在cisco packet tracer模擬器下實(shí)現(xiàn)三層交換機(jī)VLAN間路由實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

魯捷

【摘 要】通過ISO二層、三層結(jié)構(gòu)中利用二、三層交換機(jī)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)不同 VLAN間路由的方式方法，以 Cisco Packet Tracer（思科模擬器）為平臺(tái)來配置ISO結(jié)構(gòu)中的二、三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn) VLAN 內(nèi)部路由的配置技術(shù)及實(shí)驗(yàn)過程，利用CISCO專有VTP技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)設(shè)備互聯(lián)互通，并通過實(shí)驗(yàn)，豐富了交換機(jī)與路由配置實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】模擬器；三層交換機(jī)；VLAN間路由實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

一、引言

當(dāng)前中國已進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，各行各業(yè)都與互聯(lián)網(wǎng)高度融合，并把各行各業(yè)以大數(shù)據(jù)的方式融為一體，根據(jù)2017年網(wǎng)絡(luò)人才需求白皮書，各類網(wǎng)絡(luò)人才仍然處于急缺狀態(tài)。一直以來，我國高職類院校是培養(yǎng)一線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員的主要力量。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用類課程更是網(wǎng)絡(luò)專業(yè)學(xué)生必須掌握的技能。在人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定中最重要的三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是綜合講授、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)，達(dá)到學(xué)生進(jìn)入工作崗位后能直接與工作崗位進(jìn)行對接。就目前來看，網(wǎng)絡(luò)類課程實(shí)訓(xùn)室資金投入量大，更新快，建立建成一個(gè)與工作環(huán)境相一致的工作環(huán)境難度較大。高校的教學(xué)過程中，存在著理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)分配不一致的情況，學(xué)生對課堂理論教學(xué)比較厭倦。為解決上述問題，很多高職院校采用了思科模擬軟件，該軟件是由Cisco公司開發(fā)的路由器、交換機(jī)仿真工具軟件，不僅能夠很大程度上的解決網(wǎng)絡(luò)設(shè)備短缺的問題，還能夠有效提高對交換機(jī)及路由器配置方法和命令的運(yùn)用能力。Packet Tracer是由Cisco公司發(fā)布的一個(gè)輔助學(xué)習(xí)工具，為學(xué)習(xí)CCNA課程的網(wǎng)絡(luò)初學(xué)者去設(shè)計(jì)、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供了網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境。學(xué)生可在軟件的圖形用戶界面上直接使用拖曳方法建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，軟件中?shí)現(xiàn)的IOS子集允許學(xué)生配置設(shè)備；并可提供數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的詳細(xì)處理過程，觀察網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況。

二、二、三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)vlan間內(nèi)部路由分析

（一）VLAN技術(shù)

虛擬局域網(wǎng)（VLAN）是一組邏輯上的設(shè)備和用戶，這些設(shè)備和用戶并不受物理位置的限制，可以根據(jù)功能、部門及應(yīng)用等因素將它們組織起來，相互之間的通信就好像它們在同一個(gè)網(wǎng)段中一樣，由此得名虛擬局域網(wǎng)。VLAN是一種比較新的技術(shù)，工作在OSI參考模型的第2層和第3層，一個(gè)VLAN就是一個(gè)廣播域，VLAN之間的通信是通過第3層的路由器來完成的。與傳統(tǒng)的局域網(wǎng)技術(shù)相比較，VLAN技術(shù)更加靈活，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的移動(dòng)、添加和修改的管理開銷減少；可以控制廣播活動(dòng)；可提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)二層網(wǎng)絡(luò)可以被劃分為多個(gè)不同的廣播域，一個(gè)廣播域?qū)?yīng)了一個(gè)特定的用戶組，默認(rèn)情況下這些不同的廣播域是相互隔離的。不同的廣播域之間想要通信，需要通過一個(gè)或多個(gè)路由器。這樣的一個(gè)廣播域就稱為VLAN。

使用VLAN，可以將某個(gè)交換端口或用戶賦于某一個(gè)特定的VLAN組，該VLAN組可以在一個(gè)交換網(wǎng)中或跨接多個(gè)交換機(jī)，在一個(gè)VLAN中的廣播不會(huì)送到VLAN之外。同樣，相鄰的端口不會(huì)收到其他VLAN產(chǎn)生的廣播。這樣可以減少廣播流量，釋放帶寬給用戶應(yīng)用，減少廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。

（二）三層交換技術(shù)

三層交換機(jī)技術(shù)是交換機(jī)在對第一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行路由后，會(huì)產(chǎn)生MAC地址和IP地址映射表，直接轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)在三層交換機(jī)內(nèi)部交換。

（三）VTP技術(shù)

VTP技術(shù)是思科交換機(jī)專有技術(shù)，在大型園區(qū)網(wǎng)建設(shè)過程中會(huì)配置多個(gè)VLAN，同時(shí)會(huì)涉及到大量的二層交換機(jī)需要進(jìn)行配置，每個(gè)交換機(jī)配置VLAN的過程中設(shè)置一遍，配置效率低。VTP技術(shù)使用C/S模式，把三層交換機(jī)作為服務(wù)器，各二層交換機(jī)作為客戶端，自動(dòng)學(xué)習(xí)三層交換機(jī)的VLAN ，可以極大提升配置效率。

三、二、三層實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

實(shí)驗(yàn)拓?fù)洌?）

三層交換機(jī)配置：

Switch>enable

Switch#vlan database

Switch（vlan）#vlan 10

Switch（vlan）#vlan 20

Switch（vlan）#vlan 30

Switch（vlan）#vtp domain 123

Switch（vlan）#vtp server

Switch（vlan）#exit

Switch#conf t

Switch（config）#int vlan 10

Switch（config-if）#ip add 192.168.10.254 255.255.255.0

Switch（config-if）#int vlan 20

Switch（config-if）#ip add 192.168.20.254 255.255.255.0

Switch（config-if）#int vlan 30

Switch（config-if）#ip add 192.168.30.254 255.255.255.0

Switch（config-if）#ip routing

二層交換機(jī)配置：

Switch>enable

Switch#vlan database

Switch（vlan）#vtp domain 123

Switch（vlan）#vtp client

Switch（vlan）#exit

Switch#

Switch#conf t

Switch（config）#int fa0/4

Switch（config-if）#sw mode trunk

Switch（config）#int fa0/1

Switch（config-if）#sw mode acc

Switch（config-if）#sw acc vlan 10

Switch（config-if）#int fa0/2

Switch（config-if）#sw mode acc

Switch（config-if）#sw acc vlan 20

Switch（config-if）#int fa0/3

Switch（config-if）#sw mode acc

Switch（config-if）#sw acc vlan 30

四、結(jié)論

本文采用VTP模式二、三層交換機(jī)實(shí)驗(yàn)，在設(shè)備成本高，資源利用率低的情況下。使用虛擬仿真模擬器，輔以分組和現(xiàn)場考核，可以極大的提高學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)效率，從而實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)真正的教、學(xué)、做一體化的高職教學(xué)模式。