交换机配置（1）--单交换机VLAN

福州大学数学与统计学院

《计算机网络》上机实验报告

                                                                                              

专业和班级	21级 数综			成绩
姓名	吴xx	学号	0xxxxxx16
课程名称	计算机网络		实验名称		交换机配置（1）--单交换机VLAN
实 验 目 的 和 要 求	1.     理解数据链路层的3个基本问题的内容。 2.     认识交换机的概念、特点和功能。 3.     掌握网络拓扑图的设计过程。 4.     理解交换机的配置模式，进行交换机的基础配置。 5.     初步掌握单交换机的VLAN配置。
知 识 理 论 基 础	简要解释下面网络术语。 1.     简述数据链路层的3个基本问题的内容。 答： 数据链路层是计算机网络中负责节点间可靠传输的层次，主要解决三个基本问题：封装成帧、透明传输、差错检测与纠正。   1. 封装成帧 内容： 将网络层传输的数据（通常是IP数据报）封装成帧，以便在物理介质上进行传输。 每个帧包括数据链路层首部、数据部分和数据链路层尾部。 帧的结构确保了数据在传输过程中能够被正确识别和提取。 2. 透明传输 内容： 确保在数据传输过程中，帧中的控制信息不会被误认为是数据。 采用比特填充或字符填充的方法来处理数据中出现的特殊字符或比特模式（如帧定界符）。 作用： 3. 差错检测与纠正 内容： 通过添加校验位来检测和纠正传输过程中可能产生的错误。 常用的差错检测方法包括循环冗余校验（CRC）、奇偶校验等。 在检测到错误时，数据链路层可能采取重传等措施来纠正错误。 解决传输中数据与控制信息的冲突问题。 确保数据帧能被完整地识别和解析。 2.     简述交换机的概念、特点和功能。 答： 1. 概念 交换机是一种智能化的网络设备，用于接收、处理和转发数据帧。它通过学习和存储每个设备的MAC地址来确定数据帧的目的地，确保数据帧能够准确地传送到目标设备。   2. 特点 高效率：交换机可以同时处理多条数据流，不同端口之间的数据传输互不干扰，提高了网络传输效率。 低延迟：由于交换机采用硬件转发机制，数据帧的传输延迟较低。 智能学习：交换机具有MAC地址学习功能，通过学习和维护MAC地址表，智能地将数据帧转发到正确的端口。 全双工模式：交换机支持全双工通信，能够实现同一时间双向数据传输，进一步提升了带宽利用率和传输效率。 隔离冲突域：每个交换机端口都是一个独立的冲突域，避免了传统集线器（Hub）中所有端口共享一个冲突域的问题，减少了冲突，提高了网络性能。 3. 功能 数据转发：交换机根据MAC地址表将接收到的数据帧转发到正确的目标端口，确保数据能够准确地传输到目的地。 MAC地址学习：交换机会自动学习每个设备的MAC地址，并将其存储在MAC地址表中，以便后续转发数据时使用。 VLAN支持：交换机通常支持虚拟局域网（VLAN）功能，可以将一个物理交换机划分为多个逻辑网段，实现网络隔离和安全管理。 流量控制：交换机支持流量控制机制（如IEEE 802.3x），在网络拥塞时通过暂停帧的方式通知发送方暂时停止发送数据，避免数据丢失。 链路聚合：通过链路聚合（Link Aggregation），交换机可以将多个物理端口绑定为一个逻辑端口，提供更高的带宽和冗余。 广播风暴抑制：交换机可以检测并限制广播风暴，防止过多的广播包影响网络性能。 安全管理：高级交换机支持端口安全（Port Security）、网络访问控制（NAC）等安全特性，增强网络的安全性。   3.     根据你的理解，VLAN能带来什么好处？ 答： 虚拟局域网（VLAN）是指通过逻辑方式将一个物理网络划分为多个独立的广播域，从而实现网络隔离和优化管理。VLAN带来了许多好处，具体包括以下几点 ·  隔离敏感数据：通过将敏感数据的传输限制在特定的VLAN中，可以防止未经授权的用户访问这些数据。 ·  减少广播风暴：VLAN可以将广播流量限制在一个特定的子网中，防止广播风暴影响整个网络。 ·  减少广播域的大小：通过划分VLAN，可以将大型网络分割成多个小的广播域，减少广播流量，提高网络整体性能。 ·  提高带宽利用率：不同VLAN之间的数据传输不会互相干扰，能够更高效地利用网络带宽。
实 验 内 容 和 步 骤	1.理解交换机的配置模式。 1）用户模式；2）特权模式；3）全局配置模式；4）子模式。 5）SETUP模式（对话模式）--交互式；6）boot模式（灾难恢复模式）--特定环境 1. 用户模式（User EXEC Mode） 概念：这是最基础的访问模式，用户在登录交换机后默认进入此模式。 功能：查看设备的状态信息 执行基本的监控和诊断命令 2. 特权模式（Privileged EXEC Mode） 概念：在用户模式基础上，通过输入特权模式密码可以进入特权模式，具有更高的权限。 功能：查看详细的系统信息 进入全局配置模式 保存配置、重启设备等 3. 全局配置模式（Global Configuration Mode） 概念：用于进行全局配置的模式，适用于整个设备的配置修改。 功能：配置全局参数，如主机名、接口、路由协议等 4. 子模式（Sub-configuration Mode） 概念：全局配置模式下的子模式，用于配置特定组件，如接口、路由协议等。 功能：进行具体的接口配置、路由配置等 5. SETUP模式（对话模式） 概念：一种交互式的配置模式，首次启动设备或使用 setup 命令时进入。 功能：通过一系列提示和问题，指导用户完成基本的设备配置 进行具体的接口配置、路由配置等 2.画出实验所需的网络拓扑图。 ――截图（网络拓扑图1个）   2.为设备设置IP地址，并测试网络连通性。 ――截图（测试2个图、VLAN信息1个图） 交换机是二层设备，给交换机的VLAN 1配置IP地址。在没有设置VLAN前，所有的端口都默认属于VLAN 1，所以VLAN 1也叫做管理VLAN，显然VLAN1的IP地址就是交换机的IP地址。 给交换机配置VLAN1 PC1配置 PC2配置 PC3配置   PC4配置 完成后打开任意终端命令行界面，ping刚才配置的四个地址如下。 3.进行交换机的基础配置。 ――截图（每项1个图） 设置明文密码，设置密文密码，设置远程登录密码。 4.进行单交换机的VLAN划分，并测试网络连通性。 ――截图（测试2个图、VLAN信息1个图） 1）创建两个不同的VLAN 10和VLAN 20。 在交换机PCL（命令行界面）创建了VLAN 10和VLAN 20如下图 2）将不同的接口连入刚刚创建的两个VLAN。 进入接口配置模式并分配接口到VLAN 10和VLAN 20   3）测试。测试结论：相同VLAN，主机彼此可以互相ping通；不同VLAN，主机彼此不能互相ping通。 PC1去ping PC2的地址.3结尾 成功       Ping PC3 失败
研 究 与 探 讨	1.     你的感受。 答： 通过使用Cisco Packet Tracer模拟网络配置的实验，我感受到网络配置虽然看似复杂，但通过逐步的操作和理解，各种命令和配置方法其实是有规律可循的。这种实验不仅帮助我巩固了理论知识，还让我对实际网络设备的配置和管理有了更深刻的理解和体验。 2.     你的收获。 答： 学会了如何在Cisco Packet Tracer中配置交换机和终端设备，进行VLAN的划分和管理。 熟悉了交换机的基本配置命令，如创建VLAN、配置接口、设置IP地址等。 理解了VLAN的概念和作用，认识到VLAN在网络管理中的重要性。 ：通过Ping命令测试网络连通性，掌握了基本的网络故障排查方法。 3.     你的困难。 答： 初次使用Cisco Packet Tracer时，对界面和操作流程不熟悉，导致操作速度较慢。 对于不熟悉的配置命令，需要反复查阅资料，记忆和理解这些命令的用途和正确用法。 在配置过程中遇到网络不通的问题时，初期对于故障点的定位和解决方案不够熟练。 4.     你的启示。 答： 通过实际操作实验，理论知识得到了更好的理解和应用。理论和实践相结合是掌握网络技术的关键。