实验四 跨交换机实现VLAN
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实验4 跨交换机上实现VLAN
第一部分
一、实验目的
1、掌握交换机的基本配置和VLAN的配置
2、针对实际需求对网络进行VLAN设计
二、实验环境
共5组,每组8台双网卡PC机,4台路由器,2台二层交换机,2台三层交换机、网线若干
三、实验原理
在企业网络刚刚兴起之时,由于规模小、应用面窄、对Internet接入认识程度低以及关于网络安全和管理知识贫乏等原因,使得企业网仅仅局限于交换模式状态。交换技术主要有2种方式: 基于以太网的帧交换和基于ATM的信元交换,它相对于共享式网络性能有很大提高,但对于所有处于一个IP网段或IPX网段的网络设备来说,却同在一个广播域中。当工作站数量较多和信息流较大时,容易形成广播风暴,严重影响了网络运行速度,甚至容易造成网络瘫痪。怎样避免这个问题出现呢?采用划分网络的办法是个不错的选择。
在采用交换技术的网络模式中,一般采用划分物理网段的手段进行网络结构的划分。从效率和安全性等方面来看,这种结构划分有一定缺陷,而且在很大程度上限制了网络的灵活性。因为如果要将一个广播域分开,必须另外购买交换机,并且需要重新进行人工布线。好在,虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)技术的出现解决了上述问题。实际上,VLAN就是一个广播域,它不受地理位置的限制,可以跨多个局域网交换机。一个VLAN可以根据部门职能、对象组或者应用来将不同地理位置的网络用户划分为一个逻辑网段。对于局域网交换机,其每一个端口只能标记一个VLAN,一个VLAN中的所有端口拥有一个广播域,而处于不同VLAN的端口则共享不同的广播域,这样就避免了广播风暴的产生。可以说,在一个交换网络中,VLAN提供了网段和机构的弹性组合机制。 由于网络规模不断扩大,信息流量逐渐加大,人员管理变得日益复杂,给企业网的安全、稳定和高效运行带来新的隐患,如何消除这些隐患呢?VLAN划分技术能为此排忧解难。通常,一个规模较大的企业,其下属一般拥有多个二级单位,为保证对不同职能部门管理的方便性和安全性以及整体网络运行的稳定性,可以采用VLAN划分技术,进行虚拟网络划分。
本实验训练学生在交换机的基本配置和VLAN的配置的基础上,具有根据现实网络需求来设计VLAN划分方案的能力
基础实验一 交换机基本配置
一台计算机由console口连接交换机,用超级终端登陆到交换机并进行如下配置:
1 进入特权模式
Switch>enable
2 配置管理VLAN1(默认为VLAN1)的IP地址:
命令:interface vlan vlan-ID (进入VLAN配置模式)
ip address x.x.x.x y.y.y.y (配置VLAN IP地址)
no shut (打开接口)
举例:Switch(config)# interface vlan 1
Switch(config-if)#ip address 192.5.5.1 255.255.255.0
Switch(config-if)#no shut
Switch(config-if)#exit
3 查看当前配置,(查看VLAN、端口、vty配置。)
Switch#show running-config (在特权模式下显示现行配置文件)
Switch> show int (在普通模式下显示接口配置)
基础实验二 TELNET登录并配置VLAN
工作站TELNET登陆,,组内分配fastethernet11-24端口,并按规划好的VLAN 各自进行配置。划分VLAN和分配端口命令和步骤举例:
1 建立vlan
Switch# vlan database(进入VLAN配置模式) Switch(vlan)# vlan vlan-ID name Vlan名 (命名VLAN)
switch(vlan)# exit
switch# sh vlan (显示设置的vlan)
2 将端口加入VLAN
switch# configure teriminal
switch(config)# interface type slot/port (进入对指定接口配置模式)
switch(config-if)# switchport access vlan vlan-ID (将当前接口加入到指定Vlan-ID的Vlan中)
switch(config-if)# end
3 验证VLAN设置
switch# show vlan (显示vlan成员列表)
4 用ping命令测试同一VLAN内电脑的连通性和不同VLAN之间的连通性并记录结果。
ping 同一VLAN 的计算机
ping 不同VLAN 的计算机
将不在一个VLAN的网线插到同一个VLAN端口。
基础实验三 建立VLAN与WEB 服务器的通信
1 删除现有VLAN
Switch#vlan database
Switch(vlan)#no vlan VLAN-ID (删除指定VLAN)
Switch#sh vlan (显示现有VLAN)
2 将fastethernet11-16和fastethernet17-23划分二个虚网。步骤参考4.1-4.2
3 验证VLAN的连通性
若fa0/11 与fa0/18不在同一VLAN,从接在fa0/11上的计算机ping接在fa0/18的计算机,结果如何?若将原来接在fa0/11的网线接到fa0/18,再与接在fa0/18的计算机ping,结果如何?记录结果,并请分析原因
四、设计实验要求
某大型起重设备总公司下属有2个二级单位,主要进行研发、服务与销售等工作。由于地理位置相对较远,业务规模尚未发展壮大,在企业成立之初,公司总部、二级单位1和二级单位2分别建立了独立的网络环境,各网络系统均采用以交换技术为主的方式,3网主干均采用千兆以太网技术。
为保证对不同职能部门管理的方便性和安全性以及整体网络运行的稳定性,采用VLAN划分技术,进行虚拟网络划分。
设计实验示例(实验步骤):
公司总部中心交换机采用了Cisco Catalyst 6506产品,它是带有三层路由的引擎,可使企业网具有很强的升级能力。
各二级单位的中心交换机采用了Cisco Catalyst 4006。其他二级和三级交换机采用了Cisco Catalyst 3500系列交换机,主要因为Catalyst 3500系列交换机具有很高的性能和可堆叠能力。 需求分析
由于业务发展迅猛,总公司与2个二级单位迫切需要畅通无阻的信息交流,从而让公司总部能对2个下属单位进行更直接和更有效的管理,进而达到三方信息共享的目的,所以将彼此相互独立的3个子网联成一个统一网络势在必行。 图1所示的是起重设备总公司3个子网互联形成统一网络的示意图,3个子网是采用千兆以太网技术进行互联的。为了避免在主干引发瓶颈问题,各子网在互联时采用了Trunk技术(即双千兆技术),使网络带宽达到4GB,这样,既增加了带宽,又提供了链路的冗余,还提高了整体网络高速、稳定和安全的运行性能。
根据起重设备总公司业务发展需要,我们将联网后的统一网络划分为5个虚拟子网,分别是: 经理办子网、财务子网、供销子网和信息中心子网,其余部分划为一个子网。由于统一网络的IP地址处于192.168.0.0网段,所以我们可以将各VLAN的IP地址分配如下。
经理办子网:192.168.1.0~192.168.2.0/22 网关:192.168.1.1
财务子网: 192.168.3.0~192.168.5.0/22 网关:192.168.3.1
供销子网: 192.168.6.0~192.168.8.0/22 网关:192.168.6.1 信息中心子网:192.168.7.0/24 网关:192.168.7.1
服务器子网:192.168.100.0/24 网关:192.168.100.1
其余子网: 192.168.8.0~192.168.9.0/22 网关:192.168.8.1
详细设计
在划分VLAN时,Cisco的产品主要基于2种标准协议:ISL和802.1q。ISL是Cisco自己研发设计的通用于所有Cisco网络产品的VLAN间互联封装协议,该协议针对Cisco网络设备的硬件平台在信息流处理和多媒体应用方面进行了合理有效的优化。802.1q协议是IEEE802委员会于1996年发布的国际规范标准。
在此案例中,因为所采用的均是Cisco网络设备,故在进行VLAN间互联时采用了ISL协议(对于不同网络设备的互联,本文在结尾处有相应介绍)。
总公司中心交换机采用了Cisco Catalyst 6506,其2级节点为Catalyst 3508和Catalyst 3548,Catalyst 3508交换机具有8个千兆以太网端口,并且利用Catalyst
3500系列交换机的堆叠能力,可以随时扩充工作站数量。
学生可参考上述方案自行设计能够满足需要的vlan划分方案。
第二部分
实验4 跨交换机上实现VLAN
实验目的:掌握交换机Vlan的配置,理解Vlan在网络中的作用。
实验拓扑环境:
实验步骤:
1. 规划ip地址
PCA的ip 地址: 10.65.1.1
PCB的ip 地址: 10.66.1.1
PCC的ip 地址: 10.65.1.3
PCD的ip 地址: 10.66.1.3
SWA的ip 地址: 10.65.1.7
SWB的ip 地址: 10.65.1.8
SWA的f0/5~f0/7 vlan 2 ,f0/8为trunk
SWB的f0/5~f0/7 valn 2 ,f0/1为trunk
用ping命令测试,从PCA和PCB到各点的连通情况。
由于交换机初始化为vlan 1,因为同网段的可以通。即PCA到PCC、SWA、SWB
是通的,而PCB只与PCD通。
2.设置VLAN
双击SwitchA,改名SwitchA为SWA,建立2 个vlan,分别为vlan 2、vlan 3
switch>en
switch#show vlan
switch#conf t
switch(config)#hosthame SWA
switch(config)#
SWA(config)#vlan 2
SWA(config-vlan)#exit
SWA(config)#vlan 3
SWA(config-vlan)#end
SWA#conf t
SWA#sh vlan
至此在SWA上建立了两个vlan,show命令应该可以看到,但现在它没有成员。
下面将SWA交换机的f0/5,f0/6,f0/7 加入到vlan 2