2.3 交换式以太网实验
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以太网交配置实验报告屠建国通信103学号20100142392012-11-14任务要求:1、掌握以太网交换原理;2、掌握Vlan配置方法;3、掌握三层交换原理;4、掌握链路聚合的配置方法实验一用trunck口实现Vlan跨交换机扩展要求:PC0、PC2属于vlan10,PC1、PC3属于vlan20,在SW0上进行正确的配置,要求实现PC0和PC1之间不能通信,PC2和PC3之间不能通信,PC0和PC2之间可以通信,PC1和PC3之间可以通信。
IP设置:实验步骤:一、建立好数据连接。
如上图二、设置好各IP,具体如下:PC0:192.168.1.1 255.255.255.0PC1:192.168.1.2 255.255.255.0PC3:192.168.1.3 255.255.255.0PC4:192.168.1.4 255.255.255.0三、配置交换s1代码如下:1、在交换机上创建两个vlan,分别是Vlan 10 和Vlan 20Switch>enSwitch#config tEnter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.Switch(config)#vlan 10Switch(config-vlan)#vlan 202、指定两个端口fa0/1 和fa0/2Switch(config)#interface fa0/1Switch(config-if)#switch mode accessSwitch(config-if)#switch access vlan 10Switch(config-if)#interface fa0/2Switch(config-if)#switch mode accessSwitch(config-if)#switch access vlan 203、设置交换机S1与S2连接端口类型,端口fa0/3允许fa0/1和fa0/2通过Switch(config-if)#switch moder trunkSwitch(config-if)#switch trunk allSwitch(config-if)#switch trunk allowed vlan 10,205、查看配置情况,是否成功。
实训3交换式以太网在计算机网络新应用技术发展过程中,局域网技术一直是最为活跃的领域之一。
局域网技术已经在企业、机关、学校乃至家庭中得到了广泛的应用。
本次实训利用多台计算机和交换机构建一个小型的交换式以太网。
【实训内容】◎局域网的特点(拓扑结构、工作模式、连接介质、介质访问控制方法)◎常用联网设备(交换机、路由器)◎以太网的特点以及新技术.1准备知识.1.1局域网局域网(LAN,Local Area Networks)是指在较小的地理范围内,将有限的通信设备互联起来的计算机通信网络。
从功能的角度来看,局域网具有以下几个特点:1.传输速率高局域网内计算机间数据传输速度非常快,根据传输介质和网络设备的不同,线路所提供的带宽最小也能达到10Mbps,稍快一些可达到100Mbps、1000Mbps,甚至是10Gbps,所以能支持计算机之间的高速通信,时延较低。
无论是普通的办公自动化、多媒体教学还是视频点播,都能非常轻松地实现。
2.区域范围小不同地传输介质所能够提供的传输距离是不同的。
一般,双绞线为100米,多模光纤为200~500米、单模光纤则可以达到10千米~100千米。
虽然借助于单模光纤和相应的网络设备,可以将局域网的传输访问扩大至数十千米,局域网往往不会拥有如此巨大的规模。
通常情况下,只需要使用多模光纤将各建筑物连接起来。
除非由于合并(如高等院校间的合并)或吞并(如企业间的购并)等特殊原因,将原来相隔较远的两个或两个以上地域内的计算机连接起来而形成的网络,才会用到单模光纤。
3.误码率低相对于广域网和城域网由于局域网的传输距离较短、经过的网络连接设备少,且受到外界干扰的程度也小,所以数据在传输过程中的误码率也相对较低。
误码率通常可控制在10-8。
4.易于维护和管理局域网通常由一个单位或组织建设和拥有,易于维护和管理5.局域网的拓扑结构网络中的计算机等设备要实现互联,就需要以一定的结构方式进行连接,这种连接方式就叫做"拓扑结构"。
实验三交换式以太⽹的组建实验三交换式以太⽹的组建⼀、实验⽬的通过实训使学⽣掌握计算机局域⽹的⽹络配置与测试⽅法。
⼆、实验设备WIN2000计算机、局域⽹环境、交换机。
三、实验内容IP地址设置、⽹络测试四、实验步骤(⼀)Windows 2000/⽹络配置:IP地址配置⼀般情况下,中⽂Windows 2000会按照系统默认的⽅式设置本地连接的属性,我们需要根据实际情况设置TCP/IP协议,步骤如下:1.当⽹卡正确安装完后,您会发现在桌⾯上出现了⼀个“⽹上邻居”图标,⽤右键单击它并选中“属性”。
2.在“⽹络和拨号连接”窗⼝中⽤右键单击“本地连接”图标,并选中“属性”。
3.选择“本地连接属性”对话框中的“Internet协议(TCP/IP)”项,并单击“属性”按钮。
4.在“Internet 协议(TCP/IP)属性”对话框中,选择“使⽤下⾯的IP地址”选项,依次输⼊⽹络中⼼提供给你的IP地址(202.***.***.***)、⼦⽹掩码(255.255.255.***)、默认⽹关(202.113.96.2);再选择“使⽤下⾯的DNS服务器地址”选项,添⼊⽹络中⼼DNS 服务器地址(202.113.96.10)。
5.按“确定”结束TCP/IP设置。
到此,您就已经完成了上⽹所需的⽹络配置。
(⼆)Windows 2000/⽹络配置:⽹络测试当进⾏完⽹络的配置后,如果⼀切正常的话,⽤户的计算机应该与校园⽹连通了,接下来就可以使⽤⼀些常见的Internet服务了。
测试⽹络连通情况时,通常使⽤ping命令。
在Windows 2000环境中,从【开始】,选【运⾏(R)】项,在【运⾏】对话框中输⼊“cmd”后单击“确定”按钮,进⼊DOS环境下。
运⾏ping命令检测⽤户计算机与⽹关(路由器)的连通情况。
1.请先检测局域⽹的⽹关,例如:某局域⽹的⽹关为202.200.48.129,则运⾏命令:ping 202.200.48.129 ,如果⽹关连通正常,则出现如下信息,如图:如果⽹关不通,则会出现如下的信息:Request timed out.Request timed out.Request timed out.Request timed out.那么,请您仔细检查您的⽹卡安装及⽹络配置是否正确。
交互式以太网实验心得
交换式以太网是以交换机设备(交换机为核心)为中心构成的以太网络,是一种星型拓扑结构的网络。
这种网络在近几年运用的非常广泛。
优点:交换式以太网不需要改变网络其它硬件,包括线缆和用户的网卡,仅需要用交换机,节省用户网络的费用。
它同时提供多个通道,比传统的共享式集线器提供更多的带宽,传统的共享式10MBPS/100MPS以太网采用广播式通信方式,每次只能在一对用户间进行通信,如果发生碰撞还得重试,而交换式以太网允许不同用户间进行传送,比如,一个16端口的以太网交换机允许16个站点在8条链路间通信。
特别是在时间响应方面的优点,使的局域网交换机倍受青睐。
它以比路由器低的成本却提供了比路由器宽的带宽、高的速度,除非有上广域网(WAN)的要求,否则,交换机有替代路由器的趋势。
在本次课程设计中我做的是对网络拓扑图的设计,从刚开始选拓扑结构到设计合适的拓扑结构,中间翻阅了很多资料也和同学讨论了很多,这些让我了解到局域网络建设作为一项重要的系统工程,它的所用到的各种技术是多方面的。
第1章以太网组网实验目前,以太网是最具影响力和应用最广泛的局域网,由于其组网简单、组建造价低廉,因此成为事实上的局域网标准。
计算机组网涉及计算机网络从涉及、建造到维护的全部生存过程,其涉及内容广泛。
本章通过简单的以太网组网实验,让学生了解和掌握计算机组网的基本方法和过程。
1.1以太网结构以太网在逻辑上采用共享总线的拓扑结构(物理上可能是一个星形结构),如图1-1所示。
介质访问控制方式采用带有冲突检测的载波侦听多路访问策略(CSMA/CD)。
在以太网中任何结点都没有可预约的发送时间,各结点随机发送数据。
网络中不存在集中控制结点,所有结点都平等地争用总线,因此,CSMA/CD的介质访问控制方式属于随机争用方式。
结点结点图1-1 以太网结构以太网组网采用的传输介质可以是同轴电缆、双绞线、光缆等,网络速度有10Mbps、100Mbps、1Gbps等。
但是,无论采用何种传输介质和网络速度,以太网都是使用CSMA/CD 的介质访问控制。
表1-1列出了以太网使用的主要技术标准和技术参数。
表1-1 以太网的主要技术标准和技术参数1.2组网设备与器件不同标准的以太网组网需要使用不同的设备和器件,10BASE-T和100BASE-T组网所需的设备和器件主要有:带有RJ45连接头的UTP双绞线电缆、带有RJ45接口的以太网卡、10/100集线器(交换机)等。
1.2.1以太网集线器与交换机1. 以太网集线器集线器处于网络星形拓扑结构的中心,是以太网中最重要、最关键的设备之一,目前已经被交换机所代替,如图1-2所示。
集线器(HUB)也称为多端口中继器,当集线器的一个端口接收到数据帧后,首先要对接收到的信号进行中继,然后向其他每个端口广播发送。
只有通过集线器,以太网中结点之间的通信才能完成。
集线器具有如下主要功能和特性:➢用作以太网的集中连接点。
➢放大接收到的信号。
➢转发数据信号。
➢无过滤功能。
➢无路由检测和交换功能➢不同速率的集线器不能级联。
本科实验报告课程名称:计算机网络实验项目:交换式以太网通信实验地点:专业班级:学号:学生姓名:指导教师:2011年11月实验二:交换式以太网通信一、实验目的和要求1、通过实验,了解主机通过交换式以太网交换机连接成局域网络及其通信过程,了解多个以太网络之间逻辑通信过程2、学习静态路由选择策略的配置方法。
3、深刻领会网络层和链路层在连接和数据传输的不同方式和作用。
二、实验内容与原理计算机网络往往由许多种不同类型的网络互连连接而成。
将网络互相连接起来要使用一些中间设备(或中间系统),ISO的术语称之为中继(relay)系统。
根据中继系统所在的层次,可以有以下五种中继系统:1.物理层(即常说的第一层、层L1)中继系统,即转发器(repeater)。
2.数据链路层(即第二层,层L2),即网桥或桥接器(bridge)。
3.网络层(第三层,层L3)中继系统,即路由器(router)。
4.网桥和路由器的混合物桥路器(brouter)兼有网桥和路由器的功能。
5.在网络层以上的中继系统,即网关(gateway).交换机交换机归于网桥,是数据链路层的设备,有些交换机也可实现第三层的交换。
路由器可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。
他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。
这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。
相比较而言,路由器的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能。
交换机和路由器的区别:传统交换机从网桥发展而来,属于第二层即数据链路层设备。
它根据MAC地址寻址,通过站表选择路由,站表的建立和维护由交换机自动进行。
交换机是快速,转发端口算法简单,便于硬件实现。
路由器属于网络层设备,它根据IP地址进行寻址,通过路由表路由协议产生。
路由器最大的好处实现网际互连,控制功能强大。
三、 主要仪器设备1、WindowsXP 系统计算机2、Packet Tracer 5.1路由模拟软件模拟网络实现3、参考Packet Tracer 5.1帮助提示四、 操作方法与实验步骤设置网络中的主机,使用Ping 命令测试主机间网络连接情况: 配置路由器之前测试主机连通情况。
交换技术实验报告交换技术实验报告交换技术是计算机网络中的重要组成部分,它能够实现网络中不同节点之间的数据传输和通信。
在本次实验中,我们主要研究了以太网交换机和路由器的工作原理以及它们在网络中的应用。
一、以太网交换机以太网交换机是一种用于局域网中的设备,它能够根据MAC地址将数据包转发到目标设备。
在实验中,我们使用了一台具有多个端口的以太网交换机,并通过连接多台计算机来模拟一个局域网。
在实验中,我们首先学习了交换机的基本配置。
通过连接交换机和计算机,我们可以通过终端模拟器进入交换机的命令行界面,进行一系列的配置操作。
我们设置了交换机的IP地址、子网掩码以及VLAN(虚拟局域网)等参数,以便实现网络的分段和隔离。
接下来,我们进行了交换机的数据包转发实验。
我们在局域网中的两台计算机之间发送了一些数据包,并通过Wireshark工具来抓包和分析。
通过观察数据包的源MAC地址和目标MAC地址,我们可以清晰地看到交换机是如何根据MAC地址来转发数据包的。
二、路由器路由器是一种能够实现不同网络之间数据传输的设备。
它通过查找路由表来确定数据包的下一跳,并将数据包转发到目标网络。
在实验中,我们使用了一台具有多个接口的路由器,并通过连接多个网络来模拟一个复杂的网络拓扑。
在实验中,我们首先学习了路由器的基本配置。
通过连接路由器和计算机,我们同样可以通过终端模拟器进入路由器的命令行界面进行配置操作。
我们设置了路由器的IP地址、子网掩码以及静态路由等参数,以便实现网络之间的互通。
接下来,我们进行了路由器的数据包转发实验。
我们在不同网络中的计算机之间发送了一些数据包,并通过Wireshark工具来抓包和分析。
通过观察数据包的源IP地址和目标IP地址,我们可以清晰地看到路由器是如何根据路由表来转发数据包的。
三、交换技术的应用交换技术在现代计算机网络中有着广泛的应用。
以太网交换机能够实现局域网中的高速数据传输,使得多台计算机可以同时进行通信而不会造成冲突。
2.3 交换式以太网实验
2.3.1 实验目的
一是验证交换式以太网的连通性,证明连接在交换式以太网上的任何两个分配了相同网络号、不同主机号的IP地址的终端之间能够实现IP分组传输过程。
而是验证转发表建立过程。
三是验证交换机MAC帧转发过程,重点验证交换机过滤MAC帧的功能,即如果交换机接收MAC帧的端口与该MAC帧匹配的转发项中的转发端口相同,交换机丢弃该MAC帧。
四是验证转发项与交换式以太网拓扑结构一致性的重要性。
2.3.2 实验原理
通过各个终端之间相互交换IP分组,在三个交换机中建立四个终端对应的转发项。
清楚交换机S1中的转发表内容,启动终端A至终端B的MAC帧传输过程,由于交换机S1广播该MAC帧,使得交换机S2连接交换机S1的端口接收到该MAC帧。
由于交换机S2中与该MAC帧匹配的转发项中的转发端口就是交换机S2连接交换机S1的端口,交换机S2将丢弃该MAC帧。
在三个交换机的转发表中均存在四个终端对应的转发项的前提下,终端A端口与交换机S1的连接,并重新连接到交换机S3中。
在终端A发送的MAC帧到达交换机S2前,交换机S2的转发表中仍然保留用于指明终端A的MAC地址,与交换机S2连接交换机S1的端口之间关联的转发项,这种情况下,如果启动终端B至终端A的MAC帧传输过程,交换机S1由于监测到原来连接终端A的端口处于关闭状态,将以该端口为转发端口的转发项变为无效转发项,交换机S1将广播该MAC帧。
交换机S1通过连接交换机S2的端口输出的MAC 帧到达交换机S2。
由于交换机2中与该MAC帧匹配的转发项的转发端口与接收该MAC帧的端口相同,交换机S2将丢弃该MAC帧。
同样,对于交换机S3,在终端A发送的MAC帧到达交换机S3前,交换机S3的转发表中仍然保留用于指明终端A的MAC地址与交换机S3连接交换机S2的端口之间关联的转发项。
如果启动终端C至终端A的MAC帧传输过程,交换机S3将通过连接交换机S2的端口输出该MAC帧。
解决上述问题的方法有两种:一是终端A广播一帧MAC帧,即发送一帧以终端A的MAC地址为源地址,以广播地址为目的地址的MAC帧;二是等到所有交换机的转发表中与终端A的MAC地址匹配的转发项过时。
2.3.3 实验步骤
(1)启动Packet Tracer,在逻辑工作区中按照图2.15所示网络结构放置和连接设备,需要强调的是,用于互连交换机的连线是交叉线,用于互连交换机和终端的连接线是直通线。
按照图2.15所示的终端配置信息完成各个终端的IP地址和子网掩码设置。
图2.16所示的是PC0以太网接口的配置界面,PC0的MAC地址为0001.C77E.C3E2。
完成设备放置和连接后的逻辑工作区界面如图2.17所示。
通过简单报文工具完成各个终端之间的ICMP报文交换后,各个交换机的转发表内容如图2.17所示。
(2)断开PC0与交换机Switch1之间的连接,并将PC0重新连接到交换机Switch3上,通过简单报文工具启动PC1至PC0的MAC帧传输过程,由于交换机Switch1连接终端A的端口处于关闭状态,以该端口为转发端口的转发项变为无效转发项,这种情况下,如果启动PC1至PC0的MAC帧传输过程,交换机Switch1将广播该MAC帧。
当交换机Wwitch2接收到该MAC帧,发现与该MAC帧匹配的转发项的转发端口与接收该MAC帧的端口相同,交换机Switch2将丢弃该MAC帧。
如图2.18所示,交换机Switch2转发表中与PC0的MAC地址0001.C77E.C3E2匹配的转发项的转发端口是FastEthernet0/1,该端口是交换机Switch2连接交换机Switch1的端口,也是接收PC1发送给PC0的MAC帧的端口。
(3)在PC0发送MAC帧钱,交换机Switch3转发表中与PC0的MAC地址0001.C77E.C3E2
匹配的转发项的转发端口不是交换机Switch3连接PC0的端口,而是交换机Switch3连接交换机Switch2的端口,如图2.19所示。
交换机Switch3将PC3发送给PC0的MAC帧通过连接交换机Switch2的端口输出,该MAC帧到达交换机Switch2,如图2.19所示。
(4)重新将PC0连接到交换机Switch1,通过简单报文工具完成各个终端之间的ICMP 报文交换,通过在交换机Switch1特权模式下输入命令clear mac-address-table清空交换机Switch1的转发表。
(5)通过简单报文工具启动PC1至PC0的MAC帧传输过程,由于交换机Switch1的转发表为空,交换机Switch1广播该MAC帧,从连接PC0的端口输出的该MAC帧到达PC0,被PC0成功接收,如图2.10所示。
从连接交换机Switch2的端口输出的MAC帧到达交换机Switch2,由于交换机Switch2的转发表中与该MAC帧匹配的转发项的转发端口与接收该MAC 帧的端口相同,交换机Switch2将丢弃该MAC帧,如图2.20所示。
(6)为了防止CDP运行过程影响交换式以太网实验,三个交换机分别通过在全局模式输入命令no cdp run停止运行CDP。