个人网站搭建及应用

1、ISBN978-7-121-10172-1118 书名个人网搭建及应用样 章项目一 VLAN技术与生成树技术VLAN是在一个物理网络上划分出来的逻辑网络。这个网络对应于OSI模型的第二层。通过将企业网络划分为虚拟网络VLAN网段，可以强化网络管理和网络安全，控制不必要的数据广播。VLAN将网络划分为多个广播域，从而有效地控制广播风暴的发生，还可以用于控制网络中不同部门、不同站点之间的互相访问。人们对网络的依赖性越来越强，为了保证网络的高可用性，有时希望在网络中提供设备、模块和链路的冗余。但是在二层网络中，冗余链路可能会导致交换环路，使得广播包在交换环路中无休止地循环，进而破坏网络中设备的工作性

2、能，甚至导致整个网络瘫痪。生成树技术能够解决交换环路的问题，同时为网络提供冗余。任务一 实现VLAN间通信任务描述天驿公司有销售部和技术部，技术部的计算机系统分散连接在两台交换机上，它们之间需要相互通信，销售部和技术部也需要进行相互通信，为了满足公司的需求，现要在网络设备上实现这一目标。任务分析使在同一VLAN里的计算机系统能够跨交换机进行相互通信，需要在两个交换机中间建立中继，而在不同VLAN里的计算机系统也要实现相互通信，实现VLAN之间的通信需要三层技术来实现，即通过路由器或三层交换机来实现。建议使用三层交换机来实现，因为使用路由器容易造成瓶颈。任务实现1实现交换机端口隔离交换机端口隔离

3、如图1-1所示。步骤1：在SW1上创建VLAN。SW1#configure terminalSW1(config)#vlan 10SW1(config-vlan)#name salesSW1(config-vlan)#exitSW1(config)#vlan 20SW1(config-vlan)#name techSW1(config-vlan)#exitSW1(config-vlan)#exit图1-1 交换机端口隔离步骤2：将接口分配到VLAN中。SW1#configure terminalSW1(config)#interface range fastethernet 0/4-10SW1

4、(config-if)#switchport access vlan 10SW1(config-vlan)#exitSW1(config)#interface range fastethernet 0/11-22SW1(config-if)#switchport access vlan 20SW1(config-vlan)#exit步骤3：验证同一交换机上的同一网段的计算机无法通行，表示成功。注：SW2的配置与SW1基本一样，此处省略。2实现跨交换机相同VLAN通信步骤1：把交换机SW1与SW2相连的端口定义为中继模式。SW1(config)#interface fastethernet 0/

5、24SW1(config-if)#switchport mode trunkSW1(config-if)#no shutdown注：SW2的配置与SW1基本一样，此处省略。步骤2：验证技术部的计算机可以互相通信，表示成功。3使用单臂路由实现VLAN间通信跨交换机相同VLAN通信如图1-2所示。图1-2 跨交换机相同VLAN通信步骤1：在路由器R1上创建子接口。R1(config)#interface fastethernet0/0.1R1(config-subif)#encapsulation dot1q 10R1(config-subif)#iip address 192.168.1.1 2

6、55.255.255.0VLAN IDR1(config-subif)#ino shutdownR1(config-subif)#exitR1(config)#interface fastethernet0/0.2R1(config-subif)#encapsulation dot1q 20R1(config-subif)#iip address 192.168.2.1 255.255.255.0R1(config-subif)#ino shutdownR1(config-subif)#exit 小贴士在配置路由器时，一定不要配置fa0/0接口的IP地址，路由器上所配置的IP地址是各自VLAN

7、的网关地址。步骤2：在SW2上配置中继端口。SW2(config)#interface fastethernet 0/22SW2(config-if)#switchport mode trunkSW2(config-if)#no shutdown步骤3：验证技术部和销售部的计算机可以通信，表示成功。4使用SVI实现VLAN间通信天驿公司想实现销售部和技术部之间的通信，可以通过单臂路由实现，也可以通过三层交换机来实现，建议使用三层交换机，因为单臂路由采用子接口进行通信，容易产生瓶颈。使用SVI实现VLAN间通信如图1-3所示。图1-3 使用SVI实现VLAN间通信步骤1：在3层交换机SW3上启动

8、路由。SW3(config)#ip routing步骤2：在3层交换机SW3上配置各VLAN的IP地址。SW3(config)#interface vlan 10SW3(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0SW3(config-if)#no shutSW3(config)#interface vlan 20SW3(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0SW3(config-if)#no shut步骤3：验证技术部和销售部的计算机可以通信，表示成功。5实现端口聚合由于技术部和销售部之

9、间的很多数据流量是跨过交换机进行转发的，因此需要增加交换机之间的传输带宽，并实现链路冗余备份，管理员利用聚合端口可实现此功能。在交换机SW1上配置聚合端口。SW1(config)#interface aggregateport 1SW1(config-if)#switchport mode trunkSW1(config-if)#exitSW1(config)#interface range fastethernet 0/23-24SW1(config-if-range)#port-group 1注：SW2的配置与SW1基本一样，此处省略。知识链接该任务是一个综合实验，涉及划分VLAN、跨交换

10、机相同VLAN的通信，也涉及不同VLAN之间的通信，这要通过三层技术来实现。任务回顾本任务详细介绍了VLAN的相关内容，包括VLAN技术在交换机网络中的应用、Trunk链路、利用SVI和单臂路由方式实现VLAN间路由和端口聚合。划分VLAN后，一个VLAN就是一个广播域，同一个VLAN中的设备可以在二层网络中通信，不同VLAN间通信需要借助三层设备。同时，当多个VLAN的数据需要通过一条链路传输时，需要使用Trunk技术。实现VLAN间路由的技术主要有：SVI和单臂路由。SVI方式通常需要借助在三层交换机上给VLAN的SVI接口配置IP地址来实现，实施起来灵活方便。单臂路由是在路由器的以太接口

11、上划分子接口，容易形成网络瓶颈。任务二 生成树技术任务描述天驿公司现为了开展计算机培训和网络办公，对现有网络进行扩建，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公司内部网络，为了提高网络的可靠性，网络管理员用两条链路将交换机互连，现要在交换机上做适当配置，使网络避免环路。任务分析此公司主要想解决网络环路的问题，避免广播风暴的产生，实现这一目标需要使用生成树技术，生成树技术主要有三种：STP（生成树协议IEEE 802.1d）、RSTP（快速生成树协议IEEE 802.1w）和MSTP（多生成树协议IEEE 802.1s）。生成树协议的特点是收敛时间长。当主要链路

12、出现故障以后，切换到备份链路需要50s的时间，这个时间有些过长。快速生成树协议（RSTP）在生成树的基础上增加了两种端口角色：替换端口和备份端口，它们分别作为根端口和指定端口的冗余端口。当根端口或指定端口出现故障时，冗余端口不需要经过50s的收敛时间，可以直接切换到替换端口或备份端口，从而实现RSTP协议小于1s的快速收敛。这个时间比STP就快多了。天驿公司的管理员在此采用RSTP来完成链路的快速收敛。任务实现1RSTP实现RSTP如图1-4所示。图1-4 实现RSTP 步骤1：在SW1上配置交换机的主机名、管理IP地址和Trunk（省略）。步骤2：在SW1上启用rstp。SW1(config

13、)#spanning-treeeSW1(config)#spanning-treee rstp步骤3：SW2的配置与SW1基本一样（省略）。步骤4：查看默认启用RSTP后交换机上生成树的工作状态，命令如下。SW1#show spanning-treeStpVersion : RSTPSysStpStatus : ENABLEDMaxAge : 40HelloTime : 4ForwardDelay : 30BridgeMaxAge : 40BridgeHelloTime : 4BridgeForwardDelay : 30MaxHops: 20TxHoldCount : 3PathCostMe

14、thod : LongBPDUGuard : DisabledBPDUFilter : DisabledBridgeAddr : 001a.a90d.7640Priority: 32768TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:0m:38sTopologyChanges : 5DesignatedRoot : 8000.001a.a90d.7640RootCost : 0RootPort : 0可以看到两台交换机已经正常启用了RSTP，由于MAC地址较小，SW1被选举为根网桥，优先级是32768。可以同样命令验证其他端口，发现其他端口均为转发（forwarding）状态

15、，由此可验证RSTP使网络形成了一个无环的网络。SW1#show spanning-tree interface fa0/24PortAdminPortFast : DisabledPortOperPortFast : DisabledPortAdminAutoEdge : Enabled可看出此端口为阻塞端口PortOperAutoEdge : DisabledPortAdminLinkType : autoPortOperLinkType : point-to-pointPortBPDUGuard : DisabledPortBPDUFilter : DisabledPortState :

16、 discardingPortPriority : 128PortDesignatedRoot : 8000.001a.a90d.7640PortDesignatedCost : 0PortDesignatedBridge :8000.001a.a90d.7640PortDesignatedPort : 8018PortForwardTransitions : 2PortAdminPathCost : PortOperPathCost : PortRole : alternatePort2MSTP天驿公司网络管理员认识到，传统的生成树协议是基于整个交换网络产生一个树形拓扑结果，所有的VLAN都

17、共享一个生成树，这种结构不能进行网络流量的负载均衡，使得有些交换设备比较繁忙，而另一些交换设备又很空闲，现公司扩大了，网络设备逐渐增多，为了克服这个问题，决定采用基于VLAN的多生成树协议，现要在交换机上做适当配置来完成这一任务。现公司扩大到4台交换机设备，销售部的PC1和PC3在VLAN10中，技术部的PC2在VLAN 20中，研发部的PC4在VLAN 40中。实现MSTP如图1-5所示。步骤1：在SW1上配置交换机的主机名、管理IP地址（省略）。步骤2：在SW1上启用MSTP。SW1(config)#spanning-treeeSW1(config)#spanning-treee mstp

18、 图1-5 实现MSTP步骤3：在SW1上创建VLAN 10、VLAN 20，并把相应端口分配给VLAN和启动相应端口Trunk。SW1(config)#vlan 10SW1(config)#vlan 20SW1(config)#interface fastethernet 0/1SW1(config-if)#switchoport access vlan 10SW1(config)#interface fastethernet 0/2SW1(config-if)#switchoport access vlan 20SW1(config)#interface fastethernet 0/23

19、SW1(config-if)#switchoport mode trunkSW1(config)#interface fastethernet 0/24SW1(config-if)#switchoport mode trunk步骤4：配置实例1关联VLAN 10和VLAN 20，并配置名称和版本。SW1(config)#spanning-tree mst configurationSW1(config-mst)#interface 1 vlan 10,20SW1(config-mst)#iname region1SW1(config-mst)#revision 1步骤5：验证交换机SW1的生成

20、树的配置。SW1#show spanning-treeSysStpStatus : ENABLEDMaxAge : 20HelloTime : 2ForwardDelay : 15BridgeMaxAge : 20BridgeHelloTime : 2BridgeForwardDelay : 15MaxHops: 20TxHoldCount : 3PathCostMethod : LongBPDUGuard : DisabledBPDUFilter : Disabled# mst 0 vlans map : 1-9, 11-19, 21-4094BridgeAddr : 001a.a90d.c

21、e56Priority: 32768TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:1m:14sTopologyChanges : 10DesignatedRoot : 8000.001a.a90d.7640RootCost : 0RootPort : 23CistRegionRoot : 8000.001a.a90d.7640CistPathCost : RootPort : 23CistRegionRoot : 8000.001a.a90d.7640CistPathCost : # mst 1 vlans map : 10, 20BridgeAddr : 001a.a90d

22、.ce56Priority: 32768TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:1m:14sTopologyChanges : 10DesignatedRoot : 1001.001a.a90d.7640RootCost : RootPort : 23SW1#show spanning-tree mst configurationMulti spanning tree protocol : EnableName : zhang1Revision : 1Instance Vlans Mapped- -0 : 1-9, 11-19, 21-40941 : 10, 20-SW

23、1#show spanning-tree mst 1# MST 1 vlans mapped : 10, 20BridgeAddr : 001a.a90d.ce56Priority: 32768TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:3m:22sTopologyChanges : 10DesignatedRoot : 1001.001a.a90d.7640RootCost : RootPort : 23步骤6：在SW2上的配置步骤与SW1基本相同，只是需要配置实例2关联VLAN10和VLAN 40，并配置名称和版本。SW2(config)#spanning-tree m

24、st configurationSW2(config-mst)#interface 2 vlan 10,40SW2(config-mst)#iname region2SW2(config-mst)#revision 1步骤7：在SW3上的配置步骤如下。SW3(config)#spanning-treeeSW3(config)#spanning-treee mstpSW3(config)#vlan 10SW3(config)#vlan 20SW3(config)#vlan 40SW3(config)#interface fastethernet 0/1SW3(config-if)#switcho

25、port mode trunkSW3(config)#interface fastethernet 0/23SW3(config-if)#switchoport mode trunkSW3(config)#interface fastethernet 0/24SW3(config-if)#switchoport mode trunkSW3(config)#spanning-tree mst 1 priority 4096SW3(config)#spanning-tree mst configurationSW3(config-mst)#interface 1 vlan 10,20SW3(con

26、fig-mst)#iname region1SW3(config-mst)#revision 1步骤8：验证交换机SW3的生成树的配置。SW3#show spanning-treeSysStpStatus : ENABLEDMaxAge : 20HelloTime : 2ForwardDelay : 15BridgeMaxAge : 20BridgeHelloTime : 2BridgeForwardDelay : 15MaxHops: 20TxHoldCount : 3PathCostMethod : LongBPDUGuard : DisabledBPDUFilter : Disabled

27、# mst 0 vlans map : 1-9, 11-19, 21-4094BridgeAddr : 001a.a90d.7640Priority: 32768TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:4m:10sTopologyChanges : 9DesignatedRoot : 8000.001a.a90d.7640RootCost : 0RootPort : 0CistRegionRoot : 8000.001a.a90d.7640CistPathCost : 0RootPort : 0CistRegionRoot : 8000.001a.a90d.7640Ci

28、stPathCost : 0# mst 1 vlans map : 10, 20BridgeAddr : 001a.a90d.7640Priority: 4096TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:4m:10sTopologyChanges : 8DesignatedRoot : 1001.001a.a90d.7640RootCost : 0RootPort : 0SW3#show spanning-tree mst configurationMulti spanning tree protocol : EnableName : zhang1Revision : 1

29、Instance Vlans Mapped- -0 : 1-9, 11-19, 21-40941 : 10, 20-SW3#show spanning-tree mst 1# MST 1 vlans mapped : 10, 20BridgeAddr : 001a.a90d.7640Priority: 4096TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:5m:44sTopologyChanges : 8DesignatedRoot : 1001.001a.a90d.7640RootCost : 0RootPort : 0步骤9：在SW4上的配置步骤与SW3基本相同，只是需要

30、配置实例2关联VLAN10和VLAN 40，并配置名称和版本。SW4(config)#spanning-tree mst 2 priority 4096SW4(config)#spanning-tree mst configurationSW4(config-mst)#interface 1 vlan 10,20SW4(config-mst)#iname region1SW4(config-mst)#revision 1SW4(config-mst)#interface 2 vlan 40SW4(config-mst)#iname region2SW4(config-mst)#revision

31、 1步骤10：SW2和SW4的验证配置与SW1和SW3基本相同（略）。步骤11：测试每个VLAN是否都是无环的链路。这里针对VLAN 40来说，在配置MSTP前，具有一个环路，但配置了MSTP后，使用命令验证可以看到SW2的fa0/23端口处于阻塞（discarding）状态。SW2#show spanning-tree interface fastEthernet 0/23。可看出此端口为阻塞端口# MST 2 vlans mapped : 10,40PortState : discardingPortPriority : 128PortDesignatedRoot : AA918E92BPortDesignatedC