《数据通信》实验指导书.docx
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《数据通信》实验指导书
实验一搭建交换机模拟实验环境
一、实验目的
1.掌握交换机模拟软件的安装与使用方法;
2.掌握用模拟软件设计网络的方法;
3.掌握在模拟环境中配置网络设备的基本方法。
二、实验要求
1.安装网络实验模拟软件;
2.按实验内容要求设计一个简单的网络;
3.按实验步骤完成各网络设备的配置;
4.进行相关测试;
5.对实验结果进行分析讨论;
6.实验结束提交书面实验报告。
三、实验环境
1.网络实验模拟软件CiscoPackettracer。
四、实验内容及步骤
(一)搭建交换机模拟实验环境
1.安装CiscoPackettracer模拟器软件;
2.启动网络设计器,按图1-1设计一个网络拓扑,在该网络中有两台Cisco2950交换机,两台交换机通过快速以太网端口1进行级联;
图1-1网络拓扑结构
3.添加4台PC机,PC1和PC2分别连接在交换机1的第2和第3号端口,PC3和PC4分别连接在交换机2的第2和第3号端口;
4.设计完成后,保存该网络拓扑结构;
5.分别设置这两台交换机的主机名为C2950A和C2950B;
6.分别设置4台PC机的IP地址为192.168.3.11,192.168.3.12,192.168.3.51,192.168.3.52;
7.在PC1中,分别Ping主机PC2,PC3和PC4,检查网络的连通性;
8.如果把主机PC3的IP地址配置为192.168.2.51,还能和PC1主机Ping通吗?
为什么?
五、实验结果及分析
理解实验内容中的每一个步骤,并在实验报告中记录关键步骤的作用及配置方法。
六、参考命令
(1).进入交换机模式:
switch>用户模式
1:
进入特权模式enable
switch>enable
switch#
2:
进入全局配置模式configureterminal
switch>enable
switch#configureterminal
switch(conf)#
3:
交换机命名hostnameaptech2950以aptech2950为例
switch>enable
switch#configureterminal
switch(conf)#hostnameaptch-2950
aptech2950(conf)#
(2)PC机模式:
PCAlogin:
root
Password:
linux
设置IP:
[root#PCAroot]#ifconfigeth010.65.1.1netmask255.255.0.0
查看IP:
[root#PCAroot]#ifconfig
关闭网卡:
[root#PCAroot]#ifconfigeth010.65.1.1netmask255.255.0.0down
设置网关:
[root#PCAroot]#routeadddefaultgw10.65.1.9
查看网关:
[root#PCAroot]#route
删除网关:
[root#PCAroot]#routedeldefaultgw10.65.1.9
实验二交换机的基本配置与VLAN设置(单机)
一、实验目的
1.了解交换机的配置方式;
2.掌握交换机的基本配置与管理方法;
3.掌握基于交换机的VLAN划分和设置方法。
二、实验要求
1.按实验内容要求设计网络拓扑结构;
2.按网络设计要求完成交换机的基本配置;
3.按网络设计要求完成VLAN的划分与配置;
4.配置PC机的IP地址、子网掩码及网关;
5.在实验报告上记录配置方法和命令;
6.实验结束提交书面实验报告。
三、实验环境
1.网络实验模拟软件CiscoPackettracer。
四、实验内容及步骤
1.启动网络设计器,按图2-1设计一个网络拓扑,在该网络中有一台Cisco2950交换机和3台PC机,PC1、PC2和PC3分别连接在交换机的第1、第2和第3号端口;
图2-1网络拓扑结构
2.设计完成后,保存该网络拓扑结构;
3.设置交换机的主机名为C2950;
配置命令:
Switch(config)#hostnameC2950
4.配置交换机的特权密码为cisco;
配置命令:
C2950(config)#enablepasswordcisco
5.配置Telnet虚拟终端,允许16个Telnet连接,Telnet登录口令为cisco;
配置命令:
C2950(config)#linevty015
C2950(config-line)#passwordcisco
C2950(config-line)#login//登录口令生效
C2950(config-line)#exit
6.配置以太网端口的端口说明、端口速度及通信方式;
配置命令:
C2950(config)#intf0/1
C2950(config-if)#description"Thisistheinterface0/1connetwithPC1."
C2950(config-if)#speed100//端口速度100M
C2950(config-if)#duplexfull//端口设置为全双工
7.保存交换机配置信息;
配置命令:
C2950#copyrunning-configstartup-config
8.查看交换机配置信息;
配置命令:
C2950#showinterfaces
9.创建VLAN2和VLAN3;
配置命令:
C2950#vlandatabase
C2950(vlan)#vlan2namemyvlan2
C2950(vlan)#vlan3namemyvlan3
10.划分VLAN端口;
配置命令:
C2950(config)#interfacef0/1
C2950(config-if)#switchportmodeaccess
C2950(config-if)#switchportaccessvlan2
C2950(config-if)#exit
C2950(config)#intf0/2
C2950(config-if)#switchportmodeaccess
C2950(config-if)#switchportaccessvlan2
C2950(config-if)#exit
C2950(config)#intf0/3
C2950(config-if)#switchportmodeaccess
C2950(config-if)#switchportaccessvlan3
11.配置管理VLAN2和VLAN3的虚拟子端口IP地址;
配置命令:
C2950(config)#interfacevlan2
C2950(config-if)#ipaddress192.168.2.1255.255.255.0
C2950(config-if)#noshutdown
C2950(config-if)#exit
C2950(config)#intvlan3
C2950(config-if)#ipaddress192.168.3.1255.255.255.0
C2950(config-if)#noshut
12.验证VLAN设置;
配置命令:
C2950#showvlan
13.分别设置3台PC机的IP地址为192.168.2.11,192.168.2.12,192.168.3.13,子网掩码为255.255.255.0,网关为192.168.2.1,192.168.2.1,192.168.3.1;
14.在主机PC1中,分别Ping主机PC2和PC3,检查网络的连通性。
五、实验结果及分析
理解实验内容中的每一个步骤,并在实验报告中记录关键步骤的作用及配置方法。
六、实验思考题
1.本实验中主机PC1和PC2、PC3能Ping通吗?
为什么?
2.本实验中VLAN2和VLAN3能直接通信吗?
为什么?
如果不能直接通信,那么用什么办法才能使它们可以互相通信?
七、show命令
switch>enable
switch#showversion
察看系统中的所有版本信息
showinterfacevlan1
查看交换机有关ip协议的配置信息
showrunning-configure查看交换机当前起作用的配置信息
showinterfacefastethernet0/1
察看交换机1接口具体配置和统计信息
实验三跨交换机实现VLAN及汇聚连接
一、实验目的
1.理解VLAN如何跨交换机实现;
2.掌握端口聚合配置
二、实验要求
1.按实验内容要求设计网络拓扑结构;
2.按网络设计要求完成交换机的基本配置;
3.按网络设计要求完成VLAN的划分与配置;
4.在实验报告上记录配置方法和命令;
5.实验结束提交书面实验报告。
三、实验环境
1.网络实验模拟软件CiscoPackettracer。
四、实验内容及步骤
假设某企业有2个主要部门:
销售部和技术部,其中销售部门的个人计算机系统分散连接在2台交换机上,他们之间需要相互进行通信,但为了数据安全起见,销售部和技术部需要进行相互隔离,现要在交换机上做适当配置来实现这一目标。
1.按要求搭建实验拓扑图
2.设计完成后,保存该网络拓扑结构;
3.在交换机SwitchA上创建Vlan10,并将0/5端口划分到Vlan10中。
设置VLAN10的名称为sales。
4.在交换机SwitchA上创建Vlan20,并将0/15端口划分到Vlan20中。
设置VLAN20的名称为technical。
5.在交换机SwitchA上将与SwitchB相连的端口(假设为0/24端口)定义为trunk模式。
SwitchA(config)#interfacef0/24
SwitchA(config-if)#switchportmodetrunk!
将f0/24端口设为trunk模式。
说明:
让交换机间的互联链路汇集到一条链路上,让该链路允许各个VLAN在交换机之间通信的链路,称为汇聚链路,或主干链路(trunklink),由于汇聚链路承载了所有VLAN的通信流量,因此要求只有在通信速度在100Mb/s或以上的端口,才能作为汇聚端口使用。
6.在交换机SwitchB上创建Vlan10,并将0/5端口划分到Vlan10中。
7.在交换机SwitchB上将与SwitchA相连的端口(假设为0/24端口)定义为trunk模式。
8.用ping命令验证PC1与PC3能互相通信,但PC2与PC3不能互相通信。
9.考虑Trunk链路的重要性,建议配置端口聚合(23,24口均设置trunk口),正常工作时负荷分担流量,当一路链路故障,全部流量倒换至另一路上。
交换机a配置
SwitchA(config)#interfaceport-channel1
SwitchA(config-if)#switchportmodetrunk
SwitchA(config-if)#exit
SwitchA(config)#interfacef0/23
SwitchA(config-if)#channel-group1modeon
SwitchA(config-if)#exit
SwitchA(config)#interfacef0/24
SwitchA(config-if)#channel-group1modeon
交换机b配置相同
SA(config-if)#interfacerangef0/23–f0/24
SA(config-if)#channel-group1modeon
说明:
端口聚合也叫做以太通道(ethernetchannel),主要用于交换机之间连接。
由于两个交换机之间有多条冗余链路的时候,STP会将其中的几条链路关闭,只保留一条,这样可以避免二层的环路产生。
但是,失去了路径冗余的优点,因为STP的链路切换会很慢,在50s左右。
使用以太通道的话,交换机会把一组物理端口联合起来,做为一个逻辑的通道,也就是channel-group,这样交换机会认为这个逻辑通道为一个端口。
实验四交换机的生成树协议
为了增加局域网的冗余性,我们常常会在网络中引入冗余链路,然而这样却会引起交换环路。
STP(STP,SpanningTreeProtocol)可以解决这些问题,STP基本思路是阻断一些交换机接口,构建一棵没有环路的转发树。
STP利用BPDU(BridgeProtocolDataUnit)和其他交换机进行通信,从而确定哪个交换机该阻断哪个接口。
在BPDU中有几个关键的字段,例如:
根桥ID、路径代价、端口ID等。
为了在网络中形成一个没有环路的拓扑,网络中的交换机要进行以下三个步骤:
(1)选举根桥、
(2)选取根口、(3)选取指定口。
这些步骤中,哪个交换机能获胜将取决于以下因素(按顺序进行):
(1)最低的根桥ID;
(2)最低的根路径代价;
(3)最低发送者桥ID;
(4)最低发送者端口ID。
交换机的其他接口还要决定是指定口还是阻断口,交换机之间将进一步根据上面的四个
因素来竞争。
指定口是转发数据帧的。
剩下的其它的接口将被阻断,不转发数据包。
这样网
络就构建出一棵没有环路的转发树。
当网络的拓扑发生变化时,网络会从一个状态向另一个状态过渡,重新打开或阻断某些
接口。
交换机的端口要经过几种状态:
禁用(Disable)、阻塞(Blocking)、监听状态
(Listening)、学习状态(Learning)、最后是转发状态(Forwarding)。
一、实验目的
1.理解生成树协议STP的配置及原理,使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生,避免广播风暴等。
二、实验要求
1.按实验内容要求设计网络拓扑结构;
2.按网络设计要求完成交换机的基本配置;
3.在实验报告上记录配置方法和命令;
4.实验结束提交书面实验报告。
三、实验环境
1.网络实验模拟软件CiscoPackettracer。
四、实验内容及步骤
1.组网拓扑:
步骤1.在每台交换机上开启生成树协议。
例如对SwitchA做如下配置:
开启生成树协议(思科默认开启STP)
步骤2.设置生成树模式。
SwitchA(config)#spanning-treemodepvst!
设置生成树模式为STP(802.1D)
验证测试:
验证生成树协议模式为802.1D
SwitchA#showspanning-tree!
显示交换机生成树的状态
注:
cisco的stp协议默认是开启的。
因此SwitchB和SwitchC可以不用配置。
步骤3.设置交换机的优先级.
SwitchA(config)#spanning-treevlan1priority4096!
设置交换机SwitchA的优先级为4096,数值最小的交换机为根交换机(也称根桥),交换机SwichB和SwichC的优先级采用默认优先级(32768),因此SwitchA将成为根交换机。
步骤4.综合验证测试。
观察根端口的变化。
用PCC去pingPCB,使用连续ping命令,然后将SA和SC的接线断开,观察连通性变化。
步骤5。
将生成树协议换成rstp
使用快速生成树协议,然后同样用PCC去pingPCB,使用连续ping命令,然后将SA和SC的接线断开,观察连通性变化。
SwitchA(config)#spanning-treemoderapid-pvst!
设置生成树模式为STP(802.1D)
实验五交换机的VTP配置
VTP(VLANTrunkProtocol)提供了一种用于在交换机上管理VLAN的方法,该协议使得我们可以一个或者几个中央点(Server)上创建、修改、删除VLAN,VLAN信息通过Trunk链路自动扩散到其他交换机,任何参与VTP的交换机就可以接受这些修改,所有交换机保持相同的VLAN信息。
VTP被组织成管理域(VTPDomain),相同域中的交换机能共享VLAN信息。
根据交换机在VTP域中的作用不同,VTP可以分为三种模式:
(1)服务器模式(Server):
在VTP服务器上能创建、修改、删除VLAN,同时这些信息会通告给域中的其他交换机。
默认情况下,交换机是服务器模式。
每个VTP域必须至少有一台服务器,域中的VTP服务器可以有多台。
(2)客户机模式(Client):
VTP客户机上不允许创建、修改、删除VLAN,但它会监听来自其他交换机的VTP通告并更改自己的VLAN信息。
接收到的VTP信息也会在Trunk链路上向其他交换机转发,因此这种交换机还能充当VTP中继。
(3)透明模式(Transparent):
这种模式的交换机不参与VTP。
可以在这种模式的交换机上创建、修改、删除VLAN,但是这些VLAN信息并不会通告给其他交换机,它也不接受其他交换机的VTP通告而更新自己的VLAN信息。
然而需要注意的是,它会通过Trunk链路转发接收到的VTP通告从而充当了VTP中继的角色,因此完全可以把该交换机看成是透明的。
一、实验目的
1.理解VTP的三种模式
2.熟悉VTP的配置
二、实验要求
1.按实验内容要求设计网络拓扑结构;
2.按网络设计要求完成交换机的基本配置;
3.在实验报告上记录配置方法和命令;
4.实验结束提交书面实验报告。
三、实验环境
1.网络实验模拟软件CiscoPackettracer。
四、实验内容及步骤
1)按拓扑连接好网络
2)设置VTP-核心交换机与接入交换机均设置
S3360(config)#vtpdomaincore创建VTP的域名
S3360(config)#vtpmodeserver配置交换机的VTP模式为server
S2960(config)#vtpdomaincore
S2960(config)#vtpmodeclient
3)配置trunk,核心交换机与接入交换机均设置
4)在核心交换机上设置vlan,观察到在接入交换机也学习到了vlan的设置
5)将接入交换机的端口划入vlan范围
例如:
S2960(config)#interfacerangefa0/1-12
S2960(config-if-range)#switvhportaccessvlan10
6)在核心交换机上配置vlan的接口IP地址
例如:
S3360(config)#intvlan10
S3360(config-if)#noshutdown
S3360(config-if)#ipaddress192.168.10.1255.255.255.0
7)设置PC机的ip及网关,各vlan间即可通信。
实验六配置路由器的静态路由
(A)路由器的端口模块说明:
在思科中低端模块化路由器中,主要使用NM网络模块(包括NME模块)和WIC广域网接口卡(包括HWIC高速广域网接口卡)两类模块。
思科模块的命名规范为“模块类型-端口数量端口类型”,例如:
型号为N/M-4A/S的模块,其模块类型为NM模块,A/S代表端口类型为同、异步串口,4代表该模块共有4个。
NM-1FE2W的模块代表该模块提供1个使用双绞线的快速以太网端口,2W代表该模块提供2个WIC广域网接口卡扩展槽。
路由器的端口编号说明:
(1)固定端口的路由器或采用部分模块接口的路由器(如思科1700系列和2500系列),在端口命名中就采用一个数字,fa0代表第一个快速以太网端口。
(2)能够动态更改物理端口配置的模块化路由器(如思科2600系列和3600系列)在端口命名中至少包含两个数字,中间用/分割,第一个数字是代表插槽的编号,第二个数字是代表端口模块内的端口编号,如serial1/0。
(3)多业务路由器(如2800系列)对于固定端口和模块化端口采用从小到大,自右向左的命名方式。
固定端口:
接口类型0/端口号fa0/0
模块化端口(NM):
接口类型NM模块号/端口号fa1/0
模块化端口(NM-WIC接口卡):
接口类型NM模块号/WIC插槽号/端口号serial1/1/0
一、实验目的
1.掌握静态路由配置方法
2.启用路由器的路由功能
3.查看路由表
4.Ping和trace命令的使用
二、实验要求
5.按实验内容要求设计网络拓扑结构;
6.按网络设计要求完成路由器的基本配置;
7.在实验报告上记录配置方法和命令;
8.实验结束提交书面实验报告。
三、实验环境
1.网络实验模拟软件CiscoPackettracer。
四、实验内容及步骤
1)按拓扑连接好网络。
2)在物理配置的界面上,添加路由器的串口模块,注意,添加的时候需要先关闭设备开关。
3)路由器默认情况下端口未开启,需启动端口
4)注意广域网上路由器采用串口连接的时候分清楚端口是DCE与DTE的类型,连线注意线缆使用情况。
注:
DTE和DCE的区分实事上只是针对串行端口的,路由器通常通过串行端口连接广域网络。
在做实验里,SERIAL-TO-SERIAL(BACK-TO-BACK)时,要在DCE方设CLOCKRATE.至于哪方是DCE,可以用showcontrollers看
例如:
Router#showcontrollersserial0/1/0查看是否为DCE
关于DCE的设置
Router(config)#intserial0/1/0
Router(config-if)#ipaddress10.1.1.1255.255.255.252配置IP(可在图形界面配置)
Router(config-if)#clockrate2000000设置端口时钟速率为2Mb/s(可在图形界面配置)
Router(config-if)#noshutdown开启端口(可在图形界面开启)
Router(config-if)#bandwidth2000开启端口(可在图形界面开启)
配置静态路由
Router(config)#iproute192.168.2.0255.255.255.0192.168.3.1
配置静态路由,表示把去往192.168.2.0/24网络的数据包,转发给下一跳192.168.3.1
查看路由表:
Router#showiproute
验证全网的联通性:
在PC机上运行:
tracert192.168.2.3命令,可测试PC机之间的连通性和路由。
实验记录:
1.测试路由器A与连接PC机的连通性
2.未配置静态路由时,测试路由器B与连接PC机的连通性,以及路由器B与路由器A的连通性
3.配置静态路由后路由器A的路由表情况
4.在PC上
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