09211311班 實驗報告課程名稱： 計算機網絡技術基礎 實驗名稱： 實驗四 基本交換機使用及VLAN配置 班 級： 2009211311 姓 名： schnee 學 號： 實驗日期： 2012-5-4 實驗報告： 2012-5-6 1. 環境（詳細說明運行的操作系統，網絡平臺，網絡拓撲圖）1.1. 運行的操作系統Windows 7（在老師的指導下改了部分配置之后可以不安裝XP虛擬機。）配置步驟見上次實驗報告。 采用Dynamips仿真環境。1.2. 網絡拓撲圖包含1個路由器，7個PC機，4個交換機，5個VLAN，3個網段。網絡拓撲圖：PS：端口分配見3.1.1 圖中R1和SW4配置為3.5.2的方法。3.5.1的配置圖略。2. 實驗目的 掌握以太網交換機的使用方法，能夠在模擬環境中使用以太網交換機組建局域網。 掌握以太網交換機的VLAN劃分和配置方法，能夠在模擬環境中使用以太網交換機組建虛擬局域網。3. 實驗內容及步驟3.1. 用一臺交換機連接兩臺主機組成局域網，并通過在兩臺主機上的配置完成局域網內部的主機之間的互通。3.1.1. 修改.net文件，設計網絡物理拓撲和邏輯網段。（見附錄）用list列出網絡成員，如下圖所示。3.1.2. 用start命令啟動交換機SW1和兩臺主機PC1和PC2，并配置idlepc值。用idlepc get命令獲取到SW1和SW1的idlepc值，配置好SW1和PC1的idlepc值并保存。（同一類只需配置一次，所以只需配置R1和PC1的idlepc值即可）。3.1.3. 打開3個控制臺窗口，使用Telnet客戶端分別登錄到SW1,PC1,PC2上。比如登錄到SW1的命令行為：telnet 3003.登錄到PC1的命令行為：telnet 30083.1.4. 用hostname命令為每個設備起一個容易識別的名字3.1.5. 在PC1的f0/0接口配置IP地址和子網掩碼，在PC2的f0/0接口配置IP地址和子網掩碼，并啟動這兩個接口。PC1的配置：PC2的配置3.1.6. 用ping命令測試PC1和PC2是否能夠互通。從實驗中我們可以看到，PC1和PC2可以ping通。3.2. 用兩臺交換機將三臺主機組成一個局域網3.2.1. 啟動SW1、SW2、PC1、PC4，設置好idlepc值。3.2.2. 打開四個控制臺窗口，用Telnet客戶端分別登錄到四個設備上。3.2.3. 在PC1的f0/0接口中配置IP地址和子網掩碼，在PC4的f0/0接口中配置IP地址和子網掩碼，并將兩者都啟動。PC1的配置：PC4的配置：3.2.4. 用ping命令測試PC1和PC4是否能互通第一三五次PC4 ping PC1，第二四次PC1 ping PC4的截圖如下：我們發現雖然在第四次的時候ping通了。說明PC1和PC4能夠通過兩臺交換機成功通信。具體見后文分析。3.3. 用一臺交換機SW1連接兩臺主機組成局域網，在SW1上建立VLAN2和VLAN3兩個虛擬局域網，并將兩臺主機PC1和PC3配置到同一個網段上，觀察這兩臺主機是否能夠實現互相通信。3.3.1. 啟動SW1和PC1、PC3，設置好idlepc值。并分別通過telnet客戶端登錄。3.3.2. 在PC1的f0/0接口中配置IP地址和子網掩碼，在PC3的f0/0接口中配置IP地址和子網掩碼，并將這兩個接口都啟動起來。PC1的配置PC3的配置3.3.3. 在SW1上將與PC1相連的接口f1/11配置成VLAN2，將與PC3相連的接口f1/14配置成VLAN3。步驟如下：進入SW1的特權執行模式SW1#；進入VLAN數據庫，并增加VLAN 2和VLAN 3；進入SW1的接口f1/11將其配置成VLAN 2，進入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命令測試PC1與PC3是否能夠互通。無論ping多少次，都無法ping通，換新的VLAN也不行。其實由于兩者處于不同VLAN但卻沒任何互聯，所以不通是正確的結果。3.3.5. 把SW1的接口f1/14配置成VLAN2，測試PC1和PC3能否互通我們修改后查看SW1的VLAN配置，確定無誤。然后我用ping命令查看現在的互通情況。我很驚喜的發現現在PC1 ping同PC3了，雖然第一包有丟包。然后我用PC3 ping PC1，發現也能通了。為了驗證是因為修改引起的變化。我把接口的VLAN又改回去，然后很明顯的出現了不通互通不通的變化過程。由于圖片太大，所以僅以PC3為例。3.4. 用兩臺交換機SW2和SW3連接兩臺主機組成局域網，在SW2和SW3上建立虛擬局域網VLAN2，并將兩臺主機PC4和PC5所連接的接口都配置到VLAN2中。將兩臺主機PC4和PC5都配置到同一個網段上，觀察這兩臺主機是否能夠實現互相通信。3.4.1. 啟動SW2、SW3、PC4和PC5，設置好idlepc值，并分別用Telnet客戶端登錄。3.4.2. 在PC4的f0/0接口中配置IP地址和子網掩碼，在PC5的f0/0接口中配置IP地址和子網掩碼，并將這兩個接口都啟動起來。PC4的配置：PC5的配置：3.4.3. 在SW2上將與PC4相連的接口f1/11配置成為VLAN2，在SW3上將與PC5相連的接口f1/11配置成為VLAN2。SW2的配置SW3的配置3.4.4. 測試PC4和PC5能否互通。如圖所示，兩者都不能ping通。（無論多少次都不通，但下面只截一次的圖）3.4.5. 方法一：將SW2的f1/3和SW3的f1/1端口配成Trunk模式，并允許所有VLAN的數據幀通過。再測試PC4和PC5能否互通。可以看到除了第一個包丟包外已經可互通。3.4.6. 方法二：將SW2的f1/3和SW3的f1/1端口配成VLAN2。 再測試PC4和PC5能否互通。可從截圖中看到，雖然PC4和PC5也可以互通了，但是之前出現的丟包比較多，互通形成得比較慢。3.5. 不同VLAN互聯，用兩個交換機、一個路由器、三個主機，PC4、PC6、PC7均設置不同網段和不同VLAN。3.5.1. 按網絡拓撲圖設置PC4、PC 6、SW2、SW4和R1各參數，不過其中R1f1/0的IP地址設置為，子網掩碼設置為，SW4的f1/2設置為VLAN2.測試PC4和PC6能否互通。PC機要記得配置默認路由。PC4的設置：PC6的設置：R1的配置：SW2的配置：SW4的配置：測試PC4和PC6能否互通。從上圖可見PC4和PC6能順利互通。3.5.2. 重新啟動各設備，完全按照網絡拓撲圖設置PC4、PC6、PC7、SW2、SW4和R1各參數，測試三個主機能否互通。（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：測試PC4、PC6、PC7能否互通。如圖，發現除了首次會有丟包外，都能互通。4. 實驗結果詳細每一步的實驗結果見3.實驗內容和步驟的分析與截圖。在此進一步深入分析部分實驗的結果。實驗第二部分中PC1與PC2如何跨越兩臺交換機進行通信？解答：PC1向PC3第一次發送數據時，SW1會向所有的端口廣播，所以會將發往PC3的數據包廣播到SW2上，SW2也會向所有的端口廣播，這樣就發到了PC3.當PC3發送數據時，SW2的轉發表會記錄PC3對應著f1/11端口，而SW1會記錄PC3對應著f1/2端口（假設f1/1被生成樹堵塞），這樣PC1再向PC3發送數據時，SW1查詢轉發表會從f1/2端口發出，SW2接收到后查詢轉發表會從f1/11端口發出，從而到達PC3。實驗三第一部分為何實驗結果不能互通？而改為同一個VLAN后可以？解答：如果沒有借助VLAN互聯技術的話，兩個不同VLAN的IP是無法ping通的。VLAN的互聯，在此實驗中有通過Trunk Lin來連接的（如實驗四），也有通過路由器來互聯的（如實驗五）。5. 實驗中的問題及心得5.1. 實驗中遇到的問題 實驗中，兩次添加vlan時沒有足夠的存儲空間來存儲方法：后來通過上網查詢，發現可用以下命令： Switch#dir flash:Switch#dir nvram:Switch#copy vlan.dat nvram:Switch#dir nvram:Switch#erase flash:Switch#squeeze flash: 在實驗的第二個部分，一開始一直ping不通，后來發現是沒有登錄SW1和SW2.方法：雖然SW1和SW2不需要設置什么參數，但是也需要登錄著，也就是要保持活躍。 實驗五一開始沒能ping通，因為忘了配置PC的默認路由了。方法：只能說對于實驗的原理還是沒有掌握得非常的牢固，才導致做實驗時一時疏忽忘了配置默認路由。切記要理解好原理！ 實驗五如果在3.5.1的基礎上直接按照上述配置配置PC7、SW4和R1，而不是重啟SW4和R1再按上述配置（注意SW4和R1沒有保存3.5.1的配置），則會出現PC6和PC7，PC4和PC6不通的問題。方法：這時候在特權模式下用show running-conf查看SW4和R1的配置我們可以看到R1的端口f1/0和f1/0.1的IP地址配置不正確。SW4的端口f1/2中3.5.1的配置沒有被新配置覆蓋。這種情況下，我們對SW4和R1中3.5.1的一些配置用no加原語句的方法去除。配置后我們再用show running-conf查看SW4和R1的配置，則如下所示，終于配置正確了。R1的正確配置：SW4的正確配置：這樣，實驗成功，PC4、PC6和PC7兩兩互通了。 實驗中總是出現接口不匹配的提示，妨礙實驗過程方法：cdp協議是Cisco的私有協議，用來幫助收集遠程和相連設備的信息，當兩臺設備的以太網接口的雙工模式、速率不一致時就會出現報警信息，可以通過命令“No cdp run”將cdp協議關閉，這樣就可以避免顯示網絡接口的不匹配信息。5.2. 實驗思考題 PC1和PC2的IP地址如果不配置在一個網段中是否還能夠通信？解答：如果PC1和PC2的IP地址不配置在一個網段中，在通常情況下是不能通信的，一般在一個局域網中的主機應該配置在一個網段中。當然在一些特殊的配置下，或者采用三層設備是可以使它們互通的。 交換機之間用兩條網線連通，在同一時刻這兩條網線上是否都能夠傳輸數據？解答：如果交換機沒有劃分VLAN，那么同一時刻這兩條網線上只能有一條傳輸數據，否則會形成環路，但是如果交換機劃分了VLAN，那么這兩條網線上可以同時傳輸不同VLAN的數據，只要保證同一個VLAN不會形成環路即可。 在同一個局域網或者同一個VLAN中的主機是否需要配置在同一個網段？在不同局域網或者不同VLAN中的主機是否需要配置在不同的網段？解答：同一個局域網或者同一個VLAN中的主機配置在同一個網段中就可以在本局域網內實現通信，如果配置在不同的網段，則需要路由器來完成不同網段之間的互通。在不同局域網或者不同VLAN中的主機如果配置在同一網段是肯定無法互通的，只有配置在不同網段，并經過路由器互聯后才能夠互通。 兩個交換機之間的雙鏈路備份是否會產生環路？當配置了VLAN后如何避免產生環路？解答：兩個交換機之間如果建立了兩條連接，則其中的一條會被STP生成樹協議所禁止，以保證不會出現環路。當配置了VLAN后，需要避免的是同一個VLAN內會產生環路，所以STP生成樹就不會簡單地禁止某一條鏈路了，而是當兩條鏈路上都允許某個VLAN的數據幀通過時，在一條鏈路上禁止該VLAN數據幀的通過，這時就會出現兩條物理鏈路同時工作的情況。但是，任意時刻，對于某一個VLAN來說，只能從其中的一條上通過，另外一條會被禁止。 兩個交換機之間如果需要VLAN能夠互通的話，可以采用Trunk方式和Access方式進行互聯，他們的區別在哪里？解答：通常在兩個交換機之間不建議采用Access進行VLAN的互通，因為Access接口只能配置屬于一個VLAN，也就是只能允許一個VLAN的數據幀通過，因此，當兩臺交換機之間需要實現多個VLAN的互通時，就需要占用多對端口，連接多個物理鏈路，非常浪費資源，也不方便。而Trunk接口可以同時允許多個VLAN的數據幀通過，所以只需要一條鏈路就可以實現所有VLAN間的互通。 但一個接口配置為Trunk模式并且允許所有VLAN通過時，是否真的可以讓所有的VLAN數據通過?解答：以太網交換機中將接口配置為Trunk模式后，當允許所有VLAN的數據幀通過時，是表示允許本交換機上已經創建的所有VLAN的數據幀通過，本交換機上沒有創建的VLAN的數據幀是不能通過的。 在同一個VLAN中將兩臺PC分配配置為 和 ，這兩個PC能否互通？解答：是可以ping通的，雖然他們的網絡號一個是，一個是，但是由于PC在向對方發送數據包時，只知道對方的IP地址，并不知道對方的子網掩碼，而是使用自己的子網掩碼計算對方的網絡號，而這樣計算出來的兩個PC的網絡號是相同的，所以能夠互通。6. 實驗思考本次實驗通過在仿真環境下做具體的配置實踐和觀察，很好地復習了上學期計算機網絡課程中所學的交換機和VLAN的相關知識。在實驗中掌握了以太網交換機的使用方法和VLAN劃分及配置方法，能夠在模擬環境中使用以太網交換機組建局域網和組建虛擬局域網。這次實驗明顯比上一次困難些，不過也可能是因為上一次實驗有頭兩次的鋪墊。總之還是要明白原理，要動手實驗才能真正熟悉掌握，否則實驗中就可能出現各種奇怪的問題。只有在運用中學才真正叫掌握了。7. 附錄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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