交换机的VLAN仿真实验Word文件下载.docx

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目录

1教学实习的内容………………………………………………1

2教学实习的目的………………………………………………1

3教学实验的基本原理…………………………………………1

4实验内容………………………………………………………3

5跨交换机的VLAN仿真实验命令行…………………………12

6实验结果及其分析……………………………………………14

7总结与体会……………………………………………………14

1教学实习的内容

学习了解局域网的基本概念,单交换机上VLAN的仿真、跨交换机的VLAN仿真以及基于单臂路由实现VLAN间的通信仿真。

2教学实习的目的

加深对局域网的基本概念理解与认识，了解PacketTracer下单交换机上VLAN的仿真配置和跨交换机的VLAN仿真配置和基于单臂路由实现VLAN间的通信仿真配置。

首先理解局域网基本原理，根据实际问题，设计符合要求的VLAN划分，在PacketTracer上仿真调试运行，写出实习报告。

3教学实验的基本原理

3.1局域网的基本概念

局域网技术是“把分散在一个建筑物或相邻几个建筑物中的计算机、终端、大容量存储的外围设备、控制器、显示器以及为连接其他网络而使用的网络连接器等相互连接起来，以很高的速度进行通信的手段。

局域网的功能：

（1）设备共享

（2）信息共享

（3）进行高速数据通信、多媒体信息的通信

（4）分布式处理

局域网规划原则：

（1）实用性

（2）可扩充性

（3）开放性

（4）成本有效性

（5）可管理型

（6）安全可靠性

3.2单交换机上VLAN的仿真

VLAN的基本概念：

虚拟局域网（VirtualLocalAreaNetwork,VLAN）是指在交换局域网的基础上，通过配置交换机创建的可跨越不同网段、不同网络的逻辑网络。

一个VLAN便是一个逻辑子网。

它可以覆盖多个网络，允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。

基于端口的配置是最基本的VLAN配置方法。

3.3跨交换机的VLAN仿真

跨交换机的VLAN仿真的原因：

随着网络规模的扩展，单一交换机可能不能满足网络的实际需求，这样可能涉及跨越多台交换机的VLAN配置。

（1）原始配置方式仿真：

当VLAN成员分布在多台交换机的端口上时，为了实现彼此间的通信，最简单的解决方案是要求每个隶属于这个VLAN的交换机各拿出一个端口，实现级联通信。

（2）VLANTrunk技术概述：

为了避免低效率的链接方式和对交换机端口的大量占用，让交换机间的互联链路汇聚到一条链路上，让该链路允许各个VLAN的通信流经过，以此来解决对交换机端口的额外占用，这条用于实现各VLAN在交换机间通信的链路称为交换机的汇聚链路（VLANTrunk）。

（3）VTP技术及其仿真：

VTP（VLANTrunkingProtocol,VLAN链路聚集协议）是一个建立了汇聚链路的交换机之间同步和传递VLAN配置信息的协议，以在同一个VTP域中维持VLAN配置的一致性。

3.4基于单臂路由实现VLAN间的通信仿真

在实际网络构建中可以采用路由器来充当三层交换机实现VLAN间数据的转发，而这种配置过程中，只需要将交换机连接到路由器的一个接口上，在该路由器所连接的接口上配置连接到每个VLAN的逻辑子接口，以此来实现VLAN间路由的过程。

4实验内容

4.1单交换机上VLAN的仿真实验

（1）在PacketTracer中构建一个如图4-1所示的网络拓扑结构，其中在交换机Switch0上创建两个VLAN,分别为VLAN10和VLAN20，分别给两台计算机设置的IP地址为192.168.0.1和192.168.0.2，PC0和PC1分别连接交换机的Fa0/1和Fa0/2号端口。

图4-1

（2）为每个客户端配置好IP地址，通过图4-1对应端口连接到交换机，采用PC0去测试PC1，发现两台计算机可以相互通信，如图4-2所示。

图4-2连通性测

（3）交换机进入特权模式，查看到连接两台计算机的交换机端口处VLAN中，因此可以实现通信，见图4-3。

图4-3

（4）进入VLAN数据库模式，创建VLAN10和VLAN20.见图4-4。

图4-4VLAN数据库模式

（5）查看VLAN是否定义成功。

见图4-5.

图4-5查看VLAN定义

（6）进入交换机的端口配置模式，分别将Fa0/1和Fa0/2端口添加到制定的VLAN10和VLAN20之中。

操作过程如图4-6所示。

图4-6添加端口

（7）完成上面的配置后，在交换机上输入showvlan命令查看VLAN数据库信息，如图4-7所示。

图4-7查看端口

此时可以看到，Fa0/1和Fa0/2两个端口已经分别移入VLAN10和VLAN20之中。

（8）此时连接两台计算机的交换机端口不再处于同一个VLAN之中，采用ping命令去测试发现网络不通，如图4-8所示。

图4-8测试网络不通

如果要把划分的VLAN删除，试验中删除VLAN10，对应的Fa0/1号端口变成非激活，将不再显示。

如图4-9所示。

图4-9删除VLAN

4.2跨交换机的VLAN仿真实验

原始配置方式仿真，在PacketTracer中构建一个如图4-10所示的网络拓扑结构，其中两台交换机分别采用两根交叉线来连接。

第一根交叉线连接的端口隶属于VLAN10，第二根交叉线连接的端口隶属于VLAN20，连接PC0和PC1的端口Fa0/10处于VLAN10之中。

连接PC2和PC3的端口Fa0/20处于VLAN20之中。

网络中的4台计算机的IP配置如表4-1所示。

（

1）按照表4-10所示建一个网络拓扑结构，按照表4-1所示给相关的4台计算机配置IP地址和子网掩码。

4-10跨交换机的VLAN

（2）在交换机Switch0上定义VLAN10和VLAN20，操作过程如图4-11所示。

4-11定义VLAN

（3）将Fa0/1和Fa0/10端口移入到VLAN10之中，将Fa0/2和Fa0/20端口移入到VLAN10之中。

操作过程如图4-12所示。

图4-12VLAN配置

（4）完成上面的配置后，参照上面给Switch0定义VLAN和配置端口的方法，对Switch1进行配置。

（5）完成配置后，由于PC0和PC1处于VLAN10，PC2和PC3处于VLAN20，因此在PC0上发送ping命令测试PC1，可以发现是连通的，如图4-13所示。

同样，在PC2上发送测试PC3的ping命令也是可以连通。

图4-13连通性测试

但是不处于同一VLAN的PC将不再能直接发送ping命令进行连通性测试。

4.3基于单臂路由实现VLAN间的通信仿真实验

（1）构建如图4-14所示的网络拓扑结构。

图4-14单臂路由拓扑

（2）交换机的基本配置如图4-15。

图4-15

（3）路由器的基本配置如图4-16所示。

图4-16

5跨交换机的VLAN仿真实验命令行

在跨交换机的VLAN仿真实验中，将Fa0/1和Fa0/10端口移入到VLAN10之中，将Fa0/2和Fa0/20端口移入到VLAN10之中。

其相关命令行如下：

Switch>

en

Switch#vlandatabase

%Warning:

ItisrecommendedtoconfigureVLANfromconfigmode,

asVLANdatabasemodeisbeingdeprecated.Pleaseconsultuser

documentationforconfiguringVTP/VLANinconfigmode.

Switch（vlan）#vlan10namev10

VLAN10added:

Name:

v10

Switch（vlan）#vlan20namev20

VLAN20added:

v20

Switch（vlan）#exit

APPLYcompleted.

Exiting....

Switch#

Switch#conft

Enterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.

Switch（config）#interfacef0/1

Switch（config-if）#switchportmodeaccess

Switch（config-if）#switchportaccessvlan10

Switch（config-if）#interfacef0/10

Switch（config-if）#interfacef0/2

Switch（config-if）#switchportaccessvlan20

Switch（config-if）#interfacef0/20

Switch（config-if）#end

%SYS-5-CONFIG_I:

Configuredfromconsolebyconsole

6实验结果及其分析

6.1跨交换机的VLAN仿真中原始配置方式的分析

在4.2的仿真试验中，PC0和PC1两台计算机基于位于两台交换机上的Fa0/1端口连接的双绞线线路来实现数据的传输，PC2和PC3两台计算机基于位于两台交换机上的Fa0/2端口连接的双绞线线路来实现数据的传输.这种做法的缺点是当跨交换机的VLAN数量不断扩展之后，每增加一个VLAN，都需要从每台交换机上占用一个物理端口来实现级联通信。

N个VLAN需要占用2N个端口，并且在交换机之间连接N条线缆。

另外，需要在各个交换机都定义VLAN和移入端口，因此这种网络的管理性太差。

6.2单臂路由实现VLAN间的通信仿真结果及分析

给PC0和PC1分别配置IP地址相关选项，其中PC0的网关为Fa0/1.1逻辑子接口的IP地址，PC1的网关为Fa0/1.2逻辑子接口的IP地址，配置完成后，采用ping命令测试PC0和PC1的连通性即可。

由此看见，在实际网络中有多少个VLAN，则需要定义多少个逻辑的子接口及其IP地址。

这样每个逻辑子接口将分装不同的VLAN，以此来实现VLAN间的通信，而实际上仅仅在物理上连接了一个端口，仅仅使用了一条路由臂。

7总结与体会

这次实训，熟悉网络搭建模拟软件packettracer的简单操作与交换机的简单配置，通过此次试验，让我接触到了交换机这个设备，众多命令一开始让我很吃不消，但是后来通过多次的练习，以及对命令的记忆，终于在理解的基础上，凭记忆对交换机进行配置。

配置过程中也遇到了不少困难，最后终于在老师的指导下，都较好的解决了，也为以后解决更加复杂的问题打下了基础。

通过对交换机的配置，加上在学校里学到的知识，做到了温故而知新，对以后的学习打下了基础。

学习了书本上的知识并不代表就掌握了这些知识，现在我明白了一定要动手实践，才能验证自己是不是真的掌握了这些知识，这次试验让我明白了很多，受益匪浅。

参考文献：

[1]王建平，李怡菲.《计算机网络仿真技术》,天津:

清华大学出版社,2013