局域网内部交换机的配置.docx

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局域网内部交换机的配置

局域网内部交换机的配置

开放与创新实验任务书

一、设计任务：

  熟悉二层交换机和三层交换机的结构，了解它们的基本工作原理，通过二层交换机的vlan的配置、跨二层交换机vlan的配置、三层交换机实现vlan间路由配置、三层交换机端口配置实验掌握它们的工作原理，实现局域网控制技术。

进而综合二三层交换机实现vlan间路由、配置STP实现交换机的优先级、配置端口聚合提供冗余备份链路。

二、设计题目：

局域网内部交换机的配置

三、设计内容：

交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

其操作模式可分为三种：

用户模式、特权模式、全局配置模式。

在交换机组成的网络里，所有主机都在同一个广播域中，一台主机发出的广播，其余所有主机都能够收到。

而通过VLAN技术分割广播域可以解决交换网络中的这个问题。

VLAN在交换机上实现的方法可以分为4类：

基于端口划分的VLAN、基于MAC地址划分VLAN、基于网络层划分VLAN、基于IP组播划分VLAN。

三层交换机和二层交换机通过trunk链路相连，三层交换机给接口配置IP地址，采用SVI（交换虚拟端口）方式连接VLAN间互联。

可利用STP生成树协议在交换机中提供冗余备份链路，解决交换网络中的环路问题。

也可使用端口聚合技术将交换机上的多个端口在物理上连接起来，在逻辑上捆绑在一起，形成一个拥有较大宽带的端口，在提供冗余链路的同时，实现负载分担，而不必阻塞其中部分端口。

四、设备简介：

  二层交换机：

 RG-S2126是锐捷网络专门针对企业级网络安全防范、全局智能管理的广泛需求，而量身设计的一款高性能、高安全、可堆叠的网管型以太网交换机。

基于高背板的全线速设计，提供智能流分类和完善的服务质量（QoS）以及组播管理特性，使其在企业级网络多种应用中，实施灵活多样的ACL访问控制和安全防范。

三层交换机：

RG-S3760系列交换机在提供高性能、多业务的同时，其内在的安全防御机制和用户管理能力，更可有效防止和控制病毒传播和网络攻击，控制非法用户接入和使用网络，保证合法用户合理化使用网络资源，充分保障网络安全、网络合理化使用和运营。

RG-S3760系列为方便大型网络使用和不同管理员的管理习惯，提供了多种形式的管理工具如SNMP、Telnet和Console口等。

摘要

   局域网计算机是组成网络系统的核心设备。

对用户而言，局域网交换机最主要的指标是端口的配置、数据、数据交换能力包交换速度等因素。

用户可以使用VLAN跨多台交换机或堆叠

设备来管理传输流。

交换技术允许共享型呵专用性大的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。

现在已经有以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术个交换产品。

三种交换技术。

一、题目分析和功能要求  5

二、交换机基础  5

1.交换机工作原理  5

2．VLAN工作原理  5

3.中继技术  6

4.生成树协议  6

5．链路聚合原理  6

三、交换机实验  6

1.熟悉二层交换机  6

2. 配置二层交换机的vlan  8

3. 跨二层交换机配置vlan。

  9

4. 配置三层交换机实现vlan间路由  11

5．三层交换机端口配置  13

6. 综合二三层交换机实现vlan间路由  14

7．配置STP实现交换机的优先级  17

8.配置端口聚合提供冗余备份链路  20

五、实验总结：

  22

六、参考书目：

  22

设计报告

一、题目分析和功能要求

  本设计以锐捷网络实验环境为目标，介绍交换机的原理及配置步骤，来了解交换机的主要分类与性能特点，掌握交换机的远程管理、VLAN划分、SVI技术、链路冗余原理及配置，并通过这几个任务的实际操作掌握交换机的配置与配置管理方法。

二、交换机基础

1.交换机工作原理

二层交换的工作原理和网桥一样，是工作在链路层的联网设备，它的各个端口都具有桥接功能，每个端口可以连接一个LAN或一台高性能网站或服务器，所有端口由专用处理器进行控制，并经过控制管理总线转发信息。

而三层交换机是由硬件结合实现数据的高速转发，具有路由功能，且突破了传统路由器的接口速率限制。

2．VLAN工作原理

VLAN是在一个物理网络上划分出来的逻辑网络，它不受网络端口的实际物理位置的限制，有着和普通物理网络相同的属性，第二层的广播帧仅在一个VLAN内扩散，而不会进入其他的VLAN之中。

3.中继技术

中继（trunk）技术是一种封装技术。

它是一条点对点的链路，链路的两端可以都是交换机，也可以是交换机和路由器，还可以是主机和交换机或路由器。

Trunk的主要功能是一条链路就可以连接多个VLAN，也称为链路中继。

交换机需要对通过trunk的数据帧进行标识，标识其属于哪一个VLAN，在转发到相应端口。

4.生成树协议

生成树协议实现交换网络中，生成没有环路的网络，主链路出现故障，自动切换到备份链路，保证网络的正常通信。

5．链路聚合原理

端口聚合将交换机上的多个端口在物理上连接起来，在逻辑上捆绑在一起，形成一个拥有较大宽带的端口，形成一条干路，可以实现均衡负载，并提供冗余链路。

三、交换机实验

1.熟悉二层交换机

实验内容：

连接在同一台二层交换机的终端，如果在同一网段可以相互通信，不在同一网段不能相互通信。

预备知识：

（1）IP地址的划分；

（2）双网卡的使用，IP地址的配置；

      （3）基本的网络命令的使用：

ping,ipconfig。

实验设备：

二层交换机 1台，PC二台，网线若干

实验原理：

二层交换机不具备路由功能，连接在同一台二层交换机的终端，如果在同一网段可以相互通信，不在同一网段不能相互通信。

实验拓扑：

配置代码：

en

conf t

验证测试：

在PC1上用ping命令连接PC2的结果：

2. 配置二层交换机的vlan

实验内容：

利用一台二层交换机配置vlan。

将连在同一台二层交换机的几台PC划分成若干个vlan，验证在同一vlan内的主机可以相互通信，不在同一vlan内的主机不能相互通信。

预备知识：

（1）vlan的基本概念；

（2）二层交换机vlan划分的相关配置命令和配置步骤。

实验设备：

二层交换机 1台，PC四台，网线若干

实验原理：

vlan是一种能够隔离广播域的技术，配置了vland的二层交换机内，连接在同一vlan的终端可以相互通信，不在同vlan的不能相互通信。

实验拓扑：

配置代码：

en

conft

vlan10

exit

vlan20

exit

intrangef0/3-4

swmodeacc

swaccvlan10

noshutdown

exit

intrangef0/1-2

swmodeacc

swaccvlan20

noshutdown

exit

验证测试

在同一个网段的两台机子通信结果：

3. 跨二层交换机配置vlan。

实验内容：

利用两台二层交换机配置vlan。

，验证跨二层交换机在同一vlan内的主机可以相互通信，不在同一vlan内的主机不能相互通信。

预备知识：

（1）交换机转发原理；

（2）交换机中继的概念；

      （3）trunk的基本配置命令。

实验设备：

二层交换机 2台，PC四台，网线若干

实验原理：

vlan是一种能够隔离广播域的技术，配置了vland的二层交换机内，连接在同一vlan的终端可以相互通信，不在同vlan的不能相互通信。

交换机的中继技术使用的是IEEE802.1q标准。

实验拓扑：

配置代码：

//在层交换机sw1上的代码配置：

en

conft

vlan10

exit

vlan20

exit

intf0/1

swmodeacc

swaccvlan20

noshutdown

exit

intf0/2

swmodeacc

swaccvlan10

noshutdown

exit

intf0/3

swmodetrunk

noshutdown

exit

//在层交换机sw2上的代码配置

en

conft

vlan10

exit

vlan20

exit

intf0/2

swmodeacc

swaccvlan20

noshutdown

exit

intf0/3

swmodeacc

swaccvlan10

noshutdown

exit

intf0/1

swmodetrunk

noshutdown

exit

验证测试

在同一个网段的两台机子的通信结果：

4. 配置三层交换机实现vlan间路由

实验内容：

使用三层交换机实现vlan间路由

预备知识：

（1）三层交换机的配置模式；

（2）SVI的配置方法。

实验设备：

三层交换机 1台，PC 2台，网线若干

实验原理：

通过在三层交换机上位各vlan配置SVI接口，利用三层交换机的路由功能实现vlan间的路由。

实验拓扑：

配置代码：

en

conft

vlan10

exit

vlan20

exit

intf0/1

swmodeacc

swaccvlan10

noshutdown

intf0/2

swmodeacc

swaccvlan20

noshutdown

exit

intvlan10

ipaddress192.168.10.1255.255.255.0

noshutdown

exit

intvlan20

ipaddress192.168.20.1255.255.255.0

noshutdown

exit

验证测试

用三层交换机连接后两台pc机得通信结果：

5．三层交换机端口配置

  实验内容：

配置三层交换机端口

预备知识：

三层交换机路由功能。

实验设备：

三层交换机1台，PC六2台，网线若干

实验原理：

通过在三层交换机上配置物理端口，实现不同网段的终端可以通信。

实验拓扑：

配置代码：

en

conf t

intf0/5

noswitchport

ipaddress192.168.50.1255.255.255.0

noshutdown

intf0/6

noswitchport

ipaddress192.168.60.1255.255.255.0

noshutdown

exit

验证测试

连接了一个三层交换机后的在不同网段间的两台PC机的通信结果：

6. 综合二三层交换机实现vlan间路由

实验内容：

利用一台三层交换机，二层交换机实现vlan间的相互通信。

预备知识：

（1）交换机转发原理

（2）交换机中继的概念

      （3）三层交换机路由功能

实验设备：

三层交换机1台，二层交换机 2台，PC六台，网线若干

实验原理：

通过在三层交换机上为各vlan配置SVI接口，在二层交换机上配置利用三层交换机的路由功能实现vlan间的路由。

实验拓扑：

配置代码：

//sw3:

en

conf t

vlan10

exit

vlan20

exit

intvlan10

ipaddress192.168.10.1255.255.255.0

noshutdown

exit

intvlan20

ipaddress192.168.20.1255.255.255.0

noshutdown

exit

intf0/1

swmodetrunk

noshutdown

exit

intf0/2

swmodetrunk

noshutdown

exit

//sw1:

en

conft

vlan10

exit

intf0/1

swmodeacc

swaccvlan10

noshutdown

exit

intf0/2

swmodetrunk

noshutdown

exit

//sw2:

en

conft

vlan20

exit

intf0/2

swmodeacc

swaccvlan20

noshutdown

exit

intf0/1

swmodetrunk

noshutdown

exit

验证测试

在三层交换机下连接了两个二层交换机的两台PC机间用ping命令后的显示结果：

7．配置STP实现交换机的优先级

实验内容：

通过配置交换机STP优先级指定网络中的根交换机。

预备知识：

（1）生成树的概念；

（2）生成树的基本配置方法。

实验设备：

三层交换机1台，二层交换机1台，网线若干

实验原理：

STP技术在网络中采用生成树算法，在网络中通过交换机优先等级选举出一台根交换机，在以根交换机为根节点在网络中形成一棵没有环路的树，从而解决环路引发的问题。

当主要链路出现问题，STP重新进行生成树计算，将备份链路回复，从而达到链路冗余的效果。

实验拓扑：

配置代码：

showspa

//sw2:

en

conf t

spanning-tree 

spanning-treemoderstp

//sw3

en

conf t

spanning-tree 

enablespanning-tree.

spanning-treemoderstp

showspanning-tree 

spanning-treepriority4096

showspanning-tree

//sw3:

en

conf t

spanning-tree 

enablespanning-tree.

spanning-treemoderstp

showspanning-tree 

spanning-treepriority8192

showspanning-tree

 验证测试：

showspan后的结果：

交换机配置

8.配置端口聚合提供冗余备份链路

实验内容：

配置交换机的端口聚合提供冗余备份链路。

预备知识：

（1）端口聚合的原理；

（2）端口聚合的基本配置方法。

实验设备：

三层交换机1台，二层交换机1台，网线若干

实验原理：

端口聚合又称链路聚合，是指将两台二层交换机在物理上将多个端口聚合起来聚合成一条逻辑链路，从而增大链路带宽解决交换网络中因带宽引起的瓶颈问题。

另外多条链路之间能够相互冗余备份，其中任一条链路断开不会影响其他链路工作。

实验拓扑：

配置代码：

//sw3：

en

contt

int f0/1

swmodetrunk

noshutdown

exit

intf0/2

swmodetrunk

noshutdown

exit

//sw2:

en

conft

intrangef0/1-2

port-group1

exit

intaggregateport1

swmodetrunk

noshutdown

exit

showaggregatePortsummary

showintaggregateport1

验证测试

交换机配置:

五、实验总结：

通过交换机的网络实验实践，我们更深层次的理解了二层交换机、三层交换机的工作原理以及虚拟局域网，把学到的书本知识融入到实践中，提高了我们的动手能力，也深刻感受到了团队协作在实践中的重要性。

六、参考书目：

1胡 凯《网络计算机新技术》科学出版社2001

2谢希仁《计算机网络教程》人民邮电出版社2002

3吴功易《计算机网络》清华大学出版社2003

4樊东燕樊宁《局域网组建实训教程》中国铁道出版社2007