计算机网络实验报告

院系：数学与统计学学院专业：信息与计算科学年级：2012级课程名称：计算机网络学号：姓名：指导教师：实验名称：实验1交换机端口隔离实验日期：2015年11月06日（填写做实验当日日期）实验目的理解PortVlan的配置实验内容【技术原理】VLAN（VirtualLocalAreaNetwork，虚拟局域网）是指在一个物理网段内，进行逻辑的划分，划分成若干个虚拟局域网。VLAN最大的特性是不受物理位置的限制，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内的主机可以互相直接访问，不同VLAN间的主机之间互相访问必须经过路由设备进行转发。广播数据包只可以在本VLAN内进行传播，不能传输到其它VLAN中。PortVlan是实现VLAN的方式之一，PortVlan是交换机的端口进行VLAN的划分，一个端口只能属于一个VLAN。【背景描述】 假设此交换机是校园网中的一台底层交换机，学院书记PC1连接在交换机的0/5口；教学秘书PC2连接在交换机的0/15口。由于书记使用机器要管理学院网络非常重要，现要实现书记与教学秘书使用的端口隔离。【实现功能】通过划分PORTVLAN实现本交换端口隔离。实验内容【实验拓扑】【实验设备】S2126G(1台)【实验步骤】【实验步骤】第一步：在未划VLAN前两台PC互相ping可以通。（必须是两台机器在同一网段）第二步：创建VLAN。Switch#configureterminal!进入交换机全局配置模式。Switch(config)#vlan10!创建vlan10。Switch(config-vlan)#nameshuji10!将Vlan10命名为shuji10。Switch(config-vlan)#exitSwitch(config)#vlan20!创建vlan20。Switch(config-vlan)#namemishu20!将Vlan20命名为mishu20。验证测试：Switch#showvlanVLANNameStatusPorts1defaultactiveFa0/1,Fa0/2,Fa0/3Fa0/4,Fa0/5,Fa0/6Fa0/7,Fa0/8,Fa0/9Fa0/10,Fa0/11,Fa0/12Fa0/13,Fa0/14,Fa0/15Fa0/16,Fa0/17,Fa0/18Fa0/19,Fa0/20,Fa0/21Fa0/22,Fa0/23,Fa0/2410shuji10active20mishu20active第三步：将接口分配到VLAN。Switch(config)#interfacefastethernet0/5!进入fastethernet0/5的接口配置模式。Switch(config-if)#switchportaccessvlan10!将fastethernet0/5端口加入vlan10中。Switch(config-if)#exitSwitch(config)#interfacefastethernet0/15!进入fastethernet0/15的接口配置模式。Switch(config-if)#switchportaccessvlan20!将fastethernet0/15端口加入vlan20中。第四步：两台PC互相ping不通。验证测试：Switch#showvlanVLANNameStatusPorts1defaultactiveFa0/1,Fa0/2,Fa0/3Fa0/4,Fa0/6,Fa0/7Fa0/8,Fa0/9,Fa0/10Fa0/11,Fa0/12,Fa0/13Fa0/14,Fa0/16,Fa0/17Fa0/18,Fa0/19,Fa0/20Fa0/21,Fa0/22,Fa0/23Fa0/2410shuji10activeFa0/520mishu20activeFa0/15【注意事项】清空交换机原有vlan配置。 deleteflash:config.text deleteflash:vlan.dat（这2个命令在14级特权模式下是无效的，掌握命令就可以）执行完命令要重启交换机，交换机重启命令reload。【参考配置】Switch#showrunning-configSystemsoftwareversion:2.41(2)BuildOct242005ReleaseBuildingconfiguration...Currentconfiguration:227byte!version1.0!hostnameSwitchvlan1!vlan10nameshuji10!vlan20namemishu20!interfaceFastEthernet0/5switchportaccessvlan10!interfaceFastEthernet0/15switchportaccessvlan20!end【实验结果】实验名称：实验2跨交换机实现VLAN802.1Q实验日期：2015年11月06日（填写做实验当日日期）实验目的理解VLAN如何跨交换机实现。实验内容【技术原理】TagVlan是基于交换机端口的另外一种类型，主要用于实现跨交换机的相同VLAN内可以直接访问，同时对于不同VLAN的主机进行隔离。TagVlan遵循IEEE802.1q协议标准。在利用配置了TagVlan的接口进行数据传输是，需要在数据帧内添加4个字节的802.1q标签信息，用于标识该数据帧属于哪个VLAN，以便于对端交换机接收到数据帧后进行准确的过虑。【背景描述】 假设某企业有2个主要部门：销售部（sales）和技术部（technical），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。【实现功能】使在同一VLAN里的计算机系统能跨交换机进行相互通信，而在不同VLAN里的计算机系统不能进行相互通信。实验内容

【实验拓扑】【实验设备】S2126G(2台)【实验步骤】第一步：在第一台交换机上把交换机命名为SwitchA并创建Vlan10，并将0/5端口划分到Vlan10中。Switch#configureterminal！进入全局配置模式。Switch(config)#hostnameSwitchA！给交换机命名。SwitchA(config)#vlan10！创建Vlan10。SwitchA(config-vlan)#namesales！将Vlan10命名为sales。SwitchA(config-vlan)#exitSwitchA(config)#interfacefastethernet0/5！进入接口配置模式。SwitchA(config-if)#switchportaccessvlan10！将0/5端口划分到Vlan10。验证测试：验证已创建了Vlan10，并将0/5端口已划分到Vlan10中。SwitchA#showvlanid10VLANNameStatusPorts10salesactiveFa0/5第二步：在交换机SwitchA上创建Vlan20，并将0/15端口划分到Vlan20中。SwitchA(config)#vlan20！创建Vlan20。SwitchA(config-vlan)#nametechnical！将Vlan20命名为technical。SwitchA(config-vlan)#exitSwitchA(config)#interfacefastethernet0/15！进入接口配置模式。SwitchA(config-if)#switchportaccessvlan20！将0/15端口划分到Vlan20。验证测试：验证已创建了Vlan20，并将0/15端口已划分到Vlan20中。SwitchA#showvlanid20VLANNameStatusPorts20technicalactiveFa0/15第三步：在交换机SwitchA上将与SwitchB相连的端口（假设为0/24端口）定义为tagvlan模式。SwitchA(config)#interfacefastethernet0/24！进入接口配置模式。SwitchA(config-if)#switchportmodetrunk！将fastethernet0/24端口设为tagvlan模式。验证测试：验证fastethernet0/24端口已被设置为tagvlan模式。SwitchA#showinterfacesfastEthernet0/24switchportInterfaceSwitchportModeAccessNativeProtectedVLANlistsFa0/24EnabledTrunk11DisabledAll第四步：在第二台交换机上把交换机命名为SwitchB并在交换机上创建Vlan10，并将0/5端口划分到Vlan10中。Switch#configureterminal！进入全局配置模式。Switch(config)#hostnameSwitchB！给交换机命名。SwitchB(config)#vlan10！创建Vlan10。SwitchB(config-vlan)#namesales！将Vlan10命名为sales。SwitchB(config-vlan)#exitSwitchB(config)#interfacefastethernet0/5！进入接口配置模式。SwitchB(config-if)#switchportaccessvlan10！将0/5端口划分到Vlan10。验证测试：验证已在SwitchB上创建了Vlan10，并将0/5端口已划分到Vlan10中。SwitchB#showvlanid10VLANNameStatusPorts10salesactiveFa0/5第五步：在交换机SwitchB上将与SwitchA相连的端口（假设为0/24端口）定义为tagvlan模式。SwitchB(config)#interfacefastethernet0/24！进入接口配置模式。SwitchB(config-if)#switchportmodetrunk！将fastethernet0/24端口设为tagvlan模式。验证测试：验证fastethernet0/24端口已被设置为tagvlan模式。SwitchB#showinterfacesfastEthernet0/24switchportInterfaceSwitchportModeAccessNativeProtectedVLANlistsFa0/24EnabledTrunk11DisabledAll第六步：验证PC1与PC3能互相通信，但PC2与PC3不能互相通信。C:\>ping192.168.10.30！在PC1的命令行方式下验证能Ping通PC3。Pinging192.168.10.30with32bytesofdata:Replyfrom192.168.10.30:bytes=32time<10msTTL=128Replyfrom192.168.10.30:bytes=32time<10msTTL=128Replyfrom192.168.10.30:bytes=32time<10msTTL=128Replyfrom192.168.10.30:bytes=32time<10msTTL=128Pingstatisticsfor192.168.10.30:Packets:Sent=4,Received=4,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=0ms,Maximum=0ms,Average=0msC:\>ping192.168.10.30！在PC2的命令行方式下验证不能Ping通PC3。Pinging192.168.10.30with32bytesofdata:Requesttimedout.Requesttimedout.Requesttimedout.Requesttimedout.Pingstatisticsfor192.168.10.30:Packets:Sent=4,Received=0,Lost=4(100%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=0ms,Maximum=0ms,Average=0ms【注意事项】两台交换机之间相连的端口应该设置为tagvlan模式。把三台PC的IP设置成同一网段的地址【参考配置】SwitchA#showrunning-config!显示交换机SwitchA的全部配置。Buildingconfiguration...Currentconfiguration:284bytes!version1.0!hostnameSwitchAvlan1!vlan10namesales!vlan20nametechnical!interfacefastEthernet0/5switchportaccessvlan10!interfacefastEthernet0/15switchportaccessvlan20!interfacefastEthernet0/24switchportmodetrunk!endwitchB#showrunning-config!显示交换机SwitchB的全部配置。Buildingconfiguration...Currentconfiguration:284bytes!version1.0!hostnameSwitchBvlan1!vlan10namesales!interfacefastEthernet0/5switchportaccessvlan10!interfacefastEthernet0/24switchportmodetrunk!end【实验结果】实验名称：实验3静态路由实验日期：2015年11月13日（填写做实验当日日期）实验目的掌握通过静态路由方式实现网络的连通性实验内容【技术原理】路由器属于网络层设备，能够根据IP包头的信息，选择一条最佳路径，将数据包转发出去。实现不同网段的主机之间的互相访问。静态路由是在拓扑结构简单的网络中，网络管理员通过手工的方式配置本路由器未知网段的路由信息，从而实现不同网段之间的连接。【背景描述】 假设校园网通过一台路由器连接到校园外的另一台路由器上，现要在路由器上做适当配置，实现校园网内部主机与校园网外部主机的相互通信。【实现功能】 实现网络的互连互通，从而实现信息的共享和传递【实验拓扑】【实验设备】 R2624（2台）、V35DTE线缆（1根）、V35DCE线缆（1根）【实验步骤】第一步：在路由器Router1上配置接口的IP地址和串口上的时钟频率(登录路由器以后ctrl+c键挂断询问)Red-Giant>enableRed-Giant#configureterminalRed-Giant(config)#hostnameRouter1Router1(config)#interfacefastethernet0！进入接口F0的配置模式Router1(config-if)#ipaddress172.16.1.1255.255.255.0！配置路由器接口F0的IP地址Router1(config-if)#noshutdown！开启路由器fastethernet0接口!Router1(config)#interfaceserial0！进入接口S0配置模式Router1(config-if)#ipaddress172.16.2.1255.255.255.0！配置路由器接口S0的IP地址Router1(config-if)#clockrate64000！配置Router1的时钟频率（DCE）Router1(config-if)#noshutdown！开启路由器fastethernet0接口验证测试：验证路由器接口的配置Router1#showipinterfacebriefInterfaceIP-AddressOK?MethodStatusProtocolFastEthernet0172.16.1.1YESmanualupupSerial0172.16.2.1YESmanualdowndownSerial1unassignedYESunsetadministrativelydowndownRouter1#showinterfaceserial0Serial0isdown,lineprotocolisdownHardwareisHDLC4530AInternetaddressis172.16.2.1/24MTU1500bytes,BW2048Kbit,DLY20000usec,rely255/255,load1/255EncapsulationHDLC,loopbacknotset,keepaliveset(10sec)Lastinputnever,outputnever,outputhangneverLastclearingof"showinterface"countersneverInputqueue:0/75/0(size/max/drops);Totaloutputdrops:0Queueingstrategy:weightedfairOutputqueue:0/64/0(size/threshold/drops)Conversations0/0(active/maxactive)ReservedConversations0/0(allocated/maxallocated)5minuteinputrate0bits/sec,0packets/sec5minuteoutputrate0bits/sec,0packets/sec0packetsinput,0bytes,0nobufferReceived0broadcasts0inputerrors,0CRC,0frame,0overrun,0ignored,0abort0packetsoutput,0bytes,0underruns0outputerrors,0collisions,8interfaceresets0outputbufferfailures,0outputbuffersswappedout0carriertransitionsDCD=downDSR=downDTR=downRTS=downCTS=down第二步：在路由器Router1上配置静态路由Router1(config)#iproute172.16.3.0255.255.255.0172.16.2.2或(注意是在什么模式下配置的路由信息)Router1(config)#iproute172.16.3.0255.255.255.0serial0验证测试：验证Router1上的静态路由配置Router1#showiprouteCodes:C-connected,S-static,R-RIPO-OSPF,IA-OSPFinterareaE1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2Gatewayoflastresortisnotset172.16.0.0/24issubnetted,1subnetsC172.16.1.0isdirectlyconnected,FastEthernet0C172.16.2.0isdirectlyconnected,Serial0S172.16.3.0/24[1/0]via172.16.2.2第三步：在路由器Router2上配置接口的IP地址。Router2(config)#interfacefastethernet0！进入接口F0的配置模式Router2(config-if)#ipaddress172.16.3.1255.255.255.0！配置路由器接口F0的IP地址Router2(config-if)#noshutdown！开启路由器fastethernet0接口Router2(config-if)#exitRouter2(config)#interfaceserial0！进入接口S0配置模式Router2(config-if)#ipaddress172.16.2.2255.255.255.0！配置路由器接口S0的IP地址Router2(config-if)#noshutdown！开启路由器fastethernet0接口验证测试：验证路由器接口的配置Router2#showipinterfacebriefInterfaceIP-AddressOK?MethodStatusProtocolFastEthernet0172.16.3.1YESmanualupupSerial0172.16.2.2YESmanualupupSerial1unassignedYESunsetadministrativelydowndownRouter2#showinterfaceserial0Serial0isup,lineprotocolisupHardwareisHDLC4530AInternetaddressis172.16.2.2/24MTU1500bytes,BW2048Kbit,DLY20000usec,rely255/255,load1/255EncapsulationHDLC,loopbacknotset,keepaliveset(10sec)Lastinputnever,outputnever,outputhangneverLastclearingof"showinterface"countersneverInputqueue:0/75/0(size/max/drops);Totaloutputdrops:0Queueingstrategy:weightedfairOutputqueue:0/64/0(size/threshold/drops)Conversations0/0(active/maxactive)ReservedConversations0/0(allocated/maxallocated)5minuteinputrate0bits/sec,0packets/sec5minuteoutputrate0bits/sec,0packets/sec0packetsinput,0bytes,0nobufferReceived0broadcasts0inputerrors,0CRC,0frame,0overrun,0ignored,0abort0packetsoutput,0bytes,0underruns0outputerrors,0collisions,8interfaceresets0outputbufferfailures,0outputbuffersswappedout0carriertransitionsDCD=upDSR=upDTR=upRTS=upCTS=up第四步：在路由器Router2上配置静态路由Router2(config)#iproute172.16.1.0255.255.255.0172.16.2.1或Router2(config)#iproute172.16.1.0255.255.255.0serial0验证测试：验证Router2上的静态路由配置Router2#showiprouteCodes:C-connected,S-static,R-RIPO-OSPF,IA-OSPFinterareaE1-OSPFexternaltype1,E2-OSPFexternaltype2Gatewayoflastresortisnotset172.16.0.0/24issubnetted,1subnetsC172.16.3.0isdirectlyconnected,FastEthernet0C172.16.2.0isdirectlyconnected,Serial0S172.16.1.0/24[1/0]via172.16.2.1第五步：测试网络的互连互通性（pc的ip地址和网关必须设置正确）C:\>ping172.16.3.22！从PC1pingPC2Pinging172.16.3.22with32bytesofdata:Replyfrom172.16.3.22:bytes=32time<10msTTL=126Replyfrom172.16.3.22:bytes=32time<10msTTL=126Replyfrom172.16.3.22:bytes=32time<10msTTL=126Replyfrom172.16.3.22:bytes=32time<10msTTL=126C:\>ping172.16.1.11！从PC2pingPC1Pinging172.16.1.11with32bytesofdata:Replyfrom172.16.1.11:bytes=32time<10msTTL=126Replyfrom172.16.1.11:bytes=32time<10msTTL=126Replyfrom172.16.1.11:bytes=32time<10msTTL=126Replyfrom172.16.1.11:bytes=32time<10msTTL=126【注意事项】如果两台路由器通过串口直接互连，则必须在其中一端设置时钟频率（DCE）。如果不清楚连接可以使用命令查询串口直连的V35线缆情况命令如下：Red-Giant#showcontrollersserialInterfaceSerial0HardwareisSamsung4530HDLCDTEV.35SERIAL0REGSTATUS:HBRGTC=00000000,HMODE=01080000,HCON=0100C2F0HSTAT=00001000HDMARXPTR=05C46800,HDMATXPTR=05C47800,HINTEN=00000000HMASK=00000000,HMFLR=00000618,HPRMB=00000000,TCON=00000000HRXFIFO=08000000,HRBSR=00000640,HTXFIFOC=00000640,HTXFIFOT=00000640HSAR0=12345678HSAR1=ABCDEF01HSAR2=FFFFFFFFHSAR3=AAAAAAAAInterfaceSerial1HardwareisSamsung4530HDLCDCEV.35,NoclockrateSERIAL1REGSTATUS:HBRGTC=00000000,HMODE=01080000,HCON=0100C2A0HSTAT=00000040HDMARXPTR=05C48800,HDMATXPTR=05C49800,HINTEN=00000000HMASK=00000000,HMFLR=00000618,HPRMB=00000000,TCON=00000000HRXFIFO=00004000,HRBSR=00000640,HTXFIFOC=00000640,HTXFIFOT=00000640HSAR0=12345678HSAR1=ABCDEF01HSAR2=FFFFFFFFHSAR3=AAAAAAAA【参考配置】Router1#showrunning-config!显示路由器Router1的全部配置Buildingconfiguration...Currentconfiguration:!version6.14(2)!hostname"Router1"!!!!ipsubnet-zero!!!interfaceFastEthernet0ipaddress172.16.1.1255.255.255.0!interfaceSerial0ipaddress172.16.2.1255.255.255.0clockrate64000!interfaceSerial1noipaddressshutdown!!voice-port0!voice-port1!voice-port2!voice-port3ipclasslessiproute172.16.3.0255.255.255.0172.16.2.2!linecon0lineaux0linevty04login!endRouter2#showrunning-config!显示路由器Router2的全部配置Buildingconfiguration...Currentconfiguration:!version6.14(2)!hostname"Router2"!!!!ipsubnet-zero!!!interfaceFastEthernet0ipaddress172.16.3.2255.255.255.0!interfaceSerial0ipaddress172.16.2.2255.255.255.0!interfaceSerial1noipaddressshutdown!!voice-port0!voice-port1!voice-port2!voice-port3ipclasslessiproute172.16.1.0255.255.255.0172.16.2.1!linecon0lineaux0linevty04login!end【实验结果】测试网络的互连互通性（pc的ip地址和网关必须设置正确）2台PC间可以ping通。实验名称：实验4生成树协议STP实验日期：2015年11月20日（填写做实验当日日期）实验目的理解生成树协议STP的配置及原理。实验内容【技术原理】生成树协议（spanning－tree），作用是在交换网络提供冗余备份链路，并解决交换网络中的环路。生成树协议是利用SPA算法，在存在交换环路的网络中生成一个没有环路的树型网络。运用该算法将交换网络冗余的备份链路逻辑上断开，当主要链路出现故障时，能够自动的切换到备份链路，保证数据的正常转发。【背景描述】 某学校为了开展计算机教学和网络办公，建立了一个计算机教室和一个校办公区，这两处的计算机网络通过两台交换机互连组成内部校园网，为了提高网络的可靠性，网络管理员用2条链路将交换机互连，现要在交换机上做适当配置，使网络避免环路。本实验以2台S2126G交换机为例，2台交换机分别命名为SwitchA,SwitchB。PC1与PC2在同一个网段，假设IP地址分别为192.168.0.137，192.168.0.136，网络掩码为255.255.255.0。【实现功能】 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。【实验拓扑】【实验设备】S2126G（2台） 【实验步骤】首先按拓扑图连接好物理连接，设置好PC的IP地址然后在PC1上pingPC2观察ping命令执行结果，拔掉交换机2根连线中的一根，查看ping命令结果，再进行下面实验。第一步：在每台交换机上开启生成树协议．例如对SwitchA做如下配置：SwitchA#configureterminal！进入全局配置模式SwitchA(config)#spanning-tree！开启生成树协议SwitchA(config)#end验证测试：验证生成树协议已经开启SwitchA#showspanning-tree！显示交换机生成树的状态第二步：设置生成树模式SwitchA(config)#spanning-treemodestp！设置生成树模式为STP(802.1D)验证测试：验证生成树协模式为802.1D第三步：设置交换机的优先级SwitchA(config)#spanning-treepriority4096！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SwitchB的优先级采用默认优先级（32768），因此SwitchA将成为根交换机。验证测试：验证交换机SwitchA的优先级第四步：综合验证测试１.验证交换机SwitchB的端口F0/１和F0/２的状态SwitchB#showspanning-treeinterfacefastEthernet0/1！显示SwitchB的端口fastthernet0/1的状态插上拔掉的网线，验证网络拓扑发生变化时，ping的丢包情况C:\>ping192.168.0.136–t！从主机PC1pingPC2（用连续ping），然后拔掉SwitchA与SwitchB的端口F0/1之间的连线，观察丢包情况显示结果如下：以上结果显示丢包数为30个。3.验证网络拓扑发生变化时，交换机SwitchB的端口２的状态变化，并观察生成树的收敛时间SwitchB#showspanning-treeinterfacefastEthernet0/2！显示SwitchB的端口fastthernet0/2的状态【注意事项】锐捷交换机缺省是关闭spanning-tree的，因此，如果网络在物理上存在环路，则必须手工开启spanning-tree。【参考配置】SwitchA#showrun!交换机SwitchA的全部配置Buildingconfiguration...Currentconfiguration:122bytes!version1.0!hostnameSwitchAspanning-treemodestpspanning-treespanning-treemst0priority4096endSwitchB#showrun!交换机SwitchB的全部配置Buildingconfiguration...Currentconfiguration:85bytes!version1.0!hostnameSwitchBspanning-treemodestpspanning-tree【实验结果】实验名称：实验5快速生成树协议RSTP（802.1W）实验日期：2015年11月20日（填写做实验当日日期）实验目的理解生成树协议RSTP的配置及原理。实验内容【技术原理】快速生成树协议（RSTP）在生成树协议的基础上增加了两种角色：替换端口（alternatePret）和备份端口（backupPort），分别做为根端口（rootPort）和指定端口（designatedPort）的允余端口。当根端口和指定端口出现故障时，允余端口直接切换到替换端口或备份端口。从而实现RSTP协议小余1秒的快速收敛。【背景描述】 某学校为了开展计算机教学和网络办公，建立了一个计算机教室和一个校办公区，这两处的计算机网络通过两台交换机互连组成内部校园网，为了提高网络的可靠性，网络管理员用2条链路将交换机互连，现要在交换机上做适当配置，使网络避免环路。