三层交换综合实验设计方案.docx
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三层交换综合实验设计方案
三层交换综合实验设计方案
一、模拟设计方案
【用户需求】
1.应用背景描述
某公司新建办公大楼，布线工程已经与大楼装修同步完成。
现公司需要建设大楼部的办公网络系统。
大楼的设备间位于大楼一层，可用于放置核心交换机、路由器、服务器、网管工作站、交换机等设备。
在每层办公楼中有楼层配线间，用来放置接入层交换机与配线架。
目前公司工程部25人、销售部25人、发展部25人、人事部10人、财务部加经理共15人。
2.用户需求
为公司提供办公自动化、计算机管理、资源共享及信息交流等全方位的服务，目前的信息点数大约100个，今后有扩充到200个的可能。
公司的很多业务依托于网络，要求网络的性能满足高效的办公要求。
同时对网络的可靠性要求也很高，要求在办公时间，网络不能宕掉。
因此，在网络设计过程中，要充分考虑到网络设备的可靠性。
同时，无论是网络设备还是网络线路，都应该考虑冗余备份。
不能因为单点故障，而导致整个网络的瘫痪，影响公司业务的正常进行。
公司需要通过专线连接外部网络。
【需求分析】
为了实现网络的高速、高性能、高可靠性还有冗余备份功能，主要用于双核心拓扑结构的网络中。
本实验采用双核心拓扑结构，将三层交换技术和VTP、STP、EthernetChannel综合运用。
【设计方案】
1、在交换机上配置VLAN，控制广播流量
2、配置2台三层交换机之间的EthernetChannel，实现三层交换机之间的高速互通
3、配置VTP，实现单一平台管理VLAN，
同时启用修剪，减少中继端口上不必要的广播信息量
4、配置STP，实现冗余备份、负载分担、避免环路
5、在三层交换机上配置VLAN间路由，实现不同VLAN之间互通
6、通过路由连入外网，可以通过静态路由或RIP路由协议
【网络拓扑】
根据用户对可靠性的要求，我们将网络设计为双核心结构，为了保证高性能，采用双核心进行负载分担。
当其中的一台核心交换机出现故障的时候，数据能自动转换到另一台交换机上，起到冗余备份作用。
注意：
本实验为了测试与外网的连通性，使用一个简单网络
【设备清单】
序号
设备型号
描述
数量
1
Cisco3640
三层交换机，4模块，每模块16端口
2
2
Cisco3640
快速以太网交换机，4模块，每模块16端口
5
3
Cisco3620
模块化路由器，2模块，每模块1端口
1
4
PC
装有winXP
9
注意：
由于没有真实条件，所以本实验是采用小凡Dynamips模拟器做的。
实施方案中主要包括以下容：
◆∙∙∙∙∙IP地址规划
◆∙∙∙∙∙VLAN划分
◆∙∙∙∙∙设备端口的连接
◆∙∙∙∙∙实施中的技术细节
◆∙∙∙∙∙测试方法
模拟实施方案
1. VLAN划分和IP地址规划
VLAN的IP地址规划
VLANID
IP地址围
网关地址
测试PC
VLAN1
（远程管理，VTP标识）
192.168.1.0/24
192.168.1.254
VLAN20
gongcheng
192.168.20.0/24
192.168.20.254
PC1、PC8
VLAN30
xiaoshou
192.168.30.0./24
192.168.30.254
PC2
VLAN40
fazhan
192.168.40.0/24
192.168.40.254
PC3
VLAN50
renshi
192.168.50.0/24
192.168.50.254
PC4
VLAN60
caiwu&jingli
192.168.60.0/24
192.168.60.254
PC5、PC6、PC7
路由器IP地址规划
路由接口
IP地址
三层交换机上的路由接口
172.16.1.1/30
路由器f0/0接口
172.16.1.2/30
路由器f1/0接口
192.168.100.2/24
注意：
路由器f0/0接口与三层交换机连接，f1/0与外部网络连接。
为了进行测试，将路由器连接的Internet换成了一台交换机（默认配置只做测试用）和一台连接到交换机上的测试PC（IP：
192.168.100.1/24网关：
192.168.100.2）。
2. 端口规划
（1） 核心三层交换机的端口分配【略】
（2） 接入层二层交换机的端口分配【略】（由于是做虚拟实验这两部分略）
（3） 端口与VLAN的关系
端口与VLAN的对应关系
交换机名
端口号
隶属的VLAN
SW3
Port1~30
VLAN2
Port31-62
VLAN3
SW4
Port1~30
VLAN2
Port31-62
VLAN4
SW5
Port1~30
VLAN3
Port31-62
VLAN4
SW6
Port1~30
VLAN5
Port31~62
VLAN6
注意：
由于以上每台二层交换机的F0/0、F1/0端口均分配用作连接核心交换机。
因此当交换机利用上表计算端口号时应排除F0/0、F1/0这两个端口。
列表中的每台交换机有4模块，每模块16端口，这里为了简便，假设为2模块，每模块32端口。
3.VTP配置
VTP配置参数如下：
◆VTP域名为51cto
◆密码123
◆启用VTP版本2
◆启用修剪
◆配置2台三层交换机为VTP的server模式，同时配置中继端口
◆配置全部的二层交换机为VTP的client模式，同时配置中继端口
◆在三层交换机上配置VLAN
◆配置SW1的管理IP地址（一是为了管理，二是为了标示vtp服务器。
）
◆在工作组交换机上将端口添加到各VLAN中
◆分别查看SW1和SW3的VLAN信息、VTP状态信息
◆之后将各测试PC的IP地址及网关设置好
4.STP配置
STP配置参数如下：
◆设置SW1是VLAN20、30的生成树根网桥
◆设置SW2是VLAN40、50、60的生成树根网桥
◆在二层交换机上配置速端口与上行链路
◆查看生成树配置结果
5.三层交换的配置
三层交换的配置参数如下：
◆在三层交换机上配置各VLAN的IP地址
◆配置2台三层交换机之间的EhernetCannel
◆配置三层交换机的路由接口
◆在三层交换机上配置静态路由或RIP路由协议
◆在三层交换机上查看路由信息
6.路由器的配置
路由器的配置参数如下：
◆配置路由器接口的IP地址
◆配置路由器静态路由或启动RIP路由协议
◆配置路由器上的默认路由，指向172.16.1.1
（由于是做实验，这里选择配置默认路由）
【测试方法】
配置完成后，需要进行测试，验证配置是否正确，以及能否满足用户的需求，以下为测试的方法与验证容：
◆主机之间互ping，验证各主机之间是否连通
◆查看各交换机上的VLAN信息，验证VLAN学习是否正确
◆查看交换机上的STP信息，验证STP根网桥是否正确
◆主机之间长ping时，断开上行链路，验证数据是否负载分担
二、具体配置过程
【网络拓扑】
注意：
本实验采用小凡dynamips模拟软件，小凡的拓扑连线如下图。
【实施方案】
一、VTP配置
①配置三层交换机SW1的VTP域名为51cto、模式server、密码123、版本2、修剪。
SW2同样配置。
②配置三层交换机SW1的中继端口。
SW2同样配置。
③在工作组交换机SW3上配置VTP。
SW4、SW5、SW6同样配置。
④在工作组交换机SW3上配置中继端口。
SW4、SW5、SW6同样配置。
⑤在三层交换机SW1、SW2上配置VLAN信息。
SW1
SW2
⑥配置SW1的管理IP地址（一是为了管理，二是为了标示vtp服务器。
）。
⑦在工作组交换机上将端口添加到各VLAN中。
SW3
SW4
SW5
SW6
⑧分别查看SW1和SW3的VLAN信息、VTP状态信息。
SW1
SW3
⑨之后将各测试PC的IP地址及网关设置好。
二、STP配置
①设置SW1是VLAN20、30的生成树根网桥。
②设置SW2是VLAN40、50、60的生成树根网桥。
③在二层交换机SW3上配置速端口与上行链路。
SW4、SW5、SW6同样配置。
④查看生成树配置结果。
SW3
showspanning-tree
注意：
配置完上行速链路后，交换机的优先级会变成49152，并且交换机的端口路径成本也都增大了3000。
此目的是为了尽量减少配置上行速链路的交换机成为根网桥的机会。
三、三层交换机配置
①在三层交换机SW1上配置各VLAN的IP地址。
SW2同样配置。
②配置2台三层交换机之间的EhernetCannel。
SW2同样配置。
③配置三层交换机SW1的路由接口。
④在三层交换机上配置静态路由或RIP路由协议
⑤在三层交换机上查看路由信息
四、路由器的配置
①配置路由器接口的IP地址
②配置路由器静态路由或启动RIP路由协议
③你也可以选择配置路由器上的默认路由，指向172.16.1.1
【测试方法】
为什么会出现网关不能到达呢？
而我在porkettracer模拟器上同样配置却没有出现这种状况。
是哪个细节没有配置好？
还请配置过三层交换实验的各位前辈指点一二。
这个实验还有一种思路，就是把与路由器连接的第一台三层交换机不启用路由功能，也把它作为二层交换，然后在路由器上配置单臂.....
最后来总结一下这次的实验吧。
首先，做实验的时候要特别注意细节问题，我在porkettracer上做这个实验的时候就把一条交换机的连接线给连错了，直到最后做测试验证的时候才发现。
其次，做错了，要调整好心态，耐心地验证、测试并找出错误。
这个实验最后我还是没有成功做好（当然本人也已经敲了好几遍了），感觉有点可惜。
应该是我还有一些知识点没有掌握，还请前辈们指点一二，帮我解开疑惑。
从这次实验中获得的最大收获，应该是我学会了做三层交换实验的思路。
从模拟设计方案到模拟实施方案再到具体配置，整个过程只要理解了思路，就有了一个方向。
再来这是本人第一次写技术文章，也体会到了写技术文章可以让自己的思维变得更加严谨、同时也巩固了所学。
这真是一个非常好的学习方式。
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