交换机基本配置实验

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实验六 交换机基本配置实验

交换机模拟环境实现VLAN划分

一、实验目的

1、了解交换机模拟环境Boson NetSim软件的使用方法。

2、掌握交换机名称的配置方法。

3、掌握交换机VLAN的添加及端口VLAN的设定。

4、掌握交换机端口TRUNK模式的设定。

5、掌握路由器子接口模式及TRUNK封装协议的设定。

二、实验设备和环境

PC、Windows XP、Boson NetSim等;分小组操作完成。

三、准备知识

1、交换机简介 交换机(Router)是一种基于MAC地址识别,能完成封装转发数据包功能的网络设备。交

换机可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和目标接收

者之间建立临时的交换路径使数据帧直接由源地址到达目的地址。交换机属于数据链路层的一

种互联设备。

交换机工作流程:交换机属于数据链路层设备,可以识别数据包中的MAC地址信息,根据

MAC地址进行转发,并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。

具体的工作流程如下:

(1)当交换机从某个端口收到一个数据包,它先读取包头中的MAC地址,这样它就知道

源MAC地址的机器是连在哪个端口上的。

(2)再去读取包头中的目的MAC地址,并在地址表中查找相应的端口。

(3)如表中有与这个目的MAC地址对应的端口,把数据包直接复制到这个端口上。

(4)如表中找不到相应的端口,则把数据包广播到所有端口上,当目的机器对源机器回应

时,交换机又可以学习一个目的MAC地址与哪个端口对应,在下次传送数据时就不再需要对所

有端口进行广播了。不断地循环这个过程,对于全网的MAC地址信息都可以学习到,交换机就

是这样建立和维护它自己的地址表。 VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网,是一种通过将局域网内的设备逻辑地

而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议方案。

VLAN技术的出现,主要是为了解决交换机在进行局域网互连时无法限制广播的问题。这

种技术可以把一个LAN划分成多个逻辑的LAN——VLAN,每个VLAN是一个广播域,VLAN内

的主机间通信就和一个LAN内一样,而VLAN间则不能直接互通,这样广播报文就被限制在一

个VLAN内。当网络中的不同VLAN间进行通信时,需要路由的支持,这时就需要增加路由设备。

要实现路由功能,即可采用路由器,也可以采用三层交换来完成。

从技术角度讲,VLAN的划分可依据不同原则,一般有以下三种划分方法:

(1)基于端口的VLAN划分。这种划分是把一个或多个交换上的几个端口划分一个逻辑组,

这是最简单、最有效的划分方法。该方法只需网络管理员对网络设备的交换端口进行重新分配

即可,不用考虑该端口所连接的设备。

(2)基于MAC地址的VLAN划分。MAC地址其实就是指网卡的标识符,每一块网卡的MAC

地址都是唯一且固化在网卡上的。网络管理员可按MAC地址把一些站点划分为一个逻辑子网。

(3)基于路由的VLAN划分。路由协议工作在网络层,相应的网络设备有路由器和路由交

换(即三层交换机)。该方式允许一个VLAN跨越多个交换机,或一个端口位于多个VLAN中。

就目前来说,对于VLAN的划分主要采取上述第1、3种方式,第2种方式为辅助的方案。

2、Boson NetSim简介 Boson NetSim是Boson公司推出的一款Cisco路由器、交换机模拟程序。它可以为网络实验

提供一个能够输入配置命令、验证理论和实例的环境。Boson NetSim有不同的系列版本,本书

使用的是Boson NetSim 6.0。Boson NetSim主要有两部分:Boson Network Designer(实验拓扑图

设计软件)和Boson NetSim(实验环境模拟器)。其中Boson Network Designer用来绘制网络拓扑

图,Boson NetSim用来进行设备配置练习。 Boson Network Designer Boson Network Designer主界面如图1所示。

图1 Boson Network Designer主界面 可以通过两种方式向绘图区添加网络设备。

(1)直接拖动设备列表选中的设备。在设备列表区中选中一个设备后,直接将其拖动到绘

图区即可完成一个设备的添加。可以为新添加设备指定一个名称,也可以使用系统指定的名称。如图2所示。

图2 网卡选择向导 (2)通过添加设备向导添加设备。通过选择菜单栏Wizard→Add Device Wizard,可以启动

设备添加向导来添加设备,如图3所示。

图3 添加设备向导 要删除设备,则在绘图区选中要删除的设备,右击,选择Delete Device,如图4所示。

图4 删除设备 有多种方式可以给设备布线,其中最简单的方式是在绘图区直接布线。选中要布线的设备,

右击,弹出快捷菜单,选择合适接口,如图5所示。

图5 采用快捷方式进行布线 在选择完源接口后,将弹出如图6所示的对话框,选择被连接的设备及端口,最后单击Finish

按钮,即可完成该次布线。

图6 选择被连接设备及端口 Boson NetSim Boson NetSim的主界面如图7所示。

图7 Boson NetSim主界面 (1)待配置设备的切换。工具栏的前三个按钮用来切换待配置设置(路由器、交换机和工

作站PC),如图8所示。

图8 待配置设备的切换 (2)设备配置界面。设备配置界面是用户输入路由器、交换机及工作站PC配置命令的地

方,也是用户观察路由器、交换机及工作站PC信息输出的地方。交换机配置界面如图9所示。

图9 交换机配置界面

四、实验内容和步骤

实验拓扑如图10所示

图10 实验拓扑图 说明:

(1)本实验需一台Cisco 2620路由器,一台Cisco 2950 交换机,三台PC机。 (2)路由器的F0/0口与交换机的F0/12口相连。

(3)交换机的F0/1口与PC1相连,F0/2口与PC2相连,F0/3口与PC3相连。

(4)PC1和PC2同属于vlan 10,IP地址分别为172.16.10.1/24和172.16.10.2/24,默认网关是

172.16.10.254。PC3属于vlan 20,IP地址分别为172.16.20.1/24,默认网关是172.16.20.254。

要求:配置各PC机的IP地址及默认网关。

步骤一:

进入PC1配置界面,输入以下命令(如图11所示): C:>ipconfig /ip 172.16.10.1 255.255.255.0 C:>ipconfig /dg 172.16.10.254

图11 PC1配置界面 进入PC2配置界面,输入以下命令: C:>ipconfig /ip 172.16.10.2 255.255.255.0 C:>ipconfig /dg 172.16.10.254

进入PC3配置界面,输入以下命令: C:>ipconfig /ip 172.16.20.1 255.255.255.0 C:>ipconfig /dg 172.16.20.254

步骤二:配置交换机。 Switch>en Switch#conf t Switch(config)#hostname Switch1 Switch1(config)#exit Switch1#vlan database Switch1(vlan)#vlan 10 name vlan_10 //配置vlan_10

Switch1(vlan)#vlan 20 name vlan_20 //配置vlan_20 Switch1(vlan)#apply Switch1(vlan)#exit Switch1#conf t Switch1(config)#interface fastethernet 0/1 Switch1(config-if)#switchport access vlan 10 Switch1(config-if)#exit Switch1(config)#interface fastethernet 0/2 Switch1(config-if)#switchport access vlan 10 Switch1(config-if)#exit Switch1(config)#interface fastethernet 0/3 Switch1(config-if)#switchport access vlan 20 Switch1(config-if)#exit Switch1(config)#interface fastethernet 0/12 Switch1(config-if)#switchport mode trunk Switch1(config-if)#exit Switch1(config)#exit

步骤三:配置路由器。 Router>en Router#conf t Router(config)#hostname Router1 Router1(config)#interface f0/0 Router1(config-if)#no ip address Router1(config-if)#no shut Router1(config-if)#exit Router1(config)#interface f0/0.10 Router1(config-subif)#encapsulation dot1q 10 Router1(config-subif)#ip address 172.16.10.254 255.255.255.0 Router1(config-subif)#no shut Router1(config-subif)#exit Router1(config)#interface f0/0.20 Router1(config-subif)#encapsulation dot1q 20 Router1(config-subif)#ip address 172.16.20.254 255.255.255.0 Router1(config-subif)#no shut Router1(config-subif)#exit