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计算机网络技术理论与实践
1.5.3.1 4.3.1 以太网交换机简单组网实验

4.3.1 以太网交换机简单组网实验

在实验中可以学会使用以太网交换机进行局域网的组建,并且通过对局域网中主机的配置,使得局域网内主机间能够实现互相通信。

(1)实验目的

掌握以太网交换机的使用方法,能够在模拟环境中使用以太网交换机组建局域网。

(2)实验环境

采用Dynamips仿真环境,Dynamips仿真软件的前端可以采用Dynagen进行文本拓扑设计,也可以使用GNS3进行图形拓扑设计。

(3)实验拓扑

在本实验中,采用的拓扑结构如图4-13所示。其中采用两台交换机SW1和SW2将3台PC(PC1、PC2、PC3)互相连接在一起,两台交换机SW1和SW2之间采用双链路进行连接,实现链路备份。

img82

图4-13 以太网交换机简单组网实验拓扑图

本实验的拓扑文件Cisco_SW.net的内容如下:

img83

img84

从拓扑文件中可以看出,此拓扑中包括了两台交换机SW1和SW2,3台主机PC1、PC2和PC3。其中两台交换机SW1和SW2是由Cisco的3640路由器模拟出来的,通过在该路由器的扩展槽中插入NM-16ESW扩展板来实现交换机的部分功能。主机是由Cisco的低端路由器2621进行模拟。SW1的f1/1和f1/2接口分别与SW2的f1/2和f1/1接口通过两条以太网双绞线相连;PC1的f0/0接口和PC2的f0/0接口分别与SW1的f1/11和f1/12接口相连;PC3的f0/0接口与SW2的f1/11接口相连。

(4)实验步骤

①用一台交换机连接两台主机组成局域网,并通过在两台主机上的配置完成局域网内部的主机之间的互通。

步骤1 首先用start命令将交换机SW1和两台主机PC1和PC2启动起来。

例如启动SW1:

start SW1

步骤2 用idlepc get命令获取到SW1、PC1、PC2的idlepc值。

例如获取SW1的idlepc值:

idlepc get SW1

步骤3 打开三个控制台窗口,每个窗口都使用Telnet客户端分别登录到SW1、PC1、PC2设备上。

例如登录到SW1上:

telnet 127.0.0.1 3001

步骤4 用hostname命令为每个设备起一个容易识别的名字。

例如在SW1设备配置界面中输入:

hostname SW1

显示:

SW1(config)#

步骤5 在PC1的f0/0接口中配置IP地址1.1.1.1和子网掩码255.255.255.0,在PC2的f0/0接口中配置IP地址1.1.1.2和子网掩码255.255.255.0,并将两个接口都启动起来。

例如在PC1接口中配置如下。

进入PC1的f0/0接口的配置模式中:

PC1(config-if)#

配置IP地址和子网掩码,并启动该接口:

ip address 1.1.1.1 255.255.255.0

no shutdown

步骤6 在PC1上用ping命令测试其与PC2是否能够互通。

进入PC1的特权执行模式:

PC1#

ping PC2的IP地址:

PC1#ping 1.1.1.2

如果返回全是“.”表示不通;如果是“!”表示可以互通。

②用两台交换机将三台主机组成一个局域网。

步骤1 首先用start命令将交换机SW1、SW2,主机PC1、PC3启动起来。用list命令可以查看各个设备的状态,将这四个设备中还处于stop状态的设备启动起来即可,启动过程同上。

步骤2 对于没有idlepc值的设备需要获取idlepc值,操作过程同上。

步骤3 打开四个控制台窗口,每个窗口都使用Telnet客户端分别登录到SW1、SW2、PC1、PC3上。

步骤4 在PC1的f0/0接口中配置IP地址1.1.1.1和子网掩码255.255.255.0,在PC3的f0/0接口中配置IP地址1.1.1.3和子网掩码255.255.255.0,并将两个接口都启动起来。

步骤5 在PC1上用ping命令测试其与PC3是否能够互通。

(5)实验思考

问题1:PC1和PC2的IP地址如果不配置在一个网段中是否还能够通信?

解释:如果PC1和PC2的IP地址不配置在一个网段中,在通常情况下是不能通信的,一般在一个局域网中的主机应该配置在一个网段中。当然在一些特殊的配置下,或者采用三层设备是可以将使它们互通的。

问题2:交换机之间用两条网线连通,在同一时刻这两条网线上是否都能够传输数据?

解释:如果交换机没有划分VLAN,那么同一时刻这两条网线上只能有一条传输数据,否则会形成环路,但是如果交换机划分了VLAN,那么这两条网线上可以同时传输不同VLAN的数据,只要保证同一个VLAN不会形成环路即可。

问题3:PC1与PC3如何跨越两台交换机进行通信?

解释:PC1向PC3第一次发送数据时,SW1会向所有的端口广播,所以会将发往PC3的数据包广播到SW2上,SW2也会向所有的端口广播,这样就发到了PC3。当PC3发送数据时,SW2的转发表会记录PC3对应着f1/11端口,而SW1会记录PC3对应着f1/2端口(假设f1/1被生成树阻塞),这样PC1再向PC3发送数据时,SW1查询转发表会从f1/2端口发出,SW2接收到后查询转发表会从f1/11端口发出,从而到达PC3。