路由与交换技术案例实训教程.docx

1、路由与交换技术案例实训教程路 由 与 交 换 技 术案 例 实 训 教 程准 备 知 识案例一、认识Packet Tracer 1基 础 篇案例二、交换机的基本配置与管理 8案例三、交换机的Telnet远程登陆配置 13案例四、交换机Vlan配置 18案例五、利用三层交换机实现VLAN间路由 23案例六、路由器的基本配置与管理 27案例七、路由器单臂路由配置 35案例八、路由器静态路由配置 38案例九、路由器RIP动态路由配置 46案例十、路由器OSPF动态路由配置 50提 高 篇案例十一、快速生成树及链路聚合配置 55案例十二、路由器综合路由配置 61案例十三、标准IP访问控制列表配置 67

2、案例十四、扩展IP访问控制列表配置 71案例十五、网络地址转换NAT配置 76案例十六、网络端口地址转换NAPT配置 80案例一、认识Packet Tracer一、Packet Tracer介绍Packet Tracer 是由Cisco公司发布的一个辅助学习工具，为学习思科网络课程的初学者设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网络实时运行情况。可以学习IOS的配置、锻炼故障排查能力。二、学习任务1、安装Packer Tracer，了解Packer Tracer安装及基本操作。2、利用

3、一台型号为2960 的交换机将两台PC机互连组建一个小型局域网。3、分别设置PC机的IP地址。4、验证PC机间可以实现互通。三、实训设备Switch 2960 1 台；PC 2台；直连线。四、实训内容及步骤1、安装Packer Tracer，了解Packer Tracer安装及基本操作。Packer Tracer的安装过程非常方便，只需要按照安装向导，选择程序安装文件夹即可一步步完成，本教程使用的是Packer Tracer 5.03简体中文汉化版，在安装完英文原版的基础上，只需按以下方法即可完成汉化。（1）将汉化包解压并复制到Packer Tracer 5.03安装目录的languages目

4、录中，打开Packer Tracer 5.03程序，单击【Options】菜单，选择【Preferences】菜单项，如图1-1所示。小提示：Packer Tracer 5.31默认安装目录为C:Program FilesCisco Packet Tracer 5.3.1（2）在弹出的对话框中单击【chinese.ptl】，如图1-2所示。（3）单击【Change Language】按钮，弹出更改语言对话框，如图1-3所示。（4）单击【OK】完成汉化过程，然后重新启动Packer Tracer 5.03完成汉化，如图1-4所示。（5）Packer Tracer 5.03界面简介，如图1-4所示

5、。Packer Tracer工作界面非常简洁，主要包括工作区、菜单栏、工具栏、设备分类工具栏、设备选择工具栏、对象工具栏、PDU工具栏等。小提示：在设备分类工具栏中，可选择各种不同的网络设备，包括路由器、交换机、集线器、无线设备、终端设备及各种线缆等类别。通过设备选择工具栏直接将所需设备拖放到工作区即可。设备的移动、删除等操作可通过对象工具栏完成。PDU工具栏用于添加模拟网络实时运行所需数据包。（6）设备添加及连接，如图1-5所示。通过设备工具栏选择对应的设备类别，然后在设备选择工具栏中选择所需设备并拖放到主工作区中适当的位置。选择正确的线缆类型，然后在对应设备上点击，将弹出该设备所提供的接口

6、列表，选择正确的接口进行连接。在设备连线两端，各有一小圆点，绿色表示连接通畅，红色表示连接线路不通。小提示：Packer Tracer提供多种连接线，每一种连接线代表一种连接方式，包括控制台连接、双绞线交叉连接、双绞线直连连接、光纤、串行DCE及串行DTE等连接方式供我们选择。如果我们不能确定应该使用哪种连接，可以使用自动连接，让软件自动选择相应的连接方式。（7）设备配置界面。在工作区各种设备上单击，可打开设备配置界面，可对该设备进行相关配置。在PC配置界面（图1-6）中，可进行IP配置、模拟命令提示符、Telnet端口配置及连接等操作，同时还能通过更换物理模块实现PC功能的添加。在路由器配置

7、界面（图1-7）中，通过功能模块能够为路由器增加各种不同类型的接口，从而满足各种连接所需。路由器及交换机均能通过配置界面进入IOS命令行模式（图1-8），在该模式下，能够完全模拟思科路由器及交换机的各种配置命令，完成对路由器及交换机的配置，实现各种网络拓扑。小提示：在PC机及路由器上添加或删除各种功能模块时，均需通过电源开关按钮关闭该设备的电源才能完成操作。（8）按以下拓扑图（图1-9）在Packer Tracer工作区中添加一台2960交换机及两台PC终端，并完成设备连接。（9）按以下参数分别配置PC1、PC2的IP地址、子网掩码、网关（图1-10）。PC1PC2（10）通过命令提示符对网络

8、连通性进行验证（图1-11）。案例二、交换机的基本配置与管理一、基础知识1、交换机的组成由上图可见，交换机主要由硬件和软件部分组成，其中软件部分又分别位于不同的存储介质中。ROM里面主要存放的是Mini OS，即交换机的操作系统；RAM是作为交换机当前运行的配置文件存储位置，如runing-config文件；Flash用于存储交换机操作系统及配置文件，如startup-config文件。2、交换机的管理交换机的管理方式基本分为两种：带内管理和带外管理。通过交换机的Console 端口管理交换机属于带外管理；这种管理方式不占用交换机的网络端口，第一次配置交换机必须利用Console端口进行配置。

9、带内管理主要有以下方式：（1）通过Telnet 对交换机进行远程管理。（2）通过Web 对交换机进行远程管理。（3）通过SNMP 工作站对交换机进行远程管理。3、交换机的工作模式对于交换机而言，具有多种不同的工作模式，在不同模式下，所支持的命令各不相同，能完成的配置也不一样。（1）用户模式当用户访问交换机时，自动进入用户模式。在用户模式下的用户级别称为普通用户级。普通用户级别能够使用的Exec命令（即可执行命令）只是特权用户级别Exec命令的一个子集。在这种情况下，用户通常只能进行一些简单的测试操作，或者查看系统的一些信息。（2）特权模式由用户模式进入的下一级模式，该模式下可以对交换机的配置文

10、件进行管理，查看交换机的配置信息，进行网络的测试和调试等。特权模式也称“使能模式”，特权模式的命令管理着许多设备的运行参数，必须使用口令保护来防止非授权使用。（3）全局配置模式全局配置模式提供了从整体上对交换机特性产生影响的配置命令。属于特权模式的下一级模式，该模式下可以配置交换机的全局性参数，如主机名、登录信息等。在该模式下可以进入下一级的配置模式，对交换机的具体功能进行配置。（4）接口配置模式接口配置模式只影响具体的接口，进入接口配置模式的命令必须指明接口的类型。在全局配置模式下，使用interface命令进入该模式。在interface命令中必须指明要进入哪一个接口配置子模式。使用该模式

11、配置交换机的各种接口。（5）线路配置模式在全局模式下，执行line vty或line console命令，即可进入线路配置模式。在该模式下，常用于配置用于telnet登录的VTY或Console接口的登录密码和登录限制。（6）VLAN配置模式在特权模式下，执行vlan database命令，即可进入vlan数据库配置模式。该模式可创建、修改和删除VLAN配置。在全局配置模式下，直接执行vlan创建命令，即可进入vlan配置模式。该模式常用于创建VLAN。交换机各模式之间的命令提示符及进入方法如下表所列：工作模式提示符启动方式离开模式用户模式Switch开机自动进入输入exit命令离开该模式特权

12、模式Switch#Switchenable返回到用户模式，输入exit命令配置模式全局模式Switch(config)#Switch#configure terminal返回到特权模式，输入exit命令或end命令，或者按Ctrl+Z组合键VLAN模式Switch(config-vlan)#Switch(config)#vlan 100返回到特权模式，输入end命令，或按Ctrl+Z组合键。返回到全局配置模式，输入exit命令接口模式Switch(configif)#Switch(config)#interface fa0/1返回到特权模式，输入end命令，或按Ctrl+Z组合键。返回到全局配

13、置模式，输入exit命令线路模式Switch(config-line)#Switch(config)#line console返回到特权模式，输入end命令，或按Ctrl+Z组合键。返回到全局配置模式，输入exit命令表2-1 交换机各模式小结小提示：对于初学者而言，最容易混淆的就是交换机不同的命令模式，可以通过命令提示符确定当前处于哪种模式下。4、了解交换机命令交换机的配置完全依赖命令行方式，不同品牌的交换机，具体的命令会有一些差异。这里仅介绍思科交换机命令行的一些操作要点和个别常用命令。思科交换机自带强大的帮助系统，在任何模式的提示符下，使用“?”，即可列出该命令模式下支持的全部命令列表，

14、还可以列出相同字母开头的命令关键字，或者每个命令的参数信息。如：Switch# ? 列出特权模式下所有命令Switchs? 列出用户模式下所有以s开头的命令Switch# show ? 列出特权模式下show命令后附带的参数使用TAB键自动补齐剩余命令单词，如：Switch#show conf 自动补齐conf后剩余字母Switch#show configuration 列出该命令的下一个关联的关键字系统支持命令简写，即只需输入命令关键字的一部分字符，只要这部分字符足够识别唯一的命令关键字。如show running-config命令可以写成以下形式：Switch#show run 显示当前配

15、置文件内容“no”命令的使用，在所有配置命令前，均可加上“no”命令，用于取消之前该命令所做的配置。以下是几个交换机配置常用命令：Enable 进入特权模式configure terminal 进入全局配置模式interface f0/1 进入交换机端口视图模式(int f0/1)no shutdown 激活端口exit 返回到上级模式Reload 重启(在特权模式下)hostname X 修改交换机名称ip address 配置IP地址（VLAN配置模式下）二、学习任务1、通过交换机的Console 端口管理交换机，熟悉各种模式的切换。2、掌握交换机命名方法。3、更新交换机startup-c

16、onfig配置文件。三、实训设备Switch 2960 1 台；PC 1台；配置线。四、实训内容及步骤1、按以下拓扑图（图2-2）在Packer Tracer工作区中添加一台2960交换机及1台PC终端，完成设备连接。小提示：使用配置线连接交换机Console 端口时，应选择PC机的RS 232端口进行连接。2、对PC机终端通信参数进行配置（图2-3）。3、点击【确定】，连接到交换机管理命令行（图2-4），在该窗口熟悉各种配置模式的切换，并将交换名称重命名为SW1。Switch enableSwitch#conf terminal Switch(config)#hostname SW1小提示：

17、注意重命名交换机前后命令提示符的变化。4、更新交换机startup-config配置文件。SW1enableSW1#copy running-config startup-config小提示：running-config是交换机运行配置文件，当用户通过任何方式登录到交换机进行配置后，相关信息会保存在该文件中。但是，如果交换机重启或断电后，未保存的配置信息会全部丢失。startup-config是交换机的启动配置文件，该文件存放于交换机的Flash中，当交换机启动时，会自动将startup-config的内容复制到RAM中作为running-config使用。因此，每当对交换机进行配置修改后，应

18、将running-config的内容复制到startup-config中或备份到其他位置，以免丢失交换机配置信息。案例三、交换机的Telnet远程登陆配置一、基础知识1、采用Telnet方式配置交换机通常情况下，网管人员都是通过远程方式管理和配置交换机，而最常使用的就是Telnet方式对交换机进行配置。要实现远程管理交换机，需要为交换机配置管理IP，并设置远程登录密码，这里的远程登录是指通过Telnet或SSH等交换机的远程访问，也称VTY。思科交换机在默认情况下不允许从远程访问交换机，除非对交换机VTY进行配置。在二层交换机中，IP地址仅用于远程登录管理交换机，对于交换机的正常运行不是必需的

19、。若没有配置管理IP地址，则交换机只能通过控制端口进行本地配置和管理。对二层交换机设置管理地址，首先应选择VLAN 1接口，然后再利用配置命令设置管理IP地址 。在配置完管理IP地址后和远程登录密码后，还需要激活端口。端口默认是处于不激活状态，即shutdown状态。当一个端口设置了IP地址后，要想让它起作用就应事先激活端口。小提示：默认情况下，交换机所有端口均属于VLAN 1，管理IP通常针对VLAN 1指定并激活。2、交换机配置文件的备份在大型网络中，交换机是网络通信的基本设备，通过它们不仅可以联通计算机，还能选择数据传送的途径，并阻断非法的访问，保障重点业务的网络带宽，因此交换机的维护变

20、得尤为重要。交换机配置的备份是交换机日常维护工作的一项重要内容，当交换机停止正常运行时，能够利用这些备份文件迅速恢复交换机配置。如果没有做好交换机配置的备份，一旦交换机出了故障导致配置文件丢失的情况出现，恢复工作将很繁重，而且容易出错。交换机配置手动备份通常使用TFTP方式。 TFTP（Trivial File Transfer Protocol）是简单文件传输协议，属于应用层协议，主要用于主机之间、主机与交换机之间传输文件。TFTP承载在UDP之上，提供不可靠的数据流传输服务，同时也不提供用户认证机制以及根据用户权限提供对文件操作授权；它是通过发送报文，应答方式，加上超时重传方式来保证数据的

21、正确传输。它的优点是提供简单的、开销不大的文件传输服务，局域网内备份和升级网络设备大多采用TFTP方式。二、学习任务1、通过交换机的Console 端口配置交换机管理IP及远程登录密码。2、掌握Telnet方式登录并管理交换机。3、掌握将配置文件备份到TFTP服务器的方法。4、掌握从TFTP服务器恢复配置文件的方法。三、实训设备Switch 2960 1 台；PC 1台；Server 1 台（已运行TFTP服务器）；配置线，直通线。四、实训内容及步骤1、按以下拓扑图（图3-1）在Packer Tracer工作区中添加相应设备，完成设备连接，并按以下参数分别配置的IP地址、子网掩码。PCServ

22、erSwitch小提示：当鼠标移动到工作区任何设备上后，会显示出该设备所有端口的IP地址、网关、子网掩码等配置信息。2、配置交换机主机名、管理IP并激活端口。通过PC终端连接到交换机Console端口进行相关配置：Switchenable Switch#configure terminal Switch(config)#hostname SW1 配置交换机主机名SW1(config)#interface vlan 1 进入VLAN 1设置 指定交换机管理IPSW1(config-if)#no shutdown 激活端口交换机配置完毕后，其状态列表应如图3-2所示：3、配置远程登录密码设置进入特

23、权模式密码SW1(config)#enable password 123设置通过Console端口连接所需密码SW1(config)#line console 0SW1(config-line)#password 123SW1(config-line)#login设置Telnet远程登录所需密码SW1(config)#line vty 0 4SW1(config-line)#password 123SW1(config-line)#login小提示：对于Console和VTY线路上配置的口令都是明文显示，可以通过“service password-encryption”用来对所有的密码进行加密

24、。此处密码均设为“123”。4、Telnet方式登录并管理交换机在PC机中，打开“命令提示符”窗口，如图3-3所示PCping 192.168.0.1 验证网络连通性PCtelnet 192.168.0.1 建立连接SW1enableSW1#show running-config 显示running-config文件内容小提示：show命令有许多不同的参数，可用于查看配置文件内容、端口信息、VLAN信息、MAC地址表等各种相关配置信息。5、将running-config文件备份到TFTP服务器通过Telnet方式连接到交换机，并将running-config文件备份到TFTP服务器，如图3-4

25、所示：SW1#copy running-config tftp: Destination filename SW1-confg? 复制成功，在TFTP服务器文件列表中可找到指定文件，如图3-5所示：小提示：执行复制命令时，需提供TFTP服务器IP地址或主机地址，指定目标文件名。6、从TFTP服务器将配置文件恢复到running-config。SW1#copy tftp: running-config Source filename ? SW1-confgDestination filename running-config?小提示：此方法也可用于从TFTP服务器升级交换机IOS。案例四、交换机

26、Vlan配置一、基础知识1、VLAN的概念虚拟局域网（VLAN）是以局域网交换机为基础，通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术，其最大的特点是在组成逻辑网时无需考虑用户或设备在网络中的物理位置，可以进行灵活的划分。VLAN具备了一个物理网段所具备的特性。相同VLAN内的主机可以相互直接通信，不同VLAN间的主机之间互相访问必须经路由设备进行转发，广播数据包只可以在本VLAN内进行广播，不能传输到其他VLAN中。2、VLAN的分类基于交换端口划分的VLAN基于MAC地址划分的VLAN基于网络层协议划分的VLAN基于IP组播划分的VLAN3、VLAN的优

27、点简化网络管理，减少管理开销；控制网络广播包；提高了网络的安全性。4、VLAN内主机通信方式由于VLAN是以逻辑来划分的，可能一个VLAN内的主机不在同一个物理区域。VLAN内主机在同一交换机内的，可以直接通讯，不在同一个交换机内的，要通过802.1Q VLAN来实现，把交换机的级连口加上TAG标记。5、VLAN间主机通信方式由于不同的VLAN互相隔离了广播包，所以不在同一个VLAN里的主机是不能够直接通讯的。VLAN间的主机如果要实现互相通讯，必须经过三层设备（如三层交换机、路由器等）。6、ACCESS与TRUNK的区别TRUNK口一般是与交换机对接的，也就是级连口，它的数据帧中多了TAG头

28、。实现一个VLAN跨多个交换机。这个口，可以通过多个（大于等于2个）VID。ACCESS口是与电脑对接的。它的数据帧是标准的，没有TAG头。这种口，只能通过一个VID。7、VLAN的规划（1）、全网要划分多少个vlan？（2）、每个VLAN的VID是多少？（3）、每个VLAN都包括了哪些端口？（4）、端口规则是Trunk口还是Access口？二、学习任务1、理解虚拟局域网（VLAN）基本配置。2、掌握一般交换机按端口划分VLAN的配置方法。3、掌握Tag VLAN 配置方法。三、实训设备Switch 2960 2 台；PC 4台；直通线；交叉线。四、实训内容及步骤1、按以下拓扑图（图4-1）在

29、Packer Tracer工作区中添加相应设备，完成设备连接，并按表4-1参数分别配置的IP地址、子网掩码、网关。VIDPortIPSubmaskGatewayPC110F0/1PC2F0/2PC320F0/3PC4F0/4表4-1完成设备连接并分别配置好PC 1-4的相关参数后，通过Ping命令验证，说明此时4台PC相互之间能够直接进行通信。2、创建VLANSwitch#vlan database 进入VLAN配置模式Switch(vlan)#vlan 10 创建VLAN 10Switch(vlan)#vlan 20 创建VLAN 20Switch(vlan)#exit 退出VLAN配置模式

30、小提示：在新的IOS版本中，可以在全局配置模式中创建VLAN，如：Switch (config)#vlan 20Switch (config-vlan)#exit3、为VLAN分配端口VLAN建立后，必须为把端口加入VLAN内，这样才完成交换机的VLAN配置。Switch(config)#interface f0/1 进入F0/1端口配置Switch(config-if)#switchport access vlan 10 将F0/1端口划入VLAN10，Access模式Switch(config-if)#interface f0/2Switch(config-if)#switchport access vlan 10Switch(config-if)#interface f0/3 进入F0/3端口配置Switch(config-if)#switchport access vlan 20 将F0/3端口划入VLAN10，Access模式Switch(config-if)#interface f0/4Switch(config-if)#switchport access vlan 20 小提示