到根网桥的端口每个LAN都有了指定交换机，位于该LAN与根交换机之间的最短路径中指定交换机和LAN相连的端口称为指定端口根端口和指定端口进入转发（Forwarding）状态其他的冗余端口就处于阻塞状态（Blocking）网桥ID用于选举根网桥：最低网桥ID的交换机将成为根网桥网桥优先级取值范围：0到65535；默认值：32768（0x8000）首先判断网桥优先级，优先级最低的网桥将成为根网桥如果网桥优先级相同，则比较网桥MAC地址，具有最低MAC地址的交换机或网桥将成为根网桥STP的路径成本路径成本的计算和链路的带宽相关联根路径成本就是到根网桥的路径中所有链路的路径成本的累计和修订前后的802.1d路径成本：链路带宽成本（修订前）成本（修订后）10G121000M14100M101910M100100端口ID参与选举根端口端口优先级是从0到255的数字，默认值是128（0x80）端口优先级越小，则优先级越高如果端口优先级相同，则编号越小，优先级越高STP的工作过程第一步：选举根桥；第二步：选举根口；第三步：选举端口；选举根网桥依据网桥ID选举根网桥，ID值最小者当选根网桥每2s发送一次BPDUSW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:32768.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRootBridge选举根端口在非根交换机上选举根端口选举依据：根路径成本最小发送网桥ID最小发送端口ID最小SW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:32768.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRootBridge根路径成本：19根路径成本：38选举指定端口每个网段中选取一个指定端口用于向根交换机发送流量和从根交换机接收流量选举依据：根路径成本最小所在交换机的网桥ID最小端口ID最小SW1:32768.00-d0-f8-00-11-11SW2:4096.00-d0-f8-00-22-22SW3:32768.00-d0-f8-00-33-33F0/2F0/2F0/1F0/1F0/1F0/2100M100M100MRootBridge根路径成本：0所在交换机网桥ID最小配置生成树打开、关闭STPSwitch(config)#spanning-treeSwitch(config)#no

spanning-tree更改生成树协议的类型Switch(config)#spanning-treemode{mstp|stp|rstp}

配置交换机的优先级Switch(config)#spanning-treepriority

<0-61440>注意：网桥优先级配置只能为4096的倍数配置端口的优先级Switch(config-if)#spanning-treeport-priority

<0-240>注意：端口优先级配置只能为16的倍数配置端口的路径成本Switch(config-if)#spanning-treecost

cost

查看生成树的配置

Switch#showspanning-treeSwitch#showspanning-treeinterfaceinterface-id快速生成树协议RSTP（RapidSpanningTreeProtocol）：对STP的补充，在物理拓扑变化或配置参数发生变化时，能够显著地减少网络拓扑的重新收敛时间定义了2种新增加的端口角色，用于取代阻塞端口：替代（alternate）端口AP：为根端口到根网桥的连接提供了替代路径备份（backup）端口BP：提供了到达同段网络的备份路径RootBridgeDPDPRPAPDPBP快速生成树协议3种端口状态——丢弃（discarding）、学习（learning）和转发（forwarding）

运行状态STP端口状态RSTP端口状态在活动的拓扑中是否包含此状态DisabledDisabledDiscarding否EnabledBlockingDiscarding否EnabledListeningDiscarding否EnabledLearningLearning是EnabledForwardingForwarding是快速生成树协议增加2个变量，用于主动地将端口立即转变为转发状态：边缘端口：指连接终端的端口连接类型：根据端口的双工模式来确定，全双工操作的端口为点到点链路，可以实现快速收敛BPDU的传播机制改变：非根网桥即使没有收到根网桥发来的BPDU，也会每隔2s发送一次BPDU如果连续3个hellotime里没有收到邻居发来的BPDU，则认为连接故障RSTP的优点为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口（AlternatePort）和备份端口（BackupPort）两种角色在只连接了两个交换端口的点对点链路中，指定端口只需与下游网桥进行一次握手就可以无时延地进入转发状态边缘端口可以直接进入转发状态，不需要任何延时STP与RSTP的兼容性RSTP协议与STP协议完全兼容RSTP协议根据收到的BPDU版本号来自动判断与之相连的交换机支持STP协议还是RSTP协议配置RSTP步骤1：开启生成树协议Switch(config)#spanning-tree步骤2：配置生成树模式Switch(config)#spanning-treemoderstp配置RSTP——配置PortFast端口启用接口的PortFast特性：Switch(config-if)#spanning-treeportfast禁用接口的PortFast特性：Switch(config-if)#spanning-treeportfastdisable使所有接口启用PortFast特性：Switch(config)#spanning-treeportfastdefault查看接口PortFast特性的状态Switch#show

spanning-treeinterfaceinterface

任务3.1简单配置路由器【实训目的】通过对路由器的简单配置，熟悉配置模式的切换，掌握路由器的基本使用。【实训任务】1.掌握路由器各种配置模式的区别、模式之间的切换。2.熟练掌握路由器配置的基本命令。一．什么是路由器路由器（Router）是一种计算机网络互联设备，工作在OSI模型的第三层——即网络层，用于连接因特网中各局域网、广域网。路由器能根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径将数据包通过一个个网络传送至目的地。路由器通常连接两个以上的网络。路由器是整个网络与外界的通信出口，也是联系内部子网的桥梁。二．路由器的主要功能路由器的主要功能就是“路由”的选择：（1）转发数据包（2）选择最合理的路由（3）拆分和包装数据包（4）连接不同协议网络（5）目前许多路由器都具有防火墙功能三．路由器工作模式路由器的工作模式有三种：用户模式特权模式配置模式步骤1构建本地配置环境（1）将配置线一端连接到计算机的串口（即COM口），另一端连接路由器的Console口。（2）单击“开始”按钮，在“程序”菜单的“附件”选项中单击“超级终端”。【实训步骤】（3）在“名称”文本框中键入需新建的超级终端连接项名称，然后单击“确定”按钮。（4）在“连接时使用”下拉列表框中选择与路由器相连的计算机的串口，单击“确定”按钮。（5）在COM1属性中单击“还原为默认值”按钮，再单击“确定”按钮。（6）按Enter键，出现路由器标识符：Router>步骤2切换路由器配置模式。Router>//普通用户模式Router>enable//进入特权用户模式Router#//特权用户模式Router#configureterminal//进入全局配置模式Router(config)#//全局配置模式Router(config)#interfacef0/1//进入接口配置模式Router(config-if)#//接口配置模式Router(config-if)#exit//返回上一级模式Router(config)#Router(config)#exit//返回上一级模式Router#Router#disable//退出特权模式Router>Router>enableRouter#configureterminalRouter(config)#interfacef0/1Router(config-if)#end//直接返回特权模式步骤3修改路由器的名字(Hostname)。Router#configureterminalRouter(config)#hostnameRouter0//修改路由器名字为“Router0”步骤4设置路由器端口。Router0(config)#interfacefastEthernet0/1Router0(config-if)#speed100//配置端口速率为100MbpsRouter0(config-if)#ipaddress//配置接口IP地址为/24Router0(config-if)#noshutdown//开启端口Router0(config-if)#exitRouter0(config)#步骤5管理路由器配置信息。Router0#copyrunning-configstartup-config//将当前运行的参数保存到启动文件中Router0#write//将当前配置信息保存到flash中用于系统初始化Router0#deleteflash:config-text//永久删除flash中的配置文件任务3.2配置路由器密码【实训目的】掌握路由器Console密码、Telnet密码、enable密码的设置，加强路由器的安全管理。【实训任务】1.配置路由器consol口和vty口。2.设置enable密码。3.配置本地认证。4.对所有的密码进行加密。一．设置路由器Console密码在全局配置模式下，设置控制台密码的命令如下：Router(config)#lineconsole0Router(config-line)#password密码Router(config-line)#login二．设置路由器Telnet密码在全局配置模式下，设置Telnet密码的命令如下：Router(config)#linevty04Router(config-line)#password密码Router(config-line)#login三．设置路由器enable密码特权密码又分加密密码和明文密码两种：加密密码优先级高于明文密码。如果同时设置了加密密码和明文密码，则明文密码失效。加密密码无法正常显示，而明文密码可以在配置文件中看到。在全局配置模式下，设置路由器特权密码的命令如下：设置加密密码：Router(config)#enablesecret密码设置明文密码：Router(config)#enablepassword密码四．本地认证local在consol口和vty口的login之后有local子命令，当启用local之后，必须设置本地用户的用户名和密码。在远程登陆时输入用户名和密码进行认证，认证通过之后，才可以登录。Router(config)#username用户名password密码Router(config)#lineconsole0Router(config-line)#password密码Router(config-line)#loginlocalRouter(config-line)#exitRouter(config)#linevty04Router(config-line)#password密码Router(config-line)#loginlocal五．加密所有明文密码Router(config)#servicepassword-encryption任务3.3单臂路由【实训目的】1.熟练配置交换机、路由器等设备。2.熟练配置单臂路由，实现不同VLAN的计算机进行互相通信。【实训任务】1.按照拓扑图连接网络设备，构建局域网。2.在路由器上创建子接口，选择VLAN包封装格式，并激活路由选择协议。3.验证测试vlan间的互通性。一．单臂路由使用路由器的一个物理接口来解决多VLAN通信的问题。使用IEEE802.1Q来启动一个路由器上的子接口成为干道模式，实现VLAN之间的通信单臂路由原理二．连接交换机与路由器用直通线连接交换机和路由器。交换机连接路由器的接口需设置为trunk模式。路由器端口默认为关闭，需要开启路由器接口。在路由器子接口配置模式下封装IEEE802.3协议，并指明对应的vlan号。交换机：Switch(config)#interfacef0/24//进入接口f0/24的配置模式Switch(config-if)#switchportmodetrunk//设置接口为trunk模式三.单臂路由配置示例Router(config)#interfacef0/0Router(config-if)#noshutdown//开启接口Router(config-if)#exitRouter(config)#interfacef0/0.10//进入子接口f0/0-10的配置模式Router(config-subif)#encapsulationdot1Q10//配置封装模式为IEEE802.1q,对应VLAN号为10Router(config-subif)#ipaddress54//配置接口IP地址Router(config-subif)#exitRouter(config)#interfacef0/0.20//进入子接口f0/0-20的配置模式Router(config-subif)#encapsulationdot1Q20//配置封装模式为IEEE802.1q,对应VLAN号为20Router(config-subif)#ipaddress54//配置接口IP地址Router(config-subif)#exitRouter(config)#路由器：查看路由表Router#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaN1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,ia-IS-ISinterarea*-candidatedefault,U-per-userstaticroute,o-ODRP-periodicdownloadedstaticrouteGatewayoflastresortisnotsetC/24isdirectlyconnected,FastEthernet0/0.10C/24isdirectlyconnected,FastEthernet0/0.20任务3.4静态路由和默认路由

【实训目的】1.掌握静态路由和默认路由的配置命令。2.学会观察路由表。【实训任务】1.根据拓扑图连接网络设备，构建局域网。2.配置静态路由。3.配置默认路由。4.测试网络互通性。一．静态路由静态路由适用于较简单的网络环境。由管理员手工配置。不向外广播或组播，安全性保密性高，同时节省了网络带宽。一旦某个网络节点出现故障，不能随着网络的变化自动适时改变。二．静态路由命令格式iproute目的地址

子网掩码

下一跳地址｜网络出口示例：router0(config)#iprouterouter0(config)#iproutef0/1三．配置静态路由的过程1.为路由器各个接口配置IP地址。2.为每台路由器找出非直连的链路地址。3.为每台路由器逐一写出到达各非直连的网络地址的路由命令。四．默认路由默认路由通常用于末端网络，即只有一个网络出口的网络。默认路由命令格式： iproute下一跳｜网络出口任务3.5浮动静态路由【实训目的】配置浮动静态路由，构建可靠网络环境。【实训任务】1.配置静态路由。2.配置浮动静态路由。3.验证测试浮动路由。一．常见路由类型的管理距离路由类型管理距离直连路由0静态路由1RIP路由120OSPF路由110二．浮动路由网络管理员可以手工修改管理距离来指定最佳路径，让另一条传输路径暂时隐藏，当设定的最佳路径断开时，隐藏的路径浮现出来，所以叫作浮动路由。Router0(config)#iprouteRouter0(config)#iproute50

//设定管理距离为50三.浮动静态路由配置示例四.查看路由表Router0#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaN1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,ia-IS-ISinterarea*-candidatedefault,U-per-userstaticroute,o-ODRP-periodicdownloadedstaticrouteGatewayoflastresortisnotset/30issubnetted,1subnetsCisdirectlyconnected,Serial0/0/0/30issubnetted,1subnetsCisdirectlyconnected,FastEthernet0/0/24issubnetted,2subnetsCisdirectlyconnected,Loopback0Cisdirectlyconnected,Loopback1S/24[1/0]via

我们只发现了一条静态路由“S/24[1/0]via”，下一跳地址是。而我们设定的下一跳地址为的静态路由被隐藏了。任务4.1动态路由协议RIPV2

【实训目的】1.配置RIP协议，了解动态路由的原理。2.区分静态路由和动态路由。【实训任务】1.根据拓扑连接网络设备，构建局域网。2.配置RIP协议，观察路由表。3.验证测试网络连通性。以跳数做为度量值经过一个路由器，跳数增加1RIP路由协议认为跳数越少，路径的路由就越佳，并将其加入路由表。跳数相等的路径，尽管带宽不同，RIP也会认为它们是等价路径。RIP默认支持4条等价路径，最大支持6条等价路径。当一个路由条目的跳数累加到16跳时就从路由表中删除一．RIP路由信息协议RIPv1以每30秒一次的频率拷贝自己的路由表副本作为路由更新发送给其直连邻居更新方式为广播，即以55为目的地址发送更新报文。RIPv2更新方式为组播更新，即以为目的地址发送更新可以尽量减少由于更新引起的广播流量，增加链路带宽的使用效率。RIP使用时钟来保证路由的有效性和及时性：1．更新计时器（UpdateTimer）：平均每30s发送一个响应消息。2．无效计时器（InvalidTimer）当有一条新的路由被建立，无效计时器就会被设置为180s，每当接收到这条路由更新后，计时器又将重置为初始值。如果一条路由更新在180s内还没有收到，则它将被标记为不可到达——该路由的度量被设置为16。3．刷新计时器（FlushTimer）刷新计时器的时间默认为240s，在某路由被标记为不可到达后的60秒，仍没有收到该路由的RIP消息，该路由就从路由表中删除。4．抑制计时器（HolddownTimer）如果一条路由更新的跳数大于路由表已记录的跳数，则该路由进入长达180s的抑制状态，以防止RIP中可能发生的路由环路。二．RIP协议的特征①是距离向量路由协议。②使用跳数作为度量值，最大跳数为15跳。③默认路由更新周期为30秒，支持触发更新。④管理距离为120。三．RIPV2的配置命令router(config)#routerrip//启用路由协议RIProuter(config-router)#version2//RIP的版本为2router(config-router)#noauto-summary//取消自动汇总功能router(config-router)#network主类网络号routerripversion2noauto-summarynetworkrouterripversion2noauto-summarynetworknetworkS2E0S3S2S3ABCE0四.RIP配置举例routerripversion2noauto-summarynetworknetworkRouterA#showipprotocolsRoutingProtocolis"rip"Sendingupdatesevery30seconds,nextduein0secondsInvalidafter180seconds,holddown180,flushedafter240OutgoingupdatefilterlistforallinterfacesisIncomingupdatefilterlistforallinterfacesisRedistributing:ripDefaultversioncontrol:sendversion2,receiveanyversionInterfaceSendRecvKey-chainEthernet0212Serial2212

RoutingforNetworks:

RoutingInformationSources:GatewayDistanceLastUpdate12000:00:10

Distance:(defaultis120)查看RIP信息RouterA#showiprouteCodes:C-connected,S-static,I-IGRP,R-RIP,M-mobile,B-BGPD-EIGRP,EX-EIGRPexternal,O-OSPF,IA-OSPFinterareaN1-OSPFNSSAexternaltype1,N2-OSPFNSSAexternaltype2E1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2,E-EGPi-IS-IS,L1-IS-ISlevel-1,L2-IS-ISlevel-2,*-candidatedefaultU-per-userstaticroute,o-ODRT-trafficengineeredrouteGatewayoflastresortisnotset/24issubnetted,1subnetsCisdirectlyconnected,Ethernet0/24issubnetted,2subnetsR[120/1]via,00:00:07,Serial2Cisdirectlyconnected,Serial2R/24[120/2]via,00:00:07,Serial2查看路由表任务4.2单区域的OSPF

【实训目的】1.配置路由协议OSPF，理解OSPF的路由学习原理。2.比较和RIP路由静态路由的不同。【实训任务】1.根据拓扑图连接网络设备，构建局域网。2.配置路由协议OSPF，观察其路由表。3.测试网络连通性。一．OSPF路由协议OSPF（开放最短路径优先）路由协议是一个链路状态路由协议。链路即路由器连接网络的接口。链路状态是指路由器接口的状态，如UP，DOWN，IP及网络类型等。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库。每个路由器生成以自己为根的最短路径树，然后根据最短路径树构造路由表。Hello协议一是用于发现邻居，建立邻接关系；二是用于在网络上选举DR和BDR。邻居可以是两台或更多的路由器，这些路由器都有某个接口连接到一个公共的网络上。邻居邻接邻接是两台OSPF路由器之间的关系，这两台路由器允许直接交换路由更新数据。邻居关系不一定是邻接关系；邻接关系一定是邻居关系。OSPF与RIP的比较OSPF将LSA通过组播地址传送给在某一区域内的所有路由器；RIP将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。OSPF的管理距离110；RIP的管理距离是120。OSPF突破了RIP只允许最大15跳的限制，适合中大型网络。OSPF路由协议采用COST作为度量标准。OSPF路由器根据最短路径优先算法（SPF）各自独立地计算到达每个目的网络的最佳路由。SPF算法将每一个路由器作为根（ROOT）来计算其到每一个目的地路由器的距离，每一个路由器根据一个统一的数据库会计算出路由域的拓扑结构图，该结构图类似于一棵树，在SPF算法中，被称为最短路径树。二．OSPF定义了四种网络类型1．广播多路访问型（BroadcastmultiAccess）2．非广播多路访问型（NoneBroadcastMultiAccess，NBMA）3．点到点型（Pointerface-to-Pointerface）4．点到多点型（Pointerface-to-MultiPointerface）。三．OSPF配置命令Router(config)#routerospf进程号Router(config-router)#router-idX-X-X-XRouter(config-router)#network网络号掩码|反掩码area区域号（1）OSPF进程号，范围为1-65535，用于在路由器本地标识OSPF进程，只具有本地意义，不同路由器的进程号可以不相同。（2）为了方便管理运行OSPF的路由器，我们通常需要手工指定router-id。如果不指定，router-id的选择顺序为：①路由器最大的环回接口的IP作为router-id。②路由器没有环回接口，则使用活动的接口的最大IP作为router-id。（3）OSPF是无类路由协议，通告的网络号后须加掩码或反掩码。（4）区域号可以采用IP地址A.B.C.D方式表示，也可以用0——4294967295的十进制数表示。区域0是骨干区域。技术要点①HELLO间隔和DEAD间隔不一致②区域类型不匹配；③认证类型或密码不一致④HELLO包被访问列表拒绝⑤链路上的MTU不相等⑥接口下OSPF的网络类型不匹配。四.邻居不能形成的常见原因BroadcastNetworkPoint-to-PointNetwork

E0E0

S010.2.1.1S1ABCinterfaceEthernet0ipaddressInterfaceLoopback0ipaddressrouterospf1network55area0network55area0interfaceEthernet0ipaddressinterfaceSerial0ipaddressrouterospf1networkarea0networkarea0interfaceSerial1ipaddressInterfaceLoopback0ipaddressrouterospf1networkarea0network55area0五.配置示例六.常用查看命令Router#showipprotocols查看启用的路由协议Router#showiproute查看路由表Router#Showiprouteospf

查看路由表中的OSPF路由项Router#Showipospfdatabase

显示路由器维护的拓扑数据库的内容Router#showipospfinterface用来检验已经配置在目标的区域中的接口Router#showipospfneighbor查看邻居表任务4.3OSPF基于区域的

MD5认证【实训目的】配置基于区域的OSPFMD5认证，提高网络安全性。【实训任务】1.配置OSPF路由协议。2.配置基于区域的OSPFMD5认证。3.验证测试OSPFMD5认证。OSPF认证区域认证接口认证加密方法简单口令（明文）MD5加密一．区域认证配置命令Router(config)#routerospf进程号Router(config-router)#area区域号authentication[message-digest]//带上message-digest选项，加密方式为MD5；省略message-digest选项，则加密方式为明文。Router(config)#interface接口名称Router(config-if)#ipospfmessage-digest-key1md5密码

//在接口下应用认证，并设置验证密码。二．接口认证配置命令Router(config)#interface接口名称Router(config-if)#ipospfauthentication[message-digest]Router(config-if)#ipospfmessage-digest-key1md5密码三.OSPF基于区域的MD5认证配置示例r0(config)#routerospf1r0(config-router)#area0authenticationmessage-digest//区域0验证方式为MD5r0(config)#interfaces0/0/0r0(config-if)#ipospfmessage-digest-key1md5cisco//验证密码为cisco

r1(config)#routerospf1r1(config-router)#area0