基于Cisco Packet Tracer的网络交换技术实验

曾淑敏　黎近秋

摘要：当进行网络知识学习时，必须进行网络交换技术实验，其中常用网络交换技术涉及局域网基础、VLAN技术、Trunk技术、三层交换等技术。本文旨在研究与分析在实验中使用的交换技术，从而总结出一个行之有效的实验学习方案。

关键词：Vlan；Trunk；三层交换

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）02-0051-03

在日常网络维护工作中，网络交换技术是必须使用到的，亦由于网络问题的连接方式所涉及的线路、端口以及设备都相对较多，以及人员流动性大，从而容易造成技术交接的断层。本文是针对这样的情况进行的简单而较为全面的交接实验研究与分析。

1实验内容

如图1所示，模拟单位内局域网的一个微型局域网建设。使用Cisco Packet Tracer网络实验工具进行实验。项目需求如下：

1）划分VLAN。分为vlan10，vlan20；其中vlan10里可自動获取1.1.1.0/24IP段地址，vlan20自动获取2.2.2.0/24IP段IP地址；

2）服务器IP地址：34.1.1.4/24，实现所有PC能ping通；

3）要求使用RIP协议。

实验开始前我们需要了解的一些实验所涉及的技术基础包括局域网基础，vlan技术，Trunk技术，Rip协议，接下来由于篇幅所限将简介以上技术，并进行实验。

2技术概述

2.1局域网概述

局域网（Local Area Network，LAN）是在一定区域内将各种计算机，外部设备和数据库等互相连接起来组成的计算机通信网。

局域网由网络硬件（包括网络服务器、网络工作站、网络打印机、网卡、网络互联设备等）和网络传输介质，以及网络软件所组成，可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、扫描仪共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网严格意义上是封闭型的。

2.2 Vlan技术简述

VLAN（虚拟局域网）是对连接到的第二层交换机端口的网络用户的逻辑分段，不受网络用户的物理位置限制而根据用户需求进行网络分段。一个VLAN可以在一个交换机或者跨交换机实现。VLAN可以根据网络用户的位置、作用、部门或者根据网络用户所使用的应用程序和协议来进行分组。基于交换机的虚拟局域网能够为局域网解决冲突域、广播域、带宽问题。使用Vlan技术具备可以控制网络的广播风暴、确保网络安全、简化网络管理等的优点。

2.3 Trunk技术简述

Trunk是基于OSI第二层数据链路层（DataLinkLayer）的技术。两台交换机上分别创建了多个VLAN（VLAN是基于Layer 2的），如果这两台交换机其他相同VLAN间需要通信，那么交换机之间需要更多的互连线，端口利用率就会较低了。交换机通过trunk功能，两台交换机之间只需要有一条互连线，将互连线的两个端口设置为trunk模式，这样就可以使交换机上不同VLAN共享这条线路。

2.4三层交换技术简述

三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术）是相对于传统交换概念而提出的。传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层――数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。换言之，三层交换技术是二层交换技术+三层转发技术。三层交换机通过硬件来交换和路由选择数据包。为完成在硬件中处理数据包的高层信息，Cisco Catalyst交换机使用传统的MLS（Multilayer Switching，多层交换）体系结构或基于CEF（Cisco Express Forwarding，Cisco快速转发）的MLS体系结构。

2.5 RIP协议

RIP协议是一种内部网关协议（IGP），是一种动态路由选择协议，用于自治系统（AS）内的路由信息的传递。RIP协议基于距离矢量算法（DistanceVectorAlgorithms），使用“跳数”（即metric）来衡量到达目标地址的路由距离。路由信息协议（RIP）是内部网关协议IGP中最先得到广泛使用的协议。RIP允许一条路径最多只能包含15个路由器，因此，距离等于16时即为不可达。可见RIP协议只适用于小型互联网。

3实验步骤

1）配置服务器IP地址，配置如图2。

2）配置router0端口fa0/0、fa0/1，开启Rip协议，命令如下：

R#conf t

R（config）#int fa0/0

R（config-if）#ip address 23.1.1.254 255.255.255.0

R（config-if）#no shut

R（config-if）#int fa0/1

R（config-if）#ip address 34.1.1.1 255.255.255.0

R（config-if）#exit

R（config）#router rip

R（config-router）#network 23.0.0.0（宣告直连的主类网络号）

R（config-router）#network 34.0.0.0

R（config-router）#end

3）配置router1端口fa0/0、fa0/1，开启Rip协议，命令如下：

R#conf t

R（config）#int fa0/0

R（config-if）#ip address 12.1.1.254 255.255.255.0

R（config-if）#no shut

R（config-if）#int fa0/1

R（config-if）#ip address 23.1.1.1 255.255.255.0

R（config-if）#exit

R（config）#router rip

R（config-router）#network 12.0.0.0（宣告直连的主类网络号）

R（config-router）#network 23.0.0.0

R（config-router）#end

4）配置Multilayer Switch0端口fa0/1、fa0/2，fa0/3，创建vlan10、vlan20，配置DHCP，开启turnk接口，命令如下：

S#conf t

S（config）#int fa0/1

S（config-if）#sw mode trunk

S（config-if）#sw trunk encapsulation dot1q

S（config-if）#sw mode trunk

S（config-if）#exit

S（config）#int fa0/2

S（config-if）#sw mode trunk

S（config-if）#sw trunk encapsulation dot1q

S（config-if）#sw mode trunk

S（config-if）#exit

S（config）#ip dhcp pool vlan10

S（dhcp-config）#network 1.1.1.0 255.255.255.0

S（dhcp-config）#default-router 1.1.1.254

S（dhcp-config）#dns-server 8.8.8.8

S（dhcp-config）#exit

S（config）#ip dhcp pool vlan20

S（dhcp-config）#network 2.2.2.0 255.255.255.0

S（dhcp-config）#default-router 2.2.2.254

S（dhcp-config）#dns-server 8.8.8.8

S（dhcp-config）#exit

S（config）#int fa0/3

S（config-if）#no switchport

S（config-if）#ip address 12.1.1.1 255.255.255.0

S（config-if）#exit

S（config）#router rip

S（config-router）#network 12.0.0.0（宣告直連的主类网络号）

S（config-router）#network 1.0.0.0

S（config-router）#network 2.0.0.0

S（config-router）#end

5）配置Switch0/Switch1端口fa0/1、fa0/2，fa0/3，创建vlan10、vlan20，命令如下：

S#conf t

S（config）#int fa0/3

S（config-if）#sw mode trunk

S（config-if）#exit

S（config）#vlan 10

S（config-vlan）#vlan 20

S（config-vlan）#exit

S（config）#int fa0/1

S（config-if）#sw mode acc

S（config-if）#sw acc vlan 10

S（config-if）#exit

S（config）#int fa0/2

S（config-if）#sw mode acc

S（config-if）#sw acc vlan 20

S（config-if）#exit

6）PC1-4IP地址获取选择自动获取，设置界面与ping通结果操作如下：

测试ping通结果如下：

4结束语

学习网络技术最好的方法便是亲自动手做实验，在实验中思考，在实验中学习，在实验中进步。实验看似简单，而包括的技术较多且多为实际应用技术，因此是个很好的学习或复习相关知识点的实验。当遇到不如预期般的效果时，冷静回想之前做的每一个步骤，仔细检查配置，翻查相关资料，运用网络咨询，一步一步完成实验，达到预期效果。