交换式和虚拟局域网设计.docx
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交换式和虚拟局域网设计
滨江学院
课程设计
报
告
学年学期2014-2015学年第二学期
课程名称计算机网络课程设计
院系计算机系
专业网络工程
姓名
学号
指导教师朱节中
二Ｏ一五年六月七日
交换式和虚拟局域网设计
姓名
南京信息工程大学滨江学院计算机系，江苏南京210044
1需求分析
1.1课程设计题目
通过使用二层交换机、三层交换机和PC机构建一个简单以太网拓扑图，并对以太网进行VLAN的划分，完成二层和三层交换机的配置使其可以通信。
1.2课程设计任务及要求
要求如下：
（1）实现交换式以太网组网；
（2）以太网络交换机配置；
（3）VLAN的划分与配置；
（4）画出交换式以太网组网拓扑结构图；
（5）交换机配置信息；
（6）测试结果。
1.3课程设计思想
2台三层交换机，7台二层交换机和19台PC机。
共划分4个VLAN，其中一台交换机是一个VLAN或一台交换机内有2个VLAN，在没有配置之前不同VLAN之间不能通信，通过配置使各个VLAN之间和以相互通信，如图1-1所示。
图1-1服务器管理仿真图
1.4软硬件运行环境及开发工具
（1）实验设备：
设备
二层交换机
三层交换机
PC机
双绞线
直通线
数量
7
2
19
若干
若干
（2）操作系统：
WindowsXP；
（3）仿真环境：
CiscoPacketTracer
2概要设计
2.1流程图
分别对三层交换机，二层交换机和PC进行配置。
配置流程如图2-1所示。
图2-1配置流程图
2.2拓扑图简单说明
在图1-1中，与交换机switch0直连的四台PC机及与switch3直连的PC10和PC11机同在VLAN10中，与switch1直连的四台PC机在VLAN20中，与switch2直连的PC8，PC9和与switch3直连的两台PC机及与switch5直连的PC19同在VLAN30中，与switch4和switch6直连的以及与switch5直连的PC18同在VLAN40中，同时，switch0和switch1及switch2级联，switch5与switch6级联。
3详细设计
3.1三层交换机的功能和配置
三层交换机主要应用于组网中，这是我们都知道的，其有很重要的地位，第三层交换机功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单的把路由器设备的硬件及软件简单地叠加在局域网交换机上，为了能够让所有的基站（交换机）都能够知道，网间通信（三层交换机）的地点，三层交换机中的VTP技术可以实现此功能，即像感冒病毒一样，将三层交换机的VLAN号传播给各个交换机，使各个基站都拥有所有的VLAN的信息，达到能够通信的功能。
MultilayerSwitch0配置：
Switch>enable
Switch#conft
Switch（config）#hostnamelay3
Lay3（config）#iprouting//允许网间漫游
Lay3（config）#vtpmodeserver//产生感冒病毒
Lay3（config）#vtpdomaintest//名字为“test”
Lay3（config）#intf0/1
Lay3（config-if）#switchporttrunkencapsulationdot1q//生成Trunk链路802.1q
Lay3（config-if）#switchportmodetrunk//生成Trunk链路
Lay3（config）#vlan10
Lay3（config）#vlan20
Lay3（config）#vlan30
Lay3（config）#vlan40
Lay3（config）#intvlan10
Lay3（config-if）#ipadd192.168.0.254255.255.255.0//VLAN10标志
Lay3（config-if）#noshut//激活标志Lay3（config）#intvlan20
Lay3（config-if）#ipadd192.168.1.254255.255.255.0//VLAN20标志
Lay3（config-if）#noshut
Lay3（config）#intvlan30
Lay3（config-if）#ipadd192.168.2.254255.255.255.0
Lay3（config-if）#noshut
Lay3（config）#intvlan40
Lay3（config-if）#ipadd192.168.3.254255.255.255.0
Lay3（config-if）#noshut
Lay3（config）#^Z
查看1：
VLAN配置信息
Lay3#shvlan
VLANNameStatusPorts
----------------------------------------------------------------------------
中间省略……
10VLAN0010active
20VLAN0020active
30VLAN0030active
40VLAN0040active
查看2：
路由信息
Lay3#shiproute//查看是否允许漫游
Gatewayoflastresortisnotset
C192.168.0.0/24isdirectlyconnected,Vlan10
C192.168.1.0/24isdirectlyconnected,Vlan20
C192.168.2.0/24isdirectlyconnected,Vlan30
C192.168.3.0/24isdirectlyconnected,Vlan40
MultilayerSwitch1配置同MultilayerSwitch0配置。
3.2二层交换机的功能和配置
3.2.1二层交换机的功能简介
交换机提供了大量可供线缆连接的端口，这样可以采用星型拓扑布线，当它转发帧时，交换机会重新产生一个不失真的方形电信号，交换机在每个端口上都使用相同的转发或过滤逻辑，像网桥那样，交换机将局域网分为多个冲突域，每个冲突域都是有独立的宽带，因此大大提高了局域网的带宽，除了具有网桥、集线器和中继器的功能以外，交换机还提供了更先进的功能，如虚拟局域网（VLAN）和更高的性能。
3.2.2Switch0配置信息
Switch>en
Switch#conft
Switch0（config）#vtpmodeclient//允许VTP感冒病毒
Switch0（config）#vtpdomaintest
Switch0（config）#intf0/1
Switch0（config-if）#switchportmodetrunk//可以走多个vlan信息//漫游链路
Switch0（config）#intf0/2
Switch0（config-if）#switchportaccessvlan10//接口f0/2加入VLAN10中
Switch0（config-if）#intf0/3
Switch0（config-if）#switchportaccessvlan10
Switch0（config）#intf0/5
Switch0（config-if）#switchportaccessvlan10
Switch0（config）#intf0/6
Switch0（config-if）#switchportaccessvlan10
Switch0（config-if）#^Z//Ctrl+Z组合键
Switch0#
查看VLAN配置信息：
Switch0#shvlan
VLANNameStatusPorts
----------------------------------------------------------------------------
中间省略……
10VLAN0010activeFa0/2Fa0/3Fa0/5Fa0/6
3.2.3switch1配置信息
Switch>en
Switch#conft
Switch1（config）#vtpmodeclient//允许VTP感冒病毒
Switch1（config）#vtpdomaintest
Switch1（config）#intf0/1
Switch1（config-if）#switchportmodetrunk//可以走多个vlan信息//漫游链路
Switch1（config）#intf0/2
Switch1（config-if）#switchportaccessvlan20//接口f0/2加入VLAN10中
Switch1（config-if）#intf0/3
Switch1（config-if）#switchportaccessvlan20
Switch1（config）#intf0/4
Switch1（config-if）#switchportaccessvlan20
Switch1（config）#intf0/5
Switch1（config-if）#switchportaccessvlan20
Switch1（config-if）#^Z//Ctrl+Z组合键
Switch1#
查看VLAN配置信息：
Switch1#shvlan
VLANNameStatusPorts
----------------------------------------------------------------------------
中间省略……
20VLAN0010activeFa0/2Fa0/3Fa0/4Fa0/5
3.2.4switch2配置信息
Switch>en
Switch#conft
switch2（config）#vtpmodeclient//允许VTP感冒病毒
switch2（config）#vtpdomaintest
switch2（config）#intf0/1
switch2（config-if）#switchportmodetrunk//可以走多个vlan信息//漫游链路
switch2（config）#intf0/4
switch2（config-if）#switchportaccessvlan10//接口f0/2加入VLAN10中
switch2（config-if）#intf0/5
switch2（config-if）#switchportaccessvlan10
switch2（config）#intf0/2
switch2（config-if）#switchportaccessvlan30
switch2（config）#intf0/3
switch2（config-if）#switchportaccessvlan30
switch2（config-if）#^Z//Ctrl+Z组合键
switch2#
查看VLAN配置信息：
switch2#shvlan
VLANNameStatusPorts
----------------------------------------------------------------------------
中间省略……
10VLAN0010activeFa0/4Fa0/5
30VLAN0010activeFa0/2Fa0/3
其中，交换机Switch3、switch4和switch6配置过程同switch0配置过程；交换机switch5配置过程同switch2配置过程，因此此处便不再给出Switch3、switch4、switch6和switch5的配置过程和配置信息。
3.2.5PC机的配置
（1）由拓扑图信息可以得到，主机PC0、PC1、PC12、PC5和PC10、PC11同在VLAN10内，因此此6台PC机的网关同为：
192.168.0.254，掩码为：
255.255.255.0，IP地址为192.168.0.1~192.168.0.253中的任意6个，由此可完成对主机进行IP和网关的配置信息；
（2）由拓扑图信息可以得到，PC2、PC3、PC6和PC7同在VLAN20内，因此此4台PC的网关同为：
192.168.1.254，掩码为：
255.255.255.0，IP地址为192.168.1.1~192.168.1.253中的任意6个，由此可完成对主机IP和网关的配置信息；
（3）由拓扑图信息可以得到，主机PC4、PC13和PC8、PC9及PC19同在VLAN30内，因此此5台PC的网关同为：
192.168.2.254，掩码为：
255.255.255.0，IP地址为192.168.2.1~192.168.2.253内的任意5个，由此可完成对此5台主机的IP和网关的配置信息；
（4）由拓扑图信息可以得到，主机PC14、PC15、PC16和PC18同在VLAN40内，因此此4台主机的网关同为：
192.18.3.254，掩码为：
255.255.255.0，IP地址可为192.168.3.1~192.168.3.253中的任意4个，由此可完成对此4台主机的IP和网关的配置信息。
4调试与操作说明
4.1同一VLAN之间的主机通信
（1）在PC0单击打开如下图4.1.1所示界面。
图4.1.1物理配置界面
（2）单击“Desktop”，进入如下图4.1.2所示的界面。
图4.1.2Desktop界面
（3）单击“CommandPrompt”计入命令提示符界面，并输ping192.168.0.2，结果为可以通信，如下图4.1.3所示。
图4.1.3测试信息
对于VLAN20、VLAN30和VLAN40的同一VLAN之间的测试步骤均如上，此处为了简化便不再给出。
4.2不同VLAN之间的主机通信
（1）在PC11单击打开如下图4.2.1所示界面。
图4.2.1物理配置界面
（2）单击“Desktop”，进入如下图4.2.2所示的界面。
图4.2.2Desktop界面
（3）单击“CommandPrompt”计入命令提示符界面，并输ping192.168.0.2，结果为可以通信，如下图4.2.3所示。
图4.2.3测试信息
此处给出的为VLAN10中的PC11pingVLAN30中的PC19的示例，对于余下的不同VLAN之间的测试步骤均如上所示，此处为了简化便不再给出。
5课程设计总结
程序设计中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，该设计通过查找大量资料，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。
经过这次的课程设计，对于虚拟局域网的原理和应用有了进一步的了解。
这次对以太网中的交换机的配置及对虚拟局域网的划分，综合运用本学期所学的理论知识应用到实际实践中从而提高了我的独立工作能力。
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