交换机和路由器的配置完整篇.docx

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交换机和路由器的配置完整篇

第5单元设计与构建多区域网络

课题：

5.1划分虚拟局域网

一、任务的提出

1．任务目标

在实际应用当中，为了加强网络的安全性，经常需要把局域网中一些计算机与另外一些计算机隔离管理，本节将学习虚拟局域网的划分方法。

2.解决的问题

局域网的隔离。

3.原有知识要点

本课知识点为本单元第五节。

前面已经学习并掌握了交换机的简单配置命令。

二、教学目标

1.知识目标

理解VLAN的作用。

2.操作技能目标

⑴掌握同一交换机接口VLAN的划分方法

⑵掌握不同交换机相同VLAN之间的通信方法

3.情感目标

理解VLAN划分给网络安全管理带来的好处。

三、教学分析与准备

1.教学重点

VLAN的划分方法，相同VLAN间通信的方法。

2．教学难点

跨交换机VLAN间的通信

3.教学方法

任务驱动学习和协作学习、探究学习相结合

4.课时安排

2课时

5.教学环境

网络实验室

四、学习过程

教学环节及手段

教学内容

备注

组织课堂

复习旧课

导入新课

学习新课

教师根据设置的工作情境画出网络拓朴

教师演示VLAN的划分过程

教师根据工作情境画出网络拓朴图

指导学生自己完成VLAN划分

教师演示TRUNK的建立过程

课堂小结

师生问好，准备上课。

通过实操方式考察学生对前面课程的学习情况。

1．请一名学生利用超级终端登录交换机。

2．请一名学生显示交换机的配置信息。

在某些时候，我们并不希望同一局域网内的所有计算机之间能够通信，比如某个公司的财务部与销售部共用一台交换机，但是由于数据保密需要，财务部与销售部的计算机只能访问本部门其它计算机，而不允许访问其它部门的计算机，怎样将处于同一个局域网内部的两个部门实现隔离呢？

这就要用到我们今天要讲到的虚拟局域网技术。

首先对今天学习的任务进行明确定位，让学生明确今天学习的任务目标。

一、什么是虚拟局域网

虚拟局域网简称VLAN（VirtualLocalAreaNetwork），VLAN是在一个物理网络上划分出来的逻辑网络，它有着和普通物理网络相同的属性。

二、VLAN的划分

基于端口的VLAN划分是常用的一种VLAN划分方法，这种VLAN的划分不受网络端口的实际物理位置限制。

实现步骤如下：

步骤一，画出网络拓朴图：

步骤二，为PC1与PC2配置同一网段的IP地址，测试两台PC的连通性。

没有划分VLAN时是连通的。

步骤三，按照拓朴结构进行网络连接，测试网络在划分VLAN前的连通性。

步骤四，进行VLAN划分

Switch#Configureterminal！

进入配置模式

Switch（config）#vlan10！

创建VLAN10

Switch（config-vlan）#exit！

返回配置模式

Switch（config）#interfacerangefastethernet0/1-12

！

选择1-12口

Switch（config-range-if）#switchportaccessvlan10

！

划分到VLAN10

Switch（config-range-if）#noshutdown

！

启用接口

Switch（config-range-if）#exit！

返回配置模式

Switch（config）#

同理，将RG2126的13至24口划分到VLAN20。

步骤五，测试划分VLAN后的隔离效果

用PC1pingPC2，PC1与PC2不能通信，实现了隔离。

步骤六，用命令“showVLAN”显示VLAN的划分情况

三、跨交换机的相同VLAN之间的级联通信

我们通过以上配置实现了不同部门计算机之间的隔离，我们如何使位于不同地理位置的相同部门之间的计算机来实现通信呢。

实现步骤如下：

步骤一，画出网络拓朴图，并按图连接设备。

。

步骤二，将两台交换机上分别划分出VLAN10和LVAN20，并用SHOWVLAN命令显示VLAN的划分情况。

步骤三，为四台PC机设置同一网段内的IP地址。

步骤四，对相同VLAN分别用一条双绞线进行级联，测试相同VLAN的连通性。

测试结果：

PC1与PC2能够正常通信。

三、使用接口TRUNK实现不同交换机相同VLAN之间的通信

如果交换机上划分了10个VLAN，就需要10条级联线进行级联，这样把宝贵的交换接口浪费掉了，为了节省接口以连接更多的计算机到网络中，我们能不能只用一个接口就可以实现所有VLAN之间的通信呢？

为了解决这一问题，交换机中提供了TRUNK技术。

步骤五，分别在RG2126-1与RG2126-2上将第24接口工作模式设置为TRUNK（干道）模式。

配置命令如下：

Switch#Configureterminal

！

进入配置模式

Switch（config）#interfacefastethernet0/24

！

选择要配置的端口

Switch（config-if）#switchportmodetrunk

！

将端口设置为TRUNK模式

Switch（config-if）#noshutdown

！

启用接口

Switch（config-if）#exit

！

返回配置模式

步骤六，将两台交换机的TRUNK接口级联，测试相同VLAN的连通性。

1．VLAN的作用

划分VLAN的主要目的有以下几个方面：

第一，安全隔离。

不同VLAN之间不能直接访问，要实现相互访问，需通过路由设备或其它三层交换设备。

第二，隔离广播。

我们已经学习过了局域网的工作原理，已经知道以太网的工作过程具有广播的特性，如果局域网内计算机数量过多，由于广播的增加的原因会降低网络的工作效率。

通过VLAN划分可将一个大的网络分解为几个小的网络，从而减小广播域，使得广播对网络的性能影响减小。

第三，使工作组不受物理位置的限制。

位于不同地理位置，接在不同交换机上的计算机可以通过划分在同一VLAN内而实现直接通信。

2．VLAN的划分方法

3．不同交换机相同VLAN间的通信方法

告诉学生网络拓朴图的重性

请学生观察两台计算机是否连通

学生完成另一台交换机的VLAN划分

请学生注意观察隔离效果

让学生体会TRUNK这个公共通道的作用

拓展练习：

1．划分VLAN的主要目的是什么。

2．写出划分VLAN的配置命令。

3．接口设置为什么模式后，便可以流通所有VLAN的信息，怎么设置。

4．在什么配置模式下用什么命令可以显示VLAN划分情况？

课题：

5.2VLAN间互联互通

一、任务的提出

1．任务目标

实现不同VLAN之间的通信。

2.解决的问题

局域网内部全网互通。

3.原有知识要点

本课程为第五单元第六节内容，在前面的学习中，我们学习掌握了如何划分VLAN来实现局域网内部广播的隔离，同时学习了不同交换机上相同VLAN之间的通信方法。

在此基础上，我们将学习如何实现不同VLAN之间的通信。

二、教学目标

1.知识目标

结合OSI体系七层结构，理解二层交换机与三层交换机的区别。

2.操作技能目标

利用三层交换机实现不同VLAN之间的通信。

3.情感目标

让学生树立严谨的学习工作态度。

三、教学分析与准备

1.教学重点

⑴三层虚拟接口SVI

⑵三层交换接口

2．教学难点

三层虚拟接口SVI配置

3.教学方法

任务驱动学习和协作学习、探究学习相结合

4.课时安排

2课时

5.教学环境

网络实验室

四、学习过程

教学环节及手段

教学内容

备注

组织课堂

复习旧课

导入新课

学习新课

教师演示讲解

教师演示

课堂小结

师生问好，准备上课。

通过提问方式考察学生VLAN的理解情况。

1．为什么要划分VLAN？

2．相同VLAN间怎样实现通信？

通过前面的学习，我们已经了解了为了实现局域网广播的隔离，为了更便于网络的管理，我们需要通过VLAN划分将网络分割成更小的网络。

相同VLAN之间可以通过级联或TRUNK来实现通信，不同的VLAN之间是不能直接通信的，要实现不同VLAN之间的通信，需要通过三层交换机或路由器。

一、利用三层交换虚拟接口实现VLAN互访

1．网络拓朴图

2．连接PC1到二层交换机S2126的第10口，连接PC2到S2126的第20口，测试PC1与PC2的连通性。

（测试结果：

PC1与PC2能够连通，原因：

处于同一网络）

3．将S2126的1至12口划分到VLAN10；将S2126的13至24口划分到VLAN20，测试PC1与PC2的连通性。

（测试结果：

PC1与PC2不能连通，原因：

处于不同VLAN中）

S2126（config）#vlan10

S2126（config-vlan）#exit

S2126（config）#vlan20

S2126（config-vlan）#exit

S2126（config）#vlan10

S2126（config-vlan）#exit

S2126（config）#interfacerangefastethernet0/1-12

S2126（config-range-if）#switchportaccessvlan10

S2126（config-range-if）#noshutdown

S2126（config-range-if）#exit

S2126（config）#interfacerangefastethernet0/13-24

S2126（config-range-if）#switchportaccessvlan20

S2126（config-range-if）#noshutdown

S2126（config-range-if）#exit

4．在三层交换机划分VLAN10、VLAN20，并将Fa10划到VLAN10，Fa20划到VLAN20，。

S3760（config）#interfacerangefastethernet0/10

S3760（config-if）#switchportaccessvlan10

S2126（config-if）#noshutdown

S2126（config-if）#exit

S3760（config）#interfacerangefastethernet0/20

S3760（config-if）#switchportaccessvlan20

S3760（config-if）#noshutdown

S3760（config-if）#exit

S3760（config）#

5．在三层交换机上建立SVI

S3760#configureterminal

S3760（config）#interfacevlan10

S3760（config-if）#ipaddress192.168.1.254255.255.255.0

S3760（config-if）#noshutdown

S3760（config-if）#exit

S3760（config）#interfacevlan20

S3760（config-if）#ipaddress192.168.2.254255.255.255.0

S3760（config-if）#noshutdown

S3760（config-if）#exit

S3760（config）#

6．在PC1与PC2上设置IP、子网掩码与网关。

测试PC1与PC2的连通性。

（测试结果：

PC1与PC2能连通，原因：

创建了三层SVI接口）

注意：

SVI中定义的VLAN接口IP即为PC机的网关

二、创建三层接口

1．网络拓朴图

2．连接PC1到二层交换机S2126的第10口，连接PC2到S2126的第20口，测试PC1与PC2的连通性。

（测试结果：

PC1与PC2能够连通，原因：

处于同一网络）

3．将S2126的1至12口划分到VLAN10；将S2126的13至24口划分到VLAN20，测试PC1与PC2的连通性。

（测试结果：

PC1与PC2不能连通，原因：

处于不同VLAN中）

4．在三层交换机上建立三层（layer3）接口

S3760#configureterminal

S3760（config）#interfacerangefastethernet0/10

S3760（config）#noswitchport

S3760（config-if）#ipaddress192.168.1.254255.255.255.0

S3760（config-if）#noshutdown

S3760（config-if）#exit

S3760（config）#iinterfacerangefastethernet0/20

S3760（config-if）#noswitchport

S3760（config-if）#ipaddress192.168.2.254255.255.255.0

S3760（config-if）#noshutdown

S3760（config-if）#exit

S3760（config）#

5．在PC1与PC2上设置IP、子网掩码与网关。

测试PC1与PC2的连通性。

（测试结果：

PC1与PC2能连通，原因：

创建了三层接口）

注意：

L3接口IP即为PC机的网关地址

三、研究学习

显示三层交换机中的直连路由

三层交换配置完成后，使用命令“SHOWIPROUTE”可以看到指向各个VLAN的直连路由信息。

1．利用三层SVI接口实现不同VLAN间的通信

2．利用三层L3接口实现不同VLAN间的通信

让学生理解不同VLAN间不能直接通信，只能通过三层交换设备

教师对路由信息含义作出适当解释

拓展练习：

1．利用三层SVI接口，并在三层交换机与二层交换机之间采用TRUNK模式实现不同VLAN间的通信,网络拓朴如下图。

课题：

5.3使用单个路由器实现区域网络连通

一、任务的提出

1．任务目标

通过配置IP地址，利用单个路由实现不同网络之间的通信。

2.解决的问题

不同类型网络互通。

3.原有知识要点

本课程为第五单元第七节内容，在前面的学习中，我们学习了利用三层交换机实现不同VLAN之间的通信。

在此基础上，我们将学习如何利用路由器实现不同网络之间的通信。

二、教学目标

1.知识目标

理解路由、直连路由等基本概念。

2.操作技能目标

⑴进入路由器的CLI（CommandLineInterface，命令行接口）配置界面

⑵为路由器接口配置IP地址。

3.情感目标

让学生对交换机与路由器的配置作出比较，找出共性。

三、教学分析与准备

1.教学重点

⑴进入路由器的CLI（CommandLineInterface，命令行接口）配置界面

⑵为路由器接口配置IP地址

2．教学难点

⑴路由器的不同配置状态

3.教学方法

任务驱动学习和协作学习、探究学习相结合

4.课时安排

2课时

5.教学环境

网络实验室

四、学习过程

教学环节及手段

教学内容

备注

组织课堂

复习旧课

导入新课

学习新课

教师演示讲解

教师演示

课堂小结

师生问好，准备上课。

通过提问方式考察学生对三层交换接口的掌握情况。

1．在三层交换机中有哪些方式可以实现不同VLAN间的通信？

2．三层SVI接口怎么配置？

3．三层物理接口怎么配置？

上次我们学习了利用三层交换机实现不同VLAN之间的通信，本次课我们将学习怎样通过路由器来实现不同网络的互联。

一、路由基础知识

1．什么是路由

路由就是将从一个接口接收到的数据包转发到另外一个接口的过程。

2．路由器的主要功能

⑴选径。

根据目标地址和路由表内容进行路径选择。

⑵转发。

根据选择的路径，将收到的数据包转发到另一个接口。

二、路由器的配置访问方式

1．带外管理

⑴准备一台装有Windows超级终端的计算机。

⑵准备一条RJ45接头配置线，将RJ45接到路由器的Console口，将另一端的DB9接头接到配置计算机的串口COM1上。

⑶在配置计算机依次点击“开始程序附件通讯超级终端”，打开windows超级终端。

⑷系统提示是否将超级终端作为默认telnet程序。

点击“是”、“否”均可，不会影响后续配置。

⑸在连接描述窗口中“名称”处为本次连接起一个名字。

⑹在连接到窗口选择连接时使用COM1，点击“确定”。

⑺在COM1属性设置窗口中，点击“还原默认值”后点击“确定”。

⑻输入回车，出现提示符“router>”，此配置状态表示“一般用户模式”。

2．带内管理

PC机与交换机交换接口直接相连。

⑴通过TELNET对路由器进行远程管理

⑵通过WEB对路由器进行远程管理

⑶通过SNMP对路由器进行远程管理

⑷通过AUX和MODEM对路由器进行远程管理

三、路由器的配置模式

1．路由器不同配置模式提示符

配置模式

提示符

用户模式（UserEXEC）

router>

特权模式（PrivilegedEXEC）

router#

全局配置模式（Globalconfiguration）

router（config）#

接口配置模式（Interfaceconfiguration）

router（config-if）#

线程配置模式（lineconfiguration）

router（config-line）#

路由协议配置模式

router（config-router）#

2．路由器不同配置状态完成的配置功能

配置模式

功能

一般用户模式

路由器信息的查看，简单测试命令

特权模式

查看、管理路由器配置信息，测试、调试

全局配置模式

配置路由器的整体参数

接口配置模式

配置路由器的接口参数

线程配置模式

配置路由器拨号设置

路由协议配置模式

配置路由器路由协议

3．路由器不同配置状态进入及退出方法

配置模式

访问方法

退出方法

一般用户

访问路由器时首先进入该模式。

在任何模式下,可用命令exit返回上一模式,用命令end或键入组合键Ctrl+C返回特权模式。

从特权模式返回到用户模式，可命令disable。

特权模式

在用户模式下,用enable命令进入该模式。

全局配置

在特权模式下,用configure命令进入该模式。

接口配置

在全局模式下,用interface命令进入该模式。

线程配置

在全局模式下,使用line命令进入该模式。

路由协议配置

在全局模式下,使用router命令进入该模式

三、利用直连路由实现不同网络之间的通信

1．网络拓朴

2．为路由器接口配置IP地址

路由器接口IP地址配置的基本原则

●路由器的物理网络接口需要有一个IP地址

●相邻路由器的相邻接口IP地址在同一网段

●同一路由器不同端口在不同网段上

⑴为F0口配置IP地址

Router>enable

Router#configterminal

Router（config）#interfacefastethernet1/1

Router（config-if）#ipaddress192.168.1.1255.255.255.0

Router（config-if）#noshutdown

Router（config-if）#^Z

Router#

⑵用同样的方法为路由器F1口配置IP地址

3．按拓朴图为计算机配置IP地址，并将网关地址设置为所连接路由器接口的IP地址

4．测试PC1与PC2的连通性

5．显示路由器的路由信息：

showiproute

当为路由器的路由接口配置了IP地址后，如果此接口与其它网络设备（如路由器、交换机、PC机等）正常连接，路由器中便会自动生成一条与本接口IP所在网段相关的一条路由，由于这条路由信息所指向的网络与本路由接口直接相连，因而称为直连路由。

6．显示路由器接口信息：

showinterface

1．路由器管理方式

2．路由器接口IP设置

3．直连路由

4．路由器和三层交换机的主要区别

表现在以下几个方面：

⑴同属于网络层设备，具有选径和转发功能。

⑵三层交换机的转发性能远远高于路由器。

⑶三层交换机主要用于连接不同网段（VLAN），路由器主要用于连接不同的网络类型。

⑷三层交换机主要都是以太网接口，而路由器提供各广域网接口，用于连接不同的广域网链路。

配置路由接口IP时注意强调接口IP的配置原则；同时注意路由器默认模块号

运行showiproute后，注意让学生观察直连路由信息

拓展练习：

1．路由器管理有哪些方式。

2．路由器接口IP配置原则是什么？

3．怎样为路由器接口配置IP地址？

课题：

5.4使用多个路由器实现区域网络连通

一、任务的提出

1．任务目标

通过配置静态路由实现不同路由器之间的通信。

2.解决的问题

使用多个路由器实现不同类型网络互通。

3.原有知识要点

本课程为第五单元第八节内容，在前面的学习中，我们学习了通过配置路由器接口IP，利用单个路由器实现不同网络之间的通信。

在此基础上，我们将学习如何利用多台路由器实现不同网络之间的通信。

二、教学目标

1.知识目标

理解路由、直连路由、静态路由、路由表、下一跳地址等基本概念。

2.操作技能目标

在路由器中配置静态路由实现不同网络之间的通信。

3.情感目标

让学生理解路由器在网络通信过程中的重要作用。

三、教学分析与准备

1.教学重点

⑴显示路由表

⑵配置静态路由

2．教学难点

配置静态路由

3.教学方法

任务驱动学习和协作学习、探究学习相结合

4.课时安排

2课时

5.教学环境

网络实验室

四、学习过程

教学环节及手段

教学内容

备注

组织课堂

复习旧课

导入新课

学习新课

教师演示讲解

强调路由信息的含义

注意分步骤配置测试，以便让学生体会路由信息的作用

课堂小结

师生问好，准备上课。

通过提问方式考察学生对路由器接口IP配置的掌握情况。

1．路由器接口IP的配置原则？

2．路由器接口IP的配置命令？

上次我们学习了利用单个路由器实现不同网络之间通信的方法，但在实际应用当中通常是多个路由器协同工作，怎样实现多个路由器之间的连接通信呢？

本次课我们就来解决多台路由器的互连问题。

一、路由表

路由就是将从一个接口接收到的数据包转发到另外一个接口的过程。

三层交换机或路由器在工作时都保留着一张路由表用来记录到达目标网络需从哪个端口转发数据包。

路由器使用特定的路由协议动态寻找到达目标网络的最佳路径，并按照路由协议与其它路由器通信来修改和维护路由表。

下图一个路由表实例。

路由器RA中表项“S192.168.2.0F1”表明发往网络192.168.2.0的数据包需经由本路由器F1接口转发。

二、显示路由表

显示命令：

showiproute

三、使用两个路由器实现不