中職計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗設(shè)計實例

詹穎

摘要：該文闡述了中職學生在學習硬件和軟件知識時，除了理論性講解，教師應該設(shè)計一些典型實驗，讓學生自己動手實踐后去加深理解，從而在實踐掌握中獲得知識和經(jīng)驗，并在實驗的拓展和思考中提高，并通過一個三層交換機的配置實驗實例，讓學生掌握交換與路由技術(shù)。

關(guān)鍵詞：實驗；三層交換；路由；VLAN；虛擬接口

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）25-0112-02

計算機網(wǎng)絡(luò)課程在中職學校開設(shè)已有多年，但教學效果總是不容樂觀。因為相對于計算機專業(yè)開設(shè)的其他專業(yè)方向來看，該課程涉及計算機及網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備和軟件配置的范圍更廣泛，僅僅靠教師在課堂上用課件或虛擬配置軟件來講授理論知識，是不能被大多數(shù)中職學生所接受的。

比如講到VLAN技術(shù)的時候，我們說VLAN的劃分是在交換機上實現(xiàn)的，在二層交換機上，通過設(shè)置端口的access屬性，限制了在同一VLAN段的端口才能相互通訊，不同VLAN間的通信要借助路由器來實現(xiàn)，因為路由器是根據(jù)數(shù)據(jù)包的三層地址（IP地址）查找路由表進行分組轉(zhuǎn)發(fā)的，需要路由器對幀進行拆封，讀取三層首部（IP首部）中IP地址，然后把他重新封裝成幀，再在相應的接口進行轉(zhuǎn)發(fā)。1那么，我們可否將路由和交換技術(shù)結(jié)合在一臺設(shè)備上來提高數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)速度呢？答案當然是肯定的，因為三層交換機已經(jīng)具備了路由功能，但如何實現(xiàn)交換與路由結(jié)合的通訊技術(shù)，學生們顯然是不能理解的。因此我們中職教師必須設(shè)計相關(guān)的實驗來讓學生自己操作并領(lǐng)會要義。

1 實驗名稱

配置三層交換機的路由功能，實現(xiàn)不同VLAN間的數(shù)據(jù)通訊。

2 實驗目標

掌握如何在交換機上劃分VLAN，如何通過三層交換機實現(xiàn)不同VLAN間的數(shù)據(jù)通訊。

3 背景描述

我校計算機教學樓有2層，其中每層樓有1臺三層交換機，每臺交換機上都接有老師和學生練習的終端機，教師機和學生機分屬不同VLAN段，但他們之間需要相互進行通信，現(xiàn)要在交換機上做適當配置來實現(xiàn)這一目標。

4 功能綜述

實現(xiàn)在同一VLAN里的計算機系統(tǒng)能跨交換機進行相互通信，而在不同VLAN里的計算機系統(tǒng)也能進行相互通信。

5 拓撲結(jié)構(gòu)

6 實驗設(shè)備

S3550-24（2臺）

7 實驗準備

將pc1的IP地址設(shè)為192.168.10.10，接入SwitchA 5號端口；pc2的IP地址設(shè)為192.168.20.20，接入SwitchA 15號端口；將pc3的IP地址設(shè)為192.168.10.30，接入SwitchB 5號端口；將pc4的IP地址設(shè)為192.168.20.40，接入SwitchB 15號端口。

8 實驗步驟

步驟1：在交換機SwitchA上創(chuàng)建Vlan 10，并改名為teachers，將0/5端口劃分到該VLAN段中，并定義為access模式，則該接口只能和VLAN 10的成員進行通訊。（如截圖1）

9結(jié)論

通過開啟三層交換機的路由功能，不同VLAN段內(nèi)的主機可以互相通訊。

10 拓展與思考

1）兩臺交換機如果一臺為三層交換機，一臺為二層交換機，還可實現(xiàn)以上功能嗎？。

2）既然三層交換機可以實現(xiàn)路由功能，是不是所有網(wǎng)絡(luò)，包括大型網(wǎng)絡(luò)都不需要路由器了？

經(jīng)過本次的實驗，我們主要引導學生學會了vlan的劃分，通過自己動手實驗，學生們理解了二層交換和三層交換在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)上區(qū)別的，在三層交換機上建立虛擬的VLAN接口并為其設(shè)置IP地址，并為不同網(wǎng)段的PC機設(shè)置網(wǎng)關(guān)，指向各自的虛擬接口，就好比在三層交換機上設(shè)置了路由表，從而實現(xiàn)交換加路由的功能。拓展與思考的提出，就是給同學們以新的實驗內(nèi)容，自己做拓撲結(jié)構(gòu)和實驗指導書，完成實驗報告后得出結(jié)論。

參考文獻：

[1] 李領(lǐng)治， 楊哲， 紀其進. 實用計算機網(wǎng)絡(luò)教程[M]. 北京： 清華大學出版社， 2012.

[2] 劉永華. 計算機組網(wǎng)技術(shù)與維護技術(shù)[M]. 北京： 清華大學出版社， 2010.

[3] 沈萍萍， 張震. 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與實踐應用[M]. 北京： 清華大學出版社， 2012.