基于vlan的以太网仿真实训.docx

1、基于vlan的以太网仿真实训一、实训题目：基于VLAN技术的以太网仿真分析 二、实训内容：通过VLAN用户能方便地在网络中移动和快捷地组建宽带网络，而无需改变任何硬件和通信线路。这样，网络管理员就能从逻辑上对用户和网络资源进行分配，而无需考虑物理连接方式。 VLAN充分体现了现代网络技术的重要特征：高速、灵活、管理简便和扩展容易。要求学生理解掌握VLAN的工作原理和其中的核心技术，应用OPNET仿真软件建立局域网的仿真场景，通过对有无VLAN功能的网络进行仿真，分析VLAN功能的特点和优势。三、以太网性能分析局域网性能技术指标局域网的主要功能是传输和交换信息, 其性能通常用下列技术指标衡量1.

2、数据传输率数字信息在网络介质中的传输速度。用每秒传输位的多少表示时称位速率用每秒亿输帧的多少表示时称帧速率。除去在帧中的开销, 网络实际传输信息的能力称信息传输率。2.吞吐率局域网成功地传送数据的速率为吞吐率, 可以用每秒传送的位数表示, 也可以用每秒传送的帧数表示。3.网络利用率网络传输的有效信息量与网络能传输的最大信息量之比。典型情况下以太网的秒分时利用率分别为40%、15%一20%、3%一5%, 过高会使响应时间加长。4.传输延迟两个站点之间的数据平均传输时间, 包括排队等待时间和信道传输时间, 这一时间与网络性能有关也与信道传输速率有关。5.响应时间局域网运行程序时, 从工作站发出一个

3、命令至得到对该命令回答的间隔时间它与送取控制方式, 传输延迟, 高层软件等因素有关。6.负载能力局域网随工作站和传输数据量的增加, 网络吞吐率和响应时间的变化量。7.扩展性和适应性扩展性是指扩大网络搜盖范围, 增加工作站和服务器数目、增加服务功能等方面的能力。适应性是指网络对运行条件和支持环境的适应程度8.连接性和兼容性与其它计算机网络互连能力和相容的性能, 它与采用的国际标准情况有关9.可靠性和可维性可靠性指网络在规定条件下正常工作的能力, 用平均无故障间隔时间MTBF表小可维性指网络出现故障后修复的时间, 用平均修复时间表示。四、关于vlan1.vlan简介VLAN（Virtual Loc

4、al Area Network）的中文名为虚拟局域网。VLAN是一种将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段，从而实现虚拟工作组的新兴数据交换技术。这一新兴技术主要应用于交换机和路由器中，但主流应用还是在交换机之中。但又不是所有交换机都具有此功能，只有VLAN协议的第三层以上交换机才具有此功能，这一点可以查看相应交换机的说明书即可得知。IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。VLAN技术的出现，使得管理员根据实际应用需求，把同一物理局域网内的不同用户逻辑地划分成不同的广播域，每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站，与物理上形成的LAN有着相同的属

5、性。由于它是从逻辑上划分，而不是从物理上划分，所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一个物理范围中，即这些工作站可以在不同物理LAN网段。由VLAN的特点可知，一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。 2.VLAN的基本配置命令（1）、 创建vlan方法一 switch#vlan database switch(vlan)#vlan 10 name wz switch(vlan)#exit （2）、 创建vlan方法二 switch(config)#vlan 10 switch(config-vlan)

6、#name wz （3）、 删除vlan方法一 switch(vlan)#no vlan 10 switch(vlan)#exit （4）、 删除vlan方法二 switch(config)#no vlan 10 （5）、 删除vlan方法三 switch#delete vlan.dat (6)、 将端口加入到vlan中 switch(config-if)#switchport access vlan 10 (7)、 将一组连续的端口加入到vlan中 switch(config)# interface range f0/1 5 switch(config-if-range)#switchpor

7、t access vlan 10 (8)、 将端口从vlan中删除 switch(config-if)#no switchport access vlan 10 switch(config-if)#switchport access vlan 1 switch(config-if-range)#no switchport access vlan 10 switch(config-if-range)#switchport access vlan 1 （9）、 查看所有vlan的摘要信息 switch#show vlan brief （10）、 查看指定vlan的信息 switch#show vl

8、an id 10 (11)、 指定端口成为trunk switch(config-if)#switchport mode trunk (12)、 Trunk的自动协商 switch(config-if)#switchport mode dynamic desirable switch(config-if)#switchport mode dynamic auto 注意：如果中继链路两端都设置成auto将不能成为trunk (13)、 查看端口状态 switch#show interface f0/2 switchport (14)、 在trunk上移出vlan switch(config-if

9、)#switchport trunk allowed vlan remove 20 (15)、 在trunk上添加vlan switch(config-if)#switchport trunk allowed vlan add 20 五、Opnet仿真1.网络仿真的产生背景：随着网络结构和规模越来越复杂化以及网络的应用越来越多样化，单纯地依靠经验进行网络的规划和设计、网络设备的研发以及网络协议的开发，已经不能适应网络的发展，因而急需一种科学的手段来反映和预测网络的性能，网络仿真技术应运而生。网络仿真的意义:有效提高网络规划和设计的可靠性和准确性，明显地降低网络投资风险，较少不必要的投资浪费。

10、OPNET简介OPNET历史和现状OPNET公司起源于MIT（麻省理工学院），成立于1986年。1987年OPNET公司发布了其第一个商业化的网络性能仿真软件，提供了具有重要意义的网络性能优化工具，使得具有预测性得网络性能管理和仿真成为可能。OPNET公司目前为Nasdaq上市公司，代号为OPNT，2002年被福布斯评为全美最佳200中小型企业。OPNET公司最初只有一种产品OPNET Modeler，到目前已经拥有Modeler、ITGuru、SPGuru、WDMGuru、ODK等一系列产品。对于网络的设计和管理，一般分为3个阶段：第1阶段为设计阶段，包括网络拓扑结构的设计，协议的设计和配置

11、以及网络中设备的设计和选择；第2阶段为发布阶段，设计出的网络能够具有一定性能，如吞吐率、响应时间等等；第3阶段为实际运营中的故障诊断、排错和升级优化。而OPNET公司的整个产品线正好能面向网络研发的不同阶段，即可以作网络的设计，也可以作为发布网络性能的依据，还可以作为已投入运营的网络的优化和故障诊断工具。OPNET公司也是当前业界智能化网络管理分析解决方案的主要提供商。2.OPNET Modeler进行仿真的流程：（1）.理解系统（2）.理解仿真的目的（3）.选择需要的建模的方面（4）.定义输入和输出（5）.确定系统模型（6）.确定输出，运行仿真（7）.系统结果是否准确，结果的容错性和精确性都

12、需要进行验证（8）.结果是否足够详细3.Opnet 仿真实例小型内部网络性能分析（项目编辑器应用）题目：有一个公司的内部网络，共有30台终端，采用星型拓扑结构，并有一台服务器。现要添加另一个星型拓扑结构（15终端)的局域网与原局域网相连。现在想知道新添加的局域网带来增加的负载是否会使网络性能下降很多，以致不能网络正常运行。此例子采用的是OPNET Modeler里面的项目编辑器进行仿真分析的。通过分析服务器的负载和整个网络的延迟情况得出分析结论。步骤：打开OPNET软件单击File菜单下的New出现下拉菜单，选择Project（项目编辑器），单击OK。则出现以下画面的弹出式窗体：分别命名如下：

13、单击OK，在以后的参数选择中分别选择如下参数：Initial Topology：默认选择 Choose Network Scale：Office Specify Size：默认选择 Select Technologies：包括Sm_Int_Model_List单击OK确定设置好相应的参数以后，单击OK，出现以下画面：选择菜单Topology（拓扑）下的Rapid Configuration后选择star（星型拓扑），出现以下画面，并设置相应的参数： 下一步添加服务器，在Object Palette上选择Sm_Int_server，放在工作面板上，如果Object Palette没有打开，通过单

14、击快捷面板上的图标打开Object Palette（下图中画红圈的那个图标）Object Palette面板如图所示在放置好服务器后，单击右键结束放置。然后用10BaseT连接服务器和交换机。最后为了指定网络上存在的通讯量我们有需要添加配置对象。OPNET已经预先定义了较轻的E-Mail和较重的Web浏览应用Profile。在Object Palette上找到Sm_Application_Config并放到工作面板上，单击右键结束。在Object Palette上找到Sm_Profile_Config并放到工作面板上，单击右键结束。做完以上工作以后工作面板上出现下张幻灯片的图案：收集统计量：在

15、服务器（节点31）上单击右键选择Choose Individual Statistics，如图所示：选择Node Statistics再选择Ethernet下的Load (bits/sec) 如图所示：然后单击OK确定。运行仿真：在Simulation菜单下选择Configure Simulation并改动其中的Duration为0.5，其他不变，然后单击Run运行仿真。如果所示仿真运行的时候出现如图的弹出式提示框，整个仿真结束后，会听到“嘟”的一声，Close键由禁用状态恢复到常态。单击Close关闭仿真窗口。观看仿真结果:在工作面板上单击右键，选择View Results，出现如图所示的画

16、面，分别选择要查看的结果，在后面一页两图分别显示得到的结果。网络延迟仿真结果 服务器负载仿真结果 在Scenarios菜单中选择Duplicate Scenario复制Scenario，单击OK。然后在Topology菜单下选择Rapid Configuration后选择star（星型拓扑），单击OK并设置如图所示的参数。分别选择上图中的Delay和Load，并单击show，显示增加15个节点的局域网前后的网络延迟和服务器负载的仿真结果对比图：网络延迟对比图 服务器负载前后对比图。 也可以选择average（平均）负载来观察结果。结论：1.由上面两图可以看出，在网络延迟方面，增加小局域网前后，

17、网络延迟没有明显的变化。2.对于服务器负载来说有了明显的增加，但是并不是急剧的增加，因此可以推断，增加小的局域网后，网络还是稳定的。六、心得体会： 通过这段时间的实训，对OPNET网络仿真软件有了更深的了解，网络仿真它以其独有的方法为网络的规划设计提供客观、可靠的定量依据，缩短网络建设周期，提高网络建设中决策的科学性。网络仿真技术目前已经逐渐成为网络规划、设计和开发中的主流技术。对此次实训，颇有体会。 本次实习主要任务是了解0pnet软件的相关应用以及vlan在网络中的优点，通过opnnet网络仿软件搭建任务场景，分析问题原因，提出改善计划，搭建相应场景仿真验证对比，设备改善后的网络运行状况。

18、经过理论与实践相结合，进一步加深我们的理论知识。要想在短暂的实训时间内，尽可能能多的学一些东西，这就需要我们认真听取老师的讲解，按计划完成相应的任务。这次实训让我学到的东西太多，使我受益非浅，它让我知道了工作上的辛苦，让我知道工作并不像在学校里学习一样轻松 。 不过，虽然辛苦了点，但能让我学到不同的东西，我心里还是高兴的。人非生而知之，要学得知识，一靠学习，二靠实践。没有实践，学习就是无源之水，无本之木。以上就是我在成都的进行实训的心得和感受。 不到半年的时间就将步入社会的我们，面临是就业的压力，我想我们更应该把握住最后的一段时间，充实、完善自我。目录一、实训题目 1二、实训内容 1三、以太网性能分析 2四、关于vlan 31.vlan简介 32.VLAN的基本配置命令 3五、Opnet仿真 51.网络仿真的产生背景： 52.OPNET Modeler进行仿真的流程 5六、心得体会： 12