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实验一
交换式以太网路由互联
一、实验目的
学习掌握交换式以太网主机连接配置和用路由器直接交付路由实现简单的网络互连，了解交换式以太网络内部和多个交换式以太网络之间的物理连接和逻辑连接配置方法，深刻领会网络层和链路层在连接和数据传输不同方式和意义。
二、实验基础
“交换”是今天网络里出现频率最高的一个词，从桥接到路由到ATM直至电 话系统，无论何种场合都可将其套用，搞不清到底什么才是真正的交换。其实交换 一词最早出现于电话系统，特指实现两个不同电话机之间话音信号的交换，完成该 工作的设备就是电话交换机。所以从本意上来讲，交换只是一种技术概念，即完成 信号由设备入口到出口的转发。因此，只要是和符合该定义的所有设备都可被称为 交换设备。由此可见，“交换”是一个涵义广泛的词语，当它被用来描述数据网络 第二层的设备时，实际指的是一个桥接设备；而当它被用来描述数据网络第三层的 设备时，又指的是一个路由设备。
我们经常说到的以太网交换机实际是一个基于网桥技术的多端口第二层网络 设备，它为数据帧从一个端口到另一个任意端口的转发提供了低时延、低开销的通 路。
由此可见，交换机内部核心处应该有一个交换矩阵，为任意两端口间的通信提 供通路，或是一个快速交换总线，以使由任意端口接收的数据帧从其他端口送出。在实际设备中，交换矩阵的功能往往由专门的芯片（ASIC）完成。另外，以太 网交换机在设计思想上有一个重要的假设，即交换核心的速度非常之快，以致通常 的大流量数据不会使其产生拥塞，换句话说，交换的能力相对于所传信息量而无穷 大（与此相反，ATM交换机在设计上的思路是，认为交换的能力相对所传信息量
而言有限）。
虽然以太网第二层交换机是基于多端口网桥发展而来的，但毕竟交换有其更丰富的特性，是指不但是获得更多贷款的最好途径，而且还使网络更易管理。
而路由器是OSI协议模型的网络层中的分组交换设备（或网络层中继设备），路由器的基本功能是把数据（IP报文）传送到正确的网络，包括：
1.IP数据报的转发，包括数据报的寻径和传送； 2.子网隔离，抑制广播风暴；
3.维护路由表，并与其他路由器交换路由信息，这是IP报文转发的基础。4.IP数据报的差错处理及简单的哦拥塞控制； 5.实现对IP数据报的过滤和记账。
对于不同规模的网络 路由器的作用的侧重点有所不同。
在主干网上，路由器的主要作用是路由选择。主干网上的路由器，必须知道到达
所有下层网络的路径。这需要维护庞大的路由表，并对连接状态的变化做出尽可能迅速的反应。路由器的故障将会导致严重的信息传输问题。
在地区网中，路由器的主要作用是网络连接和路由选择，即连接下层各个基层网络单位－－园区网，同时负责下层网络之间的数据转发。
在园区网内部，路由器的主要作用是分隔子网。早期的互连网基层单位是局域网（ＬＡＮ），其中所有主机处于同一逻辑网络中。随着网络规模的不断扩大，局域网演变成以高速主干和路由器连接的多个子网所组成的园区网。在其中，处个子网在逻辑上独立，而路由器就是唯一能够分隔它们的设备，它负责子网间的报文转发和广播隔离，在边界上的路由器则负责与上层网络的连接。
三、实验环境
1、WindowsXP系统计算机
2、安装Packet Tracer模拟软件模拟网络实现
四、实验内容
设置三个网络中的主机，使用Ping命令测试通过路由器的网络连接情况：
1、配置路由器之前测试主机连通情况。
2、启动路由选择协议后再测试主机之间的连通情况。
3、实验报告描述路由器配置和测试情况。
五、实验步骤
1、连接构成一下网络拓扑
2、对主机进行IP配置
PC1、PC2也是如此。
3、对路由器配置IP Routing4、使用Ping命令测试主机之间的连通性
PC1、PC2也是如此。
5、测试和分析路由配置
Router#show running-config
显示当前配置
Router#show ip route
显示路由表
实验二
用RIP路由协议实验网络互联
一、实验目的学习掌握路由器用RIP进行简单的路由选择协议配置，了解RIP路由计算结果。
二、实验基础
RIP用两种分组传输信息，更新（UNPDATES）和请求（REQUESTS）。每个有RIP功能的路由器每隔30秒用UDP 520 端口给与之直接相连的机器广播更新信息。更新信息反映了该路由器所有的路由选择信息数据库。路由选择信息数据库的每隔条目由两部分组成：局域网上能达到的IP地址和与该网络的距离。请求信息用于寻找网络上能发出RIP报文的其它设备。RIP用路程段数作为网络距离的尺度。每个路由器在给相邻路由器发出路由信息时，给每个路径加上每部距离。然后用跳数作为确定路径的标准不爽死总能提供最短路径。
三、实验环境
1、WindowsXP系统计算机
2、安装Packet Tracer路由器模拟软件模拟网络实现
四、实验内容
设置两个远程网络中的主机，使用Ping命令测试通过路预期的网络连通情况；
1、配置路由之前测试主机到各个网络的连通情况。
2、逐个用RIP进行简单的路由选择在测试主机到格格网络的连通情况。
3、所有用RIP进行简单的路由选择配置完成后测试主机到主机的连通情况。
4、实验报告描述路由配置和测试情况。
五、实验步骤
1、连接路由器构成一下网络拓扑
如图所示，路由器A、路由器B、路由器C用RIP发送路由选择信息。路由器A、路由器
B、路由器C用交叉电缆连接。IP地址如图配置。
2、对主机进行IP配置
3、使用Ping命令测试主机到路由器接口，或路由器到路由的连通性
4、对路由器配置RIP路由选择，例如：路由器A参考配置具体如下，路由器B/C可参照配置
5、使用Ping命令测试主机之间的连通性
例如： PC1：
5、测试和分析路由配置
Router#show running-config
显示当前配置
Router#show ip route
显示路由表
Router#show int f0/0
显示接口信息
实验三
理解三层交换的功能
一、实验目的学习掌握三层交换的简单功能，深刻领会三层交换机二层与三层接口的不同作用。
二、实验基础
在第三层交换技术出现之前，几乎没有必要将路由功能器件和路由器区别开来，他们完全是相同的：提供路由功能正在路由器的工作，然而，现在第三层交换机完全能够执行传统路由器的大多数功能。作为网络互连的设备，第三层交换机具有以下特征：
1.转发基于第三层地址的业务流；
2.完全交换功能；
3.可以完成特殊服务，如报文过滤或认证；
4.执行或不执行路由处理。
第三层交换机与传统路由器相比有如下优点：
1.子网间传输带宽可任意分配：传统路由器每个接口连接一个子网，子网通过路由器进行传输的速率被接口的带宽所限制。而三层交换机则不同，它可以把多个端口定义成一个虚拟网，把多个端口组成的虚拟网作为虚拟网接口，该虚拟网内信息可通过组成虚拟网的端口送给三层交换机，由于端口数可任意指定，子网间传输带宽没有限制。
2.合理配置信息资源：由于访问子网内资源速率和访问全局网中资源速率没有区别，子网设置单独服务器的意义不大，通过在全局网中设置服务器群不仅节省费用，更可以合理配置信息资源。
3.降低成本：通常的网络设计用交换机构成子网，用路由器进行子网间互连。目前采用三层交换机进行网络设计，既可以进行任意虚拟子网划分，又可以通过交换机三层路由功能完成子网间通信，为此节省了价格昂贵的路由器。
4.交换机之间连接灵活：作为交换机，它们之间不允许存在回路，作为路由器，又可有多条通路来提高可靠性、平衡负载。三层交换机用生成树算法阻塞造成回路的端口，但进行路由选择时，依然把阻塞掉的通路作为可选路径参与路由选择。
三、实验环境
1、WindowsXP系统计算机
2、安装Packet Tracer路由模拟软件模拟网络实现
四、实验内容
1、按照网络拓扑连接设备；
2、配置并验证三层交换机的二层功能；
3、配置并验证三层交换机的三层功能。
五、实验步骤
1、构成如下网络拓扑
2、对主机PC1 PC2配置IP地址及子网掩码，并通过ping命令测试PC1与PC2的连通性。【由于CISCO3560交换机接口默认为二层，故可以ping通】
3、配置三层交换机
4、对PC3 PC4配置IP地址、子网掩码以及网关。【网关为其直接三层交换机的接口地址】
5、使用Ping命令测试PC3与PC4之间的连通性。【由于PC3与PC4处于不同网段，并且三成交换机没有开启路由功能，故不能ping通】
6、开启三层交换机的路由功能：
7、再次使用Ping命令测试PC3与PC4之间的连通性。
8、测试和分析三层交换机配置
Switch#show running-config
显示当前配置
Switch#show ip route
显示路由表
Switch#show int f0/3
显示接口信息
实验四：IPv6 RIPng 实验目的启用IPv6流量转发向RIPng网络注入默认路由 RIPng配置和调试拓扑结构
IPv6 RIPng配置 实验步骤
步骤一：配置路由器R1
步骤二：配置路由器R2
步骤三：配置路由器R3
步骤四：配置路由器R4实验调试
Show ipv6 route
Show ipv6 protocols
以上输出信息表明启动的IPv6 RIPng进程为cisco，同时在S1/1,S1/0接口上启用RIPng
Show ipv6 rip database
以上显示了R2的RIPng的数据库。
Debug
ipv6 rip
下面的信息显示路由器R2发送和接收RIPng的信息。
各公司的人数如下：
总体设计图
几项说明：1 每个部门的机器用两台表示，省略其他电脑。模拟器有些命令不能实现，所以整体功能不能完全实现HSRP，BGP，VACL的配置均不能实现
设计思路：采用双网接入，网通和电信可用BGP来进行路由的度量选择，由于BGP不可用，改用静态默认路由。四个公有IP地址的用途如图所示：两个IP用于R1的Fa0./0口的网段，此网段接入服务器，提供Web，邮件和FTP服务，不用NAT转换，用公有IP直接可被Internet主机访问。其余两个公有IP分别用于R1的S0/0/0和S0/0/1两个出口，分别在两个接口上实行NAT重载，即可充分利用4个公有IP地址。为了经理访问其他用户资源，其他用户只能访问本部和Internet的资源，考虑使用ACL技术，在VLAN中使用为了保证安全性，可在R1上外接一个认证服务器和IDS，前者对不同的用户提供不同的权限，后者可以过滤进出的流量及其敏感信息。首先按照部门将各部门划分到不同的vlan中，一共10个vlan分配的内网IP地址可以应对招收来的少量员工在SW1上配置DHCP服务器，根据不同VlAN分配IP地址，不用专门的DHCP服务器，节省资源。同时采用了两层的设计模型，兼顾安全性和冗余性双重保障。由于HSRP等协议不可在模拟机实现，顾功能不能实现。
完成步骤：
第一步 划分VTP域，域名为star，密码为star。其中SW1设置成server，其余的均为client端。
将各交换机相连的端口设置为Trunk模式，用dot1q封装
此时，在SW1上配置VLAN的信息，在其余的路由器上都应该看到，首先在SW1上配置VLAN的基本信息，每个部门一个VLAN
SW1的VLAN信息
过一段时间，查看其余的交换机
SW2上的VLAN信息
同理，查看其他的交换机发现了相同的VlAN信息，说明VTP域可用且正常。
第二步 将各个PC接入对应的接入交换机的端口上，并且设置正确的ａｃｃｅｓｓ的VLAN模式和VLAN号上
当全部分配好后，查看各接入层交换机的接口对应的VLAN信息：
SW2的接入信息
SW3的接入信息
SW4的介入信息
查看后发现分配正确。
第三步
为了安全起见，我们将SW1设置为根网桥，将SW0设置为备用根网桥：
SW1上设置命令
SW2上的设置命令
第四步
配置SVI接口
SW1上配置示例
其余的9个VLAN类似的配置
配置SW0的命令类似，但是IP不同，但是由于不能配置HSRP（模拟器不识别命令），所以此时的配置就出现了问题，若是采用不同的SVI的IP，当配置DHCP服务器的时候键入default-router时就有问题，应该键入HSRP虚拟后的IP充当各个VLAN的网关，但是HSRP不能是使用，采用不同却不能模拟一个IP，DHCP服务器配置就有问题。所以为了后面的配置，我们这里就采用了相同的IP。VLAN的IP如下：
SW1和SW0上的信息
为了实现三层交换的路由功能，我们需要在SW1和SW0上开启路由功能：
SW1和SW0的开启路由命令
第五步
为了防止分布层交换机的带宽瓶颈问题，我们采用多链路技术，后来发现此交换机有1G带宽的接口，但是已经配置了，考虑到HSRP的问题，我们这里使用了二层链路聚合而不是三层链路聚合技术：
Show一下看看结果：
SW1上的显示
SW2上的显示
可以看到二层链路聚合已经成功。
再看一下show run的配置情况:
SW1上的显示情况
第六步
为了更简便的给用户提供IP地址，我们需要在SW1上配置DHCP服务。由于此公司规模较小，所以此计划可行。
配置时先将一些默认网关所需要的IP从地址池中排除，防止被动态分配：
SW1上的显示信息
配置过程不截图，看配置后的现实情况：
SW1上show run之后的显示
其中default-router本应该是虚拟的地址，此处用SVI的接口实际IP地址。完成后我们将主机设置为自动获取IP地址，然后选择几个PC查看情况：
经理部门的IP
产品开发的IP
检验其他的PC发现均和对应的VLAN分配的IP相同，所以可以验证处DHCP服务配置成功。
第七步
服务器的配置
服务器的IP地址的静态设置
服务器的IP地址
开启FTP服务
开启HTTP服务
开启邮件服务
第八步
R1的Fa0/0接口配置
和服务器相连的接口
与R1相连的SW接口开启三层路由功能，并且配置IP地址：
SW1的Fa0/4接口
在接入层交换机上接入PC端口开启思科快速收敛功能：
SW1上开启Port-fast功能
第九步
设置权限问题，经理可以访问所有资源，不用配置ACL，其他部门要进行配置，以
VLAN2配置举例
配置好acce-list 2 拒绝172.16.10.0 172.16.30.0-172.16.100.0
vlan acce-map denytelnet 10
match ip addre 2
action drop
exit
vlan filter denytelnet vlan-list 2
此后vlan2里的主机只能访问本vlan内主机和外部设备，不能访问其他vlan中的主机设备，其他vlan同样配置
第十步
配置EIGRP路由选择协议，过程省略。在R1上设置静态默认路由：
R1上配置默认路由
其余的步骤省略，我们在PC1上尝试Ping一下ISP，看看是否能通：
PC1上ping ISP看看是否通
第十一步
配置重载NAT，在R1上配置：
R1上NAT的部分配置
至此基本完成配置，能达到题目的要求。
实验心得
通过此次课程设计，让我更加熟练了网络命令的使用，同时理论实际相结合，有利于对知识的掌握和吸收。此次实现后，发现自己还有好东东西去去学习。三层交换的实验是三层交换重要功能的应用，充分利用三层交换的三层功能有利于弥补路由器的一些不足功能，对提高整个网络的带宽和性能起了决定性的作用。
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