锐捷版实验手册

PAGE1锐捷版实验手册TOC\o"1-3"\h\z第一章 进入管理控制页面 61.1认识实验设备管理页面 61.2学生用户使用密码说明 7第二章交换机及应用实验 82.1交换机概述 82.2交换机的配置管理方式 92.2.1Console口配置管理 92.2.2Telnet配置管理 102.3交换机的启动过程 112.3.1交换机的启动顺序 112.3.2交换机启动信息 112.4VLAN 122.4.1VLAN概述 122.4.2划分VLAN的基本方式 132.4.3使用VLAN优点 132.4.4三层交换技术 142.5汇聚链接与生成树协议 152.5.1汇聚链接 152.5.2STP（生成树协议） 162.6交换机基本配置实验（由于有些命令被限制，建议这个实验不作为普通实验内容，只作参考） 172.6.1实验目的 172.6.2背景描述 172.6.3实验设备 172.6.4实验拓扑图 172.6.5实验步骤 182.7在单台交换机下实现VLAN 222.7.1实验目的 222.7.2背景描述 232.7.3实验设备 232.7.4实验拓扑图 232.7.5实验步骤 232.8跨交换机实现VLAN 252.8.1实验目的 252.8.2背景描述 252.8.3实验设备 252.8.4实验拓扑图 252.8.5实验步骤 262.9实现交换机Trunk功能 282.9.1实验目的 282.9.2背景描述 282.9.3实验设备 282.9.4实验拓扑图 282.9.5实验步骤 292.10STP（生成树协议） 312.10.1实验目的 312.10.2背景描述 312.10.3实验设备 312.10.4实验拓扑图 312.10.5实验步骤 332.11基于二层交换机＋路由器实现VLAN间通信实验 342.11.1实验目的 342.11.2背景描述 342.11.3实验设备 342.11.4实验拓扑图 342.11.5实验步骤 352.12基于三层交换机的VLAN间通信实验 372.12.1实验目的 372.12.2背景描述 372.12.3实验设备 382.12.4实验拓扑图 382.12.5实验步骤 382.13VLAN配置综合实验 402.13.1实验目的 402.13.2背景描述 402.13.3实验设备 402.13.4实验拓扑图 402.13.5.实验步骤 41第三章路由器及应用实验 453.1路由器概述 453.1.1路由器概述 453.1.2路由器的配置方式 463.1.3路由器、交换机、集线器、计算机之间的互连 463.2认识锐捷RG-R1700系列路由器 463.2.1锐捷RG-R1762高性能模块化分支路由器界面 463.2.2产品特性: 473.3路由器的配置管理方式 483.4启动路由器（初始配置） 493.5路由器的配置方式 503.6路由选择协议 513.6.1路由协议分类 513.6.2静态和默认路由选择协议 523.6.3RIP路由选择协议 533.6.4IGRP路由选择协议 543.6.5OSPF路由选择协议 553.7路由器基本配置实验 593.7.1实验目的 593.7.2背景描述 593.7.3实验设备 593.7.4实验拓扑图 593.7.5实验步骤 603.8配置静态和默认路由选择协议 613.8.1实验目的 613.8.2背景描述 613.8.3实验设备 623.8.4实验拓扑图 623.8.5实验步骤 623.9配置RIP协议 643.9.1实验目的 643.9.2背景描述 643.9.3实验设备 643.9.4实验拓扑图 643.9.5实验步骤： 653.10配置OSPF协议 683.10.1实验目的 683.10.2背景描述 683.10.3实验设备 683.10.4实验拓扑图 683.10.5实验步骤 693.11配置DHCP和IP帮助（IPhelper）地址 723.11.1实验目的 723.11.2背景描述 733.11.3实验设备 733.11.4实验拓扑图 733.11.5 试验步骤 74第四章广域网协议配置实验 774.1广域网协议概述 774.2广域网连接方式 774.3广域网的一些技术 774.3.1帧中继(FrameRelay) 774.3.2ISDN（综合业务数字网） 794.3.3平衡链路访问过程(LAPB) 804.3.4高级数据链路控制(HDLC) 804.3.5点对点协议(PPP) 804.3.6X.25协议 824.3.7异步传输模式(ATM) 844.4PPP协议配置实验 864.4.1实验目的 864.4.2背景描述 864.4.3实验设备 864.4.4实验拓扑图 864.4.5实验步骤 874.5帧中继基本配置实验 914.5.1实验目的 914.5.2背景描述 914.5.3实验设备 914.5.4实验拓扑图 914.5.5实验步骤 924.6帧中继子接口配置实验 954.6.1实验目的 954.6.2背景描述 954.6.3实验设备 964.6.4实验拓扑图 964.6.5实验步骤 97第五章访问控制列表及网络地址转换实验 1015.1ACL、NAT概述 1015.1.1ACL 1015.1.2NAT 1045.2命名的标准IP访问列表配置实验 1075.2.1实验目的 1075.2.2背景描述 1075.2.3实现功能 1075.2.4实验拓扑 1075.2.5实验设备 1085.2.6实验步骤 1085.2.7注意事项 1105.3命名的扩展的IP访问控制列表配置实验 1105.3.1实验目的 1105.3.2背景描述 1105.3.3实验设备 1115.3.4实验拓扑图 1115.3.5实验步骤 1115.4路由器NAT配置实验 1125.4.1实验目的 1125.4.2背景描述 1135.4.3实验设备 1135.4.4实验拓扑图 1135.4.5实验步骤 113附录A锐捷路由器常用配置命令大全 116附录B锐捷交换机常用配置命令大全 116进入管理控制页面1.1认识实验设备管理页面第一步：打开终端组电脑，选择Windows2000S进入系统第二步：打开IE浏览器，输入相应地址。IE会自动连接到对应机柜中的管理控制服务器，连接成功，页面显示如下：图1.1用IE连接到管理控制服务器RCMS#x第三步：用鼠标单击你要进入的设备的图标，此时管理控制服务器则会自动从设备Console口连接进入相应设备，同时你的桌面也将自动弹出设备配置窗口，我们按“Enter”键，就可以开始敲命令了。设备配置窗口如下：图2.3出现终端画面对路由器/交换机进行配置1.2学生用户使用密码说明在设备配置窗口中，在用户模式（Red-Giant>）下，打入“enable”命令，然后输入用户密码进入特权模式。实验室有共有两种级别用户可以选择进入，一般学生应该用下面第二种进入设备，来做本实验手册的实验。（1）在设备配置窗口中，开始在用户模式下，打入“enable”命令，然后输入超级用户密码（实验室设置的超级用户统一密码为******），就可以进入特权模式；在特权模式打入“disable”命令，可以返回原来的用户模式。Red-Giant>enable（简写en或enable15）//实验室管理员专用Password:******Red-Giant#disableRed-Giant>（2）一般学生用“锐捷组网实验台”做实验时，应该用实验室所给的用户级别密码进入设备。在用户模式下，可打入“en14”命令，然后输入用户密码（实验室所有实验设备设置的学生超级用户统一密码为star），就进入特权模式14级了。学生用户使用14级特权模式与最高级别特权模式比较，差别在于14级不能执行delete、rename、format、copy等可以对路由器flash、IOS造成破坏的敏感指令：Red-Giant>enable14（简写en14）Password:starRed-Giantr#进入特权模式后，可对实验设备所有状态做全面检查，如需知道此时可使用哪些IOS命令，可键入“?”查看命令帮助信息。同样，不完整命令后跟“？”可列出所有可能的命令。特权模式又可转到其下的全局配置模式(config)，在全局配置模式下又可转到再下级的接口配置模式(config-if)、子接口配置模式(config-subif)、线路配置模式(config-line)、……等等，如从下级模式返回上级模式，键入exit命令即可；若从最下级配置模式越级返回特权模式，可键入Ctrl-Z。第二章交换机及应用实验2.1交换机概述交换机是目前局域网中使用最广的网络设备，它工作在数据链路层。由于其能够根据局域网的拓扑结构自动形成端口地址表，并依此表线速的转达发数据包，减少了网络的冲突，增加了网络带宽。交换机拥有一条很高带宽的内部总线和内部交换结构。交换机的所有的端口都挂在这条内部总线上，控制电路收到数据包以后，端口处理程序会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC地址的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换机构迅速将数据包传送到目的的端口。只有当目的MAC不存在时，才将数据广播到所有的端口。接收端口响应后，交换机会学习新的地址，并把它添加到内部地址表中。使用交换机可以把网络“分段”，通过地址对照表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效地隔离广播风暴，减少错包的出现，避免出现共享冲突。交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部带宽，无须同其他设备竞争使用。冲突域：用同轴电缆构建或以集线器（Hub）为核心构建的共享式以太网，其所有节点同处于一个共同的冲突域，一个冲突域内的不同的设备同时发出的以太帧互相冲突；同时，冲突域内的一台主机发送的数据，同处于一个冲突域的其他主机都可以接收到。可见，一个冲突域内的主机太多会导致每台主机得到的可用带宽降低，网上冲突可能性成倍增加，信息安全得不到保证。广播域：广播域是网上一组设备的集合，当这些设备中的一个发出一个广播帧时，所有其他设备都能接收到该帧。广播域和冲突域是两个比较容易混淆的概念，在这里一定要注意区分这两个概念：连接在一个Hub上的所有设备构成一个冲突域，同时也构成了一个广播域；连接在交换机上的每个设备都分别属于不同的冲突域，交换机每个端口构成一个冲突域，而属于同一个VLAN中的主机都属于同一个广播域。桥接：桥接又称网桥，它用来连接两个或更多的共享式以太网段，不同的网段分别属于各自的冲突域，所有网段处于同一个广播域，桥接的工作模式是交换机工作原理的基础。交换：局域网交换的概念来自桥接，从基本功能上讲，它于桥接使用相同的算法，只是交换的实现是由专用硬件实现，而传统的桥接是由软件来实现的。并且局域网交换机具有丰富的功能，如VLAN划分、生成树协议、组播支持、服务质量保证等。MAC地址表：交换机内有一个MAC地址表，用于存放该交换机端口所连接设备的MAC地址于端口号的对应信息。MAC地址表是交换机正常工作的基础，它的生成过程也是我们应该重点掌握的内容。2.2交换机的配置管理方式对网络互连设备的配置通常有以下几种方法：通过设备的Console（控制台）端口接超级终端或运行终端仿真软件的PC机通过设备的AUX端口接MODEM，通过电话线与远方的终端通过Telnet程序通过浏览器通过网管软件但是网络互连设备的第一次配置必须通过第一种方法来实现，同时第一种方法也是最常用最直接有效的方法。其它方法必须建立在网络设备已有一些基本配置的基础上。本实验手册对网络设备的配置都是通过Console配置方法来实现。2.2.1Console口配置管理具体操作步骤如下：连接Console口配置线缆，如果已经连接，确认连接的主机串口是com1还是com2创建超级终端会话，按照如下路径打开超级终端：windows开始—>程序—>附件—>通讯—>超级终端选择通讯串口(com1或com2)配置串口工作参数；具体配置界面如图1-1所示：图1-1端口设置完成上述配置之后，如果交换机已经启动，回车即可建立与交换机的通信。若未启动，请检查交换机电源是否打开。2.2.2Telnet配置管理Telnet配置管理方法是网络工程师或网络管理员使用最广泛的一种设备访问控制方式。它通过局域网或广域网实现本地或远程地访问控制。但是它的使用必须要求首先对设备进行初始化配置，否则用户无法正确登陆和访问。初始化配置只能通过Console口登陆进行配置。如果要想访问某交换机，必须能够唯一确定被访问的交换机。所以我们进行Telnent配置管理的前提是交换机必须具有唯一的IP地址。配置交换机的IP地址：Switch>enSwitch#configterminal（进入全局配置模式）Enterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Switch(config)#interfacevlan1（进入交换机管理接口配置模式）Switch(config-if)#ipaddress（配置交换机管理接口IP地址）Switch(config-if)#noshut（开启交换机管理接口）Switch(config-if)#exitSwitch(config)#此时请配置你的主机IP地址与Vlan1处于同一网段，然后用windows附带的Telnet终端软件访问。如图1-2所示：图1-2telnet登录回车提示Passwordrequired,butnoneset失去跟主机的联系。这是因为交换机为了保证网络设备的安全，在缺省情况下，Telnet登录用户需要认证。所以在使用Telnet之前必须设置登录认证，否则禁止登录。配置Telnet用户认证：Switch(config)#enablepasswordruijie（配置进入特权模式的密码）Switch(config)#linevty04（进入虚拟终端）Switch(config-line)#passwordruijie（设置虚拟终端口令）Switch(config-line)#login（登录虚拟终端）Switch(config-line)#exitSwitch(config)#完成配置后，再次使用Telnet登录，按照交换机提示符输入Password即可进入交换机的用户视图。2.3交换机的启动过程2.3.1交换机的启动顺序完成加电自检后，接着进行交换机初始化，步骤如下执行ROM中的普通自举程序加载器。自举程序（Boostrap）是一个简单的预制操作，用于加载一些指令，这些指令又将其他的指令装入内存，或是使交换机进入其他的配置模式。装载RGIOS软件映像文件。RGIOS软件映像文件可以在放在很多地方。如Flash存储器和网络（TFTP服务器）。如果启动配置中没有启动系统命令，交换机缺省从Flash存储器中查找IOS映像。将保存在NVRAM中的配置文件加载入主存中，然后逐行执行。配置文件也成为启动配置，其存储在NVRAME中，包含先前在交换机上配置并存储的命令。如果NVRAM中没有有效的配置文件，或者是NVRAM的内容被擦除了，操作系统将执行问题驱动的初始化配置历程，称为系统配置对话。2.3.2交换机启动信息在连接好线路，配置好超级终端仿真软件后，就可以打开交换机，此时超级终端窗口就会显示交换机的启动信息，如下（其中重要信息都用阴影标记并加以注释）：RG21CtrlLoaderVersion03-11-02BaseethernetMACAddress:00:D0:F8:8C:0B:49InitializingFileSystem...DEV[0]:26livefiles,0deadfiles.DEV[0]:Totalbytes:32456704DEV[0]:Bytesused:5569764DEV[0]:Bytesavailable:26886772DEV[0]:Filesysteminitializingtook7seconds.Executingfile:flash:s2126g.binCRCokLoading"flash:s2126g.bin"OKEntrypoint:0x00014000executing...RuiJieInternetworkOperatingSystemSoftwareS2126_1G(50G26S26)Software(RGiant-21-CODE)Version1.61(2)Copyright(c)2001-2005byRuiJieNetworkInc.CompiledSep92005,15:44:53.Initializing...Done2008-07-3014:15:32@5-COLDSTART:SystemcoldstartSwitch>Switch>交换机的启动过程为用户提供了丰富的信息。通过这些信息，我们可以对交换机硬件结构和软件加载过程有直观认识。同时，在进行产品验货时，部件号、序列号、版本号信息是非常重要的信息。2.4VLAN2.4.1VLAN概述VLAN即虚拟局域网（VirtualLocalAreaNetwork的缩写），是一种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。VLAN是为解决以太网的广播问题和安全性而提出的，它在以太网帧的基础上增加了VLAN头，用VLANID把用户划分为更小的工作组，限制不同工作组间的用户二层互访，每个工作组就是一个虚拟局域网。虚拟局域网的好处是可以限制广播范围，并能够形成虚拟工作组，动态管理网络。

VLAN技术允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域即VLAN，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有着相同的属性。但由于它是逻辑地而不是物理地划分，所以同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里，即这些工作站不一定属于同一个物理LAN网段。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其他VLAN中，即使是两台计算机有着同样的网段，但是它们却没有相同的VLAN号，它们各自的广播流也不会相互转发,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。VLAN是建立在物理网络基础上的一种逻辑子网，因此建立VLAN需要相应的支持VLAN技术的网络设备。当网络中的不同VLAN间进行相互通信时，需要路由的支持，这时就需要增加路由设备——要实现路由功能，既可采用路由器，也可采用三层交换机来完成。2.4.2划分VLAN的基本方式从技术角度讲，VLAN的划分可依据不同原则，一般有以下三种划分方法：1.基于端口的VLAN划分许多VLAN厂商都利用交换机的端口来划分VLAN成员。被设定的端口都在同一个广播域中。例如，一个交换机的1，2，3，4，5端口被定义为虚拟网A，同一交换机的6，7，8端口组成虚拟网B。这样做允许各端口之间的通讯，并允许共享型网络的升级。但是，这种划分模式将虚拟网限制在了一台交换机上。第二代端口VLAN技术允许跨越多个交换机的多个不同端口划分VLAN，不同交换机上的若干个端口可以组成同一个虚拟网。以交换机端口来划分网络成员，其配置过程简单明了。因此，从目前来看，这种根据端口来划分VLAN的方式仍然是最常用的一种方式。基于MAC地址的VLAN划分这种划分VLAN的方法是根据每个主机的MAC地址来划分，即对每个MAC地址的主机都配置它属于哪个组。这种划分VLAN方法的最大优点就是当用户物理位置移动时，即从一个交换机换到其他的交换机时，VLAN不用重新配置，所以，可以认为这种根据MAC地址的划分方法是基于用户的VLAN，这种方法的缺点是初始化时，所有的用户都必须进行配置，如果有几百个甚至上千个用户的话，配置是非常累的。而且这种划分的方法也导致了交换机执行效率的降低，因为在每一个交换机的端口都可能存在很多个VLAN组的成员，这样就无法限制广播包了。另外，对于使用笔记本电脑的用户来说，他们的网卡可能经常更换，这样，VLAN就必须不停地配置。基于网络层的VLAN划分这种划分VLAN的方法是根据每个主机的网络层地址或协议类型(如果支持多协议)划分的，虽然这种划分方法是根据网络地址，比如IP地址，但它不是路由，与网络层的路由毫无关系。这种方法的优点是用户的物理位置改变了，不需要重新配置所属的VLAN，而且可以根据协议类型来划分VLAN，这对网络管理者来说很重要，还有，这种方法不需要附加的帧标签来识别VLAN，这样可以减少网络的通信量。这种方法的缺点是效率低，因为检查每一个数据包的网络层地址是需要消耗处理时间的(相对于前面两种方法)，一般的交换机芯片都可以自动检查网络上数据包的以太网帧头，但要让芯片能检查IP帧头，需要更高的技术，同时也更费时。当然，这与各个厂商的实现方法有关。就目前来说，对于VLAN的划分主要采取上述第1、3种方式，第2种方式为辅助性的方案。2.4.3使用VLAN优点使用VLAN具有以下优点：控制广播风暴一个VLAN就是一个逻辑广播域，通过对VLAN的创建，隔离了广播，缩小了广播范围，可以控制广播风暴的产生。提高网络整体安全性通过路由访问列表和MAC地址分配等VLAN划分原则，可以控制用户访问权限和逻辑网段大小，将不同用户群划分在不同VLAN，从而提高交换式网络的整体性能和安全性。3.网络管理简单、直观

对于交换式以太网，如果对某些用户重新进行网段分配，需要网络管理员对网络系统的物理结构重新进行调整，甚至需要追加网络设备，增大网络管理的工作量。而对于采用VLAN技术的网络来说，一个VLAN可以根据部门职能、对象组或者应用将不同地理位置的网络用户划分为一个逻辑网段。在不改动网络物理连接的情况下可以任意地将工作站在工作组或子网之间移动。利用虚拟网络技术，大大减轻了网络管理和维护工作的负担，降低了网络维护费用。在一个交换网络中，VLAN提供了网段和机构的弹性组合机制。2.4.4三层交换技术以太网的工作原理是利用二进制位形成的一个个字节组合成一帧帧的数据（其实是一些电脉冲）在导线中进行传播。首先，以太网网段上需要进行数据传送的节点对导线进行监听，这个过程称为CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection带有冲突监测的载波侦听多址访问）的载波侦听。如果，这时有另外的节点正在传送数据，监听节点将不得不等待，直到传送节点的传送任务结束。如果某时恰好有两个工作站同时准备传送数据，以太网网段将发出“冲突”信号。这时，节点上所有的工作站都将检测到冲突信号，因为这时导线上的电压超出了标准电压。这时以太网网段上的任何节点都要等冲突结束后才能够传送数据。也就是说在CSMA/CD方式下，在一个时间段，只有一个节点能够在导线上传送数据。而转发以太网数据帧的联网设备是集线器,它是一层设备，传输效率比较低。冲突的产生降低了以太网的带宽，而且这种情况又是不可避免的。所以，当导线上的节点越来越多后，冲突的数量将会增加。显而易见的解决方法是限制以太网导线上的节点，需要对网络进行物理分段。将网络进行物理分段的网络设备用到了网桥与交换机。网桥和交换机的基本作用是只发送去往其他物理网段的信息。所以，如果所有的信息都只发往本地的物理网段，那么网桥和交换机上就没有信息通过。这样可以有效减少网络上的冲突。网桥和交换机是基于目标MAC（介质访问控制）地址做出转发决定的，它们是二层设备。我们已经知道了以太网的缺点及物理网段中冲突的影响，现在，我们来看看另外一种导致网络降低运行速度的原因：广播。广播存在于所有的网络上，如果不对它们进行适当的控制，它们便会充斥于整个网络，产生大量的网络通信。广播不仅消耗了带宽，而且也降低了用户工作站的处理效率。由于各种各样的原因，网络操作系统（NOS）使用了广播，TCP/IP使用广播从IP地址中解析MAC地址，还使用广播通过RIP和IGRP协议进行宣告，所以，广播也是不可避免的。网桥和交换机将对所有的广播信息进行转发，而路由器不会。所以，为了对广播进行控制，就必须使用路由器。路由器是基于第3层报头、目标IP寻址、目标IPX寻址或目标Appletalk寻址做出转发决定。路由器是3层设备。传统的路由器在网络中有路由转发、防火墙、隔离广播等作用，而在一个划分了VLAN以后的网络中，逻辑上划分的不同网段之间通信仍然要通过路由器转发。由于在局域网上，不同VLAN之间的通信数据量是很大的，这样，如果路由器要对每一个数据包都路由一次，随着网络上数据量的不断增大，路由器将不堪重负，路由器将成为整个网络运行的瓶颈。在这种情况下，出现了第三层交换技术，它是将路由技术与交换技术合二为一的技术。三层交换机在对第一个数据流进行路由后，会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率，消除了路由器可能产生的网络瓶颈问题。可见，三层交换机集路由与交换于一身，在交换机内部实现了路由，提高了网络的整体性能。在以三层交换机为核心的千兆网络中，为保证不同职能部门管理的方便性和安全性以及整个网络运行的稳定性，可采用VLAN技术进行虚拟网络划分。VLAN子网隔离了广播风暴，对一些重要部门实施了安全保护；且当某一部门物理位置发生变化时，只需对交换机进行设置，就可以实现网络的重组，非常方便、快捷，同时节约了成本。VLAN作为一种新一代的网络技术，它的出现为解决网络站点的灵活配置和网络安全性等问题提供了良好的手段。虽然VLAN技术目前还有许多问题有待解决，例如技术标准的统一问题、VLAN管理的开销问题和VALN配置的自动化问题等等。然而，随着技术的不断进步，上述问题将逐步加以解决，VLAN技术也将在网络建设中得到更加广泛的应用，从而为提高网络的工作效率发挥更大的作用。2.5汇聚链接与生成树协议2.5.1汇聚链接汇聚链接（TrunkLink）指的是能够转发多个不同VLAN的通信的端口。

汇聚链路上流通的数据帧，都被附加了用于识别分属于哪个VLAN的特殊信息。

现在再让我们回过头来考虑一下刚才那个网络如果采用汇聚链路又会如何呢？用户只需要简单地将交换机间互联的端口设定为汇聚链接就可以了。这时使用的网线还是普通的UTP线，而不是什么其他的特殊布线。图例中是交换机间互联，因此需要用交叉线来连接。

接下来，让我们具体看看汇聚链接是如何实现跨越交换机间的VLAN的。

当一台交换机经过汇聚链路发送数据帧到另一台交换机时，它会在数据帧上附加VLAN的标记。另一台交换机收到数据帧后，经过检查VLAN标识确定这个数据帧是属于某一个VLAN，然后去除标记后根据需要将复原的数据帧只转发给其他属于那个VLAN的端口。这时的转送，是指经过确认目标MAC地址并与MAC地址列表比对后只转发给目标MAC地址所连的端口。只有当数据帧是一个广播帧、多播帧或是目标不明的帧时，它才会被转发到所有属于那个VLAN的端口。Trunk数据帧封装主要有以下两种方式。ISL（Inter-SwitchLink）ISL是Cisco公司的专有封装方式，因此仅在Cisco的设备上。ISL在原来的帧上再添加一个26字节的帧头和4个字节的帧尾，帧头中包含了VLAN的信息，帧尾中包含循环校验码CRC，以保证新帧的数据完整性，ISL主要用在以太网构成的Trunk中。IEEE802.1Q这是一个有关Trunk封装方式的标准，很多厂商的设备都支持这个标准。和ISL不同，IEEE802.1Q是在数据帧的中间位置加上4个字节的标识，前两个字节是标记协议标识（TagProtocolIdentifier,TPID）0X8100代表IEEE802.1Q；后两个字节为标记控制信息（TagControlInformation,TCL），其中就包含了VLAN的信息。VLAN中继协议（即VTP协议）可以帮助交换机设置VLAN。VTP协议可以维护VLAN信息全网信息的一致性。VTP有三种工作模式，即服务器模式、客户模式和透明模式，VTP是一种通过Trunk来进行VLAN管理的协议，属于C/S工作模式。在这个模式下可以设置VLAN信息，服务器会自动将这些信息广播到网上其他交换机以统一配置，客户模式下交换机不能配置VLAN信息，只能被动接受服务器的VLAN信息。而透明模式下是独自配置，它可以配置VLAN信息，但是不广播自己的VLAN信息，同时它接收到服务器发来的VLAN信息后并不使用，而是直接转发给别的交换机。交换机的初始状态是工作在透明模式，有一个默认的VLAN，所有的端口都在这个VLAN内。2.5.2STP（生成树协议）生成树协议是由Sun微系统公司著名工程师拉迪亚珀尔曼博士(RadiaPerlman)发明的。网桥使用珀尔曼博士发明的这种方法能够达到2层路由的理想境界:冗余和无环路运行。你可以把生成树协议设想为一个各网桥设备记在心里的用于进行优化和容错发送数据的过程的树型结构。

生成树协议拓扑结构的思路是网桥能够自动发现一个没有环路的拓扑结构的子网，也就是一个生成树。生成树协议还能够确定有足够的连接通向这个网络的每一个部分。它将建立整个局域网的生成树。当首次连接网桥或者发生拓扑结构变化时，网桥都将进行生成树拓扑的重新计算。当一个网桥收到某种类型的“设置信息”(一种特殊类型的桥接协议数据单元，BPDU)时，网桥就开始从头实施生成树算法。这种算法从根网桥的选择开始的。根网桥(rootbridge)是整个拓扑结构的核心，所有的数据实际上都要通过根网桥。

生成树构建的下一步是让每一个网桥决定通向根桥的最短路径，这样，各网桥就可以知道如何到达这个“中心”。这一步会在每个局域网进行，它选择指定的网桥，或者与根桥最接近的网桥。指定的网桥将把数据从局域网发送到根桥。最后一步是每个网桥要选择一个根端口。所谓根端口也即“用来向根桥发送数据的端口”。注意，一个网桥上的每一个端口，甚至连接到终端系统(计算机)的端口，都将参加这个这个根端口选择，除非你将一个端口设置为“忽略”。

生成树协议思路是，你允许有一个连接错误，因为你在一对网桥之间存在两条物理连接。生成树协议在一个端口需要使用之前将封锁那个端口。因此，我们应该可以拔掉冗余的连接，并且在不中断通信的情况下把它连接到其它的网桥。STP能够提供路径冗余，当网络中有多条有效路径会引起不正常的环路，导致网络不正常。使用STP可以使两个终端中只有一条有效路径。当交换机之间有多个VLAN时Trunk线路负载回过重，这时需要设置多个Trunk端口，但这样会引起网络环路。STP协议便可以解决这样的问题。它通过在交换机间传递桥接协议数据单元来互相通告诸如交换机的桥ID、链路性质、根桥ID等信息，以确定根桥，决定哪些端口处于转发状态，哪些端口处于阻断状态，以免引起网络环路。2.6交换机基本配置实验（由于有些命令被限制，建议这个实验不作为普通实验内容，只作参考）2.6.1实验目的熟悉交换机开机界面掌握交换机基本配置及查看统计信息的方法掌握配置交换机的常用功能配置文件的备份和擦除2.6.2背景描述假设你是某公司的网络管理员，现在需要对公司的交换机设备进行初始配置，包括交换机的基本配置、IOS及配置文件的备份升级。配置完成后，下次就可以通过远程登录方式来对设备进行操作。2.6.3实验设备一台RG-S2126_1G交换机两台PC机，其中一台可以打开1_6:8080网页，进行设备配置一根直通网线2.6.4实验拓扑图实验拓扑如图1-3所示：图1-3Telnet配置管理2.6.5实验步骤在默认配置下，交换机的所有接口处于可用状态并且都属于VLAN1，这种情况下交换机就可以正常工作了。但为了方便管理和使用，首先应对交换机做基本的配置。最基本的配置可以通过启动时的对话框配置模式完成。也可以在交换机启动后再进行配置。配置enable口令和主机名Cisco交换机可以配置enablepassword和enablesecret。一般情况下配置一个即可，当两者同时配置时，后者生效。两者的区别是使能口令以明文显示而使能密码以密文形式显示但是锐捷交换机配制情况不一样。Switch>Switch>（用户执行模式提示符）Switch>enable（进入特权模式）Password:Switch#（特权模式提示符）Switch#configureterminal（进入配置模式）Enterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Switch(config)#（配置模式提示符）Switch(config)#enable?（设置enable密码）secretAssigntheprivilegedlevelsecretservicesModifyuseofnetworkmanagementservicesSwitch(config)#enablesecret?0SpecifiesanUNENCRYPTEDpasswordwillfollow5SpecifiesanENCRYPTEDsecretwillfollowlevelSetexeclevelpasswordSwitch(config)#enablesecretlevel?（选择enable密码级别）<0-15>LevelnumberSwitch(config)#enablesecretlevel13?0SpecifiesanUNENCRYPTEDpasswordwillfollow（未加密）5SpecifiesanENCRYPTEDsecretwillfollow（加密的）.Switch(config)#enablesecretlevel130?WORDSpecifiesanUNENCRYPTEDpasswordwillfollowSwitch(config)#enablesecretlevel130rgs2126g （设置enable密码为rgs2126g）2008-07-3014:37:22@5-CONFIG:ConfiguredfromoutbandSwitch(config)#^Z（退出到特权模式）Switch#shrun（查看当前运行配置文件）Systemsoftwareversion:1.61(2)BuildAug312005ReleaseBuildingconfiguration...Currentconfiguration:271bytes!version1.0!hostnameSwitchvlan1!enablesecretlevel135(rW1u_;C2q-8U0<DWr.tj9=G3v/7R:>H（默认下，选择0或5都加密）enablesecretlevel145$2,1u_;C3&-8U0<D4'.tj9=GQ+/7R:>Henablesecretlevel155(rW.Y*T72q,tZ[V/Wr+S(\W&3v1X)sv'!interfacevlan1noshutdown!endSwitch#Switch#conftEnterconfigurationcommands,oneperline.EndwithCNTL/Z.Switch(config)#hostnameS2126_12008-07-3017:27:46@5-CONFIG:ConfiguredfromoutbandS2126_1(config)#配置交换机的端口属性交换机的端口属性默认地支持一般网络环境下的正常工作，一般情况下是不需要对其端口进行设置的。在某些情况下需要对其端口属性进行配置时，配置的属性主要有速率、双工和端口描述等信息。S2126_1(config)#interfacefastethernet0/1（进入快速以太网接口0/1的配置模式）S2126_1(config-if)#speed?（查看speed命令的子命令）10Force10Mbpsoperation（显示结果）100Force100MbpsoperationautoEnableAUTOspeedconfigurationS2126_1(config-if)#speed100（设置端口速率为100Mb/s）2008-07-3014:58:38@5-CONFIG:ConfiguredfromoutbandS2126_1(config-if)#duplex?（查看duplex命令的子命令）autoEnableAUTOduplexconfigurationfullForcefullduplexoperationhalfForcehalf-duplexoperationS2126_1(config-if)#duplexfull（设置该端口为全双工）S2126_1(config-if)#descriptionTO_PC（设置该端口描述为TO_PC）S2126_1(config-if)#^Z（返回到特权模式，同end）S2126_1#showinterfacefastethernet0/1（查看端口0/1的配置结果）Interface:FastEthernet100BaseTX0/1Description:TO_PCAdminStatus:upOperStatus:downHardware:10/100BaseTXMtu:1500LastChange:0d:0h:0m:0sAdminDuplex:FullOperDuplex:UnknownAdminSpeed:100OperSpeed:UnknownFlowControlAdminStatus:OffFlowControlOperStatus:OffPriority:0Broadcastblocked:DISABLEUnknownmulticastblocked:DISABLEUnknownunicastblocked:DISABLES2126_1#showintfacefasterthernet0/1status（查看端口0/1的状态）InterfaceStatusvlanduplexspeedtypeFa0/1down1UnknownUnknown10/100BaseTX配置和查看MAC地址表查看MAC地址表将PC机用网线连接到交换机的fastethernet0/1（交换机第0个模块的第一个接口）上，使用命令showmac-address-table来查看PC机的MAC地址。S2126_1#showmac-address-tableMacAddressTableVlanMacAddressTypePorts 10011.2f7f表格中MacAddress列表示Fa0/1接口所连接的以太网中的主机的MAC地址，Vlan指出这个端口所在的VLAN，TYPE表示这个MAC地址表项的属性是动态的。当一台PC被连接到交换机的端口，交换机会从该端口动态学习到PC的Mac地址，并将其添加到Mac地址表中。配置MAC地址交换机的地址表有三种地址。动态地址、永久地址和限制性地址。交换机学习到的动态MAC地址的超时时间默认为300s，可以通过命令来修改这个值。S2126_1(config)#mac-address-table?（查看mac-address-table的子命令）aging-timeSetMACaddresstableentrymaximumagefilteringConfigureafilteringaddressesnotificationEnable/DisableMACNotificationontheswitchstaticstatickeywordS2126_1(config)#mac-address-tableaging-time?<0-0>Enter0todisableaging<300-1000000>SetMACaddresstableentrymaximumageS2126_1(config)#mac-address-tableaging-time400（设置超时时间为400s）S2126_1(config)#mac-addressstatic00E0.4C81.E110vlan1interfacef0/2（加入静态MAC地址）S2126_1(config)#endS2126_1#showmac-address-table（查看整个MAC地址表）MacAddressTableVlanMacAddressTypePorts 10011.2f7f100e0.4c81.e110STATICFa0/2可以看到一个动态地址一个，在Fa0/1端口，静态地址一个，设置在端口Fa0/2上。只要交换机连接其他计算机，则每个连接的端口会产生动态MAC地址表项。可以用Clear命令清除MAC地址表的某项设置，例：S2126_1#clearmac-address-tabledynamicaddress0000.0c01.bbccintf0/1配置文件的备份和擦除交换机与计算机有相似点是，它也有内存、操作系统、配置和用户界面，Cisco网络设备中，操作系统叫做互连网操作系统（InternetworkOperatingSystem）或IOS。我们首先介绍下介绍交换机的存储器。ROM：只读存储器，包含交换机正在使用的IOS的一份副本；RAM：IOS将随机访问存储器分成共享和主存。主要用来存储运行中的交换机配置闪存(FLASH)：用来存储IOS软件映像文件，闪存是可以擦除内存，它能够用IOS的新版本覆写，IOS升级主要是闪存中的IOS映像文件进行更换。NVRAM：非易失性随机访问存储器，用来存储系统的配置文件。保存配置文件为了使当前对交换机配置的信息能够在下次交换机重启后有效，我们可以把当前的配置信息保存在交换机的NVRAM中。命令如下：S2126_1#copyrunning-configstartup-configDestinationfilename[startup-config]?Buildingconfiguration...[OK]S2126_1#交换机重启后会自动调用NVRAM中的配置文件加载入主存中，然后逐行执行。擦除配置文件在做每次实验以前，为了不使上次实验的配置对本实验产生影响，我们可以把保存在NVRAM中的配置文件擦除。命令如下：S2126_1#erasestartup-configErasingthenvramfilesystemwillremoveallfiles!Continue?[confirm][OK]Eraseofnvram:completeS2126_1#2.7在单台交换机下实现VLAN2.7.1实验目的单台交换机下VLAN的划分和配置2.7.2背景描述假如公司的一台交换机上连接着业务和人事两个部门的计算机，公司不希望两个部门之间互相访问，可通过在交换机上划分VLAN来解决问题。2.7.3实验设备一台RGS2126G交换机三台PC机，其中一台可以打开1_6:8080网页，进行设备配置直通双绞线若干2.7.4实验拓扑图实验拓扑如图1-5所示：图1-5单台交换机VLAN划分2.7.5实验步骤根据如上图所示，为了清晰起见，建议删除交换机上所有配置并且重新启动交换机。现在我们在交换机上划分两个VLAN，即VLAN2、VLAN3。一台在没有经过任何配置的交换机默认是将所有的端口划分在VLAN1中。RGS2126G交换机共有24个端口，现在我们将前面从1—12个端口划分在VLAN2中，将后面的从13—24端口划分在VLAN3中。然后通过PC机之间看能否Ping通，同一个VLAN间的PC机若能Ping通，而不同VLAN间的PC机不能Ping通，说明VLAN配置成功。具体操作如下：Switch>Switch>enable14（进入特权模式）Password:(输入14级密码star)Switch#Switch#conftSwitch(config)#hostnameS2126_1（交换机重命名为S2126_1）S2126_1(config)#S2126_1(config)#vlan?(查看当前命令下的子命令)<1-4094>VLANIDsrangeVLANrangecommandS2126_1(config)#vlan2（创建VLAN2）S2126_1(config-vlan)#name?WORDAsciinameoftheVLANS2126_1(config-vlan)#nameWorkgroup2（为VLAN2命名：Workgroup2）2008-07-3017:46:01@5-CONFIG:ConfiguredfromoutbandS2126_1(config-vlan)#exitS2126_1(config)#vlan3 （创建VLAN3）S2126_1(config-vlan)#nameWorkgroup3（为VLAN3命名：Workgroup3）S2126_1(config-vlan)#exitS2126_1(config)#S2126_1(config)#interfacerangefastEthernet0/1–12（定义端口范围）S2126_1(config-if-range)#switchportaccessvlan2（将所定义的端口划分到VLAN2）S2126_1(config-if-range)#noshut（激活所定义的端口）S2126_1(config-if-range)#exitS2126_1(config)#S2126_1(config)#interfacerangefastEthernet0/13–24（定义端口范围）S2126_1(config-if-range)#switchportaccessvlan3（将所定义的端口划分到VLAN3）S2126_1(config-if-range)#noshut（激活所定义的端口）S2126_1(config-if-range)#exitS2126_1(config)#exitS2126_1#shvlan(查看VLAN数据库信息)VLANNameStatusPorts1defaultactive2Workgroup2activeFa0/1,Fa0/2,Fa0/3Fa0/4,Fa0/5,Fa0/6Fa0/7,Fa0/8,Fa0/9Fa0/10,Fa0/11,Fa0/123Workgroup3activeFa0/13,Fa0/14,Fa0/15Fa0/16,Fa0/17,Fa0/18Fa0/19,Fa0/20,Fa0/21Fa0/22,Fa0/23,Fa0/24S2126_1#S2126_1#writememory（保存配置信息）注意：在定义端口范围的时，如S2126_1(config)#interfacerangefastEthernet0/1–12，“fastEthernet0/1–12”中“-”的左右两边都加空格也可以都不加。配置完成后，将PC1和PC2同时接入VLAN2中，测试一下同一VLAN内的主机之间是否可以Ping通，答案是肯定的。接下来将PC2接入VLAN3中，测试一下不同VLAN内的主机是否可以Ping通，答案是否定的。因为PC1和PC2不属于同一个VLAN中。通过测试可以知道不在同一个VLAN中的计算机之间不能通信，同一个VLAN中的计算机可以相互通信。2.8跨交换机实现VLAN2.8.1实验目的跨交换机实现VLAN的划分和配置2.8.2背景描述假设某公司的两个主要部分：研发部和销售部。两个部门的个人计算机系统分散在两台交换机上，公司要求，部门内的计算机能够相互通信，部门间不能进行互访，现能过跨交换机进行配置实现这一目标。2.8.3实验设备两台RGS2126G交换机五台PC机，其中一台可以打开1_6:8080网页，进行设备配置直通双绞线若干，交叉双绞线若干2.8.4实验拓扑图实验拓扑如图1-6所示：图1-6跨交换机实现VLAN2.8.5实验步骤为了清晰起见，建议删除交换机上所有配置并且重新启动交换机。在Switch1创建两个上VLAN，分别为VLAN2、VLAN3，并将Switch1的前面12个端口划分为VLAN2中，将Switch1的后面的端口划分到VLAN3中，具体的操作步骤如下：Switch>Switch>enable14（进入特权模式）Password:S2126_1#S2126_1#conftS2126_1(config)#vlan2S2126_1(config-vlan)#nameWorkgroup2（为VLAN2命名：Workgroup2）S2126_1(config-vlan)#exitS2126_1(config)#vlan3 （创建VLAN3）S2126_1(config-vlan)#nameWorkgroup3（为VLAN3命名：Workgroup3）S2126_1(config-vlan)#exitS2126_1(config)#S2126_1(config)#interfacerangefastEthernet0/1–12（定义端口范围）S2126_1(config-if-range)#switchportaccessvlan2（将所定义的端口划分到VLAN2）S2126_1(config-if-range)#noshut（激活所定义的端口）S2126_1(config-if-range)#exitS2126_1(config)#S2126_1(config)#interfacerangefastEthernet0/13–24（定义端口范围）S2126_1(config-if-range)#switchportaccessvlan3（将所定义的端口划分到VLAN3）S2126_1(config-if-range)#noshut（激活所定义的端口）S2126_1(config-if-range)#exitS2126_1(config)#exitS2126_1#shvlan(查看VLAN数据库信息)VLANNameStatusPorts1defaultactive2Workgroup2activeFa0/1,Fa0/2,Fa0/3Fa0/4,Fa0/5,Fa0/6Fa0/7,Fa0/8,Fa0/9Fa0/10,Fa0/11,Fa0/123Workgroup3activeFa0/13,Fa0/14,Fa0/15Fa0/16,Fa0/17,Fa0/18Fa0/19,Fa0/20,Fa0/21Fa0/22,Fa0/23,Fa0/24S2126_1#S2126_1#writememory（保存配置信息）Switch2创建两个上VLAN，分别为VLAN2、VLAN3，并将Switch2的前面12个端口划分为VLAN2中，将Switch2的后面的端口划分到VLAN3中，具体的操作步骤和Switch1类似，在这里就不再列出。接下来我们从Switch1的VLAN2中选择一个端口与Switch2的VLAN2的一个端口互连（交叉双绞线），同样在Switch1的VLAN3中选择一个端口与Switch2的VLAN3的一个端口互连（交叉双绞线）。这样，两台交换机的VLAN2和VLAN3内部就能够通信了。同时PC1用直通双绞线连接到Switch1交换机VLAN2中，PC2连接到VLAN3中，PC3用直通双绞线连接到Switch2交换机VLAN2中，PC4连接到VLAN3中。测试VLAN间的内部通信。这样，不同交换机间的同一VLAN也可以相互通信了。但是，这个办法从扩展性和管理效率来看都不好。例如，在现有网络基础上再新建VLAN时，为了让这个VLAN能够互通，就需要在交换机间连接新的网线。建筑物楼层间的纵向布线是比较麻烦的，一般不能由基层管理人员随意进行。并且，VLAN越多，楼层间（严格地说是交换机间）互联所需的端口也越来越多，交换机端口的利用效率低是对资源的一种浪费、也限制了网络的扩展。为了避免这种低效率的连接方式，人们想办法让交换机间互联的网线集中到一根上，这时使用的就是汇聚链接（TrunkLink）。2.9实现交换机Trunk功能2.9.1实验目的通过VLANTrunk技术跨交换机的VLAN配置2.9.2背景描述假设某公司有多个部门。每个部门的个人计算机系统分散在两台交换机上，公司要求，部门内的计算机能够相互通信，部门间不能进行互访，现能过跨交换机进行配置实现这一目标。为了避免低效率的连接方式，我们可以让交换机间互联的网线集中到一根上进行，这就是Trunk技术。2.9.3实验设备两台RGS2126G交换机五台PC机，其中一台可以打开1_6:8080网页，进行设备配置直通双绞线若干，交叉双绞线若干2.9.4实验拓扑图实验拓扑如图1-7所示：图1-7Trunk配置2.9.5实验步骤为了清晰起见，建议删除交换机上所有配置并且重新启动交换机。说明如果我们的实验设备是Cisco的，那么我们可以通过配置VTP（VLANTrunkingProtocol）减少我们在VLAN条目比较多的情况下创建VLAN的工作量。VTP在系统级管理增加，删除，调整的VLAN，自动地将信息向网络中其它的交换机广播。此外，VTP减小了那些可能导致安全问题的配置。便于管理,只要在vtpserver做相应设置,vtpclient会自动学习vtpserver上的vlan信息。但是VTP是通过网络中ISL帧或cisco私有DTP帧保持VLAN配置统一性，因此在锐捷交换机产品中没有相关的配置。我们不得不使用笨拙的办法来完成跨交换机实现VLAN，就是在每一台交换机上都要做VLAN的配置(创建VLAN)。配置VLANTrunk端口分别在服务器和客户端进行中继端口设置S2126_1(config)#interfacefastEthernet0/24S2126_1(config-if)#switchportmodetrunk（f0/24端口链路模式设置为Trunk）S2126_1(config-if)#switchporttrunk?allowedSetallowedVLANcharacteristicswheninterfaceisintrunkingmodenativeSettrunkingnativecharacteristicswheninterfaceisintrunkingmodeS2126_1(config-if)#switchporttrunkallowed?vlanSetallowedVLANswheninterfaceis