中职计算机网络课程实验设计实例

詹颖

摘要：该文阐述了中职学生在学习硬件和软件知识时，除了理论性讲解，教师应该设计一些典型实验，让学生自己动手实践后去加深理解，从而在实践掌握中获得知识和经验，并在实验的拓展和思考中提高，并通过一个三层交换机的配置实验实例，让学生掌握交换与路由技术。

关键词：实验；三层交换；路由；VLAN；虚拟接口

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）25-0112-02

计算机网络课程在中职学校开设已有多年，但教学效果总是不容乐观。因为相对于计算机专业开设的其他专业方向来看，该课程涉及计算机及网络的硬件设备和软件配置的范围更广泛，仅仅靠教师在课堂上用课件或虚拟配置软件来讲授理论知识，是不能被大多数中职学生所接受的。

比如讲到VLAN技术的时候，我们说VLAN的划分是在交换机上实现的，在二层交换机上，通过设置端口的access属性，限制了在同一VLAN段的端口才能相互通讯，不同VLAN间的通信要借助路由器来实现，因为路由器是根据数据包的三层地址（IP地址）查找路由表进行分组转发的，需要路由器对帧进行拆封，读取三层首部（IP首部）中IP地址，然后把他重新封装成帧，再在相应的接口进行转发。1那么，我们可否将路由和交换技术结合在一台设备上来提高数据包的转发速度呢？答案当然是肯定的，因为三层交换机已经具备了路由功能，但如何实现交换与路由结合的通讯技术，学生们显然是不能理解的。因此我们中职教师必须设计相关的实验来让学生自己操作并领会要义。

1 实验名称

配置三层交换机的路由功能，实现不同VLAN间的数据通讯。

2 实验目标

掌握如何在交换机上划分VLAN，如何通过三层交换机实现不同VLAN间的数据通讯。

3 背景描述

我校计算机教学楼有2层，其中每层楼有1台三层交换机，每台交换机上都接有老师和学生练习的终端机，教师机和学生机分属不同VLAN段，但他们之间需要相互进行通信，现要在交换机上做适当配置来实现这一目标。

4 功能综述

实现在同一VLAN里的计算机系统能跨交换机进行相互通信，而在不同VLAN里的计算机系统也能进行相互通信。

5 拓扑结构

6 实验设备

S3550-24（2台）

7 实验准备

将pc1的IP地址设为192.168.10.10，接入SwitchA 5号端口；pc2的IP地址设为192.168.20.20，接入SwitchA 15号端口；将pc3的IP地址设为192.168.10.30，接入SwitchB 5号端口；将pc4的IP地址设为192.168.20.40，接入SwitchB 15号端口。

8 实验步骤

步骤1：在交换机SwitchA上创建Vlan 10，并改名为teachers，将0/5端口划分到该VLAN段中，并定义为access模式，则该接口只能和VLAN 10的成员进行通讯。（如截图1）

9结论

通过开启三层交换机的路由功能，不同VLAN段内的主机可以互相通讯。

10 拓展与思考

1）两台交换机如果一台为三层交换机，一台为二层交换机，还可实现以上功能吗？。

2）既然三层交换机可以实现路由功能，是不是所有网络，包括大型网络都不需要路由器了？

经过本次的实验，我们主要引导学生学会了vlan的划分，通过自己动手实验，学生们理解了二层交换和三层交换在数据转发上区别的，在三层交换机上建立虚拟的VLAN接口并为其设置IP地址，并为不同网段的PC机设置网关，指向各自的虚拟接口，就好比在三层交换机上设置了路由表，从而实现交换加路由的功能。拓展与思考的提出，就是给同学们以新的实验内容，自己做拓扑结构和实验指导书，完成实验报告后得出结论。

参考文献：

[1] 李领治， 杨哲， 纪其进. 实用计算机网络教程[M]. 北京： 清华大学出版社， 2012.

[2] 刘永华. 计算机组网技术与维护技术[M]. 北京： 清华大学出版社， 2010.

[3] 沈萍萍， 张震. 计算机网络基础与实践应用[M]. 北京： 清华大学出版社， 2012.