基于Cisco Packet Tracer的網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)實驗

曾淑敏　黎近秋

摘要：當進行網(wǎng)絡(luò)知識學習時，必須進行網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)實驗，其中常用網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)涉及局域網(wǎng)基礎(chǔ)、VLAN技術(shù)、Trunk技術(shù)、三層交換等技術(shù)。本文旨在研究與分析在實驗中使用的交換技術(shù)，從而總結(jié)出一個行之有效的實驗學習方案。

關(guān)鍵詞：Vlan；Trunk；三層交換

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）02-0051-03

在日常網(wǎng)絡(luò)維護工作中，網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)是必須使用到的，亦由于網(wǎng)絡(luò)問題的連接方式所涉及的線路、端口以及設(shè)備都相對較多，以及人員流動性大，從而容易造成技術(shù)交接的斷層。本文是針對這樣的情況進行的簡單而較為全面的交接實驗研究與分析。

1實驗內(nèi)容

如圖1所示，模擬單位內(nèi)局域網(wǎng)的一個微型局域網(wǎng)建設(shè)。使用Cisco Packet Tracer網(wǎng)絡(luò)實驗工具進行實驗。項目需求如下：

1）劃分VLAN。分為vlan10，vlan20；其中vlan10里可自動獲取1.1.1.0/24IP段地址，vlan20自動獲取2.2.2.0/24IP段IP地址；

2）服務(wù)器IP地址：34.1.1.4/24，實現(xiàn)所有PC能ping通；

3）要求使用RIP協(xié)議。

實驗開始前我們需要了解的一些實驗所涉及的技術(shù)基礎(chǔ)包括局域網(wǎng)基礎(chǔ)，vlan技術(shù)，Trunk技術(shù)，Rip協(xié)議，接下來由于篇幅所限將簡介以上技術(shù)，并進行實驗。

2技術(shù)概述

2.1局域網(wǎng)概述

局域網(wǎng)（Local Area Network，LAN）是在一定區(qū)域內(nèi)將各種計算機，外部設(shè)備和數(shù)據(jù)庫等互相連接起來組成的計算機通信網(wǎng)。

局域網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)硬件（包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)工作站、網(wǎng)絡(luò)打印機、網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備等）和網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，以及網(wǎng)絡(luò)軟件所組成，可以實現(xiàn)文件管理、應(yīng)用軟件共享、打印機共享、掃描儀共享、工作組內(nèi)的日程安排、電子郵件和傳真通信服務(wù)等功能。局域網(wǎng)嚴格意義上是封閉型的。

2.2 Vlan技術(shù)簡述

VLAN（虛擬局域網(wǎng)）是對連接到的第二層交換機端口的網(wǎng)絡(luò)用戶的邏輯分段，不受網(wǎng)絡(luò)用戶的物理位置限制而根據(jù)用戶需求進行網(wǎng)絡(luò)分段。一個VLAN可以在一個交換機或者跨交換機實現(xiàn)。VLAN可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶的位置、作用、部門或者根據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶所使用的應(yīng)用程序和協(xié)議來進行分組?；诮粨Q機的虛擬局域網(wǎng)能夠為局域網(wǎng)解決沖突域、廣播域、帶寬問題。使用Vlan技術(shù)具備可以控制網(wǎng)絡(luò)的廣播風暴、確保網(wǎng)絡(luò)安全、簡化網(wǎng)絡(luò)管理等的優(yōu)點。

2.3 Trunk技術(shù)簡述

Trunk是基于OSI第二層數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）的技術(shù)。兩臺交換機上分別創(chuàng)建了多個VLAN（VLAN是基于Layer 2的），如果這兩臺交換機其他相同VLAN間需要通信，那么交換機之間需要更多的互連線，端口利用率就會較低了。交換機通過trunk功能，兩臺交換機之間只需要有一條互連線，將互連線的兩個端口設(shè)置為trunk模式，這樣就可以使交換機上不同VLAN共享這條線路。

2.4三層交換技術(shù)簡述

三層交換（也稱多層交換技術(shù)，或IP交換技術(shù)）是相對于傳統(tǒng)交換概念而提出的。傳統(tǒng)的交換技術(shù)是在OSI網(wǎng)絡(luò)標準模型中的第二層――數(shù)據(jù)鏈路層進行操作的，而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。換言之，三層交換技術(shù)是二層交換技術(shù)+三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。三層交換機通過硬件來交換和路由選擇數(shù)據(jù)包。為完成在硬件中處理數(shù)據(jù)包的高層信息，Cisco Catalyst交換機使用傳統(tǒng)的MLS（Multilayer Switching，多層交換）體系結(jié)構(gòu)或基于CEF（Cisco Express Forwarding，Cisco快速轉(zhuǎn)發(fā)）的MLS體系結(jié)構(gòu)。

2.5 RIP協(xié)議

RIP協(xié)議是一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP），是一種動態(tài)路由選擇協(xié)議，用于自治系統(tǒng)（AS）內(nèi)的路由信息的傳遞。RIP協(xié)議基于距離矢量算法（DistanceVectorAlgorithms），使用“跳數(shù)”（即metric）來衡量到達目標地址的路由距離。路由信息協(xié)議（RIP）是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP中最先得到廣泛使用的協(xié)議。RIP允許一條路徑最多只能包含15個路由器，因此，距離等于16時即為不可達?？梢奟IP協(xié)議只適用于小型互聯(lián)網(wǎng)。

3實驗步驟

1）配置服務(wù)器IP地址，配置如圖2。

2）配置router0端口fa0/0、fa0/1，開啟Rip協(xié)議，命令如下：

R#conf t

R（config）#int fa0/0

R（config-if）#ip address 23.1.1.254 255.255.255.0

R（config-if）#no shut

R（config-if）#int fa0/1

R（config-if）#ip address 34.1.1.1 255.255.255.0

R（config-if）#exit

R（config）#router rip

R（config-router）#network 23.0.0.0（宣告直連的主類網(wǎng)絡(luò)號）

R（config-router）#network 34.0.0.0

R（config-router）#end

3）配置router1端口fa0/0、fa0/1，開啟Rip協(xié)議，命令如下：

R#conf t

R（config）#int fa0/0

R（config-if）#ip address 12.1.1.254 255.255.255.0

R（config-if）#no shut

R（config-if）#int fa0/1

R（config-if）#ip address 23.1.1.1 255.255.255.0

R（config-if）#exit

R（config）#router rip

R（config-router）#network 12.0.0.0（宣告直連的主類網(wǎng)絡(luò)號）

R（config-router）#network 23.0.0.0

R（config-router）#end

4）配置Multilayer Switch0端口fa0/1、fa0/2，fa0/3，創(chuàng)建vlan10、vlan20，配置DHCP，開啟turnk接口，命令如下：

S#conf t

S（config）#int fa0/1

S（config-if）#sw mode trunk

S（config-if）#sw trunk encapsulation dot1q

S（config-if）#sw mode trunk

S（config-if）#exit

S（config）#int fa0/2

S（config-if）#sw mode trunk

S（config-if）#sw trunk encapsulation dot1q

S（config-if）#sw mode trunk

S（config-if）#exit

S（config）#ip dhcp pool vlan10

S（dhcp-config）#network 1.1.1.0 255.255.255.0

S（dhcp-config）#default-router 1.1.1.254

S（dhcp-config）#dns-server 8.8.8.8

S（dhcp-config）#exit

S（config）#ip dhcp pool vlan20

S（dhcp-config）#network 2.2.2.0 255.255.255.0

S（dhcp-config）#default-router 2.2.2.254

S（dhcp-config）#dns-server 8.8.8.8

S（dhcp-config）#exit

S（config）#int fa0/3

S（config-if）#no switchport

S（config-if）#ip address 12.1.1.1 255.255.255.0

S（config-if）#exit

S（config）#router rip

S（config-router）#network 12.0.0.0（宣告直連的主類網(wǎng)絡(luò)號）

S（config-router）#network 1.0.0.0

S（config-router）#network 2.0.0.0

S（config-router）#end

5）配置Switch0/Switch1端口fa0/1、fa0/2，fa0/3，創(chuàng)建vlan10、vlan20，命令如下：

S#conf t

S（config）#int fa0/3

S（config-if）#sw mode trunk

S（config-if）#exit

S（config）#vlan 10

S（config-vlan）#vlan 20

S（config-vlan）#exit

S（config）#int fa0/1

S（config-if）#sw mode acc

S（config-if）#sw acc vlan 10

S（config-if）#exit

S（config）#int fa0/2

S（config-if）#sw mode acc

S（config-if）#sw acc vlan 20

S（config-if）#exit

6）PC1-4IP地址獲取選擇自動獲取，設(shè)置界面與ping通結(jié)果操作如下：

測試ping通結(jié)果如下：

4結(jié)束語

學習網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最好的方法便是親自動手做實驗，在實驗中思考，在實驗中學習，在實驗中進步。實驗看似簡單，而包括的技術(shù)較多且多為實際應(yīng)用技術(shù)，因此是個很好的學習或復習相關(guān)知識點的實驗。當遇到不如預(yù)期般的效果時，冷靜回想之前做的每一個步驟，仔細檢查配置，翻查相關(guān)資料，運用網(wǎng)絡(luò)咨詢，一步一步完成實驗，達到預(yù)期效果。